我国生物替代能源发展调查报告
2007-8-6 14:10:00
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替代能源：我国发展生物替代能源时不我待
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国际市场油价的日高一日，日前超出每桶70美元，给我国高速发展的社会经济带来越来越大的压力。近一个多世纪来，石油是应用最为广泛的化石能源，有“现代社会血液”之称。它不仅仅是能源之母，还是纺织、电子、化工、材料等现代工业产品的基础原材料。油价高涨、资源短缺、环保压力和高速增长的需要，形成无法调和的矛盾，直接制约我国加速建设“全面小康”和国家安全。记者调查采访了解到，我国有能力替代石油的生物能源和生物材料产业研究有数十年历史，在生物质能加工转化及相关环保技术方面有了一定的积累。专家认为，我国有条件进行生物能源和生物材料规模工业化和产业化，可以在2020年形成产值规模达万亿元，在“石油枯竭拐点”形成部分替代能力。/ N5 z8 X( X+ Q1 V' x) {8 A# X
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石油消费仍是我国国民消费水平标志，巨量进口危及社会经济发展和国家安全
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% y% X* }0 L _进入本世纪，石油价格上涨已让很多平常百姓感到压力。以车用93号汽油为例，目前价格已经从2000年前的1.8元左右上涨到现在的4.4元左右。中国工程院院士、清华大学原副校长倪维斗教授日前接受记者采访时介绍：据美国能源部和世界能源理事会预测，全球石化类能源的可开采年限分别为石油39年、天然气60年、煤211年，而其分布主要在美国、加拿大、俄罗斯和中东地区。中国是石油资源相对贫乏的国家，专家测算石油稳定供给不会超过20年，很可能我们实现“全面小康”的2020年就是石油供给丧失平衡的“拐点年”。
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; s+ w* m0 H7 y+ \根据国家海关总署提供的资料，我国由1993年变为石油净进口国。过去的10年中，我国石油需求量几乎翻了一倍。2004年进口原油1.2亿吨，比上年增长34.8%，占国家石油总供给量40%以上。今年石油进口依存度将上升到57%。到2010年，我国石油消费总量将达4亿吨。而国内生产能力仅为1.6亿吨到1.7亿吨。
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另外，我国以石油为原料的能源、材料，如乙烯、醇类，需求量激升。2004年实际消费量1600多万吨，进口量占40%以上。专家预测，到2010年，此类产品的需要量将上升到3000万吨左右。这些是化工、电子、汽车、纺织、塑料、能源产品等的基础原料。而且，目前这类石油加工品的成套设备均为国外大公司垄断。
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9 L1 l3 v+ v! I: `& ]- F3 J e( J据有关部门的粗略统计，2004年一年的国际原油价格上涨，使我国增加支付金额60亿到80亿美元，相当的2000万待业职工一年的低保费用。2005年8月25日，纽约油价再创新高，突破67美元。同时，美国高盛公司预测油价还将继续上升，最终可能达到每桶105美元。国际货币基金组织日前再次预测，由于中国石油进口持续大幅度增加，国际原油价格将稳定攀升100美元以上。更有专家分析，发达国家将把石油价格不断推升，作为压制中国、印度等后发展国家的重要手段。
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石油是基础能源原材料，由于资源制约因而无法调控价格，对国内市场已经造成很大压力。以安徽为例，3月下旬，安庆市因成品油价格上调引发了出租车行业的罢运、上访，全市瘫痪。此前，南京等全国大中城市多次发生类似事件发生多起。8月1日，合肥再度发生因油价直接导致的出租车行业罢运事件。即使不考虑国际政治变幻对我国能源安全的影响，要保证社会经济健康稳定发展，实现全面小康目标，发展石油替代产业，也成了当务之急。
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' j% |3 P8 z; Z! L) ]建设“小康社会”汽车工业发展仍是主流9 `) T4 l% H; C
3 E6 w. u2 H/ f3 {6 v/ _汽车，被认为是现代小康社会的标志。2000年，我国政府提出建设“全面小康”社会。当年，我国汽车销售市场出现井喷，同时出现由集团购买为主变个人购车为主的重大转折。安徽奇瑞集团介绍，汽车业界把2000年确定为“中国汽车元年”，认为这是中国汽车进入高速发展时期的起始点。
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现在的成品油价格高位运行，对汽车工业发展与产品普及有一定影响，但从发达国家的经验和我国发展趋势看，汽车保有量迅速增加之势不可逆转。国际货币基金组织日前再次预测，中国到2030年汽车保有量将达3.9亿辆，约为现在的20倍。4 C) g' U6 j' ?4 I4 w
