1、最近一段时期，我国生物燃料的发展得到政府和企业各方面的高度关注，新的一轮投资热正在形成。应美国能源部和巴西石油公司的邀请，2006 年底笔者有幸参加中国生物燃料考察组前往美国和巴西进行为期 12 天的生物燃料技术和市场应用方面的考察。期间参观了位于纽约市的 Sprague 生物柴油混配中心和位于里约的巴西石油公司生物燃料研发中心，与各方面的技术专家和管理人员进行了交流；并拜访了美国能源部和巴西石油公司总部，就生物能源的现状和发展前景以及生物能源替代条件分析等方面进行了讨论。本文介绍考察到的两国生物燃料发展情况，并对我国发展生物燃料提出几条建议。1 美国生物能源利用状况和发展趋势1.1 美国生物
2、能源的生产状况近几年美国国内成品油产量逐年下降，对进口依赖度增加，200020 旧 5 年，美国成品油产量从 85.7 万 td 降为 71 万-74 万 td，而原油进口量则从 122.8 万 td 增至 142万 td，2005 年美国石油缺口金额约 2300 亿美元。为了促进美国国内能源结构多元化，降低由于依赖单一资源而发生的风险，以及为了降低由于自然灾害和石油价格波动所带来的风险，1994 年美国政府开始在国内推行使用生物燃料。当时燃料油使用成本增加了 50美分gal(13.2 美分L) 。几年后，随着国际油价的不断上涨，以及生物燃料油的规模不断扩大，使其成本下降，生物燃料的竞争力有明
3、显提高。目前，美国乙醇汽油产能约为 58 亿 gala(约 1580 万 ta) ，在建 20 亿 galYa(544.8万 ta) ，2007 年预计达到 75 亿-80 亿 gala(约 2000 万2200 万 ta)。美国乙醇汽油中乙醇掺烧比例大部分为 10%，乙醇汽油占全美汽油消费的 5%左右。美国生产乙醇的主要原料为玉米，用于生产乙醇的玉米占美国玉米总产量的 20%。到 2010 年左右，美国乙醇汽油使用量约为 2200 万 ta。到 2030 年乙醇汽油将占美国汽油消费总量的 30%。2006 年美国生物柴油能力为 5 亿 gaLa(约为 161 万 ta) ，年产量为 2.5
4、亿3 亿gala( 约为 80 万-96 万 t)。2006 年是美国生物柴油快速发展的一年，2006 年比 2005 年增加销售量约 2 亿 gal(64 万 t)，增幅为 250%。目前，全美正在规划和建设的生物柴油的装置能力约为 10 亿 gala(320 万 ta) ，今后 5-10 年，美国生物柴油将呈现快速发展态势。预计 2011 年美国生物柴油产量为 115 万 t，2016 年增加到 330 万 t。目前美国生物柴油掺烧比例为 15%-20%，其质量规格要求符合美国材料试验学会(ASTM)的标准，该标准 2006 年在全美开始执行。1.2 美国推动生物燃料的主要原因(1)基于国
5、际环境和政治方面的原因，实施能源多元化战略的推进和满足国家能源安全保障的要求。(2)生物燃料属于可再生资源的利用，产品无毒无害，可以促进农业经济的发展。美国科学家提出采用化石能源比(FER)的概念测算生物燃料的可再生性：FER 为可利用的有效能消耗的化石能之比。石油柴油的 FER=0.83(即 1.2MJ 的化石能耗生产有效能为 1MJ)。生物柴油的FER=3.2(即 0.31MJ 的化石能耗生产有效能为 1MJ)。(3)经济和社会效益日益显著。发展生物燃料可以减少原油进口，降低石油贸易逆差；在 2004 年增加了 14.7 万就业岗位；全美增加家庭收入 44 亿美元，全美联邦增加税收 13亿
6、美元，地方税收增加 12 亿美元，2005 年生物柴油税收贡献率均为 0.5-1 美元gal(0.135-0.264 美元L)；由于生物燃料的生产和应用不断提升，农作物的市场需求增加；可再生能源的技术市场日趋活跃。(4)环境效益显著。生物燃料应用量的不断增加，对改善环境有极其重要意义，据美国有关部门测定，由于生产 1t 乙醇所消耗矿物质比生产 1t 汽油低 40%，因此乙醇汽油(E85)排放的尾气中温室气体比普通汽油减排比例为 16%-58%，C0 2 减排比例为 30%-77%，其中以纤维类生物质为原料(如秸杆等 )生产的 E85 乙醇汽油减排有害气体效果更优于以玉米为原料的 E85 乙醇汽
