肇东93号汽油价格表_肇东93号汽油价格

1.燃料乙醇的应用现状

2.生物能源

乙醇，俗称酒精，乙醇汽油是一种由粮食及各种植物纤维加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我国的国家标准，乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。

乙醇属于可再生能源，是由高粱、玉米、薯类等经过发酵而制得。它不影响汽车的行驶性能，还减少有害气体的排放量。乙醇汽油作为一种新型清洁燃料，是当前世界上可再生能源的发展重点，符合我国能源替代战略和可再生能源发展方向，技术上成熟安全可靠，在我国完全适用，具有较好的经济效益和社会效益。乙醇汽油是一种混合物而不是新型化合物。在汽油中加入适量乙醇作为汽车燃料，可节省石油，减少汽车尾气对空气的污染，还可促进农业的生产。?

2018年6月11日，天津市人民办公厅关于印发天津市推广使用车用乙醇汽油实施方案的通知，2018年10月起。天津市开始封闭销售车用乙醇汽油，推广初期各有关部门和单位按照职责分工做好相关工作，着力加强市场监管，巩固推广成果。 ?自2018年8月25日起，天津市内将有10座加油站率先进行汽油置换，并从当日起供应乙醇汽油，天津市车用乙醇汽油正式投入使用。

发展经过

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中国在抗战时，就使用酒精作汽车燃料，在的时候，解放军为了军用，建立了南阳酒精厂，这个厂还是生产乙醇汽油用酒精的主要工厂。解放之初，还有用酒精开汽车的，而且还不是用的现有的科学的乙醇汽油。

车用乙醇汽油的一般工艺流程(2张)

国内乙醇汽油产量占世界第三位，2010年国家发展与改革委员会上呈全国两会的报告统计，全国已有每年混配一千万吨乙醇汽油的能力，乙醇汽油的消费量已占全国汽油消费量的20%，在全世界上继巴西、美国之后成为生产乙醇汽油的第三大国。如全国都使用含10%的乙醇汽油，则每年可节省450万吨汽油。乙醇汽油是「十五」的重点工作之一。 国内从2003年起陆续宣称黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽等省及河北、山东、江苏、湖北等其他省全面停用普通无铅汽油，改用添加10%酒精的乙醇汽油。

中国大多数推广省市中乙醇汽油占汽油的销售使用量比例都较高，且还在进一步提高，可是因为原料、成本和技术问题，中国在乙醇汽油的推广中也遇到一些阻碍，后因政策支持，技术进步等原因，使得乙醇汽油的推广得以顺利进行。

总体看来，乙醇汽油的使用及推广是中国大势所趋，2006至2010年期间，车用乙醇汽油将在国内更多地区推广。

乙醇汽油的环保性令人称道，在9个城市调查报告中，使用乙醇汽油期间，城市空气中的二氧化氮、一氧化碳季均值与使用普通汽油比较，二氧化氮下降了8%与一氧化碳下降5%。

乙醇汽油主要的缺点，是使用者感觉它比普通汽油动力下降，油耗增加，天热时还易于气阻熄火。另外由于乙醇汽油一旦遇水就会分层，无法用成本很低的管道输送，乙醇汽油储运周期只有4—5天，这影响使用乙醇汽油的方便性。使用乙醇汽油的试验车进气阀上的堆积量要比使用93#车用无铅汽油的车平均高出33%。这是由于燃料乙醇的不稳定性造成发动机燃油进气系统上堆积物增加，使喷油嘴雾化不好、引起乙醇汽油燃烧效率下降，耗油量增加。

实施案例

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2018年6月11日，天津市人民办公厅关于印发天津市推广使用车用乙醇汽油实施方案的通知，2018年10月起。天津市开始封闭销售车用乙醇汽油，推广初期各有关部门和单位按照职责分工做好相关工作，着力加强市场监管，巩固推广成果。?[2]?

保存问题

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乙醇汽油对环境要求非常高，非常怕水，保质期短，因此销售乙醇汽油要比普通汽油在调配、储存、运输、销售各环节要严格得多。一般小油站不出售乙醇汽油。

如果小加油站一个月内卖不掉，或者加到车里，又遇上出差，烧不完，就会分解，产生不良反应……到头来损害的是我们的车。

过了保质期的乙醇汽油容易出现的分层现象，在油罐油箱中容易变浑浊，打不着火。

车用产品

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车用乙醇汽油是指在不含甲基叔丁基醚（MTBE）、含氧添加剂的专用汽油组分油中，按体积比加入一定比例（我国暂定为10%）的变性燃料乙醇，由车用乙醇汽油定点调配中心按国标GB18351—2001的质量要求，通过特定工艺混配而成的新一代清洁环保型车用燃料。

车用乙醇汽油按研究法辛烷值分为90号、93号、95号三个牌号。

标志方法是在汽油标号前加注字母E，做为车用乙醇汽油的统一标示，三种牌号的汽油标志分别为“E90乙醇汽油90号”、“E93乙醇汽油93号”、“E95乙醇汽油95号”。车用乙醇汽油适用于装配点燃式发动机的各类车辆、无论是化油器或电喷供油方式的大、中、小型车辆。

优缺点

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汽车用乙醇汽油作为一种清洁的发动机燃料油具有以下优点：

1，辛烷值高，抗爆性好。

2，乙醇含氧量高达34.7%。在汽油中含10%的乙醇，含氧量就能达到3.5%。

3，车用乙醇汽油的使用可有效的降低汽车尾气排放，改善能源结构。国内研究表明，E15乙醇汽油（汽油中乙醇含量为15%）比纯车用无铅汽油碳烃排量下降16.2%，一氧化碳排量下降30%。

4，燃料乙醇的生产丰富，技术成熟。当在汽油中掺兑少于10%时，对在用汽车发动机无需进行大的改动，即可直接使用乙醇汽油。

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汽车用乙醇汽油在燃烧值，动力性和耐腐蚀性上的不足：

1，乙醇的热值是常规车用汽油的60%，据有关资料的报道，若汽车不作任何改动就使用含乙醇10%的混合汽油时，发动机的油耗会增加5%。

2，乙醇的汽化潜热大，理论空燃比下的蒸发温度大于常规汽油。影响混合气的形成及燃烧速度，导致汽车动力性，经济性，及冷启动性的下降，不利于汽车的加速性。

3，乙醇在燃烧过程中会产生乙酸，对汽车金属特别是铜有腐蚀作用。有关试验表明，在汽油中乙醇的含量在0～10%时，对金属基本没有腐蚀，但乙醇含量超过15%时，必须添加有效的腐蚀抑止剂。

4，乙醇是一种优良溶剂，易对汽车的密封橡胶及其他合成非金属材料产生轻微的腐蚀，溶涨，软化或龟裂作用。

5，乙醇易吸于水，车用乙醇汽油的含水量超过标准指标后，容易发生液相分离。

3月15号起北海市将全部使用乙醇汽油，乙醇汽油在加油站的统一标识分别是E90号、E93号、E号，E是乙醇的标号，使用车用乙醇汽油的车辆，可以加入同标号的车用无铅汽油。同样，在合格的车用无铅汽油中也可加入定点加油站出售的同标号的车用乙醇汽油。但是应选择中国石油等信誉好质量有保证的加油站加油。避免加入含水车用无铅汽油和冒伪劣油品，使车辆不能保持正常运转。

行驶3万公里以上的汽车，在第一次加车用乙醇汽油时，如果不对汽车油箱和油路进行清洗，就会造成汽车油路堵塞而熄火。即使清洗后，仍有少量杂质进入油箱，在用完第一箱油后，也要对汽车检查清理。而如果是行驶里程低于3万公里的新车，在加入乙醇汽油前可以不用清洗油箱和油路。

使用注意

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1．自洁清洗特性

车用乙醇汽油中的乙醇是一种性能优良的有机溶剂，具有较强的溶解清洗特性。有经验的驾驶员及维修人员常用乙醇来清洗化油器。用这种方法科清洗出来的化油器干净、彻底。同样道理，车用乙醇汽油也可以清洗油路、保持油路畅通。但是车辆在首次使用乙醇汽油时，特别是在使用1—2箱油后，在乙醇汽油的清洗作用下，会将油箱、油路中沉淀、积存的各类杂质（时间越长、杂质积累越多。特别是铁制油箱），如：铁锈、污垢、胶质颗粒等软化溶解下来，混入油中。这些杂质可能会造成油路不畅。

建议：车辆在首次使用车用乙醇汽油时，最好对车辆的油箱及油路的主要部件，如：燃油滤清器、化油器等进行清洁检查或清洗。以保证燃油系统各部件的清洁。

2．亲水特性

车用乙醇汽油由于混配有一定量的变性燃料乙醇，乙醇是亲水性液体，易与水互溶，不同于汽油，汽油可以和水分离，水份沉积在油箱底部。因此车辆在首次使用车用乙醇汽油时，应对油箱内进行一次检查，以防止乙醇汽油与油箱底部可能存在的沉淀积水互溶，使油中水分超标，影响发动机的正常工作。

