从中国玉米生物乙醇发展分析生物能源对粮食安全的影响

全球正面临空前的能源危机，一方面能源需求激增，另一方面能源供给有限，寻找并研制新能源替

代传统能源成为唯一破解办法。近几年来，国内也掀起发展生物能源的热浪，但是由于技术有限，发展生

收稿日期：2011-05-03

作者简介：郭玲霞（1984-），女，山西长治人，博士生；研究方向:资源与环境评价，土地经济与政策。

从中国玉米生物乙醇发展分析生物能源

对粮食安全的影响

郭玲霞1，2，黄朝禧1，2，彭开丽1，2

（1.华中农业大学经济管理-土地管理学院，湖北

武汉

430070；2.湖北现代农业产业发展研究中心，湖北武汉430070）

Does Development of Bio-energy Really Affect the “food ”?

———Based on the Development of Chinese Corn Bio-ethanol

Guo Lingxia 1，2，Huang Chaoxi 1，2，Peng Kaili 1，2

（1.College of Land Management,Huazhong Agricultural University ，Wuhan 430070，China ；

2.Hubei Modern Agricultural Industry Development Research Center ，Wuhan 430070，China ）

Abstract:Taking bio-ethanol from corn as an example,this paper quantitatively analyzes relationship between “biological energy ”and “food ”with the means of scenario analysis.The results show that the development of corn bio-ethanol plays an impact on the demand for corn.If do a more realistic predictions to the other industrial use and rations of grain,the supply and demand conditions will be relieved to some degree.So the development of corn bio -ethanol will not impact the

“food ”problem significantly.But

considering stocks and exports,the relations are rather strained between supply and demand of corn.Food energy ’s development is an ordeal of technology and strategy,actively guide technological innovation,and to ensure the most basic food needs is the good way for the future.

Key words:bio-energy ；bio-ethanol ；corn ；food security

摘要：本文以玉米生物乙醇为例，采用情景分析法定量分析“生物能源”与“吃饭”的关系。研究表明：（1）

设定2020年生物乙醇的产量为1000万吨、1500万吨和2300万吨，玉米生物乙醇占生物乙醇的60%、

40%和20%，则9个子情景所需玉米量最多3864万吨，最少560万吨；（2）结合其他玉米需求分析其供需

关系，发现9个子情景均未达均衡，最大和最小缺口分别为4249万吨和945万吨，说明玉米生物乙醇的发展对玉米需求造成了影响。如对口粮和其他工业用粮进行更切合实际的预测，则供求情况会有所缓解，所以玉米生物乙醇的发展不会对“吃饭”问题造成太大影响。但若考虑库存和出口则会显得供求紧张。发展粮食能源是一场技术与战略的考验，积极引导技术创新，并保证最基本的粮食需求是未来的出路。关键词：生物能源；生物乙醇；玉米；粮食安全中图分类号：F326.11；TK6

文献标识码：A

物能源仍是以粮食为主要原料，“能源”与“吃饭”成了继“建设”与“吃饭”之后又一对新的矛盾。

1国内外生物乙醇概况及我国发展趋向1.1国内外生物能源发展概况

能源亦称能量资源或能源资源。按不同的分类标准，能源又可分为一次能源（天然能源）和二次能源（人工来源）、常规能源和新型能源、再生能源和非再生能源等［1］。已有研究表明，能源消费与经济增长之间呈规律性的比例关系，能源不仅是资源更是经济增长的重要投入要素，是人类赖以生存和发展的物质基础。英国石油（BP）公司2010年发布的世界能源年度统计报告显示，至2009年底，按能满足2009年生产量衡量，探明的石油储量可开采45.7年，天然气为62.8年，煤炭为119年［2］。国际能源局（IEA）表示，可再生能源在减少CO2排放方面有关键作用［3］。中国科学院、中国工程院院士石元春也表示，在发展可再生能源对化石能源的替代上，生物能源发展是世界主流［4］。