7、油。与石油柴油相比，生物柴油(B20)的尾气排放中，NO x 的减排比例为 20%；二氧化硫减排比例达到 83%；尾气中基本无二氧化碳排放，环境效果非常明显。(5)资源有保证。美国政府认为，目前国内有充足的生物质资源保证生物燃料的生产，其中对乙醇汽油的原料保证程度可以实现使其生产总量达到目前汽油消费量的 30%。1.3 美国推动生物燃料的措施(1)政府推出激励政策美国总统在对全美 2006 年国情分析和“先进能源行动(AEI)”中提出“美国应克制对石油的依赖度”，“美国需要改变汽车能源结构” 等措施，同时对环境事务部增加 22%的预算，用于清洁能源的研究。在 2006 年后的 5 年内，美国还
8、将为可再生能源项目提供超过 30 亿美元的资助。(2)积极推进生物燃料的研发活动，规范生物燃料进入市场的模式和质量认证体系。通过采用建设油品混配中心的方式，在中心将生物燃料和石油燃料油品混合在一起，统一分销供应给各加油站，根据不同车型需求，混配比例也不同，用户使用方便。分销混配中心作用十分重要，要保证混合的油品性能不变，保证运输设备和贮存设备的清洁，如果混配不好，对汽车发动机和机械性能都有影响。目前，美国国内生物燃料的混配中心已形成体系，在市场营销活动中发挥重要作用。美国生物燃料质量管理委员会出台了 BQ9000 生物柴油质量认证体系，供应商必须得到认证；2002 年美国材料试验学会(ASTM
9、)通过了生物柴油的产品标准 (ASTMD6751)，目前又提出在今后的 12 年内所有生物柴油的产品将达到石油柴油的标准(ASTMD975)的要求。随着生物柴油在美国市场进一步扩大，产品标准将愈来愈规范。(3)政府采取滚动财政补贴。在生物燃料推广初期，各州政府实施财政补贴政策，生物柴油补贴大约 50 美分gal(13.2 美分 L)，乙醇汽油为 51 美分gal(13.5 美分 /L)，近几年随着市场规模的增大，以及国际油价的上涨，生物燃料竞争力有所提高，补贴减少。另外对于种植生物燃料所需原料农作物如大豆、玉米等，各州政府也给予一定补贴政策。(4)发挥全社会的宣传作用，使国民有意愿使用生物燃料
10、，各种团体和阶层组织也强烈要求使用生物燃料。1.4 今后美国推动生物燃料的目标和任务根据美国“生物燃料行动计划(Bn)”安排，美国将设立基金支持各种生物质为原料的乙醇汽油生产技术的开发，不仅仅采用玉米为原料，更多的关注其它生物质原料，如碎木块、秸杆和草本的植物等，以扩大资源，降低成本，预计 2012 年将实现上述目标，届时建设第一套经纤维质为原料的乙醇生产装置，乙醇成本可降到 1.07 美元gal(0.28 美元L)。到2030 年，美国汽油总消费中的 30%将由乙醇汽油替代。目前，美国生产生物柴油的原料为大豆和菜子油、餐饮废油等，主要原料是大豆。目前正在休斯顿建设以棕桐油为原料的生物柴油大型
11、装置，棕榈油虽然属于木本植物油，但生产工艺与大豆油类似，在原有工艺基础上稍做调整即可用于棕桐油原料的生产。美国已有 3 家公司正在从事研究以其它木本植物为原料生产生物柴油的技术，预计 2015 年左右全面进入产业化生产，届时将极大地增加了生物柴油的资源供应，资源增加范围主要是木本植物。据估算，资源增幅价值从 2004 年的 17 亿美元增加到 2015 年的 36 亿美元，预计到2030 年资源量价值可达 100 亿美元。针对生物燃料的发展，美国政府提出下阶段需要解决的问题：(1)进一步扩大生产规模；(2)通过采用纤维素生物质原料，降低乙醇成本；(3)加快多种生物质为原料的工艺开发，拓宽生物柴