建议：这种情况虽属少数，但也不能忽视。

3．夏季使用乙醇汽油应稍加注意

A检查油箱进排气阀是否畅通：夏季环境气温较高，燃油的挥发性增大，如油箱附件—排气阀堵塞，使部分燃油由液态转化为气态时，气体不能经排气阀排出，易造成油路气阻的产生概率增大（普通汽油也是如此）。

B使用乙醇汽油的车辆，夏季加油时不要将油箱加的太满，要留有一定的油品膨胀空间。

C如到不具备乙醇汽油供应的外地，乙醇汽油和普通汽油可任意混用 。

4．乙醇汽油是否对橡胶适应性有影响

试验表明，绝大多数橡胶件均能适应乙醇汽油。只有少数几种不适应，但腐蚀作用缓慢。试点中发现，早期生产的机械式汽油泵中的橡胶膜片适应性较差，使用乙醇汽油后个别出现溶胀裂纹现象。由于橡胶部件在外观上无法区分材质成分，可由定点汽修厂将购回的部件事先做个车用乙醇汽油浸泡试验，再装车使用。

由于乙醇汽油还并未完全普及使用，其它注意事项还有很多，比如初次使用时要认真调试观察发动机是否有太大异常；长期使用要考虑供油系统中的橡胶和有机零件是否耐醇类腐蚀，等等。

对比

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汽车用乙醇汽油标准和GB17930-1999车用无铅汽油标的技术要求相比，有以下特点：

(1)增加了乙醇含量。要求乙醇含量在9.0%~10.5%（V/V)范围，不得人为加入其它含物，但允许加入作为助溶剂的高级醇。

(2)将原车用无铅汽油中机械杂质及水分项目中0.15%(m/m）。

早在20世纪20年代，巴西就开始了乙醇汽油的使用。由于巴西石油缺乏，但盛产甘蔗，于是形成了用甘蔗生产蔗糖、醇的成套技术。巴西是世界上最早使用乙醇汽油，乙醇汽油中乙醇含量已达到20%。

美国是世界上另一个燃料乙醇的消费大国。20世纪30年代在内布拉斯加州地区乙醇汽油就首次面市。18年含10%乙醇汽油（E10汽油）在内布拉斯加州大规模使用，此后，美国联邦对E10汽油实行减免税，燃料乙醇产量从19年的3万吨迅速增加到1990年的269万吨。2000年美国燃料乙醇产量达到500万吨。随着MTBE在美国使用量的减少和最终的禁用，燃料乙醇将成为MTBE最佳含氧化合物的替代产品。预计，到2004年全美国燃料乙醇需求将达到1000万吨。?[5]?

主要优点

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(1)减少排放

车用乙醇汽油含氧量达35%，使燃料燃烧更加充分，据国家汽车研究中心所作的发动机台架试验和行车试验结果表明，使用车用乙醇汽油，在不进行发动机改造的前提下，动力性能基本不变，尾气排放的CO和HC化合物平均减少30%以上，有效的降低和减少了有害的尾气排放.

(2)动力性好

乙醇辛烷值高(RON为111)可用高压缩比提高发动机的热效率和动力性.加上其蒸发潜热大，可提高发动机的进气量，从而提高发动机的动力性.

(3)积炭减少

因车用乙醇汽车的燃烧特性，能有效的消除火花塞，燃烧室，气门，排气管消声器部位积炭的形成，避免了因积炭形成而引起的故障，延长部件使用寿命.

(4)使用方便

乙醇常温下为液体，操作容易，储运使用方便，与传统发动机技术有继承性，特别是使用乙醇汽油混合燃料时，.发动机结构变化不大.

(5)燃油系统自洁

车用乙醇汽油中加入的乙醇是一种性能优良的有机溶剂。具有良好的清洁作用，能有效地消除汽车油箱及油路系统中燃油杂质的沉淀和凝结（特别是胶质胶化现象），具有良好的油路疏通作用。

(6)丰富

我国生产乙醇的主要原料含有糖作物，含淀粉作物以及纤维类燃料，这些都是可再生且来源丰富，因而使用乙醇燃料可减少车辆对石油的依赖，有利于我国能源安全.

主要缺点

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(1)热值低

同样体积的乙醇，其能量只有汽油的2/3，当它与汽油进行混合时，实际上降低了燃料的含热量。因此，同样加满一箱油，混合乙醇的汽油只能行驶更少的里程。

(2)蒸发潜力大

乙醇的蒸发潜热是汽油2倍多，蒸发潜热大会使乙醇类燃料低温启动和低温运行性能恶化，如果发动机不加装进气预热系统，燃烧全醇燃料时汽车难以起动，但在汽油中混合低比例的醇，由燃烧室壁供给液体乙醇以蒸发热，蒸发潜热大这一特点可成为提高发动机热效率和冷却发动机的有利因素.

(3)易产生气阻

乙醇的沸点只有78.C%，在发动机正常工作温度下，很容易产生气阻，使燃料供给量降低甚至中断供油，

(4)腐蚀金属

乙醇在燃烧过程中，会产生乙酸，对汽车金属特别铜有腐蚀作用，有试验表明，在汽油中乙醇含量在10%以下时，对金属基本没有腐蚀，但乙醇超过15%时，则必须添加有效的腐蚀抑制剂.

(5)与材料适应性差

乙醇是一种优良的溶剂，易对汽车密封橡胶及其它合成非金属材料产生一定的轻微腐蚀，容涨，软化或龟裂作用.

(6)易分层

乙醇易于吸水，车用乙醇汽油的含水量超过标准指标后，容易发生液相分离，影响使用.

地区列表

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黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽、广西6省；

巴彦淖尔市、乌海市、江苏省徐州、连云港、淮安、盐城、宿迁6市；

山东省济南、枣庄、济宁、泰安、临沂、聊城、菏泽7市；

湖北省武汉、襄樊、荆门、随州、孝感、十堰、宜昌、黄石、鄂州9市；

河北省石家庄、保定、邢台、邯郸、沧州、衡水6个地区。

民企叫停

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国内最大的民营石油企业会员组织——中国商业联合会石油流通委员会(简称石油委)会长赵友山昨天露，石油委已上书国家发改委，呼吁立即叫停国内的玉米制乙醇汽油项目。

石油委之所以提交上述建言，是因为“汽车与百姓争玉米”，导致国内2010年上半年首次出现玉米净进口状况，并推动了玉米价格的上涨，而玉米制乙醇汽油的产量相对于国内的汽油需求来说微不足道。石油委方面称，该机构2010年在市场调研中发现，国内部分乙醇加工厂为了享受每吨1880元的国家补贴及免税政策，使用玉米加工车用乙醇汽油，将新上市的玉米抢购一空，使得养殖业所需要的饲料玉米严重短缺，且价格大幅度上涨。根据石油委的调研，我国仍有 1000万吨乙醇汽油制造产能，按每3吨玉米制1吨乙醇汽油的行业生产水平计算，每年需要3000万吨的玉米原料。

值得关注的是，2010年上半年，我国首次从玉米净出口国变为玉米净进口国。据中商流通生产力促进中心玉米行业分析师张剑波介绍，上半年我国净进口玉米7800万吨，造成这一状况的根本原因是国内玉米价格相对海外来说偏高，7月份，我国东北地区玉米平均出库价格为1845元/吨，同比上涨15.7%。

据悉，为了推进可再生能源与新能源的发展，国家发改委、财政部等有关部委2004年曾联合出台政策，在黑龙江省等省区推广玉米加工车用乙醇汽油的试点项目，每生产1吨车用乙醇可得到1880元的国家补贴，并减免一切税收。不过这以后，随着我国陈粮减少，国家明确要求各地不得盲目发展玉米加工乙醇产能。

但据赵友山介绍，石油委调查发现，在国家高额补贴的诱惑下，黑龙江等地部分酒精厂又开始使用玉米生产车用乙醇汽油，并大量抢购玉米。由于养殖业没有国家补贴政策，因此无法承受高涨的饲料玉米价格，进而造成市场上的农副产品供应面临短缺，价格上涨。赵友山称，石油委已将这一情况反映给国家发改委，呼吁叫停玉米制乙醇汽油项目，并建议把相关补贴倾斜到使用木薯、麦秸等原料加工乙醇的项目中去，既可促进生物汽油的技术发展，又能解决汽车与百姓争粮食的问题，“我们的上书得到了院领导的重视和批示，目前国家发改委正在研究之中”。?[6]?