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合肥工业大学是中国汽车人才的摇篮之一。记者采访中，专家、教授们一致表示：“发达汽车工业”是一个国家步入工业化、现代化的必然支柱。中国科技大学商学院有关“国家经济发展时期”研究的课题组得出结论，任何发达国家的工业化过程均离不开汽车工业，特别是轿车工业的贡献。过去的100年间，没有任何一项发明比得上汽车对人类进步的推动。轿车的普及以民族意识的改变、国民素质的飞跃式提高，有不可比拟的作用。汽车是新技术、新材料、新工艺的集大成者，对技术进步的推动是全方位的。汽车还是高度产业关联的工业，按公认的数据，以家用轿车为主的汽车工业对辅助产业、相关产业的拉动效应可达1：7：11；调查研究显示：目前世界上国民生产总值超过1万亿美元的国家有7个，其中包括中国。其余6个均拥有“具有国际竞争力的汽车工业”，每千人拥有汽车数200－600辆。唯有中国在民族汽车工业方面相对落后，因而同列GDP总值大国，人均则只有6强的二十一分之一。 \8 r2 h. P# B ]) r) V
' `7 p/ A9 f1 j0 F, [据国家科技部调研室的一项调查，进入2000年以后，我国汽车市场进入高速增长时期，近两年增幅超过30%。2003年与上年同比，汽车产量增长35.20%，销售量增长34.21%。特别轿车，产量由上年的109.28增长到206.89，增幅达84.7%。) b" `* Q8 P9 t! j) R
* S6 ?+ z3 s. R# B我国生物能源产业市场前景广阔
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5 q3 Z5 }. F& v5 Y2 `7 t专家分析，石油已不是可持续发展的理想汽车燃料，过度依赖存在四大问题，包括：国内资源短缺和国际石油争夺剧烈的双重风险；汽柴油的性能已不能满足汽车高水平和高清洁的可持续发展要求；油价居高不下，用户负担增加；依靠进口，要花大量外汇，影响国内就业。巨大的国际采购会使我国原油陷入类似现在铁矿砂市场的“价格合围”。适应汽车消费需求，建设车用燃料替代体系成为必然趋势。
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# q- _" f4 I0 W2 Y- ]0 ~9 ~据了解，目前中国汽车保有量超过2000万辆，2010年将达到5000万辆至6000万辆。届时，国内汽车年生产量将达1000万辆以上，汽车用成品油市场就将有数千亿元。另一方面，环境保护逼迫中国采取石油替代技术。北京、上海等大城市较早对公共交通车辆实行天然气替代石油等措施，主要是出于环境因素。目前，天然气、煤炭、生物质能等技术路线替代石油，其燃烧排放都小于石油类40%左右。按我国城市进程，2020年前还将有4亿人口“进城”，汽车保有量将急剧增加，不采用洁净的替代能源将无法维持人类适宜的城市居住环境。有人这样计算：大城市里按每车每天用15KG汽、柴油计，100万台车即用1.5万吨汽、柴油，它将耗尽18338万立方米空气中的氧气，使之变成只含二氧化碳和和氮气等的无氧气体。又因二氧化碳比空气重得多，所以，它们大都分布在地面附近，可在100平方公里范围内堆积1.83米厚，比正常的中国人还高出一巴掌。如果没有大自然赐予的空气流动，这将是一种多么可怕的情景呀！
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! o' f* {1 _" @6 r( s8 I中国工程院院士，国家生化工程技术研究中心主任、南京大学校长欧阳平凯说，美国国家委员会预测，到2020年，将有50%有机化学品和材料来自生物质原料。我国最先起步的是生物质转化替代石油，即乙醇汽油。生物柴油是利用植物油脂、动物油脂等提炼的车用燃料，可直接替代柴油，低排放，无需改造发动机，而且对车辆发动机还有保护作用。世界各国对此非常重视，发展迅速，美国、加拿大、巴西、日本、印度等都有庞大的发展计划。欧盟国家用菜油加工生物柴油，2001年加工量已达100万吨。本世纪我国政府也很重视这项工作，近年来相继建成了许多年产量超万吨的生物柴油厂，预计到2010年，我国生物柴油需求量将达2000万吨。8 f, I6 L+ t7 x; D# ?+ v
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车用能源的市场稳定、数量巨大。石油价格居高不下的情况下，石油延伸替代市场也非常可观。安徽丰原集团在宿州建设的世界第一个生物质原料乙烯生产厂，2004年底投产，年产2万吨，效益可观。2005年7月底，记者当企业采访，负责人吴玉熙介绍，“当原油价格在每桶35美元左右，企业即可有利润；到40美元每桶，吨产品利润可达5000元，原油超过50美元一桶，吨产品利润可达8000元，利润率高达35%以上。
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接受采访的专家、企业家强调，石油替代产业还有煤化工替代线路。但用一种紧缺能源替代另一种紧缺能源，只能是权宜之计。生物能源与生物材料产业链长，涉及基础研究、工艺创造、成套设备、运输分销、终端产品设计生产，等等。我国正由出口拉动转向内需接动，能源原材料“内需”强劲，必然呼唤出庞大的的石油替代产业。7 m& V7 y3 Y7 Q( {* H: G% o$ Z2 E
8 q) I( s2 }- \3 q替代能源：替代石油将使我国资源状况化短为长
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按目前国内外研究水平，燃料电池汽车、电动汽车、氢动力汽车等仍有很多技术上不确定性，何时投入运营是未知数。混合动力汽车造价高，而且仍以成品油消耗为主。另一方面，石油的应用不仅仅是作为交通运输的动力，其衍生的乙烯等化工产品还是比钢铁应用更广泛的基础材料。因此，发展生物能源是必然之路，眼前解决车用燃油问题，中、长期解决后石油时代的能源、原材料问题。7 B- ~4 w: k' }' K9 N2 ^$ a( E