12、油的原料渠道；(4)加大基础设施的建设力度，保证大规模生物燃料装置的建设和进入市场；(5)加大市场推进的力度；(6)各州政府应给予更高度的重视和更多方面的努力。美国对以纤维素生物质(杂草、秸杆、木块等) 为原料生产乙醇的工艺开发，今后的关注重点主要是集中在酶转化工艺方面。该工艺可以提高转化率，降低乙醇生产成本。此外，美国提出可以采用羰基合成工艺生产混合醇，从中可分离出乙醇用于汽油，也可以将混合醇直接掺到汽油中，美国环保部门认为混合醇掺烧汽油环保效果比单独掺乙醇更好。随着美国生物柴油规模的不断扩大，其副产甘油的综合利用也逐步得到各方面的重视，现有装置的副产甘油基本用于燃料烧掉，今后随着规模的增加
13、，甘油的综合利用方案也逐渐开始实施，目前比较关注的是将副产甘油经转化为 1，3丙二醇再用于新型纤维 PIT(对苯二甲酸丙二醇酯)的生产，这一工艺极具好的开发前景。2 巴西生物能源的利用状况和发展趋势据巴西石油公司介绍，目前全世界可再生能源占总能源消费的 14%，而巴西的比例可达到 45%(其中包含 15%的水力发电 )。2004 年和 2005 年巴西汽车用燃料的消费比例见表1。目前，巴西消耗的所有汽油均掺烧 20%及以上的乙醇，同时还出口部分无水乙醇。巴西乙醇产量已位居全世界第二位。19801998 年，由于乙醇规模不断增加，使其成本从105 美元bbl 下降到 30 美元 bbl(bbl=
14、158.987L)，市场销量全面打开。近 30 年来，由于大量使用乙醇汽油，使巴西原油消耗下降，累计节省了 520 亿美元，减排 C026.44 亿 t。目前，巴西的乙醇生产基本都是以甘蔗为原料，甘蔗的种植和贮存的能力是保证乙醇生产的重要环节。巴西政府除在财政上给予一定补贴鼓励农民种植甘蔗以外，在技术方面也提供帮助。例如：采用新型排灌系统，应用机械化手段收获甘蔗并进行贮存处理等。巴西乙醇生产的另一个特色是蔗渣得到较好的利用。据巴西石油公司介绍，目前巴西的乙醇装置基本都配套利用蔗渣发电的热电装置，例如 15 万 ta 乙醇装置，其蔗渣可配套建 8-12MW 的热电装置，不仅能满足乙醇生产所需动力
15、，尚有一定余量外供；此外，乙醇生产排出的母液还可以用于生产肥料；乙醇生产整体工艺具有典型的循环经济的特色。今后一段时期，巴西将致力于对纤维素生物质为原料生产乙醇的工艺开发，但从目前开发状况分析，由于采用酶转化工艺，导致乙醇成本较高，短时期内不会有太大进展。巴西生物柴油的生产和应用刚刚起步，全国有六七家生产企业，规模较小，总能力约100 万 m3a。巴西石油公司目前正在建设 3 套 5 万 ta 的装置，预计 14 个月后建成，原料采用大豆油、棉子油、棕桐油、蓖麻子油以及城市废油，可混合进料，也可单独进料。到 2010 年，巴西石油公司规划生物柴油总能力达到 85.5 万 m3a，届时占全国柴油
16、消费的 40%。巴西政府提出掺烧目标：20052007 年，生物柴油掺烧比例为 2%，国内市场的年需求量为 520 万 bbl；20082012 年政府将强制要求掺烧 2%，鼓励达到 5%，市场年需求达1570 万 bbl；2012 年后，政府强制掺烧 5%，国内市场年需求量超出 1570 万 bbl。据巴西石油公司介绍，当掺烧比低于 5%时，对柴油的成本影响不明显。生物柴油的掺烧比例可高达 30%，但由于生物柴油成本高于普通柴油，而且目前政府尚未出台补贴政策，掺烧比例太高，消费者无法接受。如果今后随着生物柴油的规模增大，成本有所降低，掺烧比例还可适当提高。目前，巴西生物柴油副产甘油数量较少。
17、副产甘油经提纯后被用于医药和化妆品的生产。随着下一步生物柴油规模的扩大，拟对增产的甘油开发新的应用领域，例如用于海上采油的添加剂和润滑剂等。与美国类似，巴西乙醇汽油和生物柴油的销售都是通过混配中心按比例混配后再进入各加油站，营销渠道很规范。政府对乙醇汽油的补贴，是通过税收手段调整乙醇和普通汽油的利益，以鼓励使用乙醇汽油。据巴西石油公司的专家分析，对生物柴油也会采取类似的鼓励政策。巴西石油公司所属生物燃料研发中心是巴西最大的油品研发中心，该中心占地 12.2 万m2，拥有 137 个实验室，30 个中试装置，已申请 950 个国际专利。近几年来，该中心对十几种植物进行生物柴油的生产研究，取得了一