出路

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燃料乙醇出路何在？这么多年来，国内关于乙醇汽油的争议从来就没有平息过。

曾代表中商石油委会、两次上书院制止用玉米做燃料乙醇的赵友山坦言：“这一政策的初衷是好的，既可以发展石油替代能源，又可以消化库存的陈化粮，但要实施科学的论证与规划。”

此次上书的《为了保护粮食安全，建议立即停止用玉米加工车用乙醇汽油的报告》。该报告指出，乙醇汽油不能真正替代汽柴油，无法从根本上解决问题。因为当前中国每年只能生产两百万吨乙醇汽油，而中国每年石油消耗量多达4亿吨，相差悬殊，难以消除中国石油相对短缺。

赵友山粗略算了一笔账：在成本上，市场上的玉米每吨价格约在1900元-2000元之间，按生产一吨车用乙醇消耗3.3吨玉米计算，每吨乙醇仅玉米的成本就高达6270元-6600元，若再加上其它成本，每吨乙醇的成本最少为8000元-9000元。而这个价格可以买到两吨成品汽油或是柴油。

来自汽车工业部门的一项统计分析，一般车用乙醇汽油的消耗量远高于普通汽油，存在高能耗、低效率的现象。而一辆车用乙醇汽油的汽车，一年所需的费用比使用普通汽油的车辆高1500元左右。

据了解，我国已成为世界上继巴西、美国之后第三大生物燃料乙醇生产国和应用国。而国家批准建设的4个生物燃料乙醇生产试点项目，已形成每年102万吨的生产能力。

中粮生化能源(肇东)有限公司是国内最具实力的酒精生产基地。赵友山分析说，按照它年使用玉米生产各类乙醇310万吨来计算，一年消耗玉米达1000万吨。中国粮食储备仅为2.25亿吨，黑龙江粮食储量约为1000万吨，而中粮肇东消耗的粮食，是全国粮食储备的1/20，相当于黑龙江全省的量。

为了彻底根除用玉米加工乙醇汽油对粮食安全及百姓利益带来的严重冲击，赵友山建议，立刻停止对乙醇企业的优惠政策，并把这些财税补贴倾斜到当前成本高于陈化粮的用于加工燃料乙醇的麦秸秆、木薯等上面来。

据了解，除去国家拨发1880元的补贴以外，对乙醇企业优惠政策还包括免征5%的消费税，增值税则先征后返，享受陈化粮补贴政策，而补贴额按规定比例由中央和地方财政共同负担。?[7]?

燃料乙醇的应用现状

目前，生物燃料主要被用于替代化石燃油作为运输燃料，如替代汽油的燃料乙醇和替代石油基柴油的生物柴油。在化石燃料储量逐步下降、环境保护日益严峻的背景下，生物燃料受到各国的高度重视。欧盟委员会积极推进生物燃料发展，制定了2015年生物燃料占运输燃料消费总量8%的目标。美国通过法律手段强制在运输燃料中添加生物燃料，具体比例是柴油中添加2%的生物柴油，汽油中添加5%的燃料乙醇。据调查数据统计，2011年8月16日，美国白宫宣布推出一项总额为5.1亿美元的，由农业部、能源部和海军共同投资推动美国生物燃料产业的发展。英国从2006年起要求生产运输燃油的能源企业必须有3%的原料是来自可再生，并且比例将逐年提高。根据国际能源机构(IEA)的数据，2010年全球生物燃料日产量为182.2万桶，2011年降至181.9万桶。 作为应对气候变化战略的一部分，西欧和北美强制要求，在未来15年里汽油和柴油中要添加更多的生物燃料组分。修改后的欧盟燃料质量法规定，欧盟汽油中可再生乙醇的含量将从5%倍增至10%，欧盟各国将在加油站出售这种命名为E10的汽油。

世界对生物柴油的需求量有望从2006年的690万吨增长至2010年的4480万吨。到2010年，亚洲有望超过北美、中欧和东欧，成为仅次于西欧的世界第二大生物柴油生产地区。全球生物柴油工业呈现快速增长，2000～2005年产能、产量及消费量年均增长率约为32%，而到2008年产能和需求增速更快，年均增速将分别达到115%和101%，甚至更高。2005～2010年全球生物柴油生产模式也将发生变化，2005年西欧生物柴油产量占全球总产量的75%，2010年将减少至低于40%，主要原因是以亚洲为首的其他地区产量增速加快，亚洲将可能成为第二大生物柴油生产地区，其次是北美地区。从消费情况来看，2005年德国占全球消费量的61%，其他消费国家主要包括法国、美国、意大利和巴西，其消费总和只占到全球消费量的11%。2010年，美国可能成为全球最大的生物柴油市场，占全球消费量的18%，新的大型消费市场将出现在中国和印度，其他国家的消费总和将占到全球消费量的44%。生物燃料的原料来源成为生物燃料可持续发展的重要课题。

东南亚正在崛起成为一个主要的生物柴油生产基地，到2010年更有望成为世界上领先的供应地区。东南亚各国和企业纷纷斥巨资发展生物柴油工业，在建的生物柴油工厂遍及各地，也因此成为未来西欧和北美地区生物柴油的主要供货地。棕桐油是东南亚最丰富的自然之一，将成为该地区发展生物柴油工业的主要原料。同时，该地区还将大量土地开发为新的油棕种植园。东南亚生物柴油工业发展最快的是马来西亚，然后是泰国和印尼，马来西亚和印尼的粗棕榈油合计产量大约占到全球产量的85%。

泰国能源部去年5月份开始实施一项到2012年使生物柴油产量达到255万吨的。马来西亚表示，2007年，该国生物柴油产量将翻一番多，达到110万吨，工厂将由3家增加至今年的22家，到2008年将达到29家，到2010年，马来西亚生物柴油产量将达到330万吨，成为仅次于美国和德国，与印度并列的世界第三大生物柴油生产国。印尼表示，该国生物柴油产量有望从2006年的18万吨增长至2007年的75万吨，到2008年将达到120万吨，该国的生物柴油工厂将由4家增加至今年的15家，到2008年将达到23家。到2010年，印尼和泰国的生物柴油年产量都将达到约130万吨。 目前，巴西所有车用汽油均添加20%～25%的燃料乙醇，并且已有大量使用纯燃料乙醇的汽车。除在本国大力发展生物乙醇工业之外，巴西还积极开展国际“乙醇外交”。今年3月，巴西与美国签订了在西半球鼓励生产和消费乙醇的协定。此外，还同意大利和厄瓜多尔签订了共同开发乙醇项目的合作协定。中国限制使用玉米加工生物燃料之后，引起了巴西工业界的广泛关注，巴西农业部1995年就表示关注中国推广使用乙醇汽油的行动，希望与中国在发展乙醇燃料方面进行广泛的合作。

美国从上世纪70年代开始利用其耕地多、玉米产量大的优势，发展燃料乙醇，目前以玉米为原料生产燃料乙醇的生产工艺已经基本成熟。今年年初布什表示，美国到2012年法定的可再生和替代性能源的总量目标是要达到75亿加仑，到2017年达到350亿加仑，而当前的替代能源每年产量是40亿加仑。因此美国玉米价格节节攀升。随着对燃料汽油需求的不断增加，美国的乙醇加工项目也不断上马，2004—2005被用于生产乙醇的玉米总量是13.23亿蒲式耳，2005～2006达到21.5亿蒲式耳，美国农业部预计，2007年将会有约32亿蒲式耳玉米用于加工成燃料乙醇。

一些企业正在致力于将非粮食类或废弃生物质如秸秆等转化为乙醇，以帮助解决原料供应问题。以木质纤维素为原料生产生物乙醇是技术开发的焦点。木质纤维素来源于农业废弃物(如麦草、玉米秸秆、玉米芯等)、工业废弃物(如制浆和造纸厂的纤维渣)、林业废弃物和城市废弃物(如废纸、包装纸等)。目前世界各国研究利用木质纤维素发酵生产乙醇的科研机构都围绕着这几大关键技术进行攻关，但是目前世界上还没有一家工业规模利用纤维质原料生产燃料乙醇的企业。其主要障碍是酶解成本过高、缺乏经济可行的发酵技术。因此，技术路线的优化组合问题、生产过程中成本降低的问题以及乙醇废糟的综合利用等问题，需要解决。

养殖藻类是另一个潜在的生物燃料原料。一些企业正在开发从藻类中产业化生产合成气和氢气的体系。绿色燃料技术公司与亚利桑那公共服务公司合作，利用以天然气为原料的发电厂排出的二氧化碳养殖可以转化为生物柴油或生物乙醇的藻类。绿色燃料技术公司的技术去年在亚利桑那州的一个发电厂进行了中试并获得了巨大成功。公司将该项目范围扩大，并于2008年在亚利桑那州开始商业化生产，然后扩展至澳大利亚和南非。 我国玉米比较丰富，2006年产量1.44亿吨，居世界第二位，玉米秸秆年产量达6亿多吨。在全球高度关注能源危机，关注可再生开发利用的大背景下，以玉米为原料生产的燃料乙醇、玉米乙烯及其衍生物、可降解高分子材料等，成为企业竞相开发和投资的热点。2006年，我国可再生能源年利用量已达到1.8亿吨标准煤，约为一次能源消费总量的7.5%。掺入10%燃料乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的着力点之一。

