燃料乙醇：理想丰满 现实骨感
□ 吉林石化研究院 米多
作为一种清洁燃料，燃料乙醇具有辛烷值高、抗爆性能好的优点，是理想的替代燃料。然而，由于生产成本高，技术基础薄弱，政策扶持力度不足等因素，燃料乙醇在市场推广中却遭遇尴尬。2014年，国内汽油表观消费量为10115万吨，若按10%调配比例计算，则燃料乙醇最大需求量为1011.5万吨。事实上，2014年国内共生产燃料乙醇190万吨，还有3.1万吨用于出口。巨大的数字差说明了燃料乙醇行业不得不面临的骨感现实。
驱霾能手推广滞后
目前，我国生物燃料乙醇生产技术已经成熟，黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、河北、山东、江苏、广西部分地区已基本实现车用乙醇汽油替代普通无铅汽油。我国已成为世界上继巴西、美国之后的第三大生物燃料乙醇生产国。
研究发现，与普通汽油相比，乙醇汽油总体可减排PM2.5超过40%，其中，汽车尾气中碳氢化合物(CH)浓度平均下降42.7%，一氧化碳(CO)下降34.8%。因此，推广乙醇汽油，可减少城市雾霾，有效降低温室气体排放。此外，我国每年秸秆产量超过7亿吨，其中田间焚烧约1.5亿吨，造成资源浪费、空气污染，严重时甚至影响高速公路通行和飞机起降，发展纤维素燃料乙醇可有效解决这一难题。
我国燃料乙醇开发从2002年开始试点，2007年以玉米、小麦为主的第1代燃料乙醇原料被叫停，各大燃料乙醇公司不得不寻找过渡性的非粮原料乙醇，木薯、甜高粱等原料成为发展的重点。2008年建成的广西中粮生物质能源有限公司20万吨燃料乙醇项目是经国家发改委立项批准的国内第一个非粮燃料乙醇项目。至2014年，我国已形成了202.5万吨燃料乙醇生产能力，还有大批待建项目等待发改委批复，其中以玉米为原料的燃料乙醇产能达到174万吨。表1为2014年我国燃料乙醇生产企业情况。
黑龙江建业燃料有限责任公司与丹麦生物燃料技术控股公司合作投建的大型秸秆综合利用加工基地，2014年8月在哈尔滨市呼兰区正式奠基开工，秸秆纤维素乙醇生产能力为30万吨及5种副产品，这一转化规模将超过此前建在丹麦、美国和意大利的3个大型秸秆综合利用加工基地，建成后将成为全球最大的生物乙醇燃料转化加工基地。
按现行政策，国内燃料乙醇实行审批制，即“定点生产、定点流通、封闭运行”，享有财政税收优惠政策。燃料乙醇销售价格执行93#汽油出厂价乘以0.911的政策规定，因此不存在市场化销售的情况，亦不存在和其他企业的竞争关系。2014年国内燃料乙醇结算价格如图1所示。
随着国内新的成品油定价方法与国际油价的逐渐接轨以及燃料乙醇原料价格的上涨，并考虑国家宏观调控政策等因素，预计今后几年，国内燃料乙醇结算价格总体将呈上涨走势。
虽然燃料乙醇符合我国绿色发展战略，但是不可否认的是，非粮燃料乙醇项目成本相对较高，多还处于“赔本赚吆喝”的阶段。缺乏政策扶植，纤维乙醇工业化示范项目的进展缓慢。
进入“十二五”后，国内燃料乙醇生产出现向下“拐点”——2011年产量177万吨，同比下降2.7%；2012年约162万吨，同比负增长6.2%。2013年为170万吨，同比增长4.9%，2014年为190万吨，同比增长11.8%。
我国燃料乙醇市场的需求状况取决于国内车用汽油需求量、乙醇汽油在国内的推广进程以及乙醇汽油的调配比例。国内汽油表观消费量2013年为9340万吨，2014年为10115万吨，同比上涨8.3%。若按10%的调配比例计算，则2014年我国燃料乙醇的最大需求量为1011.5万吨。但实际的需求量占最大需求量仅18.8%，产能增长和推广进程缓慢。