18、定成果，目前在巴西广泛应用的是大豆油、棉花籽油、棕榈油、蓖麻油和葵花子油等(见表 2)。据巴西石油公司生物燃料研发中心的专家介绍，尽管现在已经有许多油料作物用于生物柴油的生产，但资源供应仍是要关注的问题。目前，巴西的科学家正积极研究更多的木本植物用于生产生物柴油，如麻疯树等，对于巴西这样一个国土面积的 96%都可以种植经济作物的国家，这方面的研究成果将具有更特殊的意义和良好的资源前景。3 对我国发展生物燃料的几点体会和建议(1)如何客观地分析和评价生物资源状况是实施生物燃料战略的十分重要的基础。美国乙醇汽油以玉米为主要原料，生物柴油以转基因大豆为主要原料，都是比较符合美国国情实际，美国农作物的
19、产量和供应条件都能够保证目前生物燃料的需求；巴西乙醇汽油以甘蔗为原料，生物柴油的原料品种更多，这也符合巴西所拥有的气候条件和其他自然种植条件。尽管如此，两国的专家都认为在下一步的发展中，乙醇汽油应更多地转向纤维素类生物质原料，而生物柴油则更多地依赖木本油料作物。目前，我国已有的 100 多万 ta 燃料乙醇的生产全部是以玉米为原料，正在规划建设的若干装置拟以木薯为原料。从我国国情分析，燃料乙醇的生产不宜再扩大以玉米为原料的建设规模，应更多地研究以其它纤维素类的生物质为原料的生产工艺，同时还要关注生产过程中的污水处理问题和原料集输和贮存问题。其中哪一个环节出现问题都会影响这项技术的应用，应当把这
20、项技术的开发当作一个系统工程来研究，要对全过程进行资源综合利用的研究，贯彻循环经济原则。只有这样，技术成果才能最终具有可实施性并实现较好的效益。我国生物柴油产业基本处于空白，目前仅有几家以餐饮废油为原料的小型装置，产品并未正式进入汽车行业，尚无行业标准和产品规格标准以及尾气排放标准。从我国自然条件分析，与巴西的情况相比差异较大，我国发展生物柴油的资源条件是有限的，不能依赖进口大豆生产生物燃料，我国除少数地区有棉花籽、蓖麻或其它少量油料作物外，大规模的生产基地尚未形成。近几年，一些外资企业进口东南亚地区的棕榈油，在我国沿海地区建设生物柴油装置，产品销往海外，这种建设模式不宜大范围推广。我国生物柴
21、油的发展前提：一是要建立油料作物的资源基地；二是要开发国内自主产权的生产技术；三是要建立规范的营销网络；四是制定产品标准和尾气排放的测定标准。(2)可再生资源的利用是一项全社会共同关注和努力的系统工程，政府部门的政策支持和引导是非常重要的，除此之外，农业、交通、工业、科研以及环保等行业都有自身应该承担的责任和义务。这项工程的实施不是靠某一个企业或工业部门能够独立完成的，需要各方面的支持和协调。美国推进新能源工作，是由能源部牵头，环保、交通和农业部参加，并由能源协会组织相关企业参与共同实现这项战略。(3)美国和巴西都采取建立生物燃料混配中心的体系，生物燃料与石油燃料混配工序在混配中心进行，而不是
22、在加油站完成。建立混配中心的优点是可以集中管理，严格把握混配油的质量，出厂产品严格做到标准化的服务。该类中心由美国生物燃料质量管理委员会出台的质量认证体系进行认证，产品标准必须达到美国材料试验学会(ASTM) 的产品标准后才能进入社会加油站。美国各大城市均有若干这类混配中心，纽约共有 14 个生物燃料混配中心，其中有 4 家是生物柴油混配中心，平均贮存量为 2000 万-2500 万 gal(6.4 万8 万 t)。政府对生物燃料的补贴也体现在混配中心的环节上，认为补贴进入流通环节终端比直接补贴到生产企业更有利加快生物燃料进入市场的进程。二与其他国家相比，巴西拥有着诸如国土辽阔、人口数量适中、
