生物燃料(biofuel)泛指由生物質(zhì)組成或萃取的固體、液體或氣體燃料，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。所謂的生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體，即一切有生命的可以生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)。它包括植物、動(dòng)物和微生物，不同于石油、煤炭、核能等傳統(tǒng)燃料，這些新興的燃料是可再生燃料。

【資料圖】

近年來，中國(guó)生物燃料產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，生物燃料占我國(guó)石油消費(fèi)總量的比例也在逐年提升。2020年，我國(guó)生物燃料產(chǎn)量約為268.3萬(wàn)噸，占全國(guó)石油消費(fèi)量的比例約為3%;2021年我國(guó)生物燃料產(chǎn)量約為275萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)了25.7%;2022年1-5月中國(guó)生物燃料產(chǎn)量達(dá)275萬(wàn)噸，同比增長(zhǎng)了30.4%。

生物燃料需求大增

國(guó)際能源署(IEA)近日發(fā)布報(bào)告稱，未來5年，隨著多國(guó)對(duì)生物燃料需求的提升，生物柴油、可再生柴油和生物航空燃料生產(chǎn)商將面臨原料供應(yīng)緊張的局面。原料價(jià)格的不斷上漲是IEA做出上述判斷的基礎(chǔ)，而生物燃料價(jià)格上漲也正在推動(dòng)行業(yè)不斷尋找新的解決方案和創(chuàng)新路徑。

在全球范圍內(nèi)，生物燃料的需求在2022—2027年間將增長(zhǎng)56%，達(dá)到7900萬(wàn)噸。碳減排方面不斷變化的法規(guī)和相關(guān)支持機(jī)制是影響供需的主要?jiǎng)右?。需求增長(zhǎng)是行業(yè)利好，但隨著行業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，生物燃料發(fā)展也將迎來一些新的挑戰(zhàn)，如原材料供應(yīng)的波動(dòng)性以及如何避免與糧爭(zhēng)地的問題。因其低碳清潔的本質(zhì)，并且滿足美國(guó)和歐盟的溫室氣體排放和原料相關(guān)的政策，國(guó)際社會(huì)對(duì)由廢棄物和殘留物制成的生物燃料需求量特別大。IEA在預(yù)測(cè)中稱，到2027年，由廢棄物和殘留物制成的生物燃料將占到生物燃料總量的13%，而2021年時(shí)，這個(gè)比例僅占9%。

2027年全球生物燃料的產(chǎn)量將在7900萬(wàn)噸的基礎(chǔ)上再增長(zhǎng)30%

需求正在接近供應(yīng)極限，畢竟常規(guī)用來加工生物燃料的廢棄物和殘留物受收集半徑等因素影響，獲取的經(jīng)濟(jì)性受限。但市場(chǎng)需求和不斷走高的價(jià)格刺激了行業(yè)加大創(chuàng)新，如利用秸稈等農(nóng)作物剩余物來生產(chǎn)纖維素乙醇的技術(shù)突破，以避免原材料供應(yīng)危機(jī)的出現(xiàn)。多國(guó)政府也在政策上不斷完善，進(jìn)而加強(qiáng)對(duì)生物燃料的支持。

美國(guó)、歐洲、巴西和印度尼西亞是生物柴油、可再生柴油和生物航空燃料消費(fèi)增長(zhǎng)的主要來源。在2022—2027年間，以上區(qū)域?qū)ι锶剂系男枨髮⒃鲩L(zhǎng)44%，即210億升。

在實(shí)現(xiàn)凈零排放的道路上，加大生物燃料的使用力度是必選項(xiàng)。如何利用有機(jī)廢棄物、農(nóng)林廢棄物和邊緣土地上種植的短輪伐期木本作物來生產(chǎn)生物燃料成為了多國(guó)政府和燃料生產(chǎn)商努力的目標(biāo)。IEA甚至預(yù)測(cè)了一個(gè)更高比例的應(yīng)用場(chǎng)景，即在克服原料供應(yīng)不足的情況下，到2027年全球生物燃料的產(chǎn)量將在7900萬(wàn)噸的基礎(chǔ)上再增長(zhǎng)30%。

