岳國君：生物燃料乙醇的能源戰(zhàn)略與產(chǎn)業(yè)前景

　　供給側(cè)改革、進口關(guān)稅調(diào)整、中東局勢變化等因素正在影響生物燃料的行業(yè)格局，給國內(nèi)燃料乙醇企業(yè)帶來了發(fā)展契機。

　　國家對燃料乙醇已經(jīng)制定了相應(yīng)規(guī)劃和產(chǎn)業(yè)政策，乙醇進口關(guān)稅上調(diào)、乙醇汽油試點推廣將對國內(nèi)燃料乙醇需求形成利好。燃料乙醇作為油品增氧劑和改良劑，對降低汽車有害氣體排放、減少PM2.5和消除霧霾具有重要作用。

岳國君院士 化學(xué)工程和輕工生物技術(shù)專家

　　長期在企業(yè)從事技術(shù)開發(fā)工作，在我國傳統(tǒng)酒精釀造技術(shù)的基礎(chǔ)上，消化吸收國內(nèi)外乙醇發(fā)酵先進技術(shù)和化學(xué)工程最新成果，集成創(chuàng)新，攻克凈能量為負的難題，實現(xiàn)凈能量為正，形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的燃料乙醇成套技術(shù)，最早建成國內(nèi)燃料乙醇生產(chǎn)工業(yè)裝置；率先建成世界規(guī)模最大以木薯為原料的非糧燃料乙醇裝置，并采用自有技術(shù)對糧食燃料乙醇裝置進行非糧技術(shù)改造；組建國家能源生物液體燃料研發(fā)（實驗）中心，為發(fā)展我國生物液體燃料事業(yè)作出貢獻。

　　2015年當(dāng)選中國工程院院士。

　　接受采訪時，岳國君院士向我們講述了全球燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程和生物乙醇的發(fā)展趨勢，同時提出發(fā)展生物燃料乙醇可以為大宗農(nóng)產(chǎn)品建立長期、穩(wěn)定、可控的加工轉(zhuǎn)化渠道，提高對糧食市場的調(diào)控能力，有利于促進糧食供求平衡，形成糧食生產(chǎn)和消費良性循環(huán)發(fā)展的局面，穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，帶動農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展，也是解決我國“問題糧食”的唯一實現(xiàn)途徑。

　　最后，他指出纖維素乙醇（第二代生物乙醇）生產(chǎn)技術(shù)是生物燃料乙醇未來非常重要的發(fā)展方向和重要解決方案。

　　問與答

　　Q

　　目前國際上對生物燃料乙醇的發(fā)展前景有怎樣的判斷？生物燃料乙醇在我國的發(fā)展趨勢和前景如何？

　　岳國君

　　從國際看，美國發(fā)展燃料乙醇源于美國能源危機，美國剛開始使用燃料乙醇就明確了其在改善大氣環(huán)境保護方面具有的優(yōu)勢；之后美國開始在十九個州推廣使用燃料乙醇，明確了其對農(nóng)業(yè)發(fā)展也有很好的促進作用，燃料乙醇具有很好的發(fā)展前景，直接受益的有能源、環(huán)境和農(nóng)業(yè)三方。

　　在美國十年的燃料乙醇推廣中，燃料乙醇產(chǎn)量從一千萬噸增長到四千五百萬噸，玉米產(chǎn)量增加了1.7億噸，燃料乙醇成為了農(nóng)業(yè)產(chǎn)品的“出口”，自然就形成了農(nóng)業(yè)發(fā)展的驅(qū)動力，帶動農(nóng)業(yè)增效和農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展。

　　美國農(nóng)業(yè)部也以其海外市場服務(wù)局為支點，大力推廣燃料乙醇及關(guān)聯(lián)產(chǎn)品，燃料乙醇既是農(nóng)業(yè)的深加工產(chǎn)品，也是能源產(chǎn)品，因此本次中美貿(mào)易談判中，燃料乙醇也是其中的一部分。

