佟毅：稳步推进生物燃料乙醇产业健康发展

gecccn

佟毅（玉米深加工国家工程研究中心主任）

  近年来，世界生物燃料乙醇产业蓬勃发展，规模快速增长，生物燃料乙醇总产量从2005年的3628万吨增加到2017年的8124万吨，年消费车用乙醇汽油约6亿吨，占世界汽油总消费量的60%左右。生物燃料乙醇已经成为全球最成功的生物质能源替代品种，目前已有66个国家和地区推广使用乙醇汽油，在美国、巴西、欧盟等国家和地区都已形成新的能源支柱产业。
  我国燃料乙醇产业始于“十五”期间，经过十多年发展，燃料乙醇产量和应用范围不断扩大，市场成长空间进一步打开。目前中国已成为继美国和巴西之后，全球生物燃料乙醇的第三大生产国和使用国。
  一、发展生物燃料乙醇意义重大
  目前，我国生物燃料乙醇产业的相关技术已经达到世界先进水平，经过多年市场推广，车用乙醇汽油在使用方面也是成熟可靠、安全可行的。生物燃料乙醇作为替代化石能源的新能源，在促进能源结构优化外，还可以提高空气质量、改善生态环境，并有利于提高农民收入，服务农业供给侧结构性改革。
（一）替代能源
  自1996年我国成为原油净进口国以来，我国原油进口持续稳步增加。数据显示，2016年我国原油进口量为3.81亿吨，对外依存度达到65.4%。2017年我国原油进口量4.2亿吨，成为全球最大的原油进口国。目前有专家认为，我国石油（原油和成品油折算）对外依存度已经超过70%。
  同美国对比，美国石油对外依存度已经下降到上个世纪90年代以来所未见的程度，从2005年60%的峰值下降到2016年的26%，如果没有153亿吨加仑（约合4578万吨）燃料乙醇的助力，2016年美国石油对外依存度将是36%。
  我国自2001年推广使用燃料乙醇以来，至2018年底，累计生产销售燃料乙醇约2700万吨，相当于减少国内原油进口量约6000万吨。借鉴美国、巴西等国既有经验，生物燃料乙醇作为可再生生物质能源，可为改善我国能源结构、降低石油对外依存度、助力能源安全发挥积极的作用。
（二）环境保护
  1.减少汽车尾气有害物排放
  国内外几十年反复的测试结果都表明，使用车用乙醇汽油能够显著减少汽车有害物的排放，有效改善空气质量。与常规汽油比较，车用乙醇汽油可以改进发动机的燃烧效果，减少一氧化碳、二氧化硫、未燃碳氢化合物和烟尘、颗粒物的排放。据法国研究部门测试，使用含燃料乙醇5%~7%的汽油，汽车尾气中CO排放量下降15%~40%，NOx排放量下降50%~70%，未燃烧的碳氢化合物排放量下降2%~7%。美国汽车/油料改善空气质量研究计划报告表明：含有6%燃料乙醇的汽油，HC排放降低10%~27 %，CO排放量下降21%~28%，有毒气体排放下降9%~32%。美国橡树岭国家实验室研究报告显示，使用E10乙醇汽油尾气中HC减少20%，CO减少14%。中国交通汽车运输行业能源利用监测中心数据显示，使用E10乙醇汽油后汽车尾气中HC减少了16.4%，CO减少了19.7%。
  来自各国不同部门的测试条件各异，在具体数值上也有所差异，但使用车用乙醇汽油能够有效减少有害气体排放、改善空气质量的结论是一致的。
  2.降低颗粒物（PM）排放
  美国环保局（EPA）和加州理工学院的研究发现，汽油中的芳香族化合物会增加尾气中颗粒物（PM）的排放，同时也是形成二次细颗粒物PM2.5中的有机物的主要成分。乙醇汽油中含氧量明显高于普通汽油，非常有利于颗粒物的减排。因此，在乙醇和芳香族化合物均能增加汽油辛烷值的情况下，使用乙醇代替芳香族化合物作为汽油添加剂，可以有效地减少颗粒物的排放。