2001年国内酒精原料中玉米占原料总量的比重为59%，到2006年，这一比重已经上升到79%。目前有关部门正着手研究、开发汽车用甘蔗燃料乙醇。目前我国甘蔗年产量在8500万吨左右，仅产食用酒精50多万吨。若技术攻关成功，成本控制得当，用甘蔗生产燃料乙醇，将会有很好的发展前景。但问题在于，我国甘蔗种植面积十分有限，主要集中在广西、云南等少数几个省份，而且随着国内食糖消费量大幅增加，价格也将一路上扬，生产成本将可能大大高于玉米制造燃料乙醇。国家发改委相关人士也表示，继续推广乙醇汽油是大势所趋，非粮生物能源如红薯、木薯、甜高粱、纤维质乙醇是今后发展的重点，将加大这方面的科研投入力度。而另一方面，相关部委紧急叫停玉米加工乙醇后，仍会继续“适度”发展燃料乙醇行业，坚持能源与粮食双赢，在确保粮食安全的前提下，国家会取一些财税扶持政策，支持燃料乙醇的生产和使用。

(一)我国大型集团公司积极进行生物燃料的研究开发及生产

2006年11月，中国石油集团与四川省签订合作开发生物质能源框架协议，双方将以甘薯和麻疯树为原料发展生物质能源，“十一五”期间将建成60万吨/年燃料乙醇、10万吨/年生物柴油项目。2006年12月，中石油又与云南省签署框架协议，在以非粮能源作物为原料制取燃料乙醇、以膏桐等木本油料植物为原料制取生物柴油等方面进行合作。2007年初，中石油与国家林业局就发展林业生物质能源签署合作框架协议，并正式启动云南、四川第一批能源林基地建设。作为我国石油能源行业的巨头，中石油在生物质能源的频频出手令人瞩目，充分显示了生物质能源对中石油集团发展的战略重要性。中石油总经理蒋洁敏表示，“十一五”末，中石油非粮乙醇年生产能力将超过200万吨/年，达到全国产量的40%以上，同时形成林业生物柴油每年20万吨/年的商业化规模，并建设生物质能源原料基地40万公顷以上。

无独有偶，中粮集团近年也将生物质能源发展提到了战略重地的高度，一时间与中石油并驾齐驱，成鏖战之势。2007年4月6日，紧随中石油之后，中粮集团与国家林业局签署《关于合作发展林业生物质能源框架协议》，双方将重点建设一批能源林基地，开发利用林业生物柴油、燃料乙醇和木本食用油三大产品。

中粮集团在燃料乙醇、生物柴油等方面频频重拳出击，进行企业并购。目前，国家发改委先后批准建设的4套燃料乙醇生产装置。2006年国家审批第5个燃料乙醇生产装置，也是唯一的一个非粮作物燃料乙醇装置——广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中。

2006年7月，中石化在攀枝花建设了一座10万吨/年的生物柴油装置，配套的能源林基地为40万～50万亩。同月，中石化总投资约1800万元、规模为2000吨/年生物柴油的试验装置在河北建成。2007年4月13日，中石化与中粮集团签订《关于发展中国生物质能源及生物化工的战略合作协议书》，共同发展生物质能源及生物化工，双方将在未来5年内合作建设100万～120万吨/年燃料乙醇的生产装置。

尤其值得注意的是，在的帮助下，一些中国公司在海外开办生物燃料加工厂。例如，一家中国企业在尼日利亚投资9000万美元开生物乙醇加工厂，以木薯作原料，年产15万吨，北京出资85%，15%由尼日利亚负担。2007年4月12日，国家科技部与意大利环境国土与海洋部签署协议：武汉的生物柴油公司与意大利有关单位合作，在武汉兴建一条将餐馆产生的潲水油、地沟油等废弃油脂，加工成为生物柴油的生产线。这条生产线建成投产后每年可生产3万吨生物柴油，生产成本在5000元/吨左右，与石油柴油相当，发展前景看好。该项目在武汉实施成功后还将向我国的其他大中城市推广。

(二)国家鼓励以非粮食作物进行生物燃料的研发及生产，企业积极响应

国家发改委2006年12月18日下发的《关于加强玉米加工项目建设管理的紧急通知》明确提出，我国将坚持非粮为主积极稳妥推动生物燃料乙醇产业发展，并立即暂停核准和备案玉米加工项目，对在建和拟建项目进行全面清理。通知要求，“十五”期间建设的4家以消化陈化粮为主的燃料乙醇生产企业，未经国家核准不得增加产能。

相关部委鉴于目前危及粮食安全的严峻形势对国内一些地方盲目发展玉米加工乙醇能力的态势实施紧急刹车，令生产企业猝不及防。粮食问题直接关系到整个社会与国家经济的稳定，这也许是国家部委对发展玉米加工乙醇能力紧急刹车的最根本原因。去年玉米和大豆的国际期货价格大幅飙升，受此影响，国内市场的玉米价格也一路走高，国内四大定点乙醇生产厂全部亏损，为了不进一步刺激玉米需求，国家发改委此前已经叫停了一些中小乙醇生产项目。

国家现在和将来都不会鼓励用玉米大规模发展燃料乙醇和工业酒精，但我国有6亿多吨的农作物秸秆，应该展开规模化利用，还有北方的甜高粱及南方的木薯等非粮作物都在国家鼓励利用之列。寻找玉米替代，企业已经开始行动。

中粮集团正努力发展木薯、甜高粱和纤维素乙醇，中粮集团的广西15万吨/年木薯乙醇项目正在建设中，在今年投产；甜高粱乙醇正在中试阶段，分别在广西桂林和内蒙古五原建设了液态发酵和固态发酵中试装置；在黑龙江肇东建立了500吨/年的纤维素乙醇中试装置，目前正改造生产装置，优化工艺流程，为万吨级工业示范装置的建设奠定基础。到2010年，中粮集团将年产燃料乙醇310万吨，其中玉米乙醇占42%、木薯乙醇占26%、红薯及甜高粱等为原料的乙醇占32%。 诚然，我国有丰富的非粮生物质有待开发利用，除了有农作物秸秆、甜高粱、木薯、红薯处，还有甘蔗、甜菜、芒草、柳枝稷等。但这些作物普遍存在收集、贮运的难题，生产中又有技术、工艺、设备不成熟等诸多问题，另外农业生产的季节性和工业化生产连续性的矛盾也是制约非粮食乙醇发展的主要因素。

(一)乙醇燃料的推广促使粮食价格上涨

让人担忧的迹象频频出现。世界一些积极推广乙醇燃料的国家粮食已在上涨，比如美国、巴西、墨西哥和中国等国家。以美国为例，用玉米生产乙醇对粮价上涨起到了促进作用。2006年8月，购买1蒲式耳(等于35.238升)玉米要付2.09美元，但2006年9月、10月、11月和12月，这个价格分别上涨到2.2美元、2.54美元、2.87美元和3美元。2006年美国乙醇燃料工业消耗了美国20%左右的玉米，今年预计增加至25%以上。

在中国，掺入10%乙醇的乙醇汽油成为中国能源替代战略的重要目标，但是粮食和粮食产品与乙醇燃料的争夺也日趋白热化。专业研究机构预测，“十一五”期间，中国玉米缺口在350万吨左右，将由玉米的净出口国转变为净进口国，而加工企业抢购粮源必然会使玉米价格扶摇直上。此外，与其他国家不同的是，中国的玉米都是非转基因，非常适合人畜食用，用来生产乙醇燃料显然大材小用。

(二)反对声音渐起，有研究认为乙醇燃料加剧了环境污染

世界范围内已经有多项研究表明，被标榜为绿色的乙醇燃料并非如人所愿可以保环境，而是更加剧了环境污染。美国斯坦福大学大气科学家马克·雅各布森等人的研究结果表示，乙醇燃料对人和生物健康损害比人们以前想象的还要大，以乙醇为燃料的车辆可能导致更多人罹患或死于呼吸系统疾病。如果用以乙醇为燃料的车辆替代所有的轿车和卡车，美国死于空气污染的人数将增加4%。证明乙醇燃料不“绿”反“黑”的研究结果并非孤例。美国华盛顿州立大学的生物学家伯顿·沃恩的研究小组通过实际调查发现，生产乙醇的过程中造成了另一种环境污染，减少生物多样性和增加土壤的侵蚀。另外，即使用非粮食作物甘蔗来生产乙醇，也要消耗很多的水，每处理1吨甘蔗需要用水3900升(3.9吨水)，对环境又增加了负担。

(三)生物乙醇产出效率较低

目前世界上普遍用玉米生产生物乙醇，但是产出效率比较低。即使技术最先进的工厂用100kg玉米也只能生产出约45L乙醇，而且在生产乙醇和栽培玉米等原料作物过程中消耗的能量相当于所产乙醇产生能量的80%，同时也会排放二氧化碳。科学家经过系统测算之后，对生物燃料的经济性产生了疑问。