23、气候宜人、资源丰富、种族融合等多方面的优势，在能源方面，巴西更是将此前的“短板”转变为当前的“长项”，并且已形成具有巴西特色的能源发展道路。能源多元化 可替代能源占半壁江山长期以来，巴西一直被定性为“贫油国”和“ 贫气国”，为了摆脱经济受限于油气的状况，巴西自 20 世纪 70 年代开始加大了对本国可替代能源行业的扶持力度。由于巴西具备充足的水力资源和适于农作物生长的自然气候，巴西从 20 世纪 70 年代开始，能源结构逐步实现了多元化，其中可替代能源在本国能源消费结构中一直占据着半壁江山。1970 年，巴西可替代能源约占本国能源总产量的 58.4%，自 1974 年开始，非替代能源所占比例达
24、到了 50.8%，超过了可替代能源所占比重。19831989 年，可替代能源所占比重再次超过 50%，1984 年一度达到了 52.8%。从 1990 年以来，可替代能源占比有所回落，但基本保持在 45%左右，保持了在全国能源结构中半壁江山的地位。资料来源：巴西矿产能源部（Ministrio de Minas e Energia）另外值得关注的是，在不可再生和可再生两大类能源中也呈现多元化趋势。在不可再生能源方面，1984 年以前，石油基本占到不可再生能源总量的 90%以上，随着天然气和核能的发展，石油在不可再生能源中所占比例降至 68%，天然气、煤炭和核能三者在不可再生能源中所占比例达到了
25、32%。另外，在可替代能源方面， 20 世纪 80 年代以来，随着水电和甘蔗酒精发展迅速，木炭在可替代能源中“一枝独秀”的局面发生了改变，如今水电、木炭和甘蔗酒精三种可替代能源所占比重基本相当，因此，可替代能源内部也实现了多元化的结构。根据巴西矿产能源部公布的 2008 年度报告，巴西能源消费结构为：石油及其衍生品占 37.3%，天然气占 10.2%，煤炭占 5.7%，核能占 1.5%，水电占 13.9%，生物能源占 31.5%。在可替代能源（水电和生物能源）占比方面，巴西高达 45.4%，远远超出 OECD 当年 6.7%的平均水平，也高出全世界 12.9%的平均水平。经过 30 多年的发展
26、，巴西已形成具有本国特色的能源多元化之路，并成为当今世界各国学习的范例。巴西石油：未来的“新中东”1939 年，巴西在东北部的萨尔瓦多市附近打出第一口油井，但直到 1953 年巴西石油公司成立，巴西石油工业才真正步入正轨，并获得政府的重视。虽然巴西拥有充足的自然和矿产资源，但却一直没有勘探到大型的陆上油田。20 世纪 70 年代的两次石油危机给曾给巴西经济带来了巨大打击。石油危机过后，巴西政府加大了对海上石油勘探开发的资金投入，随后发现了一些大型海上油田。即便如此，到 1985 年，巴西的石油储量依旧只有20 亿桶，远远落后于本地区的委内瑞拉和墨西哥。随着海上石油（巴西 95以上的石油储量为海
27、上石油）开采技术的飞速进步，巴西曾被英国石油公司（BP）评为“近 20 多年来石油储量增长最快的国家”。截至 2008 年，巴西已证实的石油储量约为 126 亿桶，其储量排名世界第 17 位。与其他石油大国不同的是，巴西 90%以上的石油储量位于海上油田，且基本集中在东南沿海的里约热内卢和圣埃斯皮里图两州海域。2007 年 11 月以来，巴西进入一个海上油田的“大发现”阶段：2007 年 11 月，巴西在东南部深海区盐上层发现“图皮油田（Tupi）”，预计储量达 50 亿80 亿桶，约为巴西现有石油储量的 50%，并且巴西石油公司表示，图皮所在的整个盐上层储油带的储量预计将超过 700 亿桶；
28、2008 年 4 月，巴西石油公司宣布在东南部的桑托斯海湾发现储量有望达到330 亿桶的“里约人油田（Carioca）”，如果勘探储量属实，这将是近 30 年来世界上新发现的最大油田；2008 年 9 月，巴西发现预计储量达 30 亿40 亿桶的“伊阿拉（Iara）”油田。如果算上这些未被证实的石油储量，巴西的储量有望增至 700 亿1000 亿桶，世界排名则将跃居第五位，仅次于沙特、伊朗、伊拉克和科威特等四国，成为名副其实的南美洲的“中东”。2009 年 2 月，巴西日均石油产量达到了 225 万桶，完全满足本国的石油消费需求。巴西政府计划到 2017 年，日均石油产量达到 350 万桶，届