  美国第九届国家乙醇大会报告显示，使用乙醇汽油代替普通汽油，常规排量汽车的颗粒物减排量为36%，高排量汽车的颗粒物减排量可达64.6%。澳大利亚海洋与大气研究所的研究结果显示，E10乙醇汽油替代普通汽油后，细颗粒物（PM2.5）减排量为8.0%～52.0%。美国橡树岭国家实验室的研究表明，与普通汽油相比，E10乙醇汽油的颗粒物(PM)减排量为6%～6.6%，E20 乙醇汽油的颗粒物减排量能达到29.4%～41.8%。北京理工大学汽车动力性及排放测试国家专业实验室和北京汽车研究所也发现，使用E10乙醇汽油可以比普通汽油减排颗粒物33.2%。
  3.减少温室气体排放
  国际能源署和国际粮农组织的综合研究表明，生物液体燃料均能在一定程度上减少温室气体的排放。对于生物燃料乙醇来说，生产原料无论是玉米淀粉、玉米秸秆还是甘蔗等其他可再生原料，太阳能都是生产中的主要能源输入，这是生物燃料乙醇环保优势的关键所在，也是与化石能源相比，产生温室气体减排等环境效益的基础。此外，随着生产技术和途径效率的持续提高，生物燃料乙醇的温室气体生命周期排放持续下降，对于化石能源的减排优势逐渐增强。
  美国农业部最新的玉米乙醇生命周期评估表明，玉米乙醇全生命周期里比基准汽油相比可以减排43%。如果纤维素乙醇商业化运行并得到快速发展，减排可达到75%以上。2016年全美生物燃料乙醇总产量达4578万吨，通过立法车用乙醇汽油在美国应用已实现全覆盖，年减排二氧化碳超过4350万吨，相当于减少900多万辆汽车的排放。
  目前，在全球温室气体排放中，我国所占份额约占30%。我国政府承诺，到2030年左右，甚至之前，停止增加二氧化碳排放，同时到2030年化石燃料在中国能源中所占份额将降至80%左右。为此，国家将加快发展可再生能源，到2020年非化石能源占一次性能源消费比例要达到15%。
（三）有效处理问题粮
  有毒、有害的人畜不能食用的粮食主要表现在真菌毒素超标、重金属超标和由于储存时间过长而导致的霉变。据报道，我国每年会有一些质量较差、毒素超标的玉米、水稻、小麦以及超期存储的粮食需要处置，而生物燃料乙醇是解决问题粮食资源化处理的有效途径。
  在燃料乙醇整个加工过程中，这些粮食的有用成分经转化为高附加值产品生物燃料乙醇，有毒部分得到集中处理，这样既最大程度利用粮食资源减少浪费，又避免问题粮流入食品市场，杜绝了食品安全隐患的形成。
  近年来，我国粮食连续丰收，在有力保障市场供应的同时，也产生了政策性库存高企的问题。在我国生物燃料乙醇产业发展过程中，可以发挥有效处置超期超标粮食库存的积极作用，保障国家粮食质量安全和食品安全。
（四）减少秸秆焚烧污染、增加农民收入
  我国是农业大国，农作物秸秆数量十分庞大，之前最多的处理方式就是焚烧。随着空气污染的加重，绿水青山意识越来越强，秸秆焚烧已被列为严厉打击行为。但是由于缺乏对于秸秆的有效利用，秸秆焚烧在地方上屡禁难止，成为目前环保治理一个十分头疼的问题，而大力发展纤维素燃料乙醇则可变危为机、一举多得。
  我国是秸秆产生的大国，每年产生9亿多吨的秸秆，利用1/5生产纤维素乙醇则可消耗秸秆近2亿吨，以每6吨秸秆生产1吨乙醇计则可生产超过3000万吨乙醇，完全可以满足目前我国全面推广E10车用乙醇汽油的需求。按照一套年产5万吨纤维素乙醇装置1年需要处理30万吨玉米秸秆计算，则可提供200～300个直接就业机会，秸秆的收集、打包、运输贮存又可提供约1500个就业机会，带动周边农户年增收可达1.5亿元。所以，发展纤维素乙醇不但可以减少秸秆焚烧，有效治理空气污染，还可以变废为宝，增加农民收入，服务我国生物质能源发展战略。
  二、生物燃料乙醇产业的发展历程
（一）生物燃料乙醇的全球发展现状
  早在1896年，亨利 · 福特已经制造出第一辆使用纯乙醇作为燃料的汽车。1908年，亨利 · 福特又制造了著名的T型轿车，该车可使用乙醇、汽油以及用两者以任意比例混合而成的燃料，是名副其实的最早的灵活燃料汽车（FFC）。在中国，乙醇作为车用燃料的历史同样悠久，早在解放前那个汽油匮乏的时期，乙醇便已成为不可或缺的替代品。