生物燃料在生产过程中所消耗的能源比它们所能够产生的能源要多，并且生产成本高于它们所替代的石油燃料。能源成本首先包括种植作物所需的化肥，也包括进行转化所需的水、蒸汽及电力。经济成本包括人工、除草剂、灌溉与机械以及化肥。与汽油相比能量密度较低的乙醇还增加了运输成本，并降低了发动机效率。玉米、柳枝稷、木质纤维素、大豆及葵花油等多种生物燃料原料植物的能源与经济性逆差是相似的。所有植物生长都需要二氧化碳，当这些植物作为燃料或者转化为其他用于燃烧用途的燃料时会被再次释放出来。从这个意义上说，生物质对碳吸收与排放的影响是中性的。不过，这没有将耕种、施肥、施杀虫剂、运输、干燥以及转化为可用燃料的过程中的能源消耗考虑进去。其中，化肥是消耗能源的主要方面，工业固氮生产氨的Haber-Bosch工艺需要消耗大量能源，大约每吨氨需要3100万英热单位的能源，如果原料不是天然气，而是煤，或者用需部分氧化的其他工艺，则每吨氨需要4100万英热单位的能源。磷肥与钾肥生产过程中所消耗的能源要低许多(主要是在机械开、粉碎、干燥等环节)。化肥在生物乙醇、生物柴油生产过程所消耗的能源中分别占45%、24%。在生物柴油的生产过程中，需要与甲醇进行酯交换反应，而这也要占到所消耗能源的35%。 我国正在拟订生物能源替代石油的中长期发展目标，到2020年，生物燃料生产规模达到2000万吨，其中生物乙醇1500万吨、生物柴油500万吨。如果进展顺利，到2020年，达到3000万吨以上。2006年我国进口石油1.4亿吨，预计2010年进口2亿吨，2020年进口3亿吨。这就能够在2020年以前把我国石油的对外依存度控制在50%以下，提高我国能源安全。中国的生物燃料很丰富，秸秆和林业伐加工剩余物有10亿吨，合5亿吨标准煤，还有900万公顷木本油料林和薪碳林，30多种油料树种。

“十一五”我国将投入1010亿美元，到2020年实现生物能源占交通能源需要的15%，即1200万吨。我国还到2010年种植1300万公顷麻疯树，从中提取600万吨生物柴油。柴油机燃料调合用生物柴油(BDl00)生产标准近日正式颁布，于2007年5月1日实施。这必将大大促进我国生物燃料产业的发展。

但是为避免对粮食生产威胁，我国发展燃料乙醇也正在从粮食为主的原料路线向非粮转变，当然，作为调节粮食供需余缺的手段，玉米燃料乙醇仍将保持适度的规模。从大方向来看，不能再用粮食做燃料乙醇。用非粮物质替代石油将是长远的方向。我国农村劳动力丰富，在田头地角都可以种植纤维素原料植物，更有条件发展。

当2008年国际油价重挫曾一度冲破40美元之时，作为替代能源之一的燃料乙醇的发展前景也令人担心。但燃料乙醇拥有清洁、可再生等特点，可以降低汽车尾气中一氧化碳和碳氢化合物的排放。未来我国燃料乙醇行业的重点是降低生产成本、减少补贴，为此，制定生物燃料乙醇生产过程的消耗控制规范，及产品质量技术标准，统一燃料乙醇生产消耗定额标准，包括物耗、水耗、能耗等，是降本增效的有力手段。而未来我国燃料乙醇行业发展的方向是如何实现非粮乙醇的规模化。因此，决定未来燃料乙醇发展前景的关键是成本和技术。

未来，中国还将继续适度发展燃料乙醇行业。“十一五”期间，中国燃料乙醇的潜在市场规模将急剧扩大。以中国四家燃料乙醇生产企业的产能来看，远远不能满足未来国内对燃料乙醇的需求，燃料乙醇装置产能扩张不可避免。因此到“十一五”末，国内乙醇汽油消费量占全国汽油消费量的比例将上升到50%以上，这意味着届时中国燃料乙醇的产能和产量将会有一个质的飞跃。 中国在生物燃料方面的政策扶持相对较晚，近年随着的重视，生物燃料技术迅速提高，市场竞争日趋激烈。截至2010年底，我国生物质固体成型燃料年利用量为50万吨左右，非粮原料燃料乙醇年利用量增加20万吨，生物柴油年产量为50万吨左右。根据《可再生能源中长期发展规划》和《可再生能源发展“十一五”规划》，国家确定的“十一五”生物质能的发展目标为：到2010年，生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。可见我国生物燃料的发展规模距离之前的规划相去甚远，生物质固体成型燃料只完成了1/2，非粮燃料乙醇则仅完成了既定目标的10%左右。总的来说，我国“十一五”期间生物质能源的利用出现“虎头蛇尾”的情况，究其原因主要是国家产业扶持政策没有跟上。截至2012年4月中旬，《可再生能源发展“十二五”规划》已上报院，但仍未正式发布。《规划》已初定我国2015年生物燃料乙醇年利用量达到500万吨，与“十一五”的规划目标相比翻了一倍多;生物柴油年利用量为100万吨。

为了“十二五”期间不重蹈覆辙，我国有关部门正在积极制定应对措施。根据《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国生物柴油年利用量达到200万吨，生物燃料乙醇年利用量达1000万吨。而由于化石能源的有限性，开发新型能源已上升为各国的能源战略。目前全球原油可年限约为46年，而我国石油可年限仅为15.62年。发展替代能源是解决我国能源供应紧张问题的有效途径。虽然由于原料短缺及价格高涨等原因，目前我国生物柴油的产能利用率较低，有些企业处于部分停产甚至完全停产状态，但随着国家产业扶持政策的出台，“十一五”期间生物燃料“先热后冷”的局面将不再出现，生物柴油行业必将得到长远的发展。

生物能源

世界酒精的66%用于燃料，14%用于食用，11%用于工业溶剂，9%用于其它化学工业。发酵酒精作车用燃料有两种方式： 其一是配制汽油和无水酒精的混合物——汽油醇，酒精在混合物中的比例最高可达25%。用汽油醇作汽车燃料时，可以利用原有的汽车发动机；其二是直接利用酒精作为汽车燃料， 这时必需使用专门设计的，具有更高压缩比的发动机。在这方面， 巴西走在最前面。早在1989 年，巴西以甘蔗、糖蜜、木薯、玉米为原料年产发酵酒精12Mt以上，几乎全部用来代替汽油， 大部分用第二种方式作为汽车的燃料。从那时起， 巴西已经不再进口原油， 少量国产原油还可出口， 率先实现了汽车燃料的酒精化。巴西的乙醇产品中普通乙醇占2/3，无水乙醇占1/3。也是世界上最大的燃料乙醇生产和消费国，也是唯一不使用纯汽油作为汽车燃料的国家。

1908年，美国人设计并制造了世界上第一台纯乙醇的汽车，1930年乙醇/汽油混合燃料在美国内布拉斯加州首次面市，18年含10%乙醇的混合汽油在内布拉斯加州大规模使用。1990年11月，美国国会通过空气清净法修正案，要求从1992年冬季开始，美国39个CO排放超标地区必须使用含氧量质量分数达2.7%的含氧汽油（相当于添加体积分数为7.7%乙醇）。美国乙醇生产能力70.78亿L/a，58个乙醇生产厂分布在美国19个州，其主要原料为玉米约占90%，高粱等其他原料占10%。

欧盟每年约生产176万t酒精。19年只有5.6%用于燃料。1994年欧盟通过决议，给予生物燃料的中试工厂以免税。并在2010年使燃料酒精的比例达到12%。因此一些后续的国家如荷兰、瑞典和西班牙也出台了生物能源。

泰国是个由开展全国生物燃料项目的国家。在短短的两年时间内，泰国成功地开展了乙醇和燃料酒精项目， 这些项目提供了利用过剩的食用农产品的途径，对提高泰国农村几百万农民的生活水平起到了积极作用。

印度是仅次于中国的亚洲第二大酒精生产国。设计的生产能力约为200万t，实际开工率为50 %左右。主要原料糖蜜每年用量为500万t。印度的酒精50%用于著名的印度香料和各种有机合成。对不同用途的酒精收以不同的税率。一度暂时停止食用酒精的生产，导致了酒精产量的下滑。尽管印度的糖蜜不够，但是印度还是准备效法巴西推出“酒精汽油”。 中国在吉林年产60万吨和河南年产30万吨燃料乙醇项目分别于2001年9月于2004年开工建设，另外，河南天冠年产30万吨与黑龙江华润金玉年产10万吨燃料乙醇的改扩建项目已分别于2000年和2001年完成，并在当地开始了乙醇汽油的试用工作。从2001年开始，中国先后在河南、黑龙江开始试用车用乙醇汽油，取地方立法的手段在试点城市封闭运行。河南先在南阳、洛阳、郑州三市使用车用乙醇汽油，现已全省使用。2001年消耗了147吨燃料乙醇，2002年消耗了约5000吨燃料乙醇。黑龙江先在肇东和哈尔滨使用车用乙醇汽油，2001年消耗了127吨燃料乙醇，2002年消耗了约500吨燃料乙醇，目燃料乙醇需求逐年增加，供需状况良好。经过5年的试点和推广使用，中国生物乙醇汽油在生产、混配、储运及销售等方面已拥有较成熟的技术。截至2006年6月，中国已形成燃料乙醇102万吨年生产能力、年混配1020万吨生物乙醇汽油的能力，生物乙醇汽油的消费量已占到全国汽油消费总量的20%。2006年，中国燃料乙醇的生产达到130万吨。