29、时巴西将成为世界上重要的石油出口国。生物能源世界领先 巴西模式成追捧热点巴西在能源领域的重要地位一方面在于它是潜在的石油大国，另一方面则在于它在生物能源方面形成了颇具特色的“巴西模式”，它不仅使巴西摆脱了对石油的过度依赖，实现可持续性的发展道路，更重要的是，巴西模式有可能引领未来低碳经济的发展潮流，成为新能源领域的重要一极。巴西生物能源可以分为乙醇燃料和生物柴油两大类型。巴西乙醇燃料生产始于 20 世纪 7080 年代，为改变当时依赖石油进口的局面，政府决定从盛产的甘蔗中提取酒精燃料以替代石油进口。1975 年，巴西政府颁布“全国酒精计划”，授权巴西石油公司在汽油中添加一定比例的无水酒精，生产
30、乙醇燃料。1993 年巴西政府再次颁布法令，规定在所有加油站的汽油中必须添加 20%25%的乙醇燃料。通过法律的强制性扶持，巴西的乙醇燃料发展迅速。除降低对石油的依赖之外，推动巴西大力发展乙醇燃料的原因还包括：1、巴西具备适于甘蔗生产的自然和物理条件。巴西有着非产辽阔的可耕地，目前甘蔗种植面积约占其国土总面积的 0.8%，占全国可耕地面积也仅为 2.8%，因此乙醇燃料的生产并不危及巴西的粮食安全。加之，适宜甘蔗生产的自然气候条件，巴西乙醇燃料发展迅速且具备广阔的前景。2、巴西在乙醇生产方面具备较大的成本优势。目前，巴西乙醇生产成本为 0.19 美元/升，低于美国以玉米为原料的 0.33 美元/
31、升的成本和欧盟以小麦为原料的 0.55 美元/ 升的成本。3、乙醇燃料有助于降低温室气体排放。综合各种环境污染指数，如果汽车使用乙醇燃料，可降低 20%30%的一氧化碳排放和 25%左右的二氧化碳排放，同时还可减少汽车尾气中铅化合物、碳氢化合物、氮氧化合物等有害物质的排放量。2008 年，巴西的乙醇产量为 250 亿升，乙醇出口产量约为 50 亿升，其产量和出口量的世界排名分别居于第二位和第一位。另外，乙醇燃料在巴西能源总量的比重从 1975 年的4.6%增至 2007 年的 15.9%，并且占到巴西可替代能源总量的 35%。2009 年初，巴西政府提出到 2017 年将乙醇产量提高 150%
32、（增至 640 亿升）的长远规划，争取在产量上超过美国。另外，巴西计划将乙醇的出口量从目前 50 亿升提高到 80 亿升，继续保持乙醇出口第一大国地位。在生物柴油方面，巴西早在 1980 年便取得了技术研究上的成功，成为世界上最早掌握该技术的国家。自此开始，巴西启动了“生物柴油计划”，但由于生产成本过高，该计划并没有得到很好的推广。2003 年，卢拉总统上台后颁布了大力发展生物柴油的法令，在政府的能源政策中，生物柴油上升到了与酒精能源同等重要的地位。2004 年 12 月 6 日，巴西政府再次公布“ 国家生物柴油生产和使用计划(Programa Nacional de Produo e Uso
33、 de Biodiesel -PNPB)”，宣布巴西将从 2008 年 1 月开始，要求柴油中生物柴油和常规柴油的组成比例分别为 2%和 98%，到 2013 年 1 月，生物柴油的混合比例将提高至 5%。除了技术上的领先和法律上的扶持外，巴西具备发展生物柴油所需的蓖麻、大豆、棕榈油、棉籽油、向日葵和玉米等原料。以蓖麻为例，仅巴西东北部地区就有适合种植蓖麻子的土地 200 万公顷，在几年之内，蓖麻子的年产量就可达到 200 万吨，生物柴油产量达到 1.12 亿公升，并创造 10 万个新的就业机会。大豆则更是巴西主要农作物之一，其产量和出口量均居世界前列，另外几大生物柴油原料在巴西也有着较大产量
34、。因此，巴西具备成为世界上生物柴油生产大国的一切条件。巴西的生物柴油尚属于起步阶段，2005 年 3 月，巴西第一个生物柴油厂在米纳斯吉拉斯州诞生，该厂是以大豆作为主要原料，目前 80%的生物柴油都是以大豆为原料。另外，生物柴油的推广利用与技术开发在巴西同步发展，目前，巴西的三家铁路公司正在试用生物燃料。巴西生产生物燃料的目标不仅是满足本国的需求，并把着眼点对准了国际市场。据巴西矿产和能源部公布的数据，2007 年的生物柴油产量约为 3.7 亿升，到 2008 年便增至11 亿升，增幅高达 200%。生物柴油的产量迅速跃居世界第三位，仅次于德国和美国，超过了意大利和法国。另外，巴西生产生物柴油
