玉米燃料乙醇只是中国燃料乙醇产业发展的开端，目前广受“追捧”的甜高粱、薯类等非粮作物恐怕也只是阶段性的选择，以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇才是未来大规模替代石油的关键。
■文/本刊记者 孙岩冰
“我们饿了！总统必须下台！” 面对粮价上涨，海地的示威者发出愤怒的呼喊。事实上，受到此次全球粮价上涨冲击的不仅仅是他们。过去的一个月里，国际市场稻米价格上涨超过50%。包括海地、菲律宾和埃及在内的37个国家出现了抗议和骚乱。
2008年，粮价上涨使得全球性粮荒的说法不再是捕风捉影。这也凸显出中国政府引导生物燃料乙醇原料由玉米转向非粮作物的及时与必要。
当玉米已成往事
当1000万吨的生物燃料乙醇的产量被摆上桌面之时，非粮乙醇的产业发展就逐渐走热。能源巨头们自是一马当先，同时，那些在热火朝天奔赴玉米制燃料乙醇路途中没有领到入场券的投资者们，也转而将目光转向了非粮制取乙醇。
2006年开始，国家有意识地调整燃料乙醇的发展模式。当年年底，国家发改委先后下发《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理、促进产业健康发展的通知》和《关于暂停玉米加工项目的紧急通知》。2007年6月7日，国务院召开可再生能源会议，玉米变乙醇项目被叫停。
停止新建玉米乙醇项目的核准，也就意味着在全国范围内，只有最初的四家燃料乙醇定点单位能继续用玉米生产，今后生物燃料乙醇一律改为非粮。
根据国务院对外公布的《可再生能源中长期发展规划》，到2010年，增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万吨，生物柴油年利用量达到20万吨。到2020年，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨。从重大意义技术产业化示范补助、生物燃料原料基地财政补助到免征生产企消费税等税收优惠，国家还出台了一系列政策，扶持非粮乙醇有序快速发展。
一方面是看好了发展前景，另一方面也缘于国家的大力支持，地方拟建设生物燃料乙醇项目的积极性空前高涨。一场国家、地方政府、企业三方联动的投资热潮方兴未艾。
目前，已经有多个省份喊出了建设可再生能源基地的口号，中国燃料乙醇产业的发展持续增温。2008年4月7日，国家发改委表示，湖北、河北、江苏、江西、重庆等五个省份已完成非粮燃料乙醇试点评估。
企业层面的竞争则更加激烈，无论是中央企业、地方企业还是私营企业纷纷跑马圈地。传统的粮食大户中粮集团，在多个玉米乙醇项目没有搭上末班车后，将巨额资金转投到非粮市场，并于2007年12月上马国内第一个非粮乙醇工业化项目—广西北海20万吨木薯乙醇。目前，在三大石油巨头中，中国石油（爱股,行情,资讯）与中国石化（爱股,行情,资讯）都斥下巨资，进行多个项目的筹划与建设。如果现在筹建的所有非粮乙醇项目全部落实并顺利开工，总产能预计已达200万吨之多。
二代原料工业化难题
目前，业界在广泛试点以木薯、甜高粱为主要原料的非粮乙醇。但是在工艺路线已经打通的情形下，这一新兴产业若要实现工业化生产，在种植推广、原料收集、流水作业等环节仍然存在许多制约。
这块看似香甜的蛋糕，在某种意义上也是一块难啃的骨头。
虽然利用非粮酿酒在中国有着悠久的历史，但是，小作坊式的制作经验并不能给工业化生产带来更多的借鉴。
“传统的生产模式不仅损耗大，而且自动化模式不高。我们现在谋求的是提高效率，建立现代化工业生产模式。”吉林燃料乙醇江苏非粮试点负责人柳毅对记者说。
在不与人争粮、不与粮争地的前提条件下，非粮乙醇原料作物的种植只能选取如荒草地、盐碱地等边际性土地，而这类土地的大规模开发并无经验可循，如何充分调动种植者的积极性并保障供应是生产者必须要考虑的问题。
如何规避气候对生产造成影响也是研究课题之一。在今年年初的冰冻灾害中，我国木薯主产区广西地区的木薯种苗就被大面积冻死，造成因灾缺种50%以上，广西的木薯种植受到了很大的影响，企业为此捐献了大批种苗。
与此同时，农作物的季节性与工业化生产的持续性之间也是一对突出的矛盾。如甜高粱采收期比较集中，茎秆贮藏问题始终没有得到很好解决，致使生产企业时常会因没有原料而闲置。
