全球生物燃料发展概况

料发展和鼓励消费，各国政府采取了 联合国粮农组织（FAO）2008 年 2 月发
多种支持政策，主要体现在补贴支持、 表的《作物前景和粮食形势》报告预测，
税 收 支 持、 金 融 支 持、 边 境 措 施、 技 2007 ～ 2008 年度，全球约有 9500 万吨
术标准五个方面⑦。
玉米用于生产生物乙醇，其中美国使用
10% 的目标。关于前一个目标，瑞典、
拉脱维亚、芬兰、奥地利、葡萄牙五国 1.2.3 巴西生物燃料的发展和政策
在 2005 年就已实现，其余的 22 个国家
为促进巴西生物燃料产业发展，巴
处于不同的水平，也有国家无论怎样努 西政府对生物乙醇及生物柴油产业的发
力 也 难 以 实 现。 关 于 后 一 个 目 标， 还 展制定了非常详细的政策法规。巴西使
④ 参考文献
中国国家统计局. 中国统计年 鉴-2008[M].北京：中国统计出版社， 2008.
目前，人类社会的发展面临着巨大 的挑战，其中饥荒、能源短缺、环境污 染等问题尤为突出。其中的任何一个问 题都可能破坏我们现在的建设和发展成 果，因此解决这三大问题迫在眉睫。而 三者又是相互联系的，能源短缺作为其 中之一已是迫在眉睫，“能源枯竭”、“能 源危机”等话题近来频频出现在人们面 前，公众及媒体也高度关注。虽然能源 的高效利用和节约使用能在一定程度上 缓解这个问题，但是并不能从根本上解 决这个问题，寻找开发新的能源才是可 行之道。生物燃料由于其可再生性和环 境友好等特点已成为各个国家和地区解 决能源问题的首选，其发展态势也异常 迅猛，成为近几年来发展的重点。
⑤ 参考文献
钱伯章. 全球大气二氧化碳浓度激 增[N].中国化工报，2008, 5, 13. Available in :http://www.ccin.com.cn/front/home/ templet/default/ShowArticle.jsp?id=38754.
⑥ 参考文献
Josep G C, Corinne LQ, Michael R R, et al. Contributions to accelerating atmospheric CO2 growth from economic activity, carbon intenstity, and efficiency of natural sinks. Available in: http:// www.globalcarbonproject.org/activities/ AcceleratingAtmosphericCO2.htm.
已减少了 42% 。
首先生物燃料具有可再生性，是可
生物燃料作为低碳甚至是负碳能源， 在生产和使用过程中不会产生温室气体， 甚至能够使温室气体的量降低，这是因 为生物燃料的重要来源（农林业生产的 碳水化合物）能够利用太阳能固定大气
Atmospheric [CO2] /(mL/m3)
图2 二氧化碳近百年来的浓度变化
400
380
[CO2]
360
340
320
300
2mL/m3/ 年
280 1850 1870 1890 1910 1930 1950 1970 1990 2010
年份
持续发展的能源，可以说是取之不尽、 用之不竭的 ；其次，各国均可以发展使 用，虽然不同地区的环境和气候条件存 在一定差异，但是都能够生产各种不同 的农林产品，其本质是相同的（碳水化 合物），均能够作为生物燃料的原料用 于生产 ；再者，生物燃料具有良好的兼 容性，既可以单独使用，也可以在传统 的加油站销售（现在多个国家和地区的 加油站有燃料乙醇和生物柴油销售，巴 西为典型代表），不用建立新的销售网 络 ；更重要的是，生物燃料是环境友好 的，既不会引起环境污染，也不会导致 全球变暖。
料生产生物柴油和以甜菜为原料生产生 业在 30 年后成为世界上的领先者创造
