能源安全?——中國和美國生物燃料泡沫
石油資源短缺,中美兩國都對能源安全極為重視.生物燃料是一種可再生燃料,是不可再生石油和煤碳資源的很好替代,發展生物燃料是能源安全是首要考慮。
生物燃料另一個優點是,不用對現代能源基礎設施做很大改變,都是把乙醇和生物柴油添加進現有的汽油和柴油之中.生物燃料被認為環境破壞較少,汽油中添加乙醇作氧化劑,可較少汽車尾汽排放.發展生物燃料,符合農業部門的利益,因生物燃料使用,2005年美國農業家庭增加收入57億美元,新增加就業15.3萬個.與供給人食物比,玉米和大豆用于生物燃料更有優勢.轉基因玉米和轉基因大豆令人擔憂,農藥都可能對人體有傷害,而用于生產生物燃料就不用考慮過多安全問題.而不少燃料植物有耐貧瘠和耐旱特點.發展生物燃料對農業發展很有好處,受到農業利益集團支持,
但是生物燃料過熱,形成泡沫,生物燃料原料容易得到且多元化,技術容易實現,在菲律賓和泰國等國都能實現產業化,在石油漲價下,利潤很高,所投資可大可小.生物燃料吸引了大小投資者注意,掀起全社會投資熱潮:大量的投資正在涌入生物能源產業,一些區域甚至出現了“跑馬圈地”的熱潮,導致農民失去土地;出現發展生物能源“一窩風”傾向,一些大型公司通過對原料價格,以及整個產業鏈的控制,獲取最大的利潤,使農民的利益受到侵害.美國已建成114家乙醇提煉廠,另有80家正在建設中。美國目前共有115家乙醇精煉廠正在運營,還有79家工廠在建,7家工廠擴建。美國乙醇年產量已經達到57億侖。
生產生物燃料的能源密度很低,美國要在2017年達到350億加侖乙醇,要4000萬英畝用于種植玉米.如果替代化石能源,那人類可能就沒飯吃了.生物燃料泡沫很難限制對食品糧食生產的競爭.現在,已經對人類食品供應有很大壓力.國際貨幣基金組織《世界經濟展望》中發出警告:生物燃料需求的增長可能會導致玉米和大豆價格的更多上漲,并在以后向石油價格靠近;作為玉米替代物的其他糧食作物的價格也在上漲,油、肉、乳制品的價格也隨之提高。中國和美國是世界最重要的糧食生產國和消費國,美國每年出口農產品720億美元,生物燃料發展過熱,影響了世界糧食價格,引起世界主要糧食進口國的擔憂.歐洲人主要是用小麥生產乙醇,引起小麥價格上漲.美國和中國主要用玉米生產乙醇,引起玉米和飼料價格上漲.
目前美國每年消耗1400億加侖汽油.美國能源部制定了2010年以農作物為原料的大規模一體化生物煉油廠發展計劃,而到2030年,生物質占美國發電量的5%、運輸燃料的20%和化學品生產量的25%,將相當于現有石油消費量的30%。 美國2005年新頒布的能源法要求繼續增加使用可再生燃料,可再生燃料用量將為:2006年40億加侖/年、2007年47億加侖/年、2008年54億加侖/年、2009年61億加侖/年、2010年68億加侖/年、2011年74億加侖/年和2012年75億加侖/年。可再生燃料包括由谷物和纖維素生產的乙醇,以及生物柴油。
雖然有專家預測到農作物去生產燃料可能會驅使食品價格上揚,但是美國糧食利益集團樂見其成。美國谷物發展協會認為不會使糧價上漲,認為美國過剩24億薄式耳谷物,相當于可生產超過60億加侖的乙醇,超過2006年計劃生產的40億加侖乙醇., 到2015年可生產160億加侖乙醇添加汽油,,超過美國燃料需求量的10%,并且仍可滿足所有其他市場對谷物的需求。
但是美國戰略造成嚴重后果。美國農業部預測,10年后用于生產乙醇燃料的玉米占美國玉米總需求量的比例將從2006年的18%增加到31%。美國玉米產量和出口量分別占世界的40%和70%,用玉米生產乙醇燃料引發了國際市場玉米價格的暴漲,進而造成以玉米為主要成份的飼料價格上漲,驅使肉類價格上漲
中國生物燃料也過熱。我國能源安全戰略考慮使用生物燃料.3.1噸玉米可生產一噸燃料乙醇,用秸稈生產,5噸-6噸秸稈生產一噸乙醇,中國平均每年富余作物秸稈7億多噸,就可以大大減少對外石油依賴。我國計劃汽油按照10%比例摻燒乙醇。我國正在擬訂生物能源替代石油的中長期發展目標,到2020年,生物燃料生產規模達到2000萬噸,其中燃料乙醇1500萬噸、生物柴油500萬噸。如果進展順利,到2020年,達到3000萬噸以上.中國2006年進口石油1.4億噸,2010年進口2億噸.2020年進口3億噸.這就能夠在2020年以前把我國石油的對外依存度控制在50%以下,提高我國能源安全。 中國的生物燃料很豐富,秸桿和林業采伐加工剩余物有10億噸,合5億噸標準煤,還有900萬公頃木本油料林和薪碳林,30多種油料樹種.