35、的厂家也迅速增加到 46 家，年生产能力已接近 30 亿升。由于生物柴油计划进展顺利，巴西政府已于 2009 年初将生物柴油的比例从 2%提高至 3%，2009 年 7 月再次将该比例从 3%提高到 4%，并决定提前到 2010 年将生物柴油比例提高到 5%。巴西在生物柴油上的势头迅猛，巴西农业部长更是信心十足地表示，在绿色燃料油开发生产上，世界上任何国家都不具备巴西的生产潜力。大规模投资与大力度能源外交2007 年 1 月 22 日，巴西总统卢拉宣布，巴西将实施“加速增长计划（PAC）”，鼓励公共和私人部门的投资，从而实现其第二任期内年均 5%的经济发展目标。根据该计划，未来 4 年，巴西将
36、在基础设施领域投资 5039 亿雷亚尔，实施 300 个重点工程项目。在这个规模宏大的基础设施投资计划中，能源项目（如发电、输变线路的架设、石油、天然气和新能源开发利用等）的预计投资约为 2748 亿雷亚尔，占总投资的 54.5%。2008 年，巴西政府再次为能源部门的发展制定了十年能源扩展规划，计划在20082017 年向石油领域投资 3520 亿美元，在天然气领域投资 1460 亿美元，在电力能源领域投资 830 亿美元，在生物燃料领域投资 230 亿美元。事实上，这些旨在将巴西打造成“未来能源强国”的大型投资计划面临国内资金短缺的难题。在“加速增长计划” 中，联邦政府的公共投资仅占总投资
37、额的 13.5%，其余部分主要靠私人部门和国外的投资。为了实现各项规划目标，巴西政府在近几年中加大了能源外交力度，寄希望通过扩大国际能源合作，一方面弥补本国的资金短缺，另一方面扩大巴西在能源领域的影响力，进而提升巴西的国际影响力。概括而言，巴西近年所推行的能源外交具备以下几个特点：（1）维护巴西生物能源发展模式。针对有关“生物能源危及粮食安全”的提法，卢拉政府坚决反对将粮食短缺与生物能源直接挂钩，并表示巴西生物能源的模式“对粮食生产不构成威胁”，但美欧利用粮食生产能源的做法的确加剧了粮食危机，巴西政府的这一立场得到联合国粮农组织的肯定；（2）迫使发达国家降低乙醇进口税。近几年来，巴西与发达国家
38、就乙醇进口税、农产品补贴等问题进行了持久的谈判，而削减乙醇进口税更是巴美首脑多次会晤的重要议题。2007年 3 月，巴美签署巴美乙醇燃料合作备忘录，决定共同推动乙醇燃料在国际市场上的销售和使用，这也是巴美关系多年以来难得的转机。（3）向亚非拉发展中国家推广乙醇技术。卢拉上台后加大了对发展中国家的外交力度，而“乙醇外交”成为卢拉高密度出访中的重要内容，通过与发展中国家之间的乙醇技术合作，巴西在发展中国家塑造了新的国际形象，提升了它的国际影响力。（4）积极吸收外资，加快本国能源发展。要实现对盐上层储油带的充分开采，巴西将吸引外资作为其外交的重要目标，这一点在中巴贷款换油协议上体现得尤为明显，巴西政
39、府明确表示进一步加深中巴在能源领域的合作，使中国成为巴西开发深海油田方面的重要伙伴。颇具特色的巴西能源发展模式，逐渐显形的“石油大国”，世界领先的生物能源、规模宏大的能源投资，以及活跃的能源外交，所有这些都使巴西迅速蹿升为世界能源领域的“新兴力量”。巴西的成功经验在于其充分利用和挖掘本国的自然优势，并且较早地启动了可再生能源发展战略。毫无疑问，随着能源问题的重要性不断提升，巴西在世界能源版图中将占据更加重要的地位，并且在全球气候问题上，巴西的作用将会日益凸显，而这将为巴西实现其“大国战略 ”提供强劲的推动力。三生物柴油，又称燃料甲酯，是由甲醇或乙醇等醇类物质与天然植物油或动物脂肪中主要成分甘油
