王建勛^1，2，黃慶德^2，1，黃鳳洪²，王江薇²，黃沁潔²

(1.華中農業大學食品科技學院，湖北武漢430070；2.中國農業科學院油料作物研究所，湖北武漢430062)

　　摘要：綜述了世界各國生物柴油開發及應用現狀、各國為發展生物柴油而采取的相應措施以及主要的油料資源。重點介紹了我國生物柴油研究開發現狀及產業化情況、我國為發展生物柴油產業制定的相關法規及扶持政策和我國能源油料資源的研究和開發現狀，指出了我國生物柴油發展中存在的主要問題并提出了相應的建議，展望了我國生物柴油的發展前景。

　　生物柴油是指利用植物油和動物脂肪等可再生的資源與甲醇的進行酯交換而形成的長鏈脂肪酸甲脂混和物，是一種可以部分替代石油柴油的新型液體燃料，具有可再生性、環境友好性和優良的可替代性等突出優勢。上世紀70年代初以來，能源危機的頻發和生態環境的不斷惡化使各國政府面臨著能源與環保的雙重壓力，調整能源結構，走可持續發展的道路成為各國政府的共識。而作為新興能源的生物柴油由于其獨特的優勢引起了越來越多的國家的關注。

　　1國外生物柴油開發應用現狀

　　1.1美國

　　美國是研究、生產和應用生物柴油最早的國家。生物柴油是美國發展最快的替代燃油，美國生物柴油專業組織biodiesel board的數據顯示，在2003年，美國生物柴油的產量約為2000萬加侖，到2004年產量上升到2500萬加侖，目前美國的生物柴油直接生產能力可以達到每年11000萬加侖。截至2005年4月，包括籌建的工廠在內，美國共有生物柴油工廠60家，大部分分布在美國東部地區。在美國，主要使用的是B20(生物柴油20%)生物柴油，大巴和卡車運輸公司使用較多，美國政府和軍方也非常重視生物柴油的使用。

　　目前，全美約有450家加油站供應生物柴油，生物柴油在美國的零售價格約為0.33~0.59美元L，已達到和石油柴油價格相當的水平。2002年，在美國參議院提出的減稅計劃中，生物柴油享有了和乙醇燃料同樣的減稅政策，在2004年10月下旬，美國總統布什簽署的聯邦公司稅賦法案中，美國政府首次將生物柴油燃料的應用和公司稅優惠法案掛鉤。財政上，2001年11月起兩年，美國農業部每年拿出1.5億美元補貼生物柴油等生物燃料的使用。生物能源研究協會建議2006年對生物量和生物精煉廠體系的研發(能源供給和保護)的全部撥款為8800萬美元，以支持生物質能源的研發和使用。

　　美國生物柴油的生產原料主要有大豆油、黃脂膏和牛油脂等，大豆油是主要生產原料，大豆油為原料生產的生物柴油在美國生物柴油市場上占有率達88.5%，此外，美國人造黃油產業中蘊涵著至少11000萬加侖的生物柴油生產潛力。

　　美國國家可更新實驗室(NREL)通過現代生物技術培育的“工程微藻”是一種新的生物柴油生產原料，在實驗室條件下油脂含量可以增加到60%以上，在戶外也可以達到40%，藻類制生物柴油的規模可以達到數千萬噸。

　　1.2歐盟

　　歐洲是世界上生物柴油產量最大和使用最廣的地區，2003年歐盟生物柴油產量為204.8萬t，預計到2010年，生物柴油產量將達到830萬t。

　　歐盟生物柴油的迅速發展同歐盟執行的一系列政策有著緊密的關系：一是1992年歐盟的共同農業政策制定的一個土地閑置計劃；二是歐盟已經批準了有關廢氣排放和環境保護的《東京議定書》，并在2003年5月14日歐盟當局發布了供各成員國轉化為本國法律的指示性指標。歐盟國家的生物柴油生產及應用現狀見表1。

　　1.3世界其他國家

　　日本從1995年開始研究生物柴油，主要以廢棄食用油為原料，在1999年建立了259L天用煎炸油生產生物柴油的工業化實驗裝置。目前日本生物柴油年產量可達40萬t，在東京和長野有4個廠，使用循環烹飪油為原料。日本的生物柴油主要在社區公車和食品配送車上使用，售價低于石油柴油。巴西被譽為“乙醇沙特”，具有開發和利用生物質能雄厚的技術基礎和豐富的經驗以及發展生物柴油產業豐富的資源。2003年，當時新總統盧拉頒布了大力發展生物柴油的法令，使生物柴油上升到同乙醇燃料同等重要的地位，并規定在2012年強制使用B5生物柴油。馬來西亞是世界棕櫚油的主產國和主要輸出國，具有發展生物柴油產業得天獨厚的資源優勢。目前，馬來西亞計劃通過生物柴油立法，在2007年在全國范圍內使用B5生物柴油，但其生物柴油產品主要用于出口，預計世界生物柴油在2007年后需求將達到1050萬t，馬來西亞將占據10%的份額。