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目前，国际上生物能源技术相对成熟，替代石油的路线是：谷物、秸杆、其它植物等－发酵－乙醇－车用油、乙烯、无毒溶剂及上百种化工、原材料产品等；另一种是利用劣质食用油、麻疯树籽等直接加工生产高品质车用柴油。无论何种生物质转化，都是我国资源的“长腿”。发展生物能源是农业大国和“缺油多煤”资源现状化短为长的最佳契机。
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7 T$ G6 e( Q# ~发展石油替代行业有利于解决“三农”问题; b* a- t0 F$ w) c# h. [: P
# O& L' G3 E' F& ? H; S' f I' C) r农村、农民和农业的“三农”问题、环境与资源问题，是13亿人口大国均衡发展、建立和谐社会的关键，建立庞大的“石油替代”能源体系，不仅为我国农业产业化、农村地区城市化提供良好的机遇，是我国相当长时间发展重要驱动力，也是解决这些突出问题的最佳切合点。我国最著名的农业科学家之一、中国科学院院士、中国工程院院士石元春日前公开提出：让我国农民“种出绿色大庆”。. i0 O0 |7 F9 M$ Z( a2 H6 n
3 e% X8 o0 D; W T/ [6 d9 W据科技部有关单位的调研，我国南方的甘蔗、木薯，中、东部地区的小麦、水稻，北部的土豆、玉米，西部地区的油桐。麻疯树，干旱地区的山芋，等等，都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻疯树籽含油率达50%，是制造生物柴油的良好材料。我国西南地区现有10万亩，到2010年种植面积可达1000万亩。国家科技部生物技术中心主任王宏广接受采访时告诉记者：目前我国富余的农副产品加工转化，确可“再造大庆”，即相当于5000万吨原油。如果把每年农民白白焚烧的秸杆收集处理后加工乙醇，替代车用油，总量可达6000万到1亿吨。已经开始用生物质能加工品全线替代石油产品的安徽丰原集团董事长李荣杰测算：只要石油不低于35美元每桶，用生物质能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等，都有利可图。5 w; \. x& x5 }6 q+ W" N! k
. e- n, V' Z9 z7 Q5 ~ ?中国工程院院士、天津大学教授王静康等专家指出：“国际上许多国家和组织的预测表明，本世纪中叶可再生能源在一次性能源消耗中将超过50%。”科技难度更大的生物制氢等一旦投入应用，生物能源前景更为广阔。可喜的是，我国生物质能富集区往往是老少边穷地区和纯农业区，经济建设相对落后，发展生物能源不仅经有经济意义，对解决农业产业化、农村剩余劳动力转移、农村地区工业化和建设和谐社会，都有很大意义。中国著名农业专家石元春教授等专家强调：发展生物能源要做到“一石四鸟”：其一，生物质能的全面利用，可解决农民增收问题；其二，中小型加工企业的发展，可以加速农业产业化和农村城镇化；其三，生物质能与土地资源富集的中部、西部贫困农村的地区会形成中国生物能源企业集群，从而促进和谐社会进程；其四，结合中国能源战略调整，中国自主品牌汽车工业可以考虑生产适应中国能源体系的生物能源汽车产品，在汽车普及化过程中迎头赶上，提升竞争力。
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* T) L- [3 w7 S% A发展生物能源和原材料可以做到“四不”
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4 }4 ?3 _; P4 S7 G: K能源、原材料是国家、社会的支撑体系，战略调整是否会触及社会基础和多方利益，从而引发较大的社会震荡？国家科技部中国生物技术发展中心进行了大量了调查研究，中心主任王宏广总结为“四不”：“不与人争粮，不与粮争地，不与传统行业争利，不与发达国家争资源”。
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“不与人争粮，不与粮争地，不与传统行业争利”，这是我国发展生物质能利用的新特点，科技部、发展改革委、清华大学、北京农业大学的研究人员均强调这一点。生物技术开发中心主任王宏广、北京农业大学教授李十中、大连理工大学生命科学院院长修志龙等表示：我国科学用粮潜力很大，每年陈化粮、饲料用粮约1亿吨左右，加工转化可获得相当5000万吨的原油，同时还有30%继续成为饲料。现状是每年8000万吨粮食直接用作饮料，浪费3000万吨以上的淀粉。利用小麦陈化粮生产燃料酒精的河南天冠燃料乙醇有限公司提供的数据：仅小麦麸皮中提取的物质，价值就和小麦差不多。而目前发展生物能源、生物材料，原料是分布更为广泛、利用价值更高的植物。如我国科学家研究的甜玉米，每公顷产量可达70吨，可生产6吨以上燃料酒精。南方的木薯、甘蔗，生长广泛的菊芋、土豆、山芋，等等。这些不宜食用的植物，是转化为生物能源、材料的最佳原料。另外，我国现在每年仅废弃的作物秸杆、林业弃置物达10亿吨，相当于1亿多吨的燃料汽油。" I3 \) T1 m3 X4 n3 N9 `5 J' O
4 l/ o9 k8 W5 @; [- G就发展生物能源、材料的土地资源而言，我国有约40亿亩的低质地、荒坡、滩涂等，可以用来种植适宜物种；淮河以南还有3亿计冬季闲田，用来种油菜生产生物柴油，相当于“再造大庆”。专家介绍，我国加工替代石油产品的农作物、薯类植物研究时间长，来源非常丰富，潜力巨大。早在“七五”、“八五”时期，部委、高校就组织科学家研究、攻关，寻找到很多取之不尽、用之不绝的植物种质。如有稳定的市场，推广种植条件相当成熟。大连理工大学有教授在山东滩涂种植菊芋（洋生姜）数十万亩，长势很好。这种植物我国南北方农民都有小规模种植。在贫瘠的土地上，盐碱地、滩涂都可以长得很好，固沙能力还很强。一次种下，自然生长。每年挖取其块茎即可，第二年还会自己生发。亩产量可达万斤。糖的含量超过甘蔗30%，甜度是蔗糖的一倍。结合“山川改造”工程，我国可以大量种植生物质能富集的植物。我国西南地区的麻疯树等木质油料发展迅速，籽含油率达50%，现有10万亩，2010年可达1000万亩。