40、三酸酯发生酯交换反应，利用甲氧基取代长链脂肪酸上的甘油基，将甘油基断裂为三个长链脂肪酸甲酯，从而减短碳链长度，降低油料的粘度，改善油料的流动性和汽化性能，达到作为燃料使用的要求。生物柴油的主要成分是软脂酸、硬脂酸、油酸、亚油酸等长链饱和与不饱和脂及酸同甲醇或乙醇所形成的酯类化合物。由于可再生，无污染，因此生物柴油是典型“绿色能源”。其性能与 0#柴油相近，可以替代 0#柴油，用于各种型号的拖拉机、内河船及车用柴油机。其热值约 1 万大卡/Kg，能以任意比例与 0#柴油混合，且无需对现有柴油机进行改动。目前，生物柴油的主要加工方法为化学法，即采用植物油（或动物油）与甲醇或乙醇在酸、碱性催化剂作用
41、下酯交换，生成相应的脂肪酸甲酯或乙酯燃料油。但化学法合成生物柴油有以下缺点：（1）工艺复杂，醇必须过量 8 倍以上，后续必须有相应的醇回收装置，能耗高；（2）色泽深，由于脂肪中不饱和脂肪酸在高温下，容易变质；酯化产物难于回收，成本高；（3）生成过程有废碱液排放；（4）不能处理废油脂,因为废油脂含有大量的游离脂肪酸，容易和催化剂碱形成皂角，很难分离皂角。为解决上述问题，人们开始研究用生物酶法合成生物柴油，即动植物油脂和低碳醇通过脂肪酶进行转酯化反应，制备相应的脂肪酸甲酯及乙酯。酶法合成生物柴油具有条件温和、醇用量小，无污染物排放等优点。目前酶法主要问题：（1）脂肪酶成本较高，酶使用寿命短；（2）
42、副产物甘油和水难于回收，不但形成产物抑制，而且甘油对固定化酶有毒性，使固定化酶使用寿命短。生物柴油生产主要技术性能及指标：（1）化学法预酯化反应过程：油脂温度： 60反应温度：80甲醇对原料的重量比：5%A. 酯交换反应过程的主要参数：甲醇对原料的摩尔比：6：1反应温度：60B. 净化后生物柴油主要参数：脂肪酸甲酯：96%酸值：120总的转化率: 98%（2）酶法A. 反应条件：原料：植物油或地沟油、煎炸油，下脚料等醇油摩尔比：3：1反应温度：40-60催化剂：固定化酶固定化酶使用寿命：20-30 天B.净化后生物柴油主要参数：密度：0.8886 g/cm 3粘度：4.641 mm 2/s闪点
43、：170冷滤点：1十六烷值：73.6总酸值：0.05 mg KOH/g甲酯含量：99.98%总转化率：92%产品收率：85%四巴西政府重视替代能源的开发利用，积极实施可再生能源多元化的发展战略，在推广使用乙醇作为机动车燃料的同时，还利用本国特有的自然条件和资源优势大力研发生物柴油技术。目前，巴西使用的乙醇、生物柴油及其他可替代能源已占其能源消耗总量的，远高于世界的平均水平。为满足能源消费高速增长的需求，应对石油资源日益减少的挑战，巴西近几年加快了研发生物柴油的步伐，逐步在全国多个州建立了生物柴油技术开发网络。根据巴西政府临时法令的规定，从年起，在巴西销售的所有柴油都必须添加的生物柴油，到年添加
44、比例将增加到。巴西有多家科研单位和高等学府都在从事生物柴油技术的开发，作为国家能源领域骨干企业的巴西石油公司也在积极参与。巴西石油公司研究发展中心的研究员维达尔维埃拉在接受新华社记者采访时介绍说，生物柴油是植物经过高温处理后形成的生物液体，是一种清洁和高效的新型燃料。在普通柴油中掺加一定比例的生物柴油不但可降低普通柴油的消费量而且还可减少二氧化碳、硫化物和其他有害物质的排放。巴西在推广使用生物能源方面有多种有利条件，其中包括丰富的土地资源和自主开发的技术等。维埃拉介绍说，巴西的生物柴油主要以蓖麻、棕榈、棉花、大豆、向日葵、玉米等本国大量生产的油料植物及动物脂肪等可再生资源为原料。巴西地域辽阔，土地肥沃，尚未使用的可耕地面积达万公顷。巴西就地取材，就近生产，用于生产生物柴油的原料按各地种植作物的不同而变化。目前，巴西每年消费柴油亿升，进口柴油约亿升。使用生物柴油不仅有助于环保，而且还可取得良好的经济和社会效应。从经济角度看，生物柴油的应用可减少巴西对石化柴油的依赖，有助于其逐步减少普通柴油进口，提高对不适合种植食用类产品的土地的利用率，同时还可减少农村人口向城市流动。据统计，巴西油料作物种植可在农村创造万个就业机会，从而推动地区经济的发展。巴西研发生物柴油技术的努力已初见成效，随着该技术的推广，生物柴油将在巴西能源消费结构中占据越来越重要的地位。