传统能源的减少和气候变化的威胁迫使很多国家“开源节流”，一方面寻找新型能源，另一方面提高能源使用效率。美国国会2008年5月通过一项法案，要求到2018年后，把从石油中提炼的燃油消费量减少20%，代之以生物燃油。巴西所有汽油中都强制加入25%的乙醇，实现到2020年减排36%的目标。印度2004年制订了2011年运输燃料中必须添加10%乙醇的法令。瑞典生物质供热占全国能源消费总量的16.5%，占供热能源消费总量的68.5%。首都斯德哥尔摩清洁能源轿车占轿车总量的11%，并计划到2020年在交通领域全部使用生物燃料，率先进入后石油时代。丹麦准备在全国前5大城市，逐步减少并淘汰燃煤发电站，要求生物燃料作为城市生产和生活的主要能源来源［4］。欧盟的生物燃料指令（2003/30/EG）要求到2020年各成员国至少保证生物燃料占交通部门总能源需求的10%［5］。2009年，中国一次能源消费量占世界总消费量的19.5%，仅次于美国。煤炭和石油消费分别占总消费的70.6%和18.6%［2］。仍以传统燃煤为主，环境压力大。2010年，国际能源局（IEA）发布的《世界能源展望》称，到2035年，中国占世界能源需求比将升至22%［2］。2010年年底召开的哥本哈根气候大会上，中国提出单位GDP碳排放量到2020年在2005年的基础上减少40%~45%［6］。既要应对能源供给有限和减排压力，又要解决能源需求上升，任务艰巨。我国的“十二五规划”明确指出要“加强现代能源产业，推动能源生产和利用方式变革，构建安全、稳定、经济、清洁的现代能源产业体系；加快新能源开发，推进传统能源清洁高效利用。”

1.2国内外发展生物乙醇概况及我国发展趋向

目前生物能源主要有生物柴油和燃料乙醇。生物柴油生产原料主要是植物油脂、动物油脂或其下脚料、汽车修理厂的废机油或各种废油。燃料乙醇是以玉米、小麦、薯类、高粱、甘蔗、甜菜等为原料。本文重点讨论与粮食安全关系密切的燃料乙醇。现阶段，燃料乙醇一般用于生产车用乙醇汽油，其成分中90%是汽油、10%为变性燃料乙醇［7］。将乙醇替代或部分替代汽油，被作为当前减少石油消耗、降低城市环境污染最直接、有效的方法而受到重视。京都议定书生效后，燃料乙醇更是被发达国家利用以达到减排CO

2

的一项有效措施［8］。目前，美国和巴西是世界上最大的燃料乙醇生产国。甘蔗在巴西有原料优势，燃料乙醇产量仅次于美国。美国是最大的燃料乙醇生产国，主要原料是玉米。但由于美国是玉米产量最大和出口最多的国家。所以，美国用玉米生产燃料乙醇会引发人们对全球玉米供应的担忧。为此，美国提出非粮乙醇的发展规划。2007年颁布的《新能源法案》提出：2022年前，纤维素原料生产的燃料乙醇必须占到210亿加仑，把燃料效率提高40%。美国和巴西发展燃料乙醇都遵循了因地制宜，发挥原料优势的原则［9］。美国和巴西已拥有较先进的技术，生物乙醇产量和汽油中生物乙醇的掺混比均很高。我国推广乙醇汽油始于1998年，当时粮食库存积压，储藏费用高昂，政府用玉米和小麦等陈化粮生产燃料乙醇，既消化陈化粮，又解决能源紧缺问题［10］。2005年我国推广车用乙醇汽油，同年底，乙醇汽油的消费量已占国内汽油消费量的20%［11］。随着陈化粮逐步消耗和玉米价格攀升，国家2006年起停止新批玉米燃料乙醇企业，并鼓励发展非粮作物开发燃料乙醇［12］。

我国用玉米和木薯制作燃料乙醇最具优势。但大量玉米投入燃料乙醇生产会对粮食安全造成一定影响。2007年，农业部的《农业生物质能产业发展规划（2007—2015年）》中指出“开发能源作物应以不占用粮食、棉花等战略物资生产用地，……，避免能源作物与粮棉作物争地。”［13］目前，玉米燃料乙醇和木薯燃料乙醇的生产工艺相对成熟，如不考虑原料