物柴油，尽管其产量在增长，但仍没有 了 必 要 的 条 件。 在 过 去 的 30 年 里， 用
把握实现既定目标。
乙醇替代的石油，为巴西节约的石油数
量 大 约 为 10 亿 桶⑨。 目 前， 巴 西 消 耗
1.2.2 美国生物燃料的发展和政策
SPECIAL FEATURE
全球生物燃料发展概况
宋源泉 许 珍 刘德华 （清华大学化学工程系，北京，100084）
dio:10.3969/j.issn.1674-0319. 2009.05.002
生物燃料由于其各方面的优点近几年来发展迅速，本文从多个角度综 述了生物燃料的发展概况和政策，着重介绍了燃料乙醇和生物柴油两种主 要生物燃料产品的发展情况，并对生物燃料的发展前景进行了展望。
月底发布的报告称 ：2007 年全球大气中
二氧化碳的浓度增高了 0.6%，总量达到 190 亿吨⑤。二氧化碳近百年来的浓度变 化见图 2 ⑥。
中的二氧化碳。 1.1.3 生物燃料独到的优点
据 世 界 观 察 研 究 所 的 研 究 人 员 称，
生物燃料之所以能够成为当前发展
由于温室效应的影响，北极地区的冰盖 的重点，与其独到的优点是密不可分的。
素所决定的。
1.1.1 原油等化石燃料的使用和储备现状 现在化石燃料在世界基础能源消耗
中所占比列超过 80%，其中 57% 左右用 于 运 输 ③， 而 现 在 化 石 燃 料 储 备 日 益 减 少，石油、煤炭、天然气等化石燃料所 能维持的使用时间在 20 年到 200 年不等， 并且区域分布差异很大，原油的差异最 大，在已探明的原油资源中，中东地区 的原油储量最大，约占全球探明储量的 65%， 其 次 是 欧 洲 和 中 亚， 而 亚 太 地 区 仅占 3.4%。我国的石油能源问题尤为突 出，石油消耗量与日俱增，并且 50% 以 上依赖进口，详见图 1 ④。
的所有汽油均掺有 20% 及以上的乙醇，
在环境保护主义者大力支持以及国 同 时 还 出 口 部 分 乙 醇， 产 量 居 世 界 第
1 生物燃料
生物燃料即由生物质原料制取的燃 料，其中的生物质涵盖农林产品或其副产 品、工业废弃物、生活垃圾等生物有机体 及其新陈代谢排泄物等①②，农业和林业 生产的碳水化合物是目前的主要生物质原 料，当前所说的生物燃料主要是指生物液 体燃料（燃料乙醇、生物柴油等）。
1.1 生物燃料发展和使用的影响因素 生物燃料的迅猛发展是由多方面因
提出在 2010 年末生物燃料占运输燃料 用乙醇作为汽油添加剂的历史较早，可
5.75% 的中期目标，但根据目前情况， 以追溯到 20 世纪 20 年代。然而，巴西
估计到 2010 年只能达到 4.2%。区域内 制定《国家乙醇计划》较晚，具体是在
生物燃料的生产，主要是以菜籽油为原 1975 年。该计划为巴西本国糖及乙醇产
Leabharlann Baidu
www.biobusiness.com.cn 2009.05 (9月). 生物产业技术 35
SPECIAL FEATURE
⑦ 参考文献
马有详，钱钰. 世界生物燃料政策现 状及未来走向[J]. 世界农业，2008，3： 39-40,43.
⑧ 参考文献
朱行. 美国生物燃料生产、政策及影 响[J]. 国外粮农，2009，1：49-51.
化石燃料的不可再生性和人们日益 增长的能源需求构成了矛盾，而化石能 源储量的有限性和地域分布不均更使得 矛盾愈演愈烈，只有寻求新的能源才能 从根本上解决这个矛盾。
1.1.2 气候变化问题 气候变化是国际社会公认的最主要
的全球性环境问题之一。为保护全球气
34 生物产业技术 2009.05 (9月). www.biobusiness.com.cn
Pearce F. Fuels gold: big risks of the biofuel revolution[J].New Scientist,2006,191(2570):36-41.
