2022年行業(yè)分析生物燃料的主要作物及經(jīng)濟(jì)性分析

生物燃料的主要作物及經(jīng)濟(jì)性分析

目前，國際流行的淀粉質(zhì)產(chǎn)品制造乙醇技術(shù)分為三類：一是使用玉米或者小麥等糧食作物；二是用紅薯、木薯、甜高梁等非主糧；第三類則是農(nóng)作物秸稈、林業(yè)加工廢料、甘蔗渣及城市垃圾中所含的廢棄生物生產(chǎn)，統(tǒng)稱為纖維素。三種技術(shù)中，最為成熟的是玉米、小麥和甘蔗為代表的乙醇生產(chǎn)技術(shù)，巴西和美國已經(jīng)有大規(guī)模的制造基地。

相對于玉米等糧食原料，木薯、甘薯、甘蔗等非糧乙醇雖能避開糧食消耗，但目前非糧乙醇產(chǎn)業(yè)化程度還不高。雖然多種作物可以作為能源作物開發(fā)，但真正能實(shí)現(xiàn)規(guī)模化商業(yè)開發(fā)的只有玉米、小麥、甘蔗等少數(shù)。近年來，世界各國進(jìn)展生物燃料雄心勃勃，但是其代價則是全球糧價飆升，而大豆、玉米和小麥將首當(dāng)其沖。在吃不飽或吃不好的狀況下，把糧食轉(zhuǎn)化為燃料在倫理上是進(jìn)退兩難的選擇。

從長遠(yuǎn)來看，植物纖維也就是以秸稈等纖維素為原料的燃料乙醇，才是今后行業(yè)的進(jìn)展方向，而薯類和甜高梁仍舊只是燃料乙醇的過渡原料。

一、玉米

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生物燃料包括生物柴油和燃料乙醇，而豆油和玉米分別是美國生物柴油和燃料乙醇的基本原料，目前美國國內(nèi)生物燃料的研發(fā)和生產(chǎn)火熱，大型、超大型的工廠不斷上馬，對豆油和玉米的需求增長速度不斷加快。美國提出將來10年內(nèi)把美國的汽油消耗量縮減20％和增加生物燃料產(chǎn)量至1．07億噸的能源目標(biāo)，并實(shí)施了一系列扶持燃料酒精項目的政策，美國燃料酒精產(chǎn)量飛速增長。2022／07年度美國燃料酒精消耗了5400萬噸酒精用玉米，約占全國玉米總產(chǎn)量的20％。估計2022／08年度使用酒精用玉米8400萬噸，約占全國玉米總產(chǎn)量的25％。美國鼓舞生物能源的生產(chǎn)，必將為生物能源的主要原料玉米供應(yīng)需求基礎(chǔ)，同時也勢必增加美國國內(nèi)對玉米的使用量，進(jìn)而削減美國在全球的玉米供應(yīng)量，使得全球玉米庫存削減。由于世界乙醇汽油用玉米呈現(xiàn)強(qiáng)勁增長走勢，年增長需求達(dá)25％，導(dǎo)致玉米價格持續(xù)走高。發(fā)達(dá)國家?guī)拥娜蛞掖计屯顿Y熱，已經(jīng)引起進(jìn)展中國家的極大生氣。墨西哥的玉米餅價格大幅上升引起大規(guī)模的民眾抗議示威活動。委內(nèi)瑞拉總統(tǒng)說，大量使用乙醇燃料就是以“餓死窮人”的代價去“喂飽汽車”。就連美國專家也預(yù)言：乙醇汽油熱將造成世界8億機(jī)動車主與20億貧困人口大規(guī)模地爭奪糧食。2．從能源償還比來看并不劃算要考慮從生物燃料取得效益的進(jìn)展機(jī)遇，應(yīng)從長遠(yuǎn)進(jìn)展角度著眼。谷物基乙醇的原料直接與食品來源相競爭，其生命循環(huán)周期的碳排也是一個問題，這一能源投資的能源償還(EROEl)比所需求的要少得多，這意味著產(chǎn)生的凈能量很難高于生產(chǎn)它所使用的能量。乙醇要通過很多步驟才供應(yīng)到用戶：一是玉米種植、施肥和收割，二是玉米運(yùn)輸?shù)揭掖脊S，三是生產(chǎn)乙醇，四是用槽車或罐車把乙醇運(yùn)輸?shù)秸{(diào)合現(xiàn)場，五是調(diào)合，六是配送。把乙醇送到市場、送到每個調(diào)合中心經(jīng)過很多步驟，大大增加了供應(yīng)的簡單性。為增加原料、收割、加工和供應(yīng)到市場的乙醇數(shù)量，生產(chǎn)乙醇要在化石燃料能源方面大量投資。由于各個步驟都需要使用化石燃料，作為運(yùn)輸燃料乙醇供應(yīng)的能量應(yīng)當(dāng)超過生產(chǎn)它所消耗的能量。美國生產(chǎn)乙醇主要是用玉米，這種乙醇的能量只是比消耗的能量稍多一點(diǎn)。