2006年中国全年粮食产量超过4.9亿吨，实现三年的连续增产，但粮食总的供求关系还是处在一个紧平衡的状态。玉米这几年的加工能力扩张得比较快，2005年，全国玉米深加工能力已经达到了1000亿斤，实际加工消耗是500多亿斤，2006年加工能力达到了1400亿斤，实际加工也接近700亿斤。深加工对于玉米的消耗也造成了玉米供求状况的变化，带动了价格的上涨。据预测，2007年粮食价格将上涨6%左右，涨幅高于2006年，粮、油等食品价格上涨将成为推动CPI上涨的主要因素。此前，国家发改　委要求各地不得以加工玉米为名，违规建设生物燃料乙醇项目，盲目扩大玉米加工能力。在这种大背景下，发展燃料乙醇产业是否会影响中国的粮食安全，成了一个热议话题。

2006年中国玉米产量1.385亿吨，其中饲料用量是9600万吨，3020万吨是工业用量，燃料乙醇所用的玉米量只占工业用量的1/10，玉米总产量的2%多一点。所以不存在争粮的嫌疑。

中国发展非粮乙醇的可行之路，在于发展用甜高粱、甘薯、木薯等原料来替代粮食。纤维法　生产乙醇技术还不成熟，美国用6年时间攻克这一技术难关。国内有企业已经实现了用纤维原料生产乙醇，但吨成本比粮食法要高1000多元。

根据《生物燃料乙醇以及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》，到2010年，中国将以薯类、甜高粱等非粮原料为主生产522万吨燃料乙醇，届时乙醇汽油使用量将占全国汽油用量的75%。

到2020年，中国燃料乙醇年产量可达1000万吨。

其实，可再生能源会议作出的停止在建的乙醇燃料项目，这只是阶段性的选择，之前，国家出发改委也多次通知，要求新上燃料乙醇项目“刹车”，然而，效果不尽人意。如何破解隐藏在问题背后的“发展”与“”之间矛盾，却需要国家有关部门用更长的时间来求解。按理说，食品和能源经　济并不相关，但是目前正在趋于紧密关联。当石油价格上涨时，食品价格也会上涨。据大连商品公布信息称，国内玉米价格在过去9个月里上涨了近30%，其原因是人们把玉米用于生产燃料乙醇所致。

作者: 路 明收录来源: 中国新能源网

摘要农业是人类以固定、转化太阳能，获取农产品为目的的生产活动。种植业以固定太阳能为主，利用绿色植物进行光合作用，将无机物合成为葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白质等有机物,种植业又叫初级生产。

一、能源农业的概念和利用方式

农业是人类以固定、转化太阳能，获取农产品为目的的生产活动。种植业以固定太阳能为主，利用绿色植物进行光合作用，将无机物合成为葡萄糖、淀粉、脂肪和蛋白质等有机物,种植业又叫初级生产。在光合作用中，每固定1克分子CO2，大约吸收209.3×104J的日光能，光合产物中有46.9×104J的能量以化学能的形式固定下来。其余的162.4×104J的能量在固定CO2过程中,以热能的形式消耗掉了。由于人类培育了高产、高效、优质的农作物品种，为植物生长创造良好的生产条件，农业生产中植物固定太阳能的效率大幅度提高。植物光合作用效率，一般在肥沃地区可达到1％－2％，在贫瘠荒凉地区仅0.1%，人工精心管理的农田生态系统有过6%－8％的记录。[1]养殖业、农产品加工业则是以转化太阳能为主,又称次级生产。养殖业生产的动物产品（肉、奶、蛋、毛、皮等），在转化过程中大量的能被消耗掉了,一部分以粪便形式排出，一部分能量以尿和气体（甲烷、氢）能形式排出。在农产品加工中，除了提取主要产品外，还有大量的能量在排出的废水、废物中。农产品转化过程中的畜禽粪便，农产品加工排出的废水、废料都可作为生物质能源加以开发利用。

所谓能源农业，就是以生产能源为目的的农业。能源农业以生物质能源为主要开发对象，它包括四种能源利用方式〔2〕(图1)：

（一）直接燃烧方式

直接燃烧方式可分为炉灶燃烧、锅炉燃烧、垃圾燃烧和固型燃料燃烧四种情况。其中，固形燃烧是新推广的技术，它把生物质固化成型后，再取传统的燃煤设备燃用。其优点是充分利用生物质能源替代煤炭，可以削减大气CO2和SO2排放量。

（二）物化转换方式

物化转换方式包括三方面，一是干馏技术；二是气化制生物质燃气；三是热解制生物质油。其中，气化制生物质燃气技术推广面积较大，群众易于接受。

（三）生化转化方式

生化转化方式有两种，一是厌氧消化制取沼气；二是通过酶技术制取乙醇液体燃料。

（四）植物油利用方式

能源植物油是从油脂植物和芳香油（还原式烃）植物中提取的燃料油，经加工后，可以替代石油使用。

二、发展能源农业的重大意义

（一）拓宽农业服务领域，增加农民收入

恩格尔指出：在收入增加的时候，食品及生活必需品的支出占收入增加的比例递减。随着经济的增长，人们基本生活需求得到满足后，消费热点将转向享乐型的产品，从而市场将减少食品、衣服的消费份额。进入新世纪后，我国居民消费结构发生了很大变化，恩格尔系数降到38％。2002年城市居民收入增长2020元，人均食品消费只增长109元，占新增收入的5％，增加的因素主要是外出吃饭开支和烟、酒、茶的开支。对粮、油、肉、菜的消费开支下降，粮食人均消费金额下降83元。油10.1元，肉25.3元，菜12.4元。由于边际消费递减规律的作用，出现了农民收入增长难现象。 19年以来，农民收入中来自农业的收入一直没有增长，农民增收主要靠工资性收入，2002年工资性收入占农民纯收入的34.5％，2003年增加到36％。这个经济规律告述我们：农业必须扩大服务领域，向农业的深度和广度进军。农业不仅提供食品和纤维，还应提供能源和其它化工、医药等产品。发展能源农业为农业拓宽了服务领域，同时也为农民增收开辟了新途径。〔3〕

（二）缓解我国能源短缺，保证能源安全

我国从1993年进口原油3000万t，成为原油净进口国，2000年进口达7000万t，2003年进口1亿t。预计到2020年，中国的GDP可能达到5万亿美元，能源需求25亿t到30亿t标煤，其中石油缺口1.6-2.2亿t。[4]开发生物质能源不但可行，而且非常紧迫。农业要抓住这个契机，提出能源农业的发展战略，并把它发展成为一个大产业。

（三）治理有机废弃物污染，保护生态环境

当前我国环境污染形势非常严峻。对环境污染最严重企业仍是养殖企业和农产品加工企业。2003年通报点名批评的十家排污大户，8家是农产品加工企业。据国家环保总局2004年第1周（2004年1月5日～2004年1月11日），全国主要水系73个重点断面水质自动监测站八项指标（水温、pH、浊度、溶解氧、电导率、高锰酸盐指数、氨氮和总有机碳）的监测结果表明：Ⅰ～Ⅲ类水质的断面为39个，占53.4%；Ⅳ类水质的断面为10个，占13.7%；Ⅴ类水质的断面为6个，占8.2%；劣Ⅴ类水质的断面为18个，占24.7%。Ⅳ类以上劣质污水河流占46.6％。水体污染中，农产品加工企业排出污染物的约占1／2。特别是，劣Ⅴ类水的河段，农产品加工企业污染贡献率更高。〔5〕全国人大2003年对《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》执法检查，对农村固体废物污染问题提出严厉批评。据调查我国畜禽养殖场的粪便产生量达17.3亿吨。80％的规模化畜禽养殖场缺乏必要的污染治理设施，畜禽粪便未经处理直接排入环境，严重污染空气和水体。〔6〕我国温室气体排放已严重影响我国气候变化。国家气象局局长秦大河介绍，中国科学家预估了未来中国气候的变化：第一，中国气候将继续变暖。到2020至203O年，全国平均气温将上升1.7℃；到2050年，全国平均气温将上升2.2℃；当大气中二氧化碳浓度加倍时，全国平均气温将上升2.9℃。第二，中国气候变暖的幅度由南向北增加。到2030年，中国西北地区气温可能上升1.9-2.3℃。第三，中国不少地区降水出现增加趋势，东南沿海增加值最大。长江中下游地区出现变干的趋势，华北和东北南部等一些地区出现继续变干的趋势。

（四）广泛应用生物技术，发展基因工程

生物技术在培育能源作物，培育高效酶微生物方面大有作为。国外用转基因方法获得柴油油菜新品种；用转基因技术获得分解秸秆纤维生产酒精的工程菌。转基因技术应用于能源作物和能源微生物上，不受基因标识的限制，而应用在食物方面要求标识，因而受到很大限制。为了促进学科发展，生物技术可选择能源作物和能源微生物方向大力研究和应用。