　　目前全球有五十多個國家以法律形式規(guī)定添加生物能源，而液體燃料中燃料乙醇是最廉價、易得、可持續(xù)的生物能源，再加上它對油品的輸送體系、物流、包括發(fā)動機等基礎(chǔ)設(shè)施影響小，以及對環(huán)保、農(nóng)業(yè)都有顯著的促進作用，綜上，國際上對燃料乙醇的前景非常看好。

　　目前全球燃料乙醇消費量大約為八千萬噸，中國是世界第三大燃料乙醇生產(chǎn)和消費國家。在中國，燃料乙醇的趨勢一定是向好的。

　　?首先，十九大對于社會主要矛盾中“美好生活”的定義必然包含了環(huán)境方面，而燃料乙醇的使用可減少二氧化碳排放，減少一氧化碳、碳氫化合物等污染物的排放，極大地改善我們的環(huán)境，起到較好的環(huán)保作用；

　　?其次，燃料乙醇還能解決真菌毒素超標(biāo)和重金屬超標(biāo)等問題糧食帶來的食品安全問題；

　　?再次，中國目前汽車保有量對于運輸燃料的需求也非常大；

　　?最后，在處理現(xiàn)有的國家?guī)齑婕Z食方面，能夠起到重要的“出口”作用。因而，我們看好燃料乙醇。

　　Q

　　生物燃料乙醇在國家的能源戰(zhàn)略中應(yīng)起到什么作用?擴大生物燃料乙醇生產(chǎn)和2020年實現(xiàn)乙醇汽油全面推廣的目的是什么？發(fā)展生物燃料乙醇主要涉及哪些問題？

　　岳國君

　　燃料乙醇在國家能源戰(zhàn)略中可以起到重要補充和支持的作用。

　　中國交通運輸燃料的能源結(jié)構(gòu)中，汽油消費只占油品中的一部分，目前燃料乙醇消費量較少，不會成為主導(dǎo)型的液體燃料，即使2020年燃料乙醇全面推廣也只能占到汽油消費量的10%，但如果纖維素乙醇真正實現(xiàn)商業(yè)化突破，到這個時間節(jié)點，燃料乙醇可能會有較大的發(fā)展機會，并起到更重要的作用。

　　擴大生產(chǎn)燃料乙醇和推廣乙醇汽油主要目的有三點，首先是解決農(nóng)業(yè)問題，其次是解決環(huán)保問題，最后是解決能源問題。

　　這三個目的和美國相似，其中，解決農(nóng)業(yè)問題必須是首要目的，即讓燃料乙醇可以成為庫存糧食的一個重要出口。

　　從國際經(jīng)驗來看，美國用玉米總產(chǎn)量的38%來生產(chǎn)燃料乙醇，維持了玉米價格，確保農(nóng)民收入，為美國穩(wěn)定農(nóng)村社區(qū)、創(chuàng)造就業(yè)機會做出了巨大貢獻。

　　巴西的實踐證明燃料乙醇就是糖的重要出口，能夠幫助農(nóng)民降低糖價波動帶來的風(fēng)險。

　　巴西通過甘蔗-糖-乙醇聯(lián)產(chǎn)，根據(jù)國際市場蔗糖價格調(diào)節(jié)燃料乙醇的產(chǎn)量和汽油中乙醇摻混比例，同時大力推廣乙醇汽車，擴大乙醇消費量，來保障國內(nèi)甘蔗價格和糖價的穩(wěn)定，維護農(nóng)民利益。

　　中國發(fā)展生物燃料乙醇主要還是從農(nóng)業(yè)出發(fā)，最重要的驅(qū)動力是解決糧食問題。

　　發(fā)展燃料乙醇主要涉及政策引導(dǎo)和政策保障，政策保障最重要的是市場容量的控制，其余因素為原料保障，涉及到企業(yè)如何做好技術(shù)進步、節(jié)能降耗、降低成本等方面。