表1 2014年我国燃料乙醇生产企业情况 万吨
生产企业 装置地点 原料 产能 备注
河南天冠 河南 小麦玉米薯类 50 20万吨、30万吨装置各一套
吉林燃料乙醇 吉林 玉米 60 2003年8月建成30万吨规模，2005年
扩至40万吨，2009年产能扩至55万吨，
2011年底扩建至60万吨
安徽丰原 安徽 小麦玉米 42 10万吨、32万吨装置各一套
中粮生化能源（肇东）黑龙江 玉米 22 12万吨、10万吨装置各一套
广西中粮生物质能源 广西 木薯 20 2008年建成，两期总投资146359万元
山东龙力 山东 纤维素 5.5 2012年建成
中兴能源 内蒙古 甜高粱茎秆 3 一期工程投资4.18亿元，2012年建成；
二期为7万吨，正在建设中
202.5
技术攻关降低成本化解危机
随着我国节能工作的深入开展以及产业结构调整的升级，我国单位产值综合能耗将有明显下降。“十三五”期间，我国石油消费弹性系数将进一步回落，如按5%计算，到2020年，我国汽煤柴油需求量约3.4亿吨。其中：汽油9700万~10000万吨，柴油2.1亿~2.2亿吨；若按现行10%与汽油调配比例计算，则到2020年，我国燃料乙醇的最大需求量约为1000万吨。
由此可见，按照理想需求的话，我国燃料市场将需要大量的燃料乙醇，在目前已有国家核准的202.5万吨供应能力基础上，预计2015年和2020年至少还将分别有约610万吨和800万吨的燃料乙醇供需缺口（仅以乙醇汽油计）。
目前，国内燃料乙醇生产普遍存在以下两个问题：
一是生产成本高。燃料乙醇的生产成本主要包括原料成本、运输成本、设备成本以及人工和管理费用等。原料成本过高是制约中国燃料乙醇产业发展的主要因素。目前，美国1吨玉米可转化0.33吨乙醇，而中国每吨玉米只能转化0.31吨乙醇，中国燃料乙醇生产的原料占生产成本的70%～80%，与美国、欧盟和巴西等国际先进水平比具有很大差距。虽然非粮路线原料成本比玉米低，但是糖转化率更低。
二是技术基础薄弱。在生产技术上，我国燃料乙醇技术工艺、资源利用和环境保护水平落后，在生产能源消耗、原料转化率等方面与美国、巴西等也存在差距。以玉米乙醇为例，目前，国内生产水平较高的是吉林燃料乙醇厂，全部采用国外先进技术设备，在乙醇生产技术、污水处理以及环保方面已做到吨燃料乙醇消耗玉米3.1吨，耗能0.5～0.6吨标准煤，耗水8吨左右。而美国吨乙醇能耗约为0.4吨标准煤。在非粮乙醇生产方面，目前我国还处于起步阶段，甜高粱茎秆储存、木薯废液处理等关键技术尚未突破，生产技术经济性较差。尤其是在将来需要大力发展的第二代纤维素乙醇制备上存在技术瓶颈。
毋庸置疑的是，坚持非粮路线仍是今后我国燃料乙醇的发展方向。我国作为世界第一人口大国，虽然有较大的国土面积，但可耕种面积并不多，而且面临着水资源紧张的问题。因此美国大规模发展的以玉米为原料的第1代燃料乙醇不适合我国国情。以甜高粱为原料的第1.5代同样面临着需要耕地的问题，只能在条件适宜的地区研究生产，发展空间有限，不具备大面积推广的可能性。
第2代纤维素燃料乙醇中，纤维素来源广泛、种类繁多。每种纤维素生产乙醇的工艺技术不尽相同，未来国家需重点支持来源广、数量大的一到两种秸秆类纤维素生产乙醇配套技术，通过规模效应降低纤维素乙醇成本。以微藻制乙醇为代表的第3代燃料乙醇技术虽然目前仍面临很多技术困难，但已显示出良好的发展前景，将是今后主要的研究方向。