三、实施能源农业的重大工程

（一）沼气

沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。沼气发酵过程可分为两个阶段，即不产甲烷阶段和产甲烷阶段。沼气发酵产生的三种物质，一是沼气，以甲烷为主，是一种清洁能源；二是消化液（沼液），含可溶性N、P、K，是优质肥料；三是消化污泥（沼渣），主要成分是菌体、难分解的有机残渣和无机物，是一种优良有机肥，并有土壤改良功效。沼气的生成物有很高的应用价值。很多人称：“沼气百利，而无一害”。

沼气发酵有四个特点：

1、沼气微生物自身耗能少

沼气发酵过程中，沼气微生物自身繁殖需要的能量是好氧微生物的1／30－1／20。对于基质来说，大约90％的COD被转化为沼气。

2、沼气发酵能够处理高浓度的有机废物

好氧条件下，一般只能处理COD含量在1 000mg／L以下的废水，而沼气发酵处理废水COD含量可以高达10 000mg／L以上。如表1所示，各种农产品加工废水，都可作为沼气发酵的原料。

表1 农产品加工转化企业排放水质特性〔7〕原料名称

PH值 COD／mg.L-1 BOD/mg.L-1酒精醪液

白酒废水

黄酒废水

制革废水

柠檬酸废水

淀粉废水

豆制品废水

造纸黑液

制药废液

乳品加工废水

高浓度啤酒废水

味精废水

糖蜜酒精废水

猪粪水

鸡粪水

奶牛粪水

3－5

3.7－5.8

3.5－4.0

8－10

4.0－4.6

4.6－5.3

3.5－5.0

11－13

4.0－6.0

3.5－7.5

3.5－6.0

1.5－3.2

4.4

7.0－7.8

6.5－7.5

7.2－8.2 30 000－60 000

11 400－130 000

9 400－30 000

3 000－4 000

10 000－40 000

3 000－12 000

10 000－20 000

106 000－157 000

5 000－40 000

2 000－11 000

9 000－43 000

20 000－60 000

40 000－150 000

11 000－26 000

43 000－77 000

70 000－116 285 15 000－30 000

5 800－67 000

5 000－15 000

1 500－2 000

6 000－25 000

1 000－7 000

7 000－12 000

34 500－42 500

2 000－18 000

1 000－75 000

7 000－33 350

10 000－30 000

20 000－60 000

7 000－13 000

17 000－32 000

3、能处理的废物种类多

沼气发酵可以处理人、畜粪便，作物秸秆，农产品加工企业的废水、废渣等。沼气发酵除去了90％的有机质，余下的部分再经过耗氧处理，便可达到国家排放标准。

4、沼气发酵受温度影响较大

沼气发酵可分为高温（50－600C）、中温（30－350C）和常温（自然温度）。高温发酵处理能力最强，中温次之，但需要一定的热能来维持所需要的恒定温度。

沼气应包括农村户用小型沼气和大中型沼气两个部分。

农村户用小型沼气技术已比较成熟，目前主推的是埋地圆柱形水压式沼气池，并已制定出国家标准（GB 4750－84、GB 4751－84、GB4752－84）。这种沼气池解决了进料和出料的矛盾，可以连续生产。农民不需冒生命危险去掏出沼渣。北方在沼气池上加盖塑料大棚，使沼气与养猪种菜相结合，组装成“四位一体”模式，成功的解决了冬季沼气发酵问题。各地从当地实际出发，把沼气与农民致富奔小康结合起来，形成生态家园富民，大大推进了农村户用沼气的发展，国家已列入西部大开发。为了使农村户用小型沼气更符合国家经济建设和社会全面发展，建议：1、国家进一步加大投资力度，满足广大农民的需求；2、突出重点。一是解决生态脆弱区农民的燃料问题，巩固退耕还林成果，治理风沙危害。二是解决南方血吸虫高发区的虫卵处理问题。沼气发酵可以彻底处理血吸虫虫卵。据卫生防疫部门检测结果：在沼气池内，血吸虫卵秋季22天，冬季40天内，死亡100％。通过沼气池的建设把厕所、畜圈连接起来，人、畜粪便进入沼气池，经过沼气发酵，杀死虫卵，切断血吸虫传播链。

大中型沼气主要用来处理城市污水、高浓度工业有机废水、人畜粪便及生活垃圾。近20年，世界各国积极发展大中型沼气，创造出许多新的工艺，随着高效、常温厌氧消化工艺的开发，大中型沼气技术日臻成熟。我国不少企业兴办沼气，开展综合利用，取得了显著的经济效益和生态效益。如河南省南阳酒精总厂（天冠集团）先后建造了三座大型沼气池，集中处理了酒精醪液，形成了日供气4万m3的能力，满足了南阳市4万户的生活用气，污染排放接近于0，实现了社会效益、经济效益和生态效益三赢，形成了循环经济模式。北京市蟹岛度村，建了一座的沼气池和一座150亩水面的污水处理系统，度村内部生活垃圾和人畜粪便全部进行厌氧消化，产生的清洁能源供炊事用气，消化液和沼渣作优质肥料用于生产无公害农产品。生活污水处理后达到一级排放标准，回潅农田。整个度村实现了污染0排放。当前我国环境污染日益严重，大中型沼气是消化有机污染物的最有效方式。国家要把发展大中型沼气列入发展，制定促进大中型沼气发展的优惠政策，调动企业建设沼气的积极性，使我国大中型沼气的发展出现一个良好发展的新局面。既生产可再生能源，又促进污染环境的治理。

（二）酒精

酒精学名乙醇，是由碳、氢、氧三种元素组成的有机化合物，结构是C2H5OH。酒精生产方法有化学合成法和生物发酵法。化学合成法酒精含杂质较多，其应用受到限制。生产上主要用生物发酵法。制造酒精的原料可以是淀粉质原料、糖蜜原料、纤维原料和亚硫酸造纸废液。

酒精是一种清洁能源。少量使用可代替四乙基铅和ETBE（乙基叔丁基醚）作汽油的防爆剂。大量使用则可与汽油混合制造汽油醇作汽车燃料。汽油醇作燃料可减少汽油燃烧对大气的污染，还可增加汽油辛烷值，提高燃烧效率。

2001年4月8日原国家计委和国家质量监督检验总局宣布我国将全面推广使用汽油醇。《变性染料乙醇》和《车用乙醇汽油》两项国家标准已于4月2日公布。2002年6月30日起，在河南省郑州、洛阳、南阳和黑龙江哈尔宾、肇东等5个城市开展试点，试用汽油醇获得成功。2004年2月10日国家发展和改革委员会继续扩大试点，黑龙江、吉林、河南、安徽四省除在全省范围内扩大试点，还调出燃料酒精销售到辽宁、河北、山东、江苏。2005年底上述省、市基本实现车用乙醇汽油替代其他汽油。从1903年算起，酒精作为汽车燃料已经有近百年的历史了。20世纪的前半期人们给予酒精两次关注， “一战”期间，参战双方都重视酒精的战略意义。“二战”期间，燃料酒精得到了较大规模的推广。到了20世纪50年代，随着石油的大规模开利用，高成本的酒精逐渐被人们淡忘了，直至13年的世界石油危机。巴西、美国率先推行了“汽油醇”。汽油醇来自英文“GASOHOL”，是指在汽油中加入一定比例的变性酒精形成的混合燃料。这是一种清洁实用的燃料。15年，巴西在世界上首倡“汽油醇”，17年正式以20％酒精比例在首府圣保罗市实行，1980年提高到22％的比例在全国推行。如今，巴西年产酒精1000万吨，其中％用于汽车燃料。目前，巴西是世界上惟一不供应纯汽油的国家。25年来实施的“汽油醇”给巴西带来了3大收益：“形成了独立的经济能源运行系统，刺激了农业、酒精工业及相关行业展，大气和生态环境显著改善。”美国用法律来强制推行“汽油醇”，鼓励汽油醇的生产和消费。从18年至今，美国已通过数十项法案，从能源、交通、税收、环保、农业等方面，对汽油醇予以支持。一些盛产玉米的州也自行立法，要求在州内必须使用汽油醇。目前，美国燃料酒精的年消费量约为500万吨，根据汽车发动机的类型将酒精加入汽油有两种比例，汽油发动机的加入量为5％～15％，专用发动机的酒精比例为85％～100％。据美国有关部门的调查，使用汽油醇作为燃料，可明显降低汽车废气的排放，一氧化碳排放量降低20％～30％，二氧化碳降低27％。除有利于环保外，汽油醇的推广也为美国带来了可观的综合效益。以19年为例，全年美国汽车燃料共使用酒精512万吨，转化玉米1500万吨，占美国当年玉米总产量的7％，为社会提供了19．52万个就业机会，并使联邦多收入36亿元。美国国会还通过了一项法案，要求未来10年内大力发展酒精工业，将每年燃料酒精的使用量增加到1000万吨。从80年代起，德国、荷兰、加拿大、瑞典等发达国家也开始了汽油醇的推广。到1995年前后，英、法、南非、古巴、泰国等越来越多的国家也纷纷加入到这个行列中。