  本世纪初，由于在地表水中发现了MTBE（甲基叔丁基醚，作为汽油添加剂在全世界范围内普遍使用），而MTBE又被认为是一种长期存在于地表水中的潜在致癌物，因此，美国开始禁止使用MTBE。2003年，美国的加利福尼亚州、纽约州和康涅狄格州等开始使用乙醇替代MTBE作为抗爆剂，进一步促进了燃料乙醇的需求和生产。同时期，由于公众越来越关注空气质量对健康的影响，世界上关于减少温室气体排放的呼声也日益高涨。这使得燃料乙醇作为迄今为止唯一可大规模生产的替代交通燃料的可再生能源，再一次得到了美国政府和公众的关注。美国《2005年能源政策法案》明确在全美范围内实施可再生燃料标准，规定2012年、2022年可再生燃料的用量必须分别达到或超过132亿加仑（3942万吨）、360亿加仑（1.07亿吨）。2017年美国燃料乙醇产量达到4719万吨，正在推动全国E10向E15普及。
  巴西政府以国家法令形式颁布“国家乙醇计划”。1993年要求所有零售加油站汽油中加入22%无水乙醇，2013年“国家乙醇计划”将乙醇在汽油中的比例从20%提高到25%。目前巴西是全球唯一只供应乙醇汽油而不供应纯汽油的国家。2017年巴西乙醇产量2240万吨，使用甘蔗和玉米作为原料，预计到2030年，巴西生物燃料乙醇产量将达到4260万吨，消费量将达到3155万吨。
  欧盟早在1985年就开始使用生物燃料乙醇含量5%的车用乙醇汽油，目前生物燃料乙醇混配比例为5.7%左右。欧盟1993年生物燃料乙醇产量仅为4.8万吨，经过10余年发展，至2017年，燃料乙醇产量达到419万吨，产销基本平衡。2009年，欧盟即制定了《可再生能源指令》（RED），要求2020年可再生能源使用占比的目标为20%、交通领域可再生燃料使用占比的目标为10%，并对各成员国设定不同的目标。
（二）我国生物燃料乙醇产业现状
  基本与美国在同一时期，我国开始关注燃料乙醇产业，并且与西方国家有着相同的出发点：一方面希望减少对进口原油的依赖，另一方面希望探索低碳道路，减少环境污染。但我国在当时还有一个特殊情况：乙醇都是从粮食生产而来，我国通过使用燃料乙醇，可以增加农民收入，将农业与工业很好地衔接起来。
  2000年9月，由原国家计委为组长单位，牵头组建了车用乙醇汽油工作领导小组，建立了联席会议制度，遵循“定点生产、定向流通、封闭运行”的原则，按系统工程的形式推进燃料乙醇的生产和应用。
  2002年3月，原国家经贸委等8部委联合制定颁布了《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油使用试点工作实施细则》，2004年又发布《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》,明确了试点范围和方式，并制定了试点期间财政、税收、价格等方面的相关方针政策和基本原则，对生物燃料乙醇的生产和使用实行优惠和补贴的财政及价格政策。根据文件要求，车用乙醇汽油封闭推广区域的省级政府应按照国家相关法律、法规，制订并颁布实施本省推广使用车用乙醇汽油的地方性法规，包括以省级政府令形式发布并实施车用乙醇汽油推广使用管理办法，以及各项相关配套方案和措施。
  2006年1月，国家颁布实施《可再生能源法》。2007年6月，《中国应对气候变化国家方案》（以下简称《方案》）正式颁布，《方案》决定优先发展包括太阳能、风能以及生物质能在内的可再生能源。2007年9月，国家发改委又在《可再生能源中长期发展规划》中指出，要逐步提高优质清洁可再生能源在能源结构中的比例，力争到2010年使可再生能源消费量达到能源消费总量的10%左右，到2020年达到15%左右，这是各种可再生能源发展的一个量化目标。