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7 m1 L# H3 y% |, j0 D专家分析，生物质能利用，特别是替代石油的能源、材料产业，前端是农业，中间是发酵等生物转化，后端依然是现有的大化工。因此，我国大规模发展生物质能产业，并不会对传统化工工业产生冲击。同时，我国能源、原材料需求增长过快、消费量较大，传统石油加工业根本无法满足市场需求，产品供应保障能力薄弱，现在广东等地不断发生“油荒”已是前兆。因此，传统石化领域对生物能源、原材料普遍看好，中石油公司等国家垄断性石化公司也在力推生物质能利用。
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1 \, }/ c \' J清华大学刘德华教授等强调：生物质能利用，特别是替代石油，是我国建设和谐社会、解决“农业、能源、环境”难题的最佳切合点。我国的老少边穷地区生物质能与土地资源富集，通过发展生物产业，可以让这些地区形成新兴产业，让农村地区形成工业化支点。刘教授专门到青海省调查，青海是德国面积的两倍，非常适合种植油菜。现在德国生物柴油年产量140万吨，如果青海能够发展到德国水平，其产业链收益非常可观。我国新疆棉产区面积广大，在棉籽中引入一个产油基因，即可让棉籽产生很高的副效益。我国石油对外依存度超过50%，而且年需求量还要扩大；化石产品对环境的污染日益严重，相比之下，燃料乙醇、生物柴油的污染排放要比化石燃料低50%以上。用生物材料，如聚乳酸等，可制成可降解塑料、绿色涂料和纺织品等。
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. p/ k( Q0 s3 w' c; r; G0 G4 }替代能源：借鉴国外石油代替及生物能源发展经验
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9 R# f5 j: F7 u# H, r' \- I9 F' R: i$ n1907年，汽车发明人福特制造出第一台燃烧纯乙醇的发动机；20世纪30年代，不少国家用醇类燃烧替代石油作为车用能源；中国抗日战争时期，我方不少汽车就是用乙醇作为燃料。但真正形成替代石油的产业，国外发展历史已约20多年。9 c. R" h1 r6 `) l
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根据发展改革委的调查，以美国、巴西为主的燃料乙醇替代石油产业形成，可分为四个阶段：其一，20世纪70年代，国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代，为解决对石油的高度依赖问题。美国、巴西等大规模发展乙醇替代车用油。甲醇等天然气、煤炭化工产品引用汽车能源体系；第二阶段是20世纪80年代，主要解决农产品过剩影响农业发展，和由此引发的农民收入问题；第三阶段是20世纪90年代，汽车工业发展迅速，汽车保有量大增，引进醇类重点解决车用油的增氧剂，利用乙醇等提高发动机性能，减少汽车排放对大气的污染；第四阶段是进入21世纪，发达国家和发展中国家一并重视石油替代，从各个侧面解决上述所有问题。对我国而言，则是解决可持续发展的最根本途径。
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1 J' F1 u8 L& Y9 @生物质能转化中的“太阳能－生物质－乙醇燃料－能量利用－二氧化碳和水”，由于充分体现了“绿色”和“循环”，备受科学界、环保人士的追捧。现在，加拿大、法国、瑞典、德国、墨西哥、日本、印度、韩国和泰国等，均有发展石油替代产业的计划，并有不同规模的实施。其中巴西规模最大，目前汽车全部用乙醇汽油，用燃料酒精（乙醇）替代石油份额达43%。美国乙醇汽油占市场份额的12%。加利福利亚州从1993年开始实施“灵活燃油车辆计划”，制定了E85燃油规格：85%的乙醇外加15%汽油。
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5 r: F# T& ?! l) z. t与我国发展石油替代产业最有可比性的是巴西。巴西851万平方公里面积，1.65亿人口，农业是其重要支柱，其中甘蔗种植和蔗糖出口均为世界第一。巴西同样是贫油国家，1930年开始，即有5%到15%的乙醇加入汽油中使用。后石油价格下降至1美元1桶，巴西又有非常便捷的海上运输，石油替代产品的生产长时间中止。
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$ D0 [- \: o1 Z9 N( a9 O: u巴西汽车工业发展较早，国内上世纪60年代汽车即有较快的普及。1973年，石油危机爆发，当年巴西政府多支付40亿美元用于购买石油，沉重打击了巴西经济，致使政府下决心发展石油替代产业。1975年，巴西政府启动＂生物能源计划＂和＂全国实施发展燃料乙醇生产计划＂，两大计划的核心是用甘蔗作原料，用发酵法，生产燃料乙醇，再和汽油混配，作为车用动力。巴西政府在数年内投入数十亿美元，扶持该上述两大计划的实施，到20世纪90年代，燃料乙醇产量达1000万吨，居世界第一位。在车用油品中，燃料酒精添加量从35%－5%，还有部分纯以乙醇为燃料的汽车。现巴西汽车拥有量达每千人80多辆，远远高出我国的每千人16辆，但车用能源的压力并没有我国突出。* t4 x* }8 T; T* q( ]; n, t