为什么要推广汽油醇，还有一个迫切的问题，就是汽油的添加剂问题。汽油在汽车发动机的汽缸内燃烧时由于汽缸内氧气不足，燃烧不完全，机器强烈震动，从而使输出功率下降，机件受损，这就是汽油的抗爆性。反映汽油抗爆性的数字指标叫辛烷值，就是人们通常说的汽油的标号，如“90＃”、“93＃”汽油，指的就是这些汽油的抗爆性，指数越高，抗爆性越好。改善汽油抗爆性的办法就是在汽油中添加其他化学制剂。过去普遍加入四基乙铅，结果生成的是含铅汽油，由于铅对人体的危害，四基乙铅从19年在世界上被禁止使用。目前普遍使用的是MTBE（甲基叔丁基醚），由于它的生产难度大，包括我国在内的许多国家都是依赖进口。近年来，科学研究发现了MTBE的缺点：它不易分解，对地下水有一定污染；它有少量气味，使驾驶者不舒服，可引起恶心、眼睛疼、出现等反应。美国最近已通过一项“清洁燃料法案”，将在今后4年内禁用MTBE。目前，代替MTBE的“最佳化学品”就是酒精。酒精的作为一种添加剂，没有毒性、无污染，也无须进口。〔8〕

（三）秸秆能源利用

秸秆能源利用包括两个方面：一是秸秆气化：二是秸秆致密成型燃料。现分别介绍：

1、秸秆气化

秸秆气化广义上又称谓“生物质气化”，是指生物质在缺氧状态下燃烧，使生物质发生化学反应，生成高品位、易输送、利用效率高的气体燃料。生物质由碳氢化合物组成，在生物质气化的过程中经过热解、燃烧和还原反应，转化为一氧化碳和氢等可燃气体。我国每年可再生生物质约11.45亿t，其中作物秸秆6.7亿t。因此，开发生物质气化燃料，应以农作物秸秆利用为重点。农业部已在全国几百个村进行了秸秆气化、集中供气的试点，取得了比较理想的效果。特别是农民致富奔小康，热切需要使用清洁能源，改变村庄卫生面貌，秸秆气化使农民由烧柴变为烧气，适应了农民的要求，因而受到农民的欢迎和肯定。〔9〕

2、秸秆致密成型燃料

秸秆致密成型燃料是将秸秆粉碎，送入成型器中，在外力作用下，压缩成需要的形状，然后作燃料直接燃烧。也有进一步加工制成生物碳。

国外如丹麦、德国、比利时、美国、日本等，改性技术已经成熟，实现工厂化生产，主要用于取暖炉、锅炉发电等。我国由河南农业大学、山西万发炉具厂联合开发的生物质成型机已用于生产。生产的致密成型燃料，用于取暖、小型锅炉。经测定，各种排放都大大低于煤，是一种洁净的可再生能源。〔9〕

（四）能源作物培育

能源作物是指以提供制取燃料原料或提供燃料油为目的的栽培植物总称。能源作物作原料制取的燃料油有很多优点：燃烧后比矿物能源对环境污染少，是一种低硫燃料，而且不增加CO2排放量；比核能使用安全；比风能、地热使用广泛；可进行降解等。因而成为国际上开发的热点，并称之为“绿色”能源。

能源作物可分为4类：①以制酒精为目的的一年生或多年生作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；②以生产燃料油（如生物柴油、烃类物质）为目的的植物，如油菜、绿玉树等；③用于直接燃烧的植物；④可供厌氧发酵的藻类或其它植物。

促进能源作物发展的条件在我国已逐渐形成：①人类对无限制的开与利用带来了枯竭和生态危机；②化石能源燃料燃烧使所产生的物质严重污染了环境，带来酸雨、温室气体、全球变暖等诸多问题；③农业服务领域过窄，农民增收乏力。作物科学工作者要抓住能源作物发展的机遇，大力研究和培育能源作物。

能源作物的培育方法，除常规技术之外，还应大力用生物技术。充分利用能源作物无禁区的优势，使生物技术在能源作物的培育中大放异彩。生物技术培育转基因能源作物是把作物作为生物反应器，充分利用植物的生物合成能力，大规模生产廉价能源原料。在培育糖类物质方面，将细菌的ADP葡糖焦磷酸化酶基因转入马铃薯，可以使淀粉含量提高60％。

生物技术在酒精发酵工艺中显示了更大的作用。利用DNA重组技术改进酒精生产工艺，通过酶的改进，减低成本，提高效益。培育不同的工程菌以提高对木质素、半纤维素和纤维素的分解、糖化及合成酒精的能力。生物技术在这方面的进步，将进一步扩大生物质能源生产的原料来源，使能源农业成为现实。〔10〕

四、发展能源农业必须处理好的几个关系

（一）处理好粮食安全和能源安全的关系

用发展的眼光来看，从“黑色能源”走向“绿色能源”是大势所趋。 开发生物质能源，使用沼气和汽油醇，不仅能够有效地将地球上有限的石油的使用时间延长10％～20％。在未来的世界，沼气可能是天然气的替代物，酒精是汽油的替代物。有人会提出能源安全和粮食安全问题的矛盾问题。酒精是用粮食转化来的。在中国养活13亿人口已是一个巨大的压力，生产酒精土地在那里？水在那里？要破解这个问题需要从以下几个方面来研究。

粮食安全和能源安全有统一性。

近几年农民种粮的积极性不高，主要是粮食价格太低，甚至低到种粮亏损的地步。要提高农民种粮的积极性，必须有市场拉动。如果粮食只做食物，市场容量有限。如果粮食既作食物，又做能源，市场容量将开拓1／3以上。从这个意义上讲发展能源农业将是促进农民增收，调动农民种粮积极性的有效措施。

粮食作物和能源作物有很大的互补性

能源作物种类较多，主要是玉米、高梁、甘蔗、甜菜、马铃薯、甘薯木薯等。这些作物都是高产作物，既能满足粮食安全的需要，又是很好的能源作物。我国玉米每年大约有400－600万吨剩余。甘蔗、甜菜由于糖的销路不好，每年也有较大的剩余生产能力，2003年人为减少500万吨生产能力。马铃薯、甘薯可以种植在旱地，增产还有很大的潜力。如果粮食丰收，小麦、水稻的陈化粮可用作酒精。如果粮食歉收，可将玉米、甘薯、马铃薯等能源作物转为粮食作物。

能源农业开发的领域很广，可以做到不与或少与粮食争地。

能源农业开发的领域，大多是利用农业生产中的废弃物，如利用玉米秆、稻草、麦秸等纤维质原料生产酒精和沼气。1999年，美国已建起了世界上第一家用纤维质原料生产酒精的生产线，目前，我国也开展了这方面的研究工作，天冠企业集团实验中心与郑州工业大学、清华大学、无锡轻工业大学及国外研究机构合作进行的“用纤维质原料生产酒精”研究课题已经列入了国家“十五”攻关项目。利用养畜场粪便、农产品加工企业的废水、废物开发能源，既能增加农民收入，又为粮食生产提供优质肥料，是生产清洁能源，促进粮食生产，保证粮食安全和能源安全的双赢举措。

（二）处理好市场配制机制和国家扶植的关系

能源农业作为新型的、生产生物质能源的产业，在市场化发展中面临诸多障碍和问题。为了促进能源农业健康发展，国家给于必要的扶植是完全必要的。但是仅靠国家扶植，不依靠市场的力量和企业的积极参与，形不成能源农业的大产业。特别是要吸引民间资本进入能源农业，能源农业才能具有较大的活力。为此，建议制定能源农业产业政策，创造能源农业发展的环境。初步考虑能源农业产业政策应包括以下几个方面：

1、制定排放标准，对环境友好企业给予激励政策。减排污染气体的企业可以得到补偿，超排污染气体的企业应受到罚款。

2、投融资政策。生物质能源企业优先得到优惠。对产业化龙头企业进行技术改造，生产清洁能源的技改项目，给与贴息。

3、税收政策。对生产清洁能源企业给与税收优惠，以弥补较高的生产成本。

4、创建能源农业产业化科技园区，实行产供销一体化经营，创造良好的发展环境。

参考文献

1. 伍光和，田连恕，胡双熙，王乃昂， 生态系统中的功能，自然地理学，北京，高等教育出版社，2000：311，

2. 吴创之，马隆龙主编，生物质能现代化利用技术， 北京:化学工业出版社，2003：10-11

3.路明，当前“三农”问题的分析和对策，作物杂志，2004：1.1-3

4. 王涛，石油工业与可持续发展，世界石油工业，2003：6：9-13

5. 中国环境监测总站， 全国主要流域重点断面水质自动监测周报，第2期， 国家环境保护总局网， 2004-01-12

6. 全国人大执法检查报告，盛华人，2003，6

7. 邓良伟，大中型沼气工程技术，生物质能现代化利用技术，北京，化学工业出版社，2003：40

8. 庄向阳，郭启朝，汽油醇--新世纪的呼唤，河南报业网，2001年2月4日

9. 张百良，杨世关，李刚，生物能源，现代生态农业，北京，农业出版社，2002：337-358

10. 瞿礼嘉，顾红雅，胡苹，陈章良，现代生物技术导论，北京，高等教育出版社，1999：187-211