　　Q

　　結(jié)合研究方向和工作實踐,著重談?wù)勗谏锶剂弦掖嫉纳a(chǎn)和推廣中，有哪些讓您印象深刻的技術(shù)變革或者是觀念變革？

　　岳國君

　　如何從食用酒精走向生物能源，從技術(shù)變革的角度來講，必須解決我們生產(chǎn)體系內(nèi)實現(xiàn)ΔE>0的事情，即增加提供的能量，減少消耗的能量。

　　要說印象深刻的技術(shù)變革太多了。乙醇的發(fā)展方向既有科學(xué)的問題，還有工程的問題，技術(shù)的問題，菌種、基因的問題。

　　總體來說，整個過程中，燃料乙醇所有的技術(shù)發(fā)展方向都是圍繞著減少水的進入開展的，通過減少進入生產(chǎn)體系中的水，實現(xiàn)加工過程凈能量為正，即ΔE>0。這是替代能源或可再生能源必須滿足的條件。

　　具體來講，一方面可以通過生物技術(shù)提高轉(zhuǎn)化效率，如改變酶催化效率、改變糖代謝路徑以及創(chuàng)新種植能源植物等，另一方面發(fā)展提高過程技術(shù)與設(shè)備有關(guān)，想辦法減少工藝流程長度，提高效率。

　　目前沒有關(guān)鍵性的變革，但我們需要時刻關(guān)注全球技術(shù)進展，必須緊緊站在產(chǎn)業(yè)的最前沿，了解世界發(fā)展趨勢，行業(yè)中每個方向的發(fā)展動態(tài)如何，誰在做哪些方面的研究，都有哪些應(yīng)用。

　　Q

　　根據(jù)2017年9月13日發(fā)布的文件，2025年實現(xiàn)市場化運行機制的提法是否已有可選擇的方案？我國是否會按照美國燃料乙醇模式實現(xiàn)市場化運行機制，還是更有可能獨創(chuàng)具有中國特色的市場化運行機制？

　　岳國君

　　燃料乙醇是典型的政策驅(qū)動型產(chǎn)業(yè)。美國和巴西通過政策支持過渡，最終走上了市場化道路，對中國未來發(fā)展提供了很好的借鑒。

　　目前我國燃料乙醇市場就是市場化的運行機制，當(dāng)初進行試點時也是招標(biāo)進行的，不存在誰可以上誰不能上的問題。但為了避免一哄而上、一哄而下的風(fēng)險，采用了類似上游計劃、下游市場的形式，即采用“定點生產(chǎn)、定向流通、封閉運行”的措施，這種做法與美國相反，但是有必要的，都是為了達到“有序發(fā)展”的目的。

　　我曾了解到這樣的事情，國內(nèi)企業(yè)知道某項產(chǎn)品的全球需求量，卻以遠超過需求的產(chǎn)能在做計劃，因為企業(yè)認為技術(shù)進步帶來成本下降，卻不了解國際市場，也沒有考慮到競爭企業(yè)擁有更低的成本，只是悶著頭來做事情，這樣肯定就有市場風(fēng)險并帶來無序發(fā)展。

　　中國應(yīng)借鑒國外燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的成功經(jīng)驗，結(jié)合自身資源稟賦和技術(shù)實際來發(fā)展燃料乙醇產(chǎn)業(yè)。這個產(chǎn)業(yè)將來也必須采用“定點生產(chǎn)、定向流通、封閉運行，有序發(fā)展”的這種形式。

　　Q

　　針對一些媒體報道的擔(dān)心燃料乙醇項目與民爭糧，引發(fā)糧價上漲，發(fā)展燃料乙醇如何把握尺度，您對這個問題怎么看？

　　岳國君

　　一直以來，伴隨生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展存在這樣的擔(dān)憂：用玉米制造乙醇是否會危害我國糧食安全？