2022年4月，美國能源部長塞繆爾博德曼(SamuelBodman)稱，以玉米為原料的乙醇生產(chǎn)增長是導(dǎo)致糧食價格上漲的緣由之一，美國應(yīng)開頭漸漸削減以玉米等糧食作物為原料生產(chǎn)乙醇。在尋求整體能源結(jié)構(gòu)多樣化的同時，我們還必需追求生物燃料的多樣化。但博德曼并不貶低玉米乙醇的重要性，對玉米目前對美國能源平安性持確定態(tài)度。但指出我們必需開發(fā)并使用新一代的乙醇。

二、木薯

1．木薯的優(yōu)勢

木薯具有成本低廉，能源開發(fā)不與人畜爭口糧的突出特點(diǎn)，據(jù)統(tǒng)計，以木薯生產(chǎn)酒精，每畝土地可得到的酒精量是玉米—稻米的兩倍。

自2022年以來，國家發(fā)改委托付有關(guān)詢問公司對湖北、河北、江蘇、江西、重慶五省份的評估結(jié)論認(rèn)為，利用薯類作為燃料乙醇生產(chǎn)原料，符合國家“非糧替代”“不與人爭糧”的要求。國家發(fā)改委建議，各省應(yīng)當(dāng)依據(jù)當(dāng)?shù)氐膰临Y源狀況，制定牢靠的薯類原料基地建設(shè)方案，確保薯類原料供應(yīng)。國家發(fā)改委稱，薯類燃料乙醇的生產(chǎn)可促進(jìn)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村進(jìn)展，并提高農(nóng)夫收入。優(yōu)先推動上述五個省份生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)進(jìn)展，有利于為中國薯類燃料乙醇生產(chǎn)探究可行之路。

2．原料價格上漲

從2022年4月開頭，廣西禁止銷售一般汽油，全面推廣使用以木薯為原料的非糧乙醇汽油。這是我國第一個以非糧作物為原料生產(chǎn)燃料乙醇的省區(qū)。2022年8月，國家發(fā)改委批準(zhǔn)先行啟動全國第一個非糧替代項目——廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司北海年產(chǎn)20萬噸燃料乙醇項目，廣西使用的乙醇由廣西中糧生物質(zhì)能源有限公司主要以當(dāng)?shù)啬臼頌樵瞎?yīng)。

中糧在廣西上馬20萬噸非糧燃料乙醇項目，盡管所需木薯量在150萬噸左右，但是對廣西的木薯市場“刺激很大”。公開數(shù)據(jù)顯示，廣西是我國最大的木薯產(chǎn)地和最大的甘蔗產(chǎn)地，種植面積和產(chǎn)量均占全國60％以上，種植木薯約600萬畝，鮮木薯產(chǎn)量約780萬噸。根據(jù)這個數(shù)字測算，廣西中糧一家的木薯需求量就占到近20％。

現(xiàn)在木薯價格已經(jīng)高達(dá)600—700元／噸，而且很難買到。2022年4月，國家發(fā)改委下發(fā)了一份《生物燃料進(jìn)展有關(guān)狀況及政策建議》，文中提及“目前以陳化糧為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸4500元左右。以甜高梁、木薯等為原料生產(chǎn)燃料乙醇，成本約為每噸4000元”。發(fā)改委的這份文件立論，是建立在當(dāng)時木薯價格為300多元／噸的基礎(chǔ)上。

據(jù)廣州能源討論所生物質(zhì)能討論中心、討論燃料乙醇的袁振宏博士向《華夏時報》供應(yīng)的一組數(shù)據(jù)：同樣是生產(chǎn)1噸燃料乙醇，大約需要3．3噸玉米、7噸木薯、10噸紅薯、15—16噸甜高梁。據(jù)此，非糧燃料乙醇并不比糧食燃料乙醇成本低。中糧集團(tuán)正在向發(fā)改委申請財政補(bǔ)貼，不過還沒有得到批示。

三、甜菜

香港和寶國際控股有限公司設(shè)在寧夏銀川的生產(chǎn)示范基地通過兩年的工業(yè)化生產(chǎn)實(shí)踐證明，利用非糧食原料、低成本生產(chǎn)生物燃料乙醇已成為可能。香港和寶國際2022年開頭推行擁有自主學(xué)問產(chǎn)權(quán)并處于世界領(lǐng)先地位的生物活性引透生產(chǎn)非糧食類乙醇技術(shù)。這一技術(shù)具有投資少，成本低，出酒率高，生產(chǎn)工藝兼容性強(qiáng)，?虧染程度低等一系列明顯優(yōu)勢，已獲得高新技術(shù)項目認(rèn)定。該生產(chǎn)工藝排出的二氧化碳?xì)怏w可出售給飲料制造廠；生產(chǎn)的渣料可直接作為飼料，或經(jīng)過簡潔加工成為可降解材料、紙漿的原料；出酒后的醪液可反復(fù)用于稀釋原料，或生產(chǎn)沼氣補(bǔ)充熱能；生產(chǎn)沼氣后的泥漿可加工成肥料。這不但符合國家循環(huán)經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略和環(huán)保政策，而且極大地降低了污染處理成本。另外，它還帶來巨大的社會效益。按甜菜價格320元／噸、每畝平均產(chǎn)4噸計算，農(nóng)夫在邊際性土地上的收益每畝可達(dá)到1200多元，超過種植其他作物收益1倍以上。