对于木薯，原料的可靠供应也是个难题。我国此前就是木薯进口国，而主要来源地如泰国、越南等地也已经开始发展燃料乙醇产业，进口量很难得到提高。此外，木薯酒精废液作为高浓度有机废水，治理难度之大是环保界公认的。
因此，现阶段涉足企业必须充分整合现有技术资源，解决原料、技术等种种难题。只有通过对经济性、环保性和技术可行性等多方位的探索优化，新兴的生物燃料乙醇工业才可能完成一个工业路线的再选择。
纤维素的希望
作为可再生能源的重要组成部分，生物燃料乙醇在能源替代、改善环境，促进农业产业化，实现经济可持续发展方面均显示了不俗的发展潜力，实现产业整体繁荣发展非常值得期待。
业内人士指出，玉米燃料乙醇只是中国燃料乙醇产业发展的开端，目前广受“追捧”的甜高粱、薯类等非粮作物恐怕也只是阶段性的选择，以木质纤维素为原料的第二代生物燃料乙醇可能才是未来大规模替代石油的关键。
出于对纤维素制乙醇的看好，企业和国家纷纷将其列入长期发展战略中。中粮集团总裁于旭波公开宣称，“中粮未来最主要的发展方向是纤维素燃料乙醇”。中国石油选择控股河南天冠集团，在很大程度上也是因为该集团在纤维素乙醇的研发上有“独得之秘”。
纤维素制乙醇具有很大的资源潜力。根据农业部统计，2006年我国秸秆产量6亿吨，除用于肥料、饲料及造纸等工业原料外，约有3亿吨秸秆可作为能源使用，折合1.5亿吨标煤。这些现成的原料自然比需要耗费土地才能收获的木薯和甜高粱更为经济。虽然上述两种作物利用的是边际土地，但依然难免“与粮争地”之患。
秸秆类植物生物质的微生物利用，是先把多糖即纤维素、半纤维素降解为可发酵单糖——葡萄糖、木糖等，再将可发酵糖转化为目的产物，这样就减少了传统乙醇原料由淀粉转化为糖的环节。
现阶段面临的主要问题是，纤维素制乙醇在技术上存在着较多的技术瓶颈：高效的秸秆类植物生物质预处理技术；纤维素降解为葡萄糖的酶成本过高；缺乏高转化率利用戊糖、己糖产乙醇的微生物菌种等。
目前，许多企业在加强自身研发能力的同时，也纷纷引进外力，联合攻关。据了解，包括中科院、清华大学等在内的多家科研院所均已涉足这个领域，并取得了一些的效果。河南天冠、安徽丰原等公司的纤维素燃料乙醇的研发已经取得了阶段性成果。
制约纤维素乙醇工业化生产的主要还是成本的居高不下，各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的原料消耗都在6吨以上，生产成本估算都在5000-6500元／吨乙醇以上。这也是一个国际性难题。美国业界目前生产纤维素乙醇的成本也在3美元/加仑左右，即800美元/吨。
因此，中国与美欧等国在第二代燃料乙醇开发上的技术差距并不大，应该抓住机遇，努力抢占未来生物燃料乙醇工业的技术制高点。
根据美国能源部的预期，纤维素燃料乙醇可能在2012年左右即可取得重要突破，而欧洲的一些研究机构则认为突破可能在2015～2020年。
不得不考虑的成本之踵
“成本问题是新能源和可再生能源攻关技术的核心。”科技部副部长曹健林表示。
为加快产业发展进程、鼓励企业提高效率，在燃料乙醇发展初期，国家实施了一系列财税扶持政策。但从可持续发展角度，企业的成本控制仍然是关键。
生物质能资源具有分散性、易变质性等特点，受制于此，企业在原材料供给上难度加大，导致成本升高，使企业在新能源项目的运行中，难以持续运行。
“已经叫停的玉米燃料乙醇和近两年发展势头迅猛的生物质发电都出现过热势头。不少企业没有对资源进行深入调查和科学评价就仓促上马，结果因秸秆供应不上面临‘断炊’威胁，不得不扩大秸秆收购半径。”在今年的两会期间，九三学社提交的提案中，对此做出了详细的调查。
提案指出：“江苏某秸秆发电厂秸秆的收购半径由原设计50公里范围扩大到150公里，因收购成本成倍上升而变得非常不经济。”
半径太大，运输成本、耗费能源就大，那就成了生产能源也大量耗费能源。因此，专家建议，分布式生产应该成为一个优先考虑的发展方向。
“这可能比搞几十万吨的厂子更适合中国农村的国情，也可以作为县域、乡域或村域经济的支撑点，促进当地经济结构的转变，拉动相关的产业发展。”国家发改委可再生能源处处长史立山说。
因为，从体积上来说，甜高粱、秸秆等乙醇原料要比玉米、薯类大得多。这带来运输、储存和加工上的不便。
如果采用分散的小作坊式建厂进行原料初加工，然后将半成品集中到大的生产厂进行最后的提纯，可以充分将农村地区的生物质资源转换为商品能源，使可再生能源成为农村特色产业，有效延长农业产业链，促进农村地区经济和社会的可持续发展。