  为促进车用乙醇汽油推广，2000年至2001年，国家批准建设了4个生物燃料乙醇生产试点项目，分别为黑龙江华润酒精有限公司（现为中粮生化（肇东）有限公司）、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司和安徽丰原生化股份有限公司（现为中粮生物化学（安徽）股份有限公司）。2008年，广西中粮生物质能源有限公司装置投产。2011年之后，中兴能源（内蒙古）有限公司、山东龙力生物科技有限公司获批生产燃料乙醇。
  截至2017年，我国已形成了以加工玉米为主、非粮为辅的燃料乙醇产业格局，上述7家企业已建成年产能约300万吨。在全国11个省（包括黑龙江、河南、吉林、辽宁、安徽、广西六省全境和河北、山东、江苏、内蒙古、湖北五省部分区域31个地市）推广使用，由上述7家企业负责供应。2017年我国燃料乙醇消费量超过260万吨，按10%比例添加、调合后的乙醇汽油（E10）已占当年全国汽油总消费量的24%。
（三）面临的挑战
  2017年9月，国家15部委联合印发《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》（以下简称《实施方案》），到2020年，全国将基本实现车用乙醇汽油全覆盖，到2025年，力争纤维素乙醇实现规模化生产，先进生物液体燃料技术、装备和产业达到国际领先水平，形成更加完善的市场化运行机制。
  2018年8月22日，国务院常务会议确定了生物燃料乙醇产业总体布局。坚持控制总量、有限定点、公平准入，适量利用酒精闲置产能，适度布局粮食燃料乙醇生产，加快建设木薯燃料乙醇项目，开展秸秆、钢铁工业尾气等制燃料乙醇产业化示范。会议决定有序扩大车用乙醇汽油推广使用，除黑龙江、吉林、辽宁等11个试点省份外，今年进一步在北京、天津、河北等15个省份推广。
  可以说，目前我国生物燃料乙醇生产和车用乙醇汽油推广工作进入新阶段，但面临的问题和挑战也很艰巨。
  一是全面推广工作时间紧、任务重。国家设定的车用乙醇汽油推广时间表清晰明确。《实施方案》要求，到2020年，在全国范围内推广使用车用乙醇汽油，基本实现全覆盖；《布局方案》要求，2018年在北京、天津、河北等15个（区、市）开始推广车用乙醇汽油，2019年基本覆盖终端市场，2020年基本实现全覆盖。扩大车用乙醇汽油推广是一项复杂的系统工程，涉及建章立制、基础设施建设、生物燃料乙醇和组分油保供、油品置换、技术培训、科普宣传等一系列工作。按照通常经验，从前期生产准备到顺利实现市场封闭推广需半年以上，完成国家要求的既定目标时间紧、任务重。
  二是车用乙醇汽油市场拓展缓慢。原有市场区域中，广西、广东等省（区）仍未完全实现车用乙醇汽油封闭推广；新增市场区域中，只有天津市实现了封闭推广（2018年底实现），其他新增市场区域仅仅开展了前期准备工作。按照到2020年车用乙醇汽油全国基本实现全覆盖的目标，预计生物燃料乙醇消费量约1200万吨/年，而2018年全国生物燃料乙醇消费量仅为290万吨左右，同时，目前生物燃料乙醇供应能力已超过500万吨/年以上（含国家已核准利旧产能），与市场需求不匹配。
  三是非生物燃料乙醇定点生产企业违规向成品油经营企业报价并供应生物燃料乙醇，扰乱市场秩序。按照《实施方案》要求，成品油批发经营企业不得从未纳入全国生物燃料乙醇产业总体布局方案或未经核准建设的生物燃料乙醇生产企业采购乙醇（含生物质或非生物质燃料乙醇），调配并销售车用乙醇汽油。然而，据笔者了解，非生物燃料乙醇定点生产企业通过自产、贸易、进口等方式向部分地区违规销售生物燃料乙醇或恶意报价，严重扰乱了正常的市场秩序。
  三、扎实推进生物燃料乙醇产业发展的建议
（一）划分两个区域、分步封闭推广
  以国家和地方政府出台的推广政策为依托，根据我国生物燃料乙醇生产和车用乙醇汽油推广现状，划分两大推广区域、分步实施封闭推广计划，严格要求供需企业按既定目标完成生产和推广任务，逐渐推动我国车用乙醇汽油实现全封闭。
  一是北方区域合计13个省区，立足国内现有产能保供，加快实现北方区域全封闭全推广。