) C2 b4 E5 E# @/ T8 f巴西发展石油替代产业，与本国支柱产业蔗糖生产相结合，逐步形成甘蔗生产－燃料酒精－乙醇汽车，一个全新的生产链。全国汽车保有量1290万辆，纯乙醇汽车达370万辆。这些乙醇加工厂在糖价高时生产食用糖出口，在糖价低时生产燃料酒精供本国使用。现在不仅国际石油价格对巴西社会经济影响大大减弱，农民的甘蔗种植与蔗糖生产也相对稳定。% W5 m/ N; n! U' h1 o: N, k; U
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据统计，在巴西实施石油替代产业的两大计划33年中，政府共投入117亿元，建成10大燃料乙醇生产基地，为国内提供了150万个就业岗位，节省石油进口外汇220亿美元。乙醇汽油相关产业总产值即达到国民生产总值的8%，超过包括电信业在内的信息技术产业。
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: [* P# @9 a( c$ s3 l+ c! c1 |根据最新材料，德国大众、宝马两大品牌都在抓紧研发生物能源汽车，预计2008年前推出主流车型供应市场。美国福特汽车公司较早开发出“多用途汽车”，利用电子技术使汽车发动机可以适应多种能源。我国福建现有一座万吨级生物柴油工厂，其产品主要出口欧洲。
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8 K6 S3 L8 F8 O, J" W l纵观国际上的发达国家如美国、德国、日本，到次发达的南非、巴西、韩国，到发展中印度和泰国等，均在发展石油替代产业的政策制度、技术完善、装置建设和车辆制造等方面提供了良好的借鉴，为我国走中国特色石油替代之路铺平了道路。特别是巴西经验，更具实际意义。中国科学院和中国工程院院士石元春等权威接受记者采访时认为：我国是农业大国，人口是巴西的上十倍，资源与市场条件更适合建设石油替代产业链，让我国农民种了“绿色大庆”形成中国特色的能源体系，在当前显得更为紧迫。8 ` h: ~6 g; m" h- T; u
2 d( U, T7 F- v3 M5 q1 k替代能源：我国生物质能替代石油起步稳收效显著% f' Y2 I" ?1 ^! |4 ?, D B$ X
, \1 r+ \* L1 p) {) E" U/ s5 V" P在我国，资源条件和技术条件有可能大规模替代石油产品的主要是生物质能和煤炭。自2000年4月国务院领导批准开展变性燃料乙醇研究与实施，2002年在试点城市推广，到2005年4月1日安徽作为第五个省份开始全省封闭运营销售乙醇汽油，短短的五年，已创立了成功的生产、运营模式，并使消费群体初步接受，为我国石油替代产业书写了良好开篇。煤炭转化替代方面研究力度更大，投入更多，也有丰厚的积累和局部运营经验。
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据发展改革委能源研究所研究员张正敏介绍，生物能源主要指利用淀粉质生物，如粮食、薯类、作物秸杆等，加工成乙醇（燃料酒精）、生物柴油、生物制氢等，直接作为动力来源；其次是通过生物技术将粮食转化为生物材料，利用玉米等生产石化乙烯、聚乙烯及乙烯转化的系列化工产品。' K `/ N; E! t5 N
! U# ?9 c) q0 M f6 ?我国利用生物质能起步较早。抗日战争期间，河南酒精厂生产燃料酒精供给抗战军队车辆。上世纪80年代末，世界第二次石油价格上涨阶段，我国就把生物乙烯列入重点发展项目，并在安徽宿州投资8亿元建厂，后因技术与成本等原因，此厂未能全面生产。目前，我国已在东北三省、河南、安徽等5省全面销售乙醇汽油，涉及人口近3亿。根据国家发展改革委安排，近期还将在山东、河北、湖北等部分省或城市封闭运营。现供给燃料乙醇的企业有吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、黑龙江华润金玉实业有限公司、安徽丰原集团等4家不同类型的企业。$ K' _- L |: o4 z* z6 s/ e* G
" I2 n2 k' s* S' B9 L' Q0 x: F1 A: O根据国际上的经验，我国采用乙醇占10%的配比，替代石油中污染地下水并可能致癌的MTBE，性能更为优越，而且不需要对现有车辆进行改造。综合国家发展改革委和各试点地区的情况，生物质能转化替代石油有较好的经济效益、社会效益和环境效益。首先，试点情况表明车用乙醇汽车在我国完全适应。不仅河南、安徽城乡，寒冷地区的哈尔滨、肇东两个城市冬季使用测试表明，燃料乙醇能够适应，为进一步推广奠定基础。第二，解决了使用中的技术问题。使用中的油、水分离，个别车辆动力不足、油路阻塞等，都有较好的解决办法。第三，环境保护效益明显，污染物排放降低25%－30%。第四，生产企业探索出大规模生产模式，普遍提高综合效益。现在生产企业均使用国家战略储备中的陈化粮，以玉米、小麦为主。燃料乙醇生产仅使用其中的淀粉，其它可生产蛋白饲料、油料等。安徽丰原、河南天冠等均能做到“吃干榨尽”。第五，建立了一批行之有效的法规。如《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油试点工作实施细则》等。为我国进一步开展石油替代提供了积累。第六，我国政府和石油销售行业推广石油替代产品积累了初步经验。& v1 ~; j$ ?- U+ b' [
/ I0 C" x& u& x5 ^根据发展改革委能源研究所提供的材料，巴西1980年用甘蔗生产燃料乙醇，吨价高达849美元，到1998年，成本下降以300元美元以下。而我国现行的燃料乙醇生产价格成本约为3500元吨，技术水平较高的丰原集团可降到3000元以下，单位综合成本为2993元。" W& q- e5 [3 z6 j ^