此外，非粮乙醇产业的持续发展，还要考虑另外一个问题，那就是综合能效。
根据清洁发展机制(CDM)项目咨询机构普遍测算，使用每吨生物燃料乙醇能够带来2吨的二氧化碳减排量。因此，许多国家将发展生物燃料乙醇列为实现温室气体减排的重要途径。
但2007年9月经合组织却发表报告称，如果考虑到酸化、化肥应用、生物转化损失以及农业杀虫剂的毒性，乙醇和生物柴油对整个环境造成的影响很容易超过汽油和矿物油造成的影响。该报告的结论是：通过现有技术生产的生物燃料乙醇对于节能减排的贡献极为有限。
虽然论调有些过分悲观，但其中有些客观存在的问题还是无法回避，需要特别关注并加以妥善解决。
“根据专家研究，甜高粱的收购超过18公里的半径，运输车辆消耗的能源就接近于产出。如此一来，生产也就丧失了替代意义。”柳毅说。
清华大学李十中教授也持有同样的观点，“种植要用化肥，运输需要燃料，都是化石能源。因此，不仅要考虑生产过程中的消耗，从田地到车轮都需要考虑进来。”
许多国家已经开始重视这个问题，瑞士政府规定，只有减排效果达到40%以上，才可以拿到补贴。发展到现阶段，补贴的条件更是严格到必须以纤维素为原料。根据美国的经验，生产纤维素时只需耗费很少的化石燃料。
李十中教授介绍说，在2008年2月美国通过的2007能源自主与安全法案中，已经对此显现出足够重视。在法案中，提到常规生物燃料和先进生物燃料。后者必须达到减排百分之五十的二氧化碳，只有达到这个标准，才能享受到相应的优惠政策。
非粮家族 各显神通
随着越来越多的人参与到生物乙醇的开发研制中，许多制约发展的技术瓶颈得到了不断的突破，许多人相信生物乙醇的春天即将来临。
但事态的发展并没有想象中乐观。在4月20日于加纳开幕的联合国贸易和发展大会，就因粮价飞涨的触因，引发了又一次对生物燃料发展的广泛置疑。
壳牌石油首席执行官范德伟说，推广生物燃料无助于解决全球能源问题。卡塔尔能源、工业大臣阿蒂亚也明确表示：“现在世界面临食物短缺问题……错不在石油，错在生物燃料。”而在此前，粮农组织专家齐格勒甚至警告说，生产生物燃料，是对人类的犯罪。
潜在威胁的确存在。据IMC研究机构估计，英国和欧洲设定的目标是，让生物燃料所占的比例达到5%，如果其他国家也这样做，那么全球耕种的土地面积会扩大15%，这显然是一个沉重的数字。同时，虽然目前发展生物质能所使用的植物原料丰富多样，但在目前技术条件下，真正既能够大规模生长，转化率又很好的作物却并不太多。
但是悲观者往往过多的描绘了生物乙醇未来发展可能存在的威胁如果变成现实将会多么可怕，却并没有深入思考，我们是否可以规避这些风险来进行适度控制规模发展。因此，最为现实的态度应该是如何在盲目乐观与因噎废食的情绪中寻找平衡点。
事实上，在我国的可再生能源中长期规划中对此已经有了明确认识——(发展生物液体燃料，要根据资源条件和经济社会发展需要，在保护环境和生态系统的前提下，科学规划，因地制宜，合理布局，有序开发。
不难看出，当初玉米乙醇的被叫停，就是因为有悖于此。而四家定点生产企业得以保留继续用粮食生产乙醇的权利，说明只要条件允许，用玉米生产乙醇未尝不是一种可以尝试且利大于弊的补充方式。粮食安全问题固然重要，但仅仅100多万吨的玉米乙醇生产，显然用不着提升到这一高度。
非粮乙醇的发展势必同样遵循着这个标准，在不久前的五省燃料乙醇专项规划评估中，国家发改委也表示，要适时推进项目核准，成熟一个，建设一个，加快燃料乙醇产业发展。
因此，虽然木薯、甜高粱与未来的纤维素乙醇相比居于劣势，但是在目前纤维素尚无法达到商业化生产的情况下，以严格控制规模、加强项目审批、综合环保等因素为背景，快速优质开发对于缓解目前我国能源紧张的局面无疑具有现实意义。
事实上，即使是倍受推崇的纤维素乙醇也不是可以无限量增长的，因为单从生物质原料上来讲，生物质资源是可再生资源，但是，地球上可耕种、可用作植物生长土地总的数量是有限的，发展生物质能源需要大量的植物原料供给，它的快速增长势必会减少其他作物生长的空间。
因此在未来一段时期，生物燃料并不会成为化石能源的终结者，甚至达不到与后者平起平坐的地位，但是却是一种积极、有益的补充。在其产业的自身发展中，也不会出现一种原料绝对取代另外一种原料的现象。只要条件允许，多种原料的共存，显然更有利于避免因单一原料大幅增长引发对其他需求的影响。