  北方区域13省区包括：原全封闭省区5个（黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽）、原半封闭省区5个（河北、山东、江苏、内蒙、湖北）、新增全封闭省区1个（天津）以及未封闭省区2个（北京、山西）。以上区域集中连片、具有较好的车用乙醇汽油推广基础和生物燃料乙醇供应产能。根据2018年车用汽油消费量及现有燃料乙醇生产能力分析，供需基本可以匹配，具备先行全封闭的有利条件。
  北方区域2018年总的汽油消费量为5807万吨，燃料乙醇需求约580万吨。目前，我国北方区域已有的生物燃料乙醇产能及利旧产能的可供应能力约532.5万吨，基本可以满足北方区域需求。北方区域及广西供应不足部分，由中粮负责协调保供。
  二是南方区域合计7个省区，主要通过进口及国内新增产能保供，根据保供条件成熟度逐渐实现全封闭推广。
  南方区域7省区包括：上海、浙江、福建、湖南、江西、广东及海南，该区域2018年车用汽油消费量为4403万吨，相应的生物燃料乙醇需求量在440万吨/年左右。如具备进口条件，可由中石油、中石化等油品生产企业通过进口生物燃料乙醇保证市场供应，未来随着国内新核准企业燃料乙醇产能释放，择机替代进口。
  按上述推进方案，我国在2019年底即可完成北方区域（及广西）的车用乙醇汽油推广工作，实现连片封闭供应。同时，南方区域可择机进口生物燃料乙醇，逐渐实现封闭。其他西部9省（区）根据实际情况选择性推进。
（二）加强市场监管、维护产业秩序
  为了保证新的车用乙醇市场推广工作按计划区域和时限完成，在扩大推广使用车用乙醇汽油阶段，仍然按照“定点生产、定向流通、封闭运行、国家定价”的产业政策执行，已推广区域仍按照既有的运行模式操作，新增及利旧生物燃料乙醇产能应为新推广区域服务，不打破现有成熟市场的供应格局，既调动了新市场开发的积极性，又维护了已推广车用乙醇汽油市场的稳定运行。未来，随着车用乙醇汽油全国推广的实现，逐步推动生物燃料乙醇供需的市场化进程。
  国家及地方政府联合质量监督、市场监管、商务等部门，加强市场监管，规范市场供需渠道，严禁北方区域（及广西）成品油经营企业从非生物燃料乙醇定点生产企业采购燃料乙醇，严禁进口燃料乙醇在非允许区域销售、跨区域串货，维护生物燃料乙醇市场正常秩序。
（三）加快制定并出台燃料乙醇价格结算机制
  原则上，在车用乙醇汽油市场推广阶段，油品生产企业应继续按照国家规定，即遵守国家发改委办公厅《关于调整变性燃料乙醇结算价格的通知》的文件精神以及汽油标号的变化，应按国六92#汽油乘以0.9111对应价格进行结算。但是长期以来，燃料乙醇使用企业未按照以上标准严格执行，要求燃料乙醇生产降价销售，最大降价幅度超过1000元，导致在国际石油价格高企时，燃料乙醇生产企业未能获得高额回报，但在玉米价格高企、国际石油价格低位时，燃料乙醇生产企业独自承担了亏损，企业经营和发展压力极大。
  有鉴于此，并充分考虑了石油、石化等油品企业诉求，及国家能源局委托“中国石油化工集团公司经济技术研究院”对生物燃料乙醇技术经济性及价税政策的研究结论，建议在合理的石油价格区间内（布伦特石油价格在45～80美元/桶），燃料乙醇结算价=“国六92#汽油价格x0.853”。
  同时，在合理的石油价格区间外（布伦特石油价格在45美元/桶以下或80美元/桶以上），生物燃料乙醇结算价格不再进行调整。即当布伦特石油价格低于45美元/桶时，按45美元/桶对应的结算价格进行结价，避免燃料乙醇生产企业亏损停产；当布伦特石油价格高于80美元/桶时，按80美元/桶对应的结算价格进行结价，让利给油品企业。
  在生物燃料乙醇产业迎来发展新机遇之时，建议国家相关部门加快出台配套政策，推进市场封闭，规范市场管理，严格产业准入，营造更好的产业发展环境。燃料乙醇生产企业也应充分发挥现有装置生产能力，匹配市场推进产能建设计划，全力保障责任推广区域内的生物燃料乙醇供应。