2 {5 l2 d5 _4 i! i+ j9 J石元春院士提出，如果采用高新技术改良物种，成本会进一步降低。如种植甛高梁生产燃料乙醇，吨产品综合成本可下降到2800元以下，使用麻疯树等木质油料基生产生物柴油，吨成本应在3000元以下。清华大学教授、原清华大学生物研究中心主任曹竹安教授告诉记者：“我国加工替代石油产品的农作物、薯类植物来源非常丰富，潜力巨大。早在‘七五’、‘八五’时期，部委、高校就组织科学家研究、攻关，寻找到很多取之不尽、用之不绝的植物种质。如有稳定的市场，推广种植条件相当成熟。”曹教授列举菊芋（洋生姜）为例说明：我国南北方农民都有小规模种植。这种多年生草本植物，在贫脊的土地上，盐碱地、滩涂都可以长得很好。一次种下，自然生长。每年挖取其块茎即可，第二年还会自己生发。亩产量可达万斤。糖的含量超过甘蔗30%，甜度是蔗糖的一倍。“这在10年前就有研究结论，只是没有找准大的市场，研究成果无法推广”。- d N0 y2 V, r& d. ]
7 z2 q4 C: P1 E) c- o, P! C据了解，试点企业中吉林燃料乙醇有限公司采用国际最为先进的奥地利高布殊（VOGELBUSCH）工艺技术，河南天冠采用传统技术改造，安徽丰原采取自主研发的具有国际一流水平的技术系统。这些成功的探索为我国大规模发展燃料乙醇提供的技术与装置条件。加上试点销售的成功，现在从南到北，各地利用木薯、玉米、甘蔗等不同生物质加工替代石油投资热情高涨，具体研发工作大大加强。6 F6 ^* s! o6 P' }1 D. u/ y
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替代能源：用自主技术形成生物能源产业条件成熟
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( w p6 K- a& J5 C; y0 I; B从领导到居民，从专家到经济界人士，一致认为，我国作为13亿人口的大国，对关系社会经济发展命脉的能源体系，必须建立在“以我为主”的基础之上。- S& G: J' e4 ]- p
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在生物质转化替代石油方面，我国企业掌握关键技术并达到国际一流水平；但在秸杆发酵利用（水解木质纤维素）等关键技术方面，已具有国际领先水平。利用我国企业自主技术形成石油替代产业，是最为现实的选择。7 {9 |3 X2 M9 c! M+ z
5 `+ w8 I1 j5 f4 z# b9 Z& H我国已基本掌握生物质能利用关键技术，居部世界领先地位( X% k# G/ N/ @7 a
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生物质能利用先是通过发酵、分离、提取和化工加工后形成商品。在整个加工转化过程中，发酵、分离与环保是三大关键部位。与其它领域不同，在生物质能利用领域里，我国已经基本掌握关键技术，发酵、秸杆利用等技术具有世界领先水平。
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我国是最早利用发酵技术加工转化粮食产品的。根据中国科大科技考古专家认定，早在9000年前，淮河流域就发明利用粮食发酵加工制作酒（乙醇）的工艺。现在的燃料酒精生产仍维持这一工艺，只是菌种培育、发酵过程中的物理、化学成份、过程控制，全部利用现代化手段。利用粮食或淀粉质原料、糖类原料发酵获得乙醇等，我国技术水平与国际先进水平相近。平均收益率从过去的70%多，提高到90%左右。这也是我国柠檬酸类发酵产品占世界产量近半数的重要原因。安徽丰原集团以玉米为原料生产柠檬酸，收益率高达94%。充分发酵不仅可以大幅度降低成本，还为后端环保奠定了基础。
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' J& n# X) w/ w9 D ? x特别需要提及是的农作物秸杆利用技术，我国科学家首先在世界上获得突破，并进行工业化实验。据科学组织测算，全世界秸杆或木质纤维类生物质能约相当与640亿石油，而且真正是“绿色”、“取之不尽，用之不绝”，是目前世界上唯一可预测的为人类持续提供能源的资源。我国年产生农作物秸杆约10亿吨，其中至少5亿吨被白白烧掉或废弃。相当于1亿吨车用燃油，比中国全年车用油总量还要多。收获季节燃烧秸杆的污染成为各地无法解决的难题。木质纤维素发酵成为世界科学家关注的技术。美国上世纪70年代就开始做这方面工作，现有一座用传统方法分解作物秸杆，生产燃料酒精。由于成本较高，只能作为样板企业，靠政府补贴生存。我国科学用全新思路开展研究，现用8天时间可使稻草全部水解，近期有望获得更大突破。
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生物化工中的现代分离技术运用较为普遍。我国许多高校、研究单位和企业在这方面有较为深入的研究。大型企业中应用也较为广泛。安徽丰原集团生产过程中的膜分离、分子分离等高技术在生产中普遍应用，个别尖端技术只有美国、日本才掌握。环保是生物质能加工转化中重要关键一环。莲花味精、丰原生化等沿淮河企业曾是国内外出名的污染大户。近年来，在政府和企业的高度关注下，不同技术类型的环保措施得到运用，同时探索出一套行之有效的环保技术系统。丰原集团投资2.7亿多元兴建了3座环保厂，年回收效益即达5亿元，污染排放仅为国家标准的五分之一。
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. K( c' o/ o5 r- n此外，大连理工学院等高校还与企业合作，不断创新生物质能利用新技术。如该校发明的酵母自动分离乙醇发酵技术，是世界上第一套工业化装置，已运用到我国百万吨燃料酒精试点项目中，并取得良好效益。8 z1 M: R. W+ |6 M N$ ?