　　實際上，加工生物燃料乙醇并不會影響糧食安全，更不會出現(xiàn)“與人爭糧”的情況。

　　討論這個問題的前提，是對我國糧食安全形勢的清晰認識。

　　在我國，小麥、稻谷、玉米是三大主糧，其中，小麥和稻谷是口糧，玉米主要用于飼料和工業(yè)。

　　我國糧食生產(chǎn)以谷物為主，谷物產(chǎn)量一般占糧食總產(chǎn)的90%左右。

　　習(xí)近平總書記在去年的中央農(nóng)村工作會議上明確表示：口糧絕對安全，谷物基本自給。這是分析當(dāng)前我國糧食安全形勢的概念基礎(chǔ)。當(dāng)前，我國保障糧食安全的核心任務(wù)已由讓老百姓“吃得飽”“吃得著”“吃得起”轉(zhuǎn)變?yōu)楸Ｕ侠习傩?ldquo;吃得好”。

　　一是糧食總量不缺。我國糧食總產(chǎn)量從1949年的1.13億噸增長到1977年的2.86億噸，到2000年產(chǎn)量達到4.5億噸，到2017年已經(jīng)達到6.2億噸，人均產(chǎn)量達到440公斤，已經(jīng)超出1949年人均糧食產(chǎn)量209公斤的一倍以上。

　　二是存在結(jié)構(gòu)性問題。在年產(chǎn)6億噸糧食中，作為口糧的稻谷年產(chǎn)量為2.1億噸，小麥1.3億噸，僅這兩個品種年產(chǎn)量合計達到3.4億噸，已超過改革開放初期的年糧食總產(chǎn)量，每年都有大量結(jié)余。特別是玉米，2017年產(chǎn)量僅減少365萬噸，目前仍高達2.1億噸以上，考慮飼料消費1.3億噸、工業(yè)消費0.7億噸、食用消費1,800萬噸，在不消耗歷年儲備庫存的情況下，當(dāng)年產(chǎn)需基本平衡。

　　在保障糧食安全中，生物燃料乙醇是能夠發(fā)揮積極作用的。生物燃料乙醇是糧食生產(chǎn)的推進器和調(diào)節(jié)閥。當(dāng)玉米被消耗后，消費刺激生產(chǎn)，合理的價格會提高農(nóng)民種糧積極性，從而生產(chǎn)出更多的糧食，形成良性循環(huán)。

　　發(fā)展生物燃料乙醇對糧食安全不僅不會產(chǎn)生危害，反而會有促進和保障作用。

　　當(dāng)出現(xiàn)糧食豐產(chǎn)、庫存有余時大力發(fā)展和鼓勵使用生物燃料乙醇，可最經(jīng)濟地實現(xiàn)產(chǎn)需平衡。

　　當(dāng)出現(xiàn)災(zāi)害年份或非常因素導(dǎo)致糧食短缺時，由于生物燃料乙醇實行的核準生產(chǎn)及國家指令性計劃這一管控辦法，可調(diào)整摻混比例、通過其他原料補充等方式減少生物燃料乙醇對糧食的消耗，在極特殊情況下也可停用生物燃料乙醇，即可保證不耗糧。

　　特別是，生物燃料乙醇還是消化人畜不能食用的有毒、有害糧食的唯一途徑。

　　國際已有成功經(jīng)驗。美國是世界最大的生物燃料乙醇生產(chǎn)消費國，主要原料為玉米。據(jù)美國可再生燃料協(xié)會數(shù)據(jù)，2017年全美生物燃料乙醇總產(chǎn)量達4718萬噸，消費量占汽油消耗量的10.07%。

　　生物燃料乙醇的推廣使用拉動了美國農(nóng)業(yè)發(fā)展。美國從上世紀70年代開始發(fā)展生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)，拉動玉米產(chǎn)量由2000年的1.48億噸增至2017年的3.71億噸，在種植面積基本不變的情況下單產(chǎn)提高1倍。美國玉米產(chǎn)量的38%左右用來生產(chǎn)生物燃料乙醇。無論是對美國國內(nèi)、還是全球市場，美國發(fā)展燃料乙醇并沒有導(dǎo)致玉米供應(yīng)不足、價格上漲等問題，美國玉米出口意愿強烈。

