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在我国“十二五”新能源产业发展格局中，生物燃料应该处于怎样的战略地位？如何根据国内资源特点和条件大规模发展生物能源？应该选择什么样的技术路线？业界专家李十中教授撰写专题文章表达了自己的观点。思考一和平崛起有赖可再生油田替代石油生物燃料当优先随着中国经济的崛起，能源供应不能自主和需求立足国外已成为经济发展的一大“软肋”与隐患。事实证明，依靠武力去解决石油问题是行不通的，连美国这样的国家都在考虑和正在建设本土的可再生“油田”，中国要实现和平崛起更应该从长远考虑，制定优先发展生物燃料替代石油的国家能源战略，从现在就开始建设“炸不垮、打不烂、永续的绿色油田”。美国政府认为，要保持其世界领先地位必须有足够的能源。目前生物燃料是其唯一通过立法保证实现发展目标的可再生能源。其他许多国家也把用可再生燃料替代石油作为运输燃料列入国家能源战略。2007年3月，欧盟首脑会议提出了三个“20”的目标，即到2020年减排温室气体20%（与1990年水平相比）、提高能效20%、可再生能源占整个欧盟能源消耗量的20％，其中生物燃料占运输燃料的比例至少要达到10％。尽管因各种原因造成的粮价上涨引发了对生物燃料的质疑，但欧盟还是力排众议坚持这一目标。缺油、少气、没有煤炭的瑞典，早在2005年就提出到2020年成为世界上第一个不依赖石油的国家的目标，目前生物能源已占瑞典能耗的30%。印度总理辛格2010年1月强调全国必须执行《生物燃料法令》，到2010全国使用的汽油中燃料乙醇比例达到5%，2011年提高到10%，违者将受到起诉。印度还制订了宏伟的目标——到2020年用5000万吨乙醇代替86%的进口石油。埃塞俄比亚计划开发200万公顷处女地种植甜高粱，生产1700万吨乙醇、1200万吨高粱米和发电300亿千瓦时，实现5年经济翻番的目标。坦桑尼亚从今年6月份开始进口乙醇以抑制高涨的汽油价格。思考二升级换代趋利避害商业应用推广加快步伐目前的生物燃料主要是糖、淀粉、植物油生产的燃料乙醇和生物柴油，被称作第一代生物燃料，存在着与人类争夺食物的风险。脂肪酸甲酯是目前应用最广泛的生物柴油。实践证明，利用植物油生产生物柴油难以可持续发展，一是与人类食用油竞争资源；二是经济方面缺乏竞争性。因此，人们把目光转向木本油料。麻疯树是在荒地或退化土地上种植的理想能源植物，前几年在非洲、印度及我国西南地区曾掀起一个种植高潮，但由于麻疯树种植对环境的影响还未被全面了解，其作为燃料替代方案的前景尚不明朗，英国D1公司已经将麻疯树生物柴油项目转让给澳大利亚的新能源公司，之后转向甘蔗乙醇。用秸秆类木质纤维素气化后可以通过费托合成得到第二代生物柴油BtL。早在2007年德国Corren公司就建成了年产1.3万吨示范装置，但一直没有公布经济数据，2011年初原来参与项目风险投资的壳牌公司退出了股份。生物乙醇还能转化为乙烯，之后加工生产高密度聚乙烯和聚氯乙烯，形成生物基塑料工业。巴西Braskem是“绿色塑料”的先行者。今年，美国陶氏化学公司在巴西投资建设了乙醇制乙烯项目，预计生物基塑料将在全球取得迅猛发展。由于第一代生物燃料替代石油的成本太高，替代能力和减排二氧化碳能力有限，并且可能影响粮食安全和破坏环境，国际上正转向用秸秆类农林废弃物、纸张和城市垃圾以及专门的能源作物（如柳枝稷、芒草或短轮伐期杨树）为原料，生产第二代生物燃料——纤维素乙醇。纤维素乙醇具有原料资源丰富、再生周期短、不增加温室气体总量等众多优点，还可利用很多未开发利用的荒山荒地种植柳枝稷等能源作物，这样就不会引发粮食安全问题，也避免了资源枯竭的威胁，使生物燃料得以可持续发展。欧盟已承认其制定的2010年用生物燃料替代5.75%石油的目标因原料供应问题而未能实现，因此把2020年替代10%石油的希望寄托于第二代生物燃料。美国也是如此，由于采用玉米只能生产4500万吨乙醇/年，美国计划到2022年其生物燃料目标中的其他6000万吨要以纤维素乙醇为代表的先进生物燃料来满足需求。