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安徽丰原等企业在生物质加工替代石油产品方面已探索出成功模式
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生物质加工替代石油产品方面，安徽丰原集团历时10年，取得巨大成功。安徽丰原集团引进高技术革新传统的工艺，率先搭建起具有世界先进水平的发酵与分离平台。利用农副产品加工转化产品可全线替代车用油、乙烯等石油产品。/ T1 e5 e: H! B1 h8 {
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丰原集团的前身是蚌埠柠檬酸厂，由于原料回收率低，消耗高、带来重污染，。1995年大规模治理淮河水体污染时，该企业是流域重点关停的19企业之一。生死关头，新任负责人李荣杰带领科研人员，研究成功“清液发酵”新技术，使水、电消耗下降约50%，粮食回收率增加30%，企业在后来的3年中产值增加了13倍，一举成为我国以农产品为原料的生物化工龙头企业，柠檬酸产量位居亚洲第一、世界第二，精细化工出口额连续7年保持全国第一。随后，该企业投入巨资，引入离子束培育菌种，分子分离、膜分离等世界领先分离技术，一方面，加工转化过程中将原料“吃干榨尽”，实现清洁生产。另一方面，可以根据市场需要，生产出各种产品。在以发酵为前端的生物化工领域，丰原拥有50多项专利，生产模式处于国际先进水平。
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据丰原集团董事长李荣杰介绍：丰原精细化工产品主要出口欧美，对国际上市场、先进技术密切关注。自2000年起，石油价格上扬。丰原集团在高回收、低成本的发酵工艺基础上，不断创新，成功研发出利用粮食、薯类、秸杆等深加工全面替代石油产品的生产技术，并分别在蚌埠、宿州等地设厂生产。原料主要来源是国家库存的玉米陈化粮。产品从燃料酒精到乳酸。2004年11月，设立在安徽宿州的淀粉质原料生产乙烯的工厂正式投产。这条生产线是世界第一条粮食乙烯的工厂化生产线，不仅使我国利用生物原料生产石油产品替代品向前延伸了一大步，实现在原材料领域替代石油产品，还是人类迈向“绿色能源”、“绿色材料”的有益的探索。2 `. E5 R$ J9 f4 r, Q: M& Z
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中国工程院院士、南京工业大学校长欧阳平凯教授对丰原的粮食乙烯生产装置测算后得出结论：如果建设30万吨乙烯生产厂，以石油为原料需要投入45亿元，以粮食为原料的生产装置只需要15亿元。6 O1 v; N9 t! o. ^
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2004年底，国家环保总局污染控制司召开重点流域发酵行业重点企业会议。会上，中国环保协会秘书长王家廉、中国发酵协会工程师冯志合均告诉记者：“发酵工程是生物技术五大工程之一。专家研究认为生物产业的潜在市场是网络市场的10倍。丰原的技术、工艺形成高效益的体系，为我国在环保的前提下，大规模利用生物质能替代化石能源奠定了基础。为传统农业区工业化、城市化闯出一条新路！”河南天冠等企业在多种淀粉质原料燃料酒精生产方面，也有自主知识产权的技术与工艺。另外，山东等地也有国产50万吨乙醇生产装置，效果较好。' c* _' n& z( O" b7 J/ r, n
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替代能源：石油替代产业亟需“政府主导”! A# Q8 K p F* S! u
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石油是一个国家的命脉，发展替代产业，宜未雨绸缪。尽管我国乙醇汽油已经销售，但与世界各主要国家“决胜生物时代”的气度、投入都有一定差距。形成庞大产业亟需以政府为主导，进行完善的规划，集中技术投资，实施有限的多元化，逐步提高产业成熟度，在此基础上利用市场机制，迅速建立“中国化”生物能源、生物材料体系。# S- h, [- X/ q( |2 v+ `! N
. `. `3 I( R. y( S7 t, D- B3 |“政府之手”是石油替代产业形成的关键
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, M. H Y" @) ^+ |能源与环境，都是关系国计民生的大事。每一步举动，都将对市场和社会产生深刻影响。同样，由于石油替代产业涉及面广、投资巨大，没有强有力的“政府之手”，形成庞大产业非常困难。中国石油和化学工业协会常务副会长李勇武接受记者采访时说：“国家环境战略的实施在相当长的时间内是国家意志、政府行为，而国家能源战略也不完全是市场行为。”5 _: v( p* i3 G
% m0 L0 Z$ B5 T) A) \“和发达国家态度积极形成鲜明对比的是，由于总体发展计划不够，我国尚未能根据自己的国情制订生物能源明确的研究目标和技术路线，目前，我国的生物能源发展的规模还非常小，生物燃料乙醇的年产量才100多万吨，生物柴油也刚刚起步，如再延续这种态度，中国将无法应对能源危机。”科技部生物技术研究中心主任王宏广说，发展生物能源既然是大势所趋，中国迟做不如早做，这样可以化被动为主动。
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发展改革委经济研究所王其昌调查后认为，从2000年到2025年，是世界生物产业大发展开始阶段，各国争相推动本国生物产业的发展。以美国为例，它只有一个“硅谷”，却有华盛顿、洛杉矶等5个“生物谷”。我国燃料酒精的研究始于上世纪80年代中期，大面积推广乙醇汽油是源于2000年4月广东一位企业家给国家领导写信。中央领导批示后由国家发展改革委组织实施。