四、甘蔗

巴西的乙醇主要由甘蔗制成，是全部種類的生物燃料中碳平衡度最高的。2022年，巴西生物乙醇的價格只有汽油的六成。目前我國有關(guān)部門正擬著手討論、開發(fā)汽車用甘蔗燃料乙醇。我國目前甘蔗年產(chǎn)量在8500萬噸左右，若技術(shù)攻關(guān)勝利，將會有很好的進(jìn)展前景。

五、纖維素

1．目前成本過高

目前，世界乙醇生產(chǎn)主要還是以糧食作物為主。專家指出，隨著以基因技術(shù)為代表的現(xiàn)代科技的推廣應(yīng)用，纖維質(zhì)生產(chǎn)乙醇在將來10年內(nèi)有望完成工業(yè)化進(jìn)程。纖維質(zhì)是地球上資源量最豐富的可再生資源，主要包括草、甘蔗、紅薯等不與口糧爭地、爭水的高產(chǎn)、高糖或耐旱、耐堿經(jīng)濟(jì)作物，還包括秸稈、農(nóng)作物殼皮、樹枝、落葉、林業(yè)邊腳余料和城鄉(xiāng)固體垃圾。

諾維信公司與中糧集團(tuán)合作在黑龍江投了5000萬共建一個為期3年的用玉米秸稈做纖維素乙醇的試點(diǎn)基地，目前的規(guī)模是500噸，盼望盡快擴(kuò)展到5000噸。目前纖維素制造乙醇的成本達(dá)到每噸6000元到7000元，一般糧食制乙醇的成本為4800元到5000元。張京洪表示，他們的目標(biāo)是將成本降低到每噸5500元左右。

據(jù)測算，我國每年秸稈資源一半轉(zhuǎn)化為乙醇，其數(shù)量就可以超過我國汽油消費(fèi)量的1．2倍以上。作為廢棄品，秸稈分散在廣闊農(nóng)村地區(qū)，我國每年有7億噸左右的秸稈可以利用。但是，秸稈技術(shù)劣勢還由于其濃度較低，提取的乙醇尚不能與玉米等糧食原料相媲美。此外，由于秸稈的外形較長，運(yùn)輸起來并不便利，因此假如要建乙醇加工廠，最好的方法就是在各個鄉(xiāng)設(shè)立一個加工基地。因此，秸稈制造乙醇的工廠大都規(guī)模偏小。

2．將來生物燃料的盼望

在美國等地，秸稈制乙醇也尚在討論過程中，目前沒有任何一家公司宣告已經(jīng)獲得徹底勝利。業(yè)內(nèi)普遍認(rèn)為，纖維素技術(shù)的成熟應(yīng)用可能需要6年乃至更長的時間。但美國植物科學(xué)家討論發(fā)覺，纖維素乙醇實(shí)際上產(chǎn)生正向的凈能量。美國內(nèi)布拉斯州農(nóng)業(yè)討論服務(wù)中心計算誕生產(chǎn)纖維素乙醇的全部用能。這一討論包括生產(chǎn)拖拉機(jī)使用的能量、制取農(nóng)田植物種子使用的能量、生產(chǎn)除草劑使用的能量、生產(chǎn)化肥使用的能量和收獲過程使用的能量。討論表明，纖維素原料生長使用一個單位的能量，可得到近5．5個單位價值的乙醇。它比從谷物生產(chǎn)乙醇的效率甚至更高。纖維素乙醇排放主要的溫室氣體二氧化碳比谷物基乙醇遠(yuǎn)遠(yuǎn)少得多。纖維素乙醇排放二氧化碳比一般的汽油要少80％，而谷物基乙醇僅少20％。從諸多效益可見投資纖維素乙醇的進(jìn)展機(jī)遇。

美國能源法案要求到2022年從纖維素來源生產(chǎn)乙醇的3％，到2022年達(dá)到44％。據(jù)此估算，這意味著美國到2022年需生產(chǎn)4．05億加侖纖維素乙醇，2022年達(dá)到158．4億加侖纖維素乙醇。據(jù)猜測分析，假如2022年達(dá)到能源法案要求，則谷物乙醇生產(chǎn)商將達(dá)到生產(chǎn)上限，而不再對食品價格造成威逼。可以信任，纖維素乙醇工業(yè)將擁有最大效益。生物燃料的將來在于進(jìn)展新的科技手段，查找新