美国有13亿吨生物质用于生产生物燃料（乙醇），而我国有2.92亿吨秸秆类农林废弃物可以生产纤维素乙醇。美国鼓励第二代生物燃料——纤维素乙醇生产，每加仑给与1.01美元的补贴，而把玉米乙醇的补贴从每加仑0.51美元减少到0.46美元。从2005到2010的十年间，美国累计投入了50多亿美元研究经费。但由于没有突破技术瓶颈，国际上纤维素乙醇生产成本仍高于粮食乙醇和甘蔗乙醇，无法和石油竞争。跨国公司积极参与是生物燃料产业发展的一大趋势，BP、壳牌、杜邦等石化巨头纷纷斥巨资进行技术研发和风险投资。其中，BP用5亿美元在美国建立先进生物燃料研发中心，尽管墨西哥湾漏油事件给其造成巨大损失，但该公司变卖资产赔偿，仍保留了生物燃料业务并继续加大研发和投资力度，在美国建设纤维素乙醇项目、在巴西投资甘蔗乙醇项目。2010年福特公司生产了80万辆可以使用从纯乙醇到汽油的灵活燃料汽车,比上一年增加1倍。随着燃料乙醇产业的发展，相应的基础设施建设也蓬勃展开。乙醇运输是制约产业发展的瓶颈之一，用管道运输成本比目前的运输成本低很多。石化工业也是经过几十年的发展、形成了完善的运输管道系统后才有了千万吨级的炼油装置和百万吨级的乙烯装置。巴西已经修建了两条乙醇管道，把西部甘蔗产区的乙醇运到东海岸出口，管道成本约为100万美元/英里。2010年1月美国两家大型乙醇工程、项目管理与建筑企业合资兴建了1800英里长的管道，把乙醇从美国中西部产区运送到东海岸至新泽西州。这项斥资4亿美元的工程预期将在2014年完工。生物燃料不仅可以替代石油作为车用燃料，还能用作航空燃料。2008年2月，英国维珍航空公司首先采用波音747飞机，以80∶20配成航煤和棕榈油/巴巴苏油的混合燃油进行飞行试验，为在现代商用发动机中燃烧生物燃料提供了重要的数据，使后来更多试验的开展成为可能。后续的飞行试验都证明，添加生物燃料对飞机发动机的性能无不利影响。植物油直接加氢工艺生产的生物柴油可以100%作为航空燃料。我国中石油与美国UOP（联合化学公司）合作对麻疯树油直接加氢得到的航空燃油已由中国国航试飞并取得成功。美国空军以及巴西的有关部门也积极开展乙醇-航煤的研究，已完成小规模试验，正在做试飞准备。由费托反应制造的、以秸秆为原料的液体生物燃料BtL也具备了试飞条件。航空业正加紧步伐寻找适用于喷气发动机的替代燃料，因为其正面临着一个非常有挑战性的目标——到2050年要将二氧化碳排放降低50%，届时第二代生物燃料即BtL形式的燃料有望在航空混合燃料中占据30%的比例。用CO2和（海）水经光合作用生成油藻后生产的生物柴油和乙醇等燃料被视作第三代生物燃料，正进入中试阶段；未来的第四代燃料将用二氧化碳和水直接光合成乙醇、柴油或其他高碳醇。尽管美国对纤维素乙醇投入了大量研发资金，建立了33套中试和示范装置，但由于技术不成熟，要到2015年后才能具有竞争力。基于生物燃料的技术现状，全球公认产业须从第一代向第二代生物燃料过渡，甜高粱秆乙醇被国际公认是从粮食向秸秆类木质纤维素原料过渡的1.5代生物燃料。由于中国人多地少的特殊国情，我国政府早在2006年就提出了发展生物燃料产业“不得占用耕地,不得消耗粮食,不得破坏生态环境”原则。国家发改委、财政部、科技部都未雨绸缪地大力支持木薯、甜高粱秆、菊芋等非粮原料生产乙醇的产业建设和技术研发工作。我国已成功地实现燃料乙醇原料的转型，从玉米等粮食原料转为非粮原料，如在广西已建成年产20万吨木薯乙醇工厂；用甜高粱秆生产乙醇的技术达到国际领先水平；用玉米芯中的半纤维素生产糠醛、纤维素联产乙醇、木质素用于生产防火材料技术在山东济南圣泉集团公司成功建成千吨级燃料乙醇示范装置，工厂经济效益良好；山东龙力生物科技有限公司也建成了万吨级用玉米芯生产木糖醇联产纤维素乙醇示范工程。思考三外向型经济发展受阻生物燃料担当拉动内需推手生物燃料产业不仅能解决石油替代和环境问题，还是发展经济的催化剂，可以带动多种行业发展，创造就业机会。