　　美國生物燃料乙醇的規(guī)模化發(fā)展實現(xiàn)了消化玉米的初衷，沒有威脅全球糧食安全、反倒促進了全球玉米的供應(yīng)。

　　目前，東北地區(qū)僅臨儲庫存玉米就高達1.3億噸。據(jù)研究機構(gòu)報告，我國每年因霉變造成的糧食產(chǎn)后損失高達2100萬噸，另有重金屬超標(biāo)糧食約1200萬噸，兩者合計約占全國糧食總產(chǎn)量的5.5%。

　　這些“問題糧食”很大一部分是通過摻入合格糧食經(jīng)稀釋后流入市場，是我國食品安全的重大隱患。

　　因此，在保障國家糧食安全的基礎(chǔ)上，適度發(fā)展糧食燃料乙醇，合理把握糧食燃料乙醇總量，科學(xué)有序推進生物燃料乙醇和車用乙醇汽油的推廣使用，對于提高我國對糧食生產(chǎn)、庫存和價格的調(diào)控能力，建立大宗農(nóng)產(chǎn)品長期、穩(wěn)定、可控的加工轉(zhuǎn)化渠道，促進糧食供求平衡，穩(wěn)定農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，形成糧食生產(chǎn)和消費良性發(fā)展局面，提高糧食質(zhì)量安全保障水平具有重大意義。

　　此外，每年國際玉米和木薯貿(mào)易量的5%即可轉(zhuǎn)化生物燃料乙醇300萬噸。

　　國內(nèi)纖維素制乙醇技術(shù)成熟，已具備產(chǎn)業(yè)化條件，可利用的秸稈和林業(yè)廢棄物每年超過4億噸，若利用其中的三分之一可生產(chǎn)生物燃料乙醇達2000萬噸，潛力巨大。從生物燃料產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展考慮，原料是有保障的。

　　發(fā)展生物燃料乙醇威脅糧食安全這一話題在我國已經(jīng)爭論了16年，其結(jié)果就是，我國糧食總庫存從2002年僅有2億噸到2017年超過6億噸。

　　“不與人爭糧、不與糧爭地、不破壞生態(tài)環(huán)境”，無論過去、現(xiàn)在還是將來，都是我國生物燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須遵循的基本原則，也不能再被誤解了。

　　Q

　　在促進生物燃料乙醇理性、有序、科學(xué)發(fā)展方面，您有哪些好的建議？

　　岳國君

　　促進生物燃料乙醇理性、有序、科學(xué)發(fā)展方面，還是要加強政策引導(dǎo)、產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，產(chǎn)業(yè)規(guī)劃是很重要的。

　　中國需要多少燃料乙醇，按執(zhí)行標(biāo)準往里面加多少，需要有個整體規(guī)劃以及充分市場競爭的機制。

　　打個比方來說，到2020年，目標(biāo)是需要加入一千萬噸的燃料乙醇，我們可以先來規(guī)劃一個一千二百萬噸的市場，將來任何企業(yè)都可以依據(jù)這個規(guī)劃參與進來一起做。

　　美國雖然通過清潔能源安全標(biāo)準規(guī)定了清潔能源的使用下限，即清潔能源強制標(biāo)準，但也面對在執(zhí)行過程中如何保證標(biāo)準得到落實的問題，因此，伴隨著每加侖生物燃料或乙醇生成的可再生能源認證碼(RINS)應(yīng)運而生，這是一組復(fù)雜的編碼，被設(shè)計出來的目的就是保證清潔能源標(biāo)準得到落實。