發展生物燃料目前是增加農民收入最好辦法.發展秸稈能源為例,以50公里為半徑建設小型秸稈加工廠,那么按秸稈到廠價每噸400元計算,農民每畝可增收200元以上。專家測算,如果我國每年能利用全國一半的作物秸稈、40%的畜禽糞便、30%的林業廢棄物,以及開發5%的邊際土地種植能源作物,并建設約1000個生物質轉化工廠,那么其產出的能源就相當于年產5000萬噸石油,我國農民也可因此新增收入400億元,并獲得1000多萬個就業崗位。
本來計劃使用陳化糧生產乙醇,但是近兩年,投資燃料乙醇過熱,東北大量上馬生物燃料加工廠,全國各地也興起很多投資不等生物燃料企業。吉林的玉米乙醇加工能力達1200萬噸至1500萬噸玉米,而吉林全省的玉米總產量是1800萬噸.過兩三年將無玉米可調出。 大連商品交易所和國家糧油信息中心聯合研究課題預測從2007年開始的兩個年度內,我國將由玉米凈出口國轉變為凈進口國。2006年以來,玉米價格持續上揚,價格高于小麥,使以玉米為飼料的豬肉和雞蛋價格上漲.玉米價格上漲,但是農民沒有從中得到好處.使用秸稈等原料,在技術上還有難點,還沒有產業化.
生物燃料過熱,雖然有增強能源安全的一面,但是造成通貨膨脹和破壞了環境。
生物燃料的需求鼓勵農民種植乙醇原料玉米,以及花生,大豆和油菜籽等作物,其他糧食作物種植減少,推高了糧食的價格.美國農業部報告,預計2007年美國將種植3630萬公頃玉米,比2006年增加15%,這已經很大的侵占了其他作物的種植。各國立法在汽油內添加乙醇,要大量玉米生產乙醇,不但造成糧食價格上漲,進而以玉米為主要原料的飼料價格上漲,使得雞和豬肉價格上漲.種植大豆的土地轉而種植玉米,造成大豆價格上升,使食用油價格上升.日益普及的生物柴油以花生,大豆和油菜籽等油料作物為原料,造成食用油價格上漲, 干蔗是比玉米更好的乙醇原料,質量高,成本低,隨著干蔗用于生產乙醇,這幾年糖價上升.總之,糧油肉蛋糖面臨結構性漲價,世界經濟面臨通貨膨脹.在我國食品價格占CPI的比例是35%,已經使我國CPI處于危險點。
能源和環境密不可分,生物燃料只是化石燃料替代,使用方式與化石能源一樣,只會增加環境污染.一項研究表明,乙醇汽油,排放的臭氧和其他粉塵顆粒對人體有害.
專家對生物燃料是否能給環境帶來的好處提出質疑,加拿大的一份研究報告指出將生物燃料作為汽油和柴油使用以減少溫室氣體排放,其政策效果并不大,如果加拿大10%的燃料改用乙醇,溫室氣體排放只能減少1%,而與此同時卻必須用36%的耕地來生產這10%的乙醇燃料所需要的原料。 多種植農作物就需要更多的化肥對環境又增加了傷害.對森林資源的破壞.還有對生物多樣性破壞,“柴油樹“之類植物大規模種植大規模砍伐森林,會破壞生物多樣性。生物燃料的快速增長會使得谷物和林木產品的需求迅速增加,這將給全球的土地和水資源帶來極大的壓力.大面積單一作物的種植會破壞生物多樣性,使得土地養分流失
而且,發展生物能源是否可以增加能源安全是存疑的.巴西是世界最大生物燃料生產國,2005年達到180億升,2010年260億升.主要是干蔗為原料,成本低于玉米原料,質量好,到2010年巴西將投產50家乙醇加工廠,目前正在建100家.計劃未來生物柴油從2%添加到5%.各國都與巴西積極合作生產.世界各國與熱帶國家
合作用熱帶油料植物生產生物燃料.我們也許會受制于像巴西這樣生物燃料生產大國和生物燃料原料生產大國,而且會帶來糧食安全問題。美國的玉米乙醇就很難與巴西干蔗乙醇競爭.
為避免對糧食生產威脅,現帶世界上努力發展纖維素原料生產乙醇的新技術.纖維素中加入纖維素酶和酵母,經粉碎、發酵,再經分離、提純后變成乙醇。這個工藝需要有一個預處理過程,即用高溫高壓來破壞纖維素內部結構,以便纖維素酶的酶解反應。但是目前很難找到合適的酶和發酵菌種,還有吸引農民種植的問題.
美國計劃少用玉米,使用雜草和樹木等纖維素原料生產乙醇的新技術以緩解谷物價格上漲的壓力。目前美國生物乙醇生產將更多使用玉米之外的纖維素原料,要求到2013年生產纖維素乙醇2.5億加侖/年。在生物柴油研發方面,加大對以木本植物為原料的研發,美國目前生產生物柴油的原料有大豆、菜子油和餐飲廢油等,主要原料是大豆,這對世界大豆供應造成很大影響,豬飼料主要成份之一為豆粕,會造成飼料價格上漲。美國計劃用柳條稷和雜交楊樹等原料纖維素生產,不與糧食爭地,對生長條件要求低,產量高,可在種不了玉米的地方種植,但是成本高,農民沒有積極性,生物質原料的供應是很難保證的,如何種植,怎樣提供技術支持,產品銷售渠道和價格等都尚未不清楚.總之,纖維素原料在價格,技術開發和產業化還有距離.
中國農村勞動力豐富,在田頭地角都可以種植纖維素原料植物,更有條件發展.
廣州 麥辰
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