2010年美国燃料乙醇产业对GDP的贡献为670亿美元，减少进口石油4.45亿桶，节约购油款354亿美元；为联邦政府和州政府分别增加105亿美元和93亿美元税收；创造120万个就业机会。巴西的乙醇产业占全国GDP的2%（282亿美元），替代51%的汽油，减排4831万吨CO2；甘蔗渣发电占全国发电量的20%；提供197万个工作岗位。联合国环境计划署等4个国际组织于2008年9月发布的《绿色职业》报告中指出：“到2030年可再生能源产业将产生约2040万个就业岗位，其中生物燃料1200万个、太阳能630万个、风能210万个。”世界经济一直笼罩在危机、动荡与彷徨的阴影中，因此我国必须开辟出口以外的途径拉动经济。生物燃料是一个带动性很强的综合性产业体系，包括农业、化工、塑料、汽车、轻工、电力、运输、服务等多种行业，能实现拉动内需的目的。如巴西的汽车都是既能使用汽油又能使用乙醇的灵活燃料汽车FFVs，现在已有1300万辆，占汽车保有量的40%，并且计划2015年达到60%；美国有900万辆FFVs；瑞典有专门生产乙醇和沼气公交车、卡车等重型车辆的机构。利用我国丰富的生物质资源生产生物燃料（乙醇、沼气）供应本土生产的汽车，形成自我循环的经济链条，可以显著拉动内需市场，实现我国经济从出口型、投资型向内需拉动的转型。生物燃料产业与其他产业不同的优势就是有助于解决我国久病成疴的“三农”问题。美国发展燃料乙醇产业的初衷是发展农村经济，后来因石油资源短缺才考虑到能源安全。美国总统奥巴马2009年5月对农业部长下达总统令，要求农业部加快生物燃料产业的投资和生产，在美国建立永久的生物燃料产业，扩大生物燃料基础设施，利用这个产业为美国加快发展农村经济提供唯一的机会，同时减少对外国石油的依赖。美国农业部长TomVilsack2011年7月在能源部生物质大会上表示：“美国有190万农民，每年收入才1万美元，我们要发展生物燃料产业，改善给我们提供粮食和水的家庭和地区的收入。”而我国有8亿农民，土地生产率和劳动生产率低下。先行工业化国家的工业化是工与农、城与乡协同深化的，中国则以城乡二元化和工农二元化政策将“三农”边缘为工业化和城市化的食物和原料提供者，至今也未能形成自身的农工商贸的企业化经营体系。因此，在中国发展生物燃料产业有利于培育“三农”的自身“造血功能”和“成长机制”，更能解决上亿名农民工就业问题，维系社会公平与稳定。思考四多种方案历经考验生物燃料领先一步解决运输领域的替代石油问题可以有多种选择，如氢、生物燃料、燃料电池、煤基燃料、电动汽车等。氢是理想的清洁能源，但其是二次能源，制氢成本高且与现有的运输基础设施不匹配，欧美都认为氢能尚需时日才能取代现有的运输燃料。燃料电池目前也不能满足石油替代要求，主要是成本居高不下，再就是缺乏加氢的基础设施，美国能源部已经削减了对氢燃料电池的资助。电动汽车还取决于电池技术的突破。20世纪末，欧美都曾进行了较大规模的用煤（或天然气，当时天然气极其便宜）基甲醇替代运输燃油的试验，但先后都放弃了。美国甲醇燃料试验早已于上个世纪完成，1996年加里福尼亚州大约有13000辆FFVs（灵活燃料车），还有500辆公共汽车（包括学校接送学生的校车）和卡车使用甲醇燃料，共建了80多个M85加油站。然而到20世纪末，所有的甲醇加油站就都关闭了。洛衫矶和西雅图的运管部门由于甲醇燃料的高腐蚀性放弃了甲醇试验项目。从1989年开始，在甲醇公交车项目耗费了1.02亿美元以后，洛衫矶郡的交通管理官员宣布他们的甲醇防（空气）污染项目失败，主要由于这些车辆要经常修理。甲醇的毒性、腐蚀性（氧化后变为甲酸）、低热值（仅为汽油的46.3%）、易污染空气（燃烧不完全产生甲醛）和地下水（极易溶于水）是其自身缺陷。而其最致命的缺点一是用煤生产甲醇过程要释放出大量的CO2；二是与石油一样不可再生。世界上没有任何国家用煤基甲醇作为运输燃料，也没有类似的计划。煤制甲醇作为中间体生产烯烃，或煤炭多联产间接制油都可以替代石油，但必须首先解决二