生物燃料行業(yè)發(fā)展前景如何

“十四五”時(shí)期，我國(guó)生物技術(shù)和生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展，生物經(jīng)濟(jì)成為推動(dòng)高質(zhì)量發(fā)展的強(qiáng)勁動(dòng)力。生物經(jīng)濟(jì)以廣泛深度融合農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)保等產(chǎn)業(yè)為特征，正在勾勒人類社會(huì)未來發(fā)展的美好藍(lán)圖。

面對(duì)碳減排的巨大壓力，使用具有良好降碳屬性的生物液體燃料將成為交通領(lǐng)域減排的重要手段。國(guó)際能源署和國(guó)際糧農(nóng)組織的綜合研究表明，生物液體燃料能在一定程度上減少溫室氣體排放。以生物燃料乙醇為例，自2008年以來，根據(jù)可再生燃料標(biāo)準(zhǔn)(RFS)要求使用的乙醇和其他生物燃料已使美國(guó)交通運(yùn)輸溫室氣體排放量減少了9.8億噸;僅在2021年，生物燃料乙醇的使用就減少了5450萬(wàn)噸的溫室氣體排放量。

不僅國(guó)外開始使用生物燃料乙醇這樣的生物液體燃料，我國(guó)也開始在生物液體燃料方面發(fā)力。清華大學(xué)化工系應(yīng)化所所長(zhǎng)劉德華指出，經(jīng)過20多年的發(fā)展，我國(guó)生物燃料乙醇已實(shí)現(xiàn)部分汽油替代，為綠色交通提供了支撐。

我國(guó)生物質(zhì)資源較為豐富。2021年自然資源部公布第三次全國(guó)國(guó)土調(diào)查主要數(shù)據(jù)成果顯示，我國(guó)耕地面積19.179億畝，園地3億畝，林地42.6億畝，草地39.67億畝，濕地3.5億畝，建設(shè)用地6.13億畝。作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)大國(guó)，我國(guó)工業(yè)規(guī)模不斷擴(kuò)大，城市化率不斷提升，每年產(chǎn)生的蔗渣、農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、廢水廢渣等數(shù)量龐大。粗略測(cè)算，每年通過太陽(yáng)光合作用，將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為植物物質(zhì)形態(tài)的化學(xué)鍵能可以獲得相當(dāng)于50億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的生物質(zhì)能源燃料。目前，全國(guó)秸稈的年可利用量約4億噸，林業(yè)剩余物年可利用量約3.5億噸，農(nóng)村地區(qū)約8億噸畜禽糞污、7000萬(wàn)噸生活垃圾尚未有效利用。如果能夠合理收集，將為我國(guó)生物燃料行業(yè)發(fā)展提供充足原料。

與此同時(shí)，我國(guó)發(fā)展生物燃料有技術(shù)積累優(yōu)勢(shì)。目前，我國(guó)非糧生物質(zhì)燃油已經(jīng)發(fā)展到較高水平，部分企業(yè)已經(jīng)擁有國(guó)家級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，擁有超1.5萬(wàn)項(xiàng)專利技術(shù)，成為全球生物質(zhì)能源領(lǐng)域領(lǐng)導(dǎo)者和最高標(biāo)準(zhǔn)制定者。特別是自主研發(fā)的世界領(lǐng)先非糧生物質(zhì)燃油技術(shù)，可以用農(nóng)林業(yè)產(chǎn)生的廢棄物生產(chǎn)出清潔高品質(zhì)柴油、汽油和航空煤油，其標(biāo)準(zhǔn)已被歐盟立法認(rèn)可，被公認(rèn)為是新能源革命最頂端的技術(shù)之一。

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，中國(guó)在能源、環(huán)境、社會(huì)等領(lǐng)域正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，生物能源的發(fā)展與中國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)相輔相成。

未來隨著生物燃料產(chǎn)業(yè)的不斷成熟，隨著相關(guān)政策法規(guī)逐步完善和生物燃料在終端能源消費(fèi)領(lǐng)域的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，我國(guó)生物燃料將實(shí)現(xiàn)更快更好的發(fā)展。

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