石元春院士：我国的能源忧思

不要忘记，“油气立足国外”是悬在中国头上的一柄达摩克利斯剑。

中国缺电是事实，难道就不缺油吗？缺油少气靠什么？唯一的依靠就是生物燃料。

能源替代的战略重点应该是油气

中国文化深受儒家思想影响，讲究的是深谋远虑、未雨绸缪，预则立、不预则废等等，不想竟是在能源这个国之命脉上受制于人，并且在这条险径上走得如此之远。令人困惑的是，2011年12月国家能源局发布的可再生能源“十二五”规划中，风电（1亿千瓦）和太阳能发电（1500万千瓦）十分突出，数倍或十数倍地增长，而对唯一可以规模替代石油的燃料乙醇却在2010年168万吨基础上仅新增300万吨。即2015年的燃料乙醇发展指标只相当于2010年全国石油消费量的0.7%，这对减少石油进口（2011年进口石油2.94亿吨）有任何意义吗？也许规划制订者根本就没考虑减少石油进口问题。

中国缺电是事实，石油消费的60%靠进口，难道就不缺油吗？缺电可以用煤电、水电、核电、风能和太阳能发电缓解。缺油少气靠什么？唯一的依靠就是生物燃料。油气立足国外已经给国家造成了如此大的困难，难道在可再生能源规划中不该以油气替代作为战略重点吗？边缘化生物质能源的可再生能源规划符合中国国情和能情吗？

道理并不复杂，复杂的是中国为何如此漠视国家能源安全？在发展可再生能源中为何如此地重风电而轻油气替代？有人说这与什么“利益集团”和“分蛋糕”有关，笔者说不清楚，还是说些技术层面上的问题为好。

我国有约4亿亩待垦荒地可用于种植非粮乙醇原料，如果加上部分不能种粮食的低质农田，可具年替代石油1亿吨以上的潜力。

1.5代任主攻2代为第二梯队

替代石油可以有多种选择，经美欧等多项长期试验与实践证明，能规模地替代石油的主要对象是生物燃料，特别是燃料乙醇。2010年全球燃料乙醇产量8300万吨，替代了5500万吨石油。中国169万吨，占全球产量的2%，为何中国如此地不待见燃料乙醇？

在中国，以粮食为原料的1代燃料乙醇决不可行，2006年提出的非粮乙醇发展方向是众心所向的。问题是“十一五”期间为何毫无进展和“十二五”新增300万吨的“不死不活”局面是怎么回事？技术层面上的原因是2代纤维素乙醇技术不成熟，对1.5代非粮乙醇“看不准”，所以才踏步不前。其实根子是规划制订者没把减少石油进口当回事，也许担心发展生物燃料会多切“蛋糕”，以此为说辞而已。

2代纤维素乙醇代表着未来发展方向，美国等投巨资研发多年，但技术挑战比预想的要大，至今尚未实现商业化生产。据《能源自主与安全法案2007》制定的目标，2010年美国应生产9.5亿升纤维素乙醇，实际只生产了0.25亿升。中国的中石油、中粮、天冠、丰原集团等公司经多年努力也有了试验示范的小规模装置，但要进入商业化生产和对石油形成实质性替代还需一个较长的时间。

1.5代燃料乙醇是指以甜高粱秆和木薯等非粮作物为原料生产的燃料乙醇。甜高粱耐旱、耐涝、耐瘠薄、耐盐碱，从黑龙江到海南岛，从东海之滨到塔里木盆地都可以生长，特别适合于在北方的盐碱地和沙地等低质土地上种植。生长期4~6个月，茎秆高3~5米，每公顷产鲜茎45~70吨，汁液丰富，含糖量17%~21%，可与甘蔗媲美。甜高粱用种少，产量高，农田管理简单，生产成本低，在南方可一年两茬，海南岛一年三茬。除甜高粱外、木薯等薯类和菊芋等也是生产1.5代燃料乙醇的备选原料。据农业部2010年的专项调查，我国有约4亿亩待垦荒地可用于种植非粮乙醇原料，如果加上部分不能种粮食的低质农田，可具年替代石油1亿吨以上的潜力。

土地有了着落，非粮乙醇的原料问题就好解决了，问题是转化技术怎么样？经多年小试和中试，清华大学的甜高粱乙醇ASSF固体发酵技术于2011年在直径3.6米，长55米的固体发酵罐连续发酵试验取得了成功。发酵时间30个小时，可发酵糖转化率超过92%，实际乙醇收率达到理论值的94.48%，过程简捷能耗低，经济性和环保性好。此外，“中粮”在广西北海年产20万吨的木薯乙醇已经成功运行了4年，技术也趋成熟。笔者认为，对1.5代燃料乙醇还有什么看不准的可以赶紧去检验、去促进，观望、等待和压缩发展指标不是应对中国油气危机的办法。

再说，即使纤维素乙醇可以大规模生产了，仅靠每年的两三亿吨秸秆是远远不够的，必将与正在发展的生物质发电争夺原料。从长远看，必须利用垦殖边际性土地以扩大生物燃料的原料来源。秸秆和能源草用的是纤维素，而甜高粱用的是茎秆中的糖和薯类用的是块根中的淀粉。1.5代和2代乙醇是多元化问题而不是先进与落后问题，更不是排他性的。

1.5代非粮乙醇产业化的基本条件已经具备了，当然实施中还会遇到一些问题，但都不会是实质性的，与风电相比就不是问题。当前国家能源形势那么紧张，绝不能因枝节问题而犹豫裹足，当断不断必有后患。正确的布局是1.5代非粮乙醇任主攻，2代纤维素乙醇作为第二梯队，立即备战出征。

生物天然气在德国、奥地利、意大利和法国等多用于热电联产，瑞典、瑞士等国多为车用，商业化都已十多年。