　　美國企業(yè)實行的是認證碼管理，拿到碼后才能做，只有當(dāng)別人退出你才能進入，總體是個大池子。

　　例如當(dāng)一個乙醇生產(chǎn)商生產(chǎn)出燃料乙醇時，該生產(chǎn)商就會按照美國環(huán)境保護署的規(guī)定注冊一個可再生能源識別碼并上報，這個識別碼本身對應(yīng)著一定產(chǎn)量的可再生能源。如果這些乙醇被轉(zhuǎn)移給下游的精煉商、貿(mào)易商或混配商，那么RINS也會隨之易主。

　　對于每個生產(chǎn)商、混配商、精煉商而言，都必須上報滿足規(guī)定標(biāo)準的RINS，意味著他們生產(chǎn)加工了RINS對應(yīng)數(shù)量的乙醇燃料，滿足了可再生能源標(biāo)準的規(guī)定。

　　食用酒精的競爭對手是國內(nèi)企業(yè)，燃料乙醇的競爭對手就是美國。

　　由于農(nóng)產(chǎn)品價格低，美國的農(nóng)產(chǎn)品具有價格競爭優(yōu)勢。國家要根據(jù)需求，依據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)來做好規(guī)劃，企業(yè)需要做好戰(zhàn)略，可以借鑒學(xué)習(xí)美國經(jīng)驗。具體可以參考看看《可持續(xù)的清潔能源——燃料乙醇在美國》一書。

　　Q

　　根據(jù)相關(guān)文件，要求在2020年實現(xiàn)纖維素燃料乙醇5萬噸級裝置示范運行，2025年實現(xiàn)纖維素乙醇規(guī)?；a(chǎn)，您如何看待我國未來纖維素乙醇的發(fā)展前景？公司在非糧或是纖維素乙醇方面有怎樣的戰(zhàn)略布局來保障國家目標(biāo)的實現(xiàn)？

　　岳國

　　君

　　我國的農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)量巨大，可以作為原料用來生產(chǎn)燃料乙醇，也被稱為第二代燃料乙醇。第二代纖維素乙醇是生物燃料乙醇未來非常重要的發(fā)展方向和重要解決方案，但肯定不是作為唯一的。國投生物會積極推動該領(lǐng)域的發(fā)展。

　　在所有的替代能源中，只有生物能源是唯一能夠提供碳源的。

　　目前，人們做纖維素乙醇研究的出發(fā)點主要有兩方面，一方面是獲取能源，獲取燃料乙醇比較簡單，另一方面是探索實現(xiàn)纖維素糖平臺，這與生物煉制密切相關(guān)，如在糖平臺實現(xiàn)后，后續(xù)可以生產(chǎn)各種合成材料、塑料纖維、橡膠等，還可以做成吃穿用的，范圍非常廣泛。

　　而作為具有市場且工藝相對簡單的燃料乙醇是發(fā)展糖平臺的第一步。

　　目前世界經(jīng)濟正在由烴經(jīng)濟向糖經(jīng)濟轉(zhuǎn)變，化學(xué)品原料正在由碳氫化合物向碳水化合物轉(zhuǎn)變，國家已經(jīng)提出“生物經(jīng)濟”的概念，利用生物技術(shù)來實現(xiàn)能源、化學(xué)品等大宗產(chǎn)品的生產(chǎn)，所以纖維素具有非常大的意義，絕不僅僅是生物能源，而是整個糖平臺的一個重要里程碑。

　　未來發(fā)展任重而道遠。未來能源的發(fā)展除了選擇的多樣性，除“開源”外，“節(jié)流”也極其重要，在節(jié)能方面，如果能夠做出一定努力，將會取得明顯的成果，如英國能源大臣只做一件事情，就是提高能源價格，增加能源方面的稅收，推動能源的節(jié)約高效使用；具體實施可以先制定節(jié)能目標(biāo)、能源價格增長目標(biāo)，在保證能源收入不變的情況下，可以做到節(jié)約能源用量，降低二氧化碳排放，但目前實施也一定會面對來自各方面的挑戰(zhàn)。