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燃料乙醇在美国

国际石油网  来源:《中国石化》杂志2018年第9期  作者:沈剑  日期:2018-10-10
    能源在现代经济运行中的战略地位是毋庸置疑的,历史表明,在能源结构转变的过程中,领先的国家往往具有更大的优势。而从化工能源向可再生清洁能源转化的过程中,美国保持了这一领先优势,其中一个重要表现就是,从上个世纪70年代开始发展燃料乙醇产业,在过去的40多年里,产量从不足100万吨到超过4500万吨,每年创造了超过500亿美元GDP的产业,并建立了完善的燃料乙醇生产运营和市场管理体系,构成了美国农业和能源政策间完整的链条,随即美国迅速成为全球最大的燃料乙醇生产国和使用国。
 
    燃料乙醇助力美国“能源独立”
 
    燃料乙醇在美国的“能源独立”进程中起到作用。当今美国石油依存度已下降到上世纪90年代初以来所未见的程度,2005年达到的60%峰值,但2016年仅为26%。而且燃料乙醇所起到的作用远远不止于能源领域,其在全球碳、颗粒物、其他有害物质等减排的环保运动浪潮中也发挥着积极的作用,同时在提升农业活力、创造就业机会、提高美国农业生产效率和平衡谷物市场等等方面,都发挥着积极作用。正是鉴于此,2017年特朗普承诺,“这届政府将非常重视可再生能源在美国经济和能源独立中的重要性……可再生能源是美国能源战略的必需品……可再生燃料,特别是燃料乙醇行业,依然是美国独立战略中重要的一环。”
 
    目前乙醇仍然是世界市场上最低成本、最清洁的辛烷值来源,中、韩和印度均陆续从美国进口乙醇,美国对我国的出口量在2015年就创下7100万加仑的纪录,这是因为进口乙醇比国产乙醇便宜。而美国出口量随着各国自主混合燃料增长而持续上涨,成为当今全球最大的燃料乙醇市场。其发展生物乙醇燃料仅数十年之久,开始主要为解决能源安全及粮食产能过剩问题,其积极的税务减免等产业促进政策,助力美国能源独立,为世界提供了积极的借鉴标杆。
 
    能源安全。燃料乙醇可以减少对进口石油的依赖,生物燃料(燃料乙醇和生物柴油)是美国对石油进口依赖逐步下降的贡献者之一。在制造业领域,很少有能像美国乙醇业那样能有效地采用技术革新的产业。自1995年以来,乙醇工厂天然气的使用量下降36%,电耗已下降38%,水耗下降53%。玉米乙醇生产中,每投入1个BUT的能源,可以输出2.3个BUT的可用能源。
 
    环境保护。美国研究表明,燃料乙醇对环境的保护,是对空气、土壤和水源等全方位的立体保护。燃料乙醇已成为最绿色、最环保、可再生,降低碳排放,有效安全的汽油烷值促进剂。若既要降低汽油中的芳烃,降低排放物,又要保留辛烷值,最好的办法是加入燃料乙醇,10%的乙醇混合燃料减少了温室气体近30%。并且研究表明,乙醇汽油可相对提高发动机性能,并减少油耗量,从而降低各种物质的排放,乙醇汽油可提高发动机扭力输出、热力效率和燃烧效率。
 
    粮食平衡。从国际粮农组织的调查、研究看,美国乙醇的大范围推广直接推动了玉米种植技术革新,使玉米的产量逐年递增,而且,燃料乙醇大量使用玉米,不仅没有推高玉米价格,反而在二级市场上发生大面积投机行为的时候,对玉米价格起到稳定作用。这是因为乙醇的年产量相对固定,极大稳定了玉米市场的需求端。从平衡玉米供给、需求及稳定玉米市场价格来看,推广燃料乙醇可以给粮食市场提供一个更加稳定的缓冲剂---燃料乙醇相较于玉米粒更易储存,这也是变相储存玉米的办法。
 
    产业促进。美国玉米种植单产一直高于我国,主要原因就是燃料乙醇的蓬勃发展,使上游产业玉米种植者看到一个稳定的、可预期的收益,因此不断对远期进行大量投入,种植技术、灌溉水利系统及玉米品种不断优化而形成的。同时也有效推动下游产业技术创新的联动,高效利用分离玉米粒的各部分,提高玉米乙醇提炼程度。乙醇生产仅需玉米粒中含淀粉部分,其余的蛋白质、脂肪、纤维和其他营养物质将进入全球牲畜和家禽公司市场。玉米加工生产中对家畜饲养和乙醇生产工业而言,均存在潜在的巨大利润。近年,美国玉米播种面积在波动中逐步下降,就是因为玉米单产产能的提高速度已经超过燃料乙醇对玉米需求的增速。
 
    对中国有借鉴意义
 
    燃料乙醇在美国的大发展对中国具有借鉴意义。对中国而言,应更加重视可再生能源在我国经济和能源独立中的重要性。可再生能源,特别是燃料乙醇行业将帮助我们国家安全,减少我们对外国石油的依赖。乙醇可减少温室气体排放,有显著的能量平衡作用。乙醇不仅不是粮食和饲料价格上升的罪魁祸首,而且还可降低原油价格、降低汽油价格、促进农业发展和稳定市场价格等。我国应致力于推动可再生能源产业,借鉴美国,可从下述几方面入手:
 
    制定可再生燃料标准计划。国家应制定增加混合到交通燃料中的可再生燃料总量的规划,提高可再生燃料混合到国内的交通燃料之占比,并且出台相关法规,要求可再生燃料中的先进生物燃料必须占到一定比例。
 
    开发新技术领域----纤维素乙醇。纤维素乙醇是生物燃料乙醇未来的发展方向。使用秸秆、农作物表皮、树叶、林业边角余料和城乡有机垃圾等纤维为原料生产的燃料乙醇,加入品质改善剂、增氧剂后,可作为一种优良的燃油品质改善剂被广泛使用。纤维素普遍存在各种自然生长的植物中,无需农业耕种,即可大量获得,与甘蔗和玉米乙醇相比,具有较强的潜在经济价值。因为草或树木几乎可以在任何适宜的地方生长,实用的纤维素乙醇被视为生物燃料行业发展的下一个领域,可降低对油气甚至核电的需求,这是仅靠谷物乙醇燃料无法实现的,而且与配方汽油相比,温室气体排放量降低85%。
 
    应实施可再生燃料的使用激励措施,如先进生物燃料生产补贴和贷款担保,乙醇基础设施补贴和贷款担保,先进生物燃料、原料减税;生物燃料生产折旧免税等。
 
    支持可再生生物燃料的研究与开发。国家可专门在高等院校、国家实验室、研究机构、私营企业和非营利组织等拨转款,实施科研计划,推动发展生物燃料乙醇,提升乙醇生产效率,提升燃料乙醇的利用程度,甚至涵盖谷物加工、商业饲料等广泛领域。
 
    建立有效的燃料乙醇市场体系。通过政府能源部门制定国家战略级能源政策、农业部门对生物燃料乙醇业生产和市场开拓的支持、环保部门制定标准严格的相关气体排放指标、行业协会对经销商进行推进和监管等;通过这法律和执法体系,将我国的生物燃料乙醇等拓展成先进、高产、完善的可再生能源产业。
 
    目前,我国政府已经出台了多项政策,明确提出扩大生产燃料乙醇和使用规模,发展生物燃料乙醇产业将有巨大的成长空间。
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