生物质燃料乙醇的发展现状及趋势

(整期优先)网络出版时间:2017-12-22
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生物质燃料乙醇的发展现状及趋势

郭艳东

爱辉区经济信息中心黑龙江黑河164300

摘要:燃料乙醇作为生物质能源的一种,以其可再生、清洁环保等方面的特性,成为化石能源的重要替代品。本文简要论述了燃料乙醇的生产技术,以及国外重要燃料乙醇生产国的发展现状,进而说明我国发展燃料乙醇的重要性及发展趋势。

关键词:生物质;燃料乙醇;现状;趋势

Abstract:asakindofbiomassenergy,fuelethanolhasbecomeanimportantsubstituteforfossilenergybecauseofitscharacteristicsofrenewable,cleanandenvironmentalprotection.Inthispaper,theproductiontechnologyoffuelethanolandthedevelopmentstatusoffuelethanolproducingcountriesabroadarebrieflydiscussed,andtheimportanceanddevelopmenttrendoffuelethanolinChinaareillustrated.

Keywords:biomass;fuelethanol;status;trends

随着石油储量不断下降,石油开采成本不断加大,环境破坏日益加剧,人们逐渐将目光转向为核能、风能及生物质能等替代能源。燃料乙醇是目前世界各国生产最多的生物质液体燃料,也是我国目前投入最大、研究最成熟的清洁替代能源。

一、燃料乙醇生产技术现状

第1代燃料乙醇

第1代燃料乙醇主要是以粮食或饲料为原料的生产工艺,其原理是利用原料中的糖类物质发酵生产燃料乙醇。具有工艺成熟、淀粉转化率高等特点,但存在的原料成本高、原料有限等问题,根据我国的相关政策规定,到2020年,以粮食作为原料生产燃料乙醇产量被限制在150万千L以下,而以薯类和甜高粱等非粮原料生产燃料乙醇也仅是过渡工艺,未来以农作物秸秆为代表的各类纤维类生物质生产燃料乙醇技术,被认为是未来解决燃料乙醇的根本出路[1]。

第2代燃料乙醇

第2代燃料乙醇是指以麦秆、草等农林废弃物为原料,采用生物纤维素转化为生物燃料的模式,与第1代燃料乙醇技术相比,第2代在环保、可持续发展方面表现的更为出色,尤其是纤维素乙醇的原料来源相当广泛,包括秸秆、枯草等农业废弃物均可入料,解决了第1代生产过程中耗费更多能源和使用更多化学物质的问题[2]。目前,纤维素乙醇被世界公认为燃料乙醇产业发展方向。

二、主要燃料乙醇生产国的发展现状

截至2015年,全球生物液体燃料消费量约1亿吨,其中燃料乙醇全球产量约8000万吨,我国燃料乙醇产量约为210万吨[3],是世界上第三大生物燃料乙醇生产国和应用国,仅次于美国和巴西。2015年世界主要燃料乙醇生产国产量见表1

美国主要以玉米为原料,目前是世界上燃料乙醇发展最成功的国家。美国燃料乙醇生产量约占世界产量的33%[4]。根据美国能源部的计划,到2025年可再生物质生产的生物燃料将代替从中东进口的石油的75%,到2030年将用生物燃料代替现在汽油使用量的30%。美国政府鼓励燃料乙醇进一步发展,并计划将燃料乙醇的添加量从10%提高到15%[5]。

巴西是以甘蔗为原料的独特优势,利用气候条件好,甘蔗种植面积广,甘蔗原料来源稳定且供应充足等条件,成本优势明显。目前,巴西燃料乙醇已进入大规模商业化阶段。由于燃料乙醇技术进步和效率提升,燃料乙醇在没有补贴的情况下也已具备了竞争力[6]。

近年来,欧盟、日本等经济强国也十分重视燃料乙醇的使用,并且发展十分迅速。日本计划到2020年可再生燃料要替代3%的汽油消费量的,到2030年将石油的对外依存度降低80%。欧盟也提出到2020年乙醇需占到总运输燃料的10%的目标[7]。

三、我国燃料乙醇的发展趋势

推广使用乙醇汽油是国家的一项战略举措,有利于促进农业发展、缓解石油资源短缺,改善大气环境,对国际经济的可持续发展有重大意义。我国是农业大国,也是人口大国,这决定了我国很难发展以玉米、小麦等粮食作物为原料生产燃料乙醇,根据可再生能源发展“十三五”规划[8],未来我国要稳步扩大燃料乙醇的生产,大力发展纤维乙醇,控制总量发展粮食燃料乙醇,到2020年,燃料乙醇利用规模达到400万吨。与其他国家相比,我国燃料乙醇生产成本相对较高,工艺技术相对落后,出于对粮食安全的考虑,也不可能像美国和巴西那样大规模的种植用于生产燃料乙醇的作物,只有用于生产纤维素乙醇的能源作物对土地的适应性强,不需占用良田,不会引起粮食问题。

综上所述,发展纤维素乙醇是解决我国能源安全、生态环境保护、三农等问题的重要方法,更是国家能源可持续发展的战略保障。

参考文献:

[1]李振宇,李顶杰,黄格省,魏和荣.燃料乙醇发展现状及思考[J].化工进展,2013,32(7):1457-1467.

[2]李煜,李慧.纤维素燃料乙醇研究进展[J].广东化工,2013(8):51-52.

[3]国家能源局关于印发《生物质能发展“十三五”规划》的通知[EB/OL].http://www.gov.cn/xinwen/2016-12/05/conte-nt_5143612.htm,2016-10-28.

[4]徐昌洪,方家骥.国内外燃料乙醇生产和应用情况分析[J].精细与专用化学品,2007,15(22):30-35.

[5]邢雪荣.工业生物技术产业发展趋势及对我国的启示[J].中国科学院院刊,2010,25(5):506-513.

[6]曾晓安.巴西燃料乙醇产业发展情况考察[J].中国财政,2012(4):73-74.

[7]朱宏阳.欧盟生物柴油和燃料乙醇分别占生物燃料总产量的80%和20%[J].生物加工过程,2008(5):7-7.

[8]国家发展改革委关于印发《可再生能源发展“十三五”规划》的通知[EB/OL].http://www.sdpc.gov.cn/zcfb/zcfbtz/201612/t20161216830264.html,2016-12-10.