③ 参考文献
International Energy Agency IEA. Key world energy statistics: 2006.Available i n : h t t p : w w w. i e a . o r g / Te x t b a s e / n p p d f / free/2006/Key2006.pdf.Acessed:07/06/07.
宋源泉，博士研究生。 E-mail：syq08@mails.tsinghua.edu.cn
关键词
生物燃料；燃料乙醇；生物柴油
① 参考文献
Herrera S. Bonkers about biofuels[J]. Nature Biotechnology,2006,24(7):755-760.
② 参考文献
专题报道 全球生物燃料发展概况
候，自 1992 年 6 月联合国第二次环境与 发展大会起，全世界 150 多个国家签署
图1 1990～2008年中国石油消费量及净进口量
了气候变化框架公约，我国也是缔约方 之一。
在气候自然变化的同时，很可能由 于人类活动改变了大气的化学成分，人 类 大 量 使 用 化 石 燃 料， 如 石 油、 煤 炭、 天然气等，使得大气中二氧化碳的浓度 在 过 去 110 多 年 里 由 270mL/m3 上 升 到 350mL/m3， 预 计 到 21 世 纪 中 期 将 达 到 600mL/m3。近几十年来，随着化石燃料 的大量使用，大气中二氧化碳平均浓度 的上升速率不断加快，自 2000 年起年均 增长 2mL/m3 以上，而 20 世纪 80 年代年 均 增 长 率 为 1.5mL/m3，20 世 纪 60 年 代 年均增长率更是小于 1mL/m3。 据联合国
8100 万吨，美国现阶段生物能源政策的
1.2.1 欧盟生物燃料的发展和政策
主要目标为 ：减少对石油进口的依赖 ；
为 应 对 气 候 变 暖， 欧 盟 提 出 了 在 促进环境可持续发展和经济发展 ；为农
2020 年之前区域内可再生能源占能源 村创造新的就业机会 ；开发新产业和新 消费总量 20% 和生物燃料占运输燃料 技术 ；形成多样化的能源供给⑨。
2020 年预测
25000
45000
年份
2008 2007
2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990
20067
38600
6674918787939700126189290018000221112023272942393449284227620903516322200000 36570
作者简介
刘德华，教授，博士生导师，清华 大学应用化学研究所所长。主要研究领域 包括可再生资源利用、生物能源工程、发 酵工程与技术、生物反应器等。参与并主 持了多项国家攻关、“863”、“973”、 “国家重点工业性试验”及“国家高技术 产业化示范工程”项目。
Tel：010-62794742 E-mail：dhliu@tsinghuaedu.cn
4381 2913 3354 1395 1005 290 933
19818
19692 17936 16065 14956 14721
562
13354 12384
－ 1438 － 2375
11486
消费量 净进口量
－ 5000
5000
15000
25000
35000
45000
万吨
55000
海 洋 与 大 气 委 员 会（NOAA）2008 年 4
⑨ 参考文献
李先德，罗鸣，马晓春. 世界主要国 家生物燃料发展动态与政策法规[J].世界 农业，2008，9：29-32.
⑩ 参考文献
白颐. 美国和巴西生物燃料发展的几 点启迪[J].化学工业，2007，25(2-3): 8-12.
1.2 生物燃料的发展概况
物乙醇进口关税也正受到人们越来越多
近几年来生物燃料的相关产业已 的指责。包括玉米和大豆在内的原料价
得到了世界各国的重视，各国争相发 格迅猛上涨，已经导致美国推迟新建生
展生物燃料相关产业。各国在燃料种 物燃料生产设施⑧。但是其生物燃料尤其
类、 燃 料 作 物 的 选 择、 种 植 方 式、 转 是生物乙醇生产量仍然很大，在国际上
化技术及生产成本等方面具有很大的 占有很大的份额。目前，美国是世界上
差异。基于不同国情，为促进生物燃 利用玉米生产生物乙醇规模最大的国家，