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但是，作为乙醇汽油生产的生物化工行业，行业发展水平低，资源利用、环保仍是瓶颈。记者从丰原集团了解到：发酵与分离是生物化工的基础平台，目前，仅龙头企业丰原集团掌握了先进技术，企业规模与效益居国际一流水平。全行业仍非常落后，企业间技术封锁严重，我国又没有“重大技术行业共享”法规和配套政策，限制了生物能源的开发和利用；
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发展改革委刘铁男等研究世界其它国家推广石油替代产品的经验，认为国家通过制定法律法规的方式对推动替代燃料使用作用巨大。原因有二：其一是经济原因。石油价格时有涨落，当油价低于替代产品价格时，国家应予保障或补贴；其二是法律保障以增加消费者的接受性。美国早在1988年就制订了《国家替代汽车燃料法案》，1990年和1992年又在环保、能源法案中予以强化。( v, h% I$ l4 y% p# i0 H) K6 i! Y) l- {
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“模板”研究是当务之急
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记者在采访中发现，除乙醇汽油有明确的技术标准，生产与营销实施办法，发展与管理法规等相对完善的系统化、标准化体系外，生物柴油及其它生物能源相当薄弱。在替代石油方面，生物化工、煤化工替代两大行业的研究人员、企业对优劣各执一词，甚至互相诋毁现象相当严重，经常误导公众视听。
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# K" Y) y. G# _% \石油替代产业涉及环节众多，从汽车制造和替代燃料生产，到两大生产领域的成套装备，庞大的营销与服务系统，到消费市场的宣传与推动。都应在政府指导下动用市场机制。专家分析认为，石油替代给生物化工、煤化工企业带来机遇，同样，对国产汽车业来说，也是非常大的机遇。但我国乙醇汽油已推广约20%的市场，使用中也发现乙醇汽油对汽车的橡胶件、金属件都有特殊的要求，但汽车业及零配件产业，难有实质性动作。
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南京师范大学教授、热物理学院副院长顾中柱接受采访时提出，石油毕竟是世界、我国目前占绝对优势的车用能源，石油替代产品种类也很多。不说生物化工、煤化工可替代石油产品众多，工艺繁杂，如混合电池汽车、氢能汽车，尽管突破技术制约仍无把握，毕竟呼声很高。但是，中国地大人多，车用燃料多元化只能是有限度的。国家应明确石油替代战略，制定指导性发展方向和时间表。这样让企业敢于投入，勇于投入，尽量少走弯路，节约时间成本和机会成本。
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发展改革委经济研究所王其昌强调指出，明确产业扶持、投资与推广政策是当务之急。
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) R$ ~1 S" i; t. G# P9 k0 b. G加大政府投入，实行税收与信贷倾斜政策
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几乎所有的专家都提出，石油替代产业是环保与能源安全的结合点，事关中国的可持续发展和社会经济安全，政府应加大政府投入，同时实行税收与信贷倾斜政策，鼓励生物化工企业、煤炭企业和有实力的投资企业，在石油替代产业上下功夫，多渠道吸纳资金。! m( ?5 Q6 X( Q
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记者在安徽丰原集团采访时了解到，这个龙头企业的发展受资金制约严重，无法发挥示范与辐射作用。丰原集团是我国唯一在生物替代能源领域长期关注并实施深度开发的企业。近10年由3000万资产发展到116亿，下辖3家上市公司，粮食年加工能力达310万吨。国内规模最大，国际上有显著地位。企业在蚌埠、宿州等地建起以淀粉质原料加工转化替代石油产品的企业，其中在产的有燃料乙醇、乙烯类等。另外，在通辽、白城、齐齐哈尔等地还在建设年总加工能力约210万吨粮食的企业，产品方向均生物能源、生物材料、无毒溶剂、无毒增塑剂等替代石油产品。按国家有关部门规划，丰原年加工能力应达700万吨。但由于股市低迷、配股增发困难，宏观调控措施实施后金融部门贷款门槛提高，企业仅能维持，有些在东北的农产品转化项目已经停工，很难有财力再行扩大替代能源项目投入。
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. f W8 C% E, z2 q/ C据了解，巴西在实施乙醇汽车的前10年，政府投入100亿美元，这样才形成现43%石油低成本替代能力和完善的替代体系。
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% F4 G" q z. e+ L中国工程院院士、南京工业大学校长欧阳平凯教授、科技部生物技术中心主任王宏广博士认为：中国企业的模仿与发挥能力很强、投资愿望强烈，如果政府制定明确的路线，扶持一、两个样板企业，石油替代产业很快会养大，对巩固我国能源安全将会起到重要作用。不仅如此，这样的投资对推动农业产业化、农村地区城市化和相关产业升级，都有非常重要的作用。# y8 J7 N! w) p
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来源：新华社