　　2我國生物柴油開發應用現狀、相關政策法規和油料資源

　　2.1我國生物柴油研究及應用現狀

　　我國發展生物柴油的課題首先由閔恩澤院士在《綠色化學與化工》一書中明確提出，系統的生物柴油研究始于中國科學院的“八五”重點科研項目——燃料油植物的研究與應用技術。隨后，國內多家研究機構，高等院校和企業紛紛開展了生物柴油的研究工作，研究涉及到油料作物資源分布的調研、油料作物的選擇、培育和遺傳改良、催化劑的篩選、生產工藝設備的研發和改進、生物柴油燃燒和排放特性等多個領域，部分科研成果已經實現了向產業化的轉化。目前，我國生物柴油已經開始了產業化進程，2001年9月，海南正和生物能源有限公司在邯鄲建成了一座年產1萬噸的生物柴油試驗廠，產品經石油化工科學研究院和環境科學院測試，性能達到美國ASTM標準，這標志著我國生物柴油產業的誕生。

　　表2是我國現已擁有的主要生物柴油生產企業的一個統計匯總表。

　　2.2相關政策法規

　　《中華人民共和國可再生能源法》于2005年2月28日通過，自2006年1月1日起實施，法中生物柴油的法律地位得到明確，取得和乙醇燃料相當的法律地位，被列入發展指導目錄，重點扶持。2005年，由侯祥麟院士主持的替代燃料發展戰略研究開始進行，替代燃料中包括了生物柴油。2005年4月，國家發展和改革委員會工業司主辦了生物能源和生物化工產品科技與產業發展戰略研討會，包括生物柴油。2005年5月，國家“863”計劃生物和現代農業技術領域決定提前啟動“生物能源技術開發與產業化”項目，已發布了指南，其中設有“生物柴油生產關鍵技術研究與產業化”課題。中國農科院已將生物質能源研究列入“十一五”6大農業科技自主創新行動之一，其中生物柴油占有重要位置。

　　2.3油料資源

　　我國幅員遼闊，地域跨度大，水熱資源分布各異，能源油料作物資源種類豐富多樣，主要的科有大戟科、樟科、桃金娘科、夾竹桃科、菊科、豆科、山茱萸科、大風子科和蘿摩科等。能源油料作物選育和種植技術的相關研究在我國已有數年的基礎，早在“八五”重點科研項目——燃料油植物的研究與應用技術中，就完成了金沙江流域燃料油植物資源的調查及栽培技術的研究，“八五”期間還完成了光皮樹油制取甲酯燃料的工藝及其燃燒性能的研究。1999-2002年，由湖南省林業科學院主持完成了“能源樹種綠玉樹及其利用技術的引進”項目，“耐鹽經濟植物海濱錦葵聚合育種的研究”現已列入國家“863”計劃項目。青島海洋大學承擔了多項國家及省部級海藻育苗育種生物技術研究，擁有一批淡水和海水藻類種質資源和積累了海洋藻類研究開發經驗，有望實現大規模養殖高產油藻。此外，據目前統計，我國能源林業可利用的土地資源大約有6750萬平方公頃，按種植黃連木或麻瘋樹計，則可生產生物柴油約2億t，而且能源林業用地與規劃中的林業用地沖突性較小。

　　在農業方面，我國是世界油菜籽生產大國，油菜是我國農村的主要經濟作物之一。我國適宜種油菜區域的耕地面積在l5億畝以上，僅長江流域和黃淮地區適宜種油菜的冬閑田就有3億畝以上，可以避免與主要糧食爭地的矛盾。在油菜育種方面，中國農科院油料作物研究所選育的“中雙9號”，平均單產量和含油量分別可以到達2482.2kghm2和42.66%；浙江省農業科學院原子能研究所培育出的“超油2號”含油量高達52.82%，是目前世界上含油量最高的油菜。根據農業部2001年提出能源農業的思路，即利用南方閑散地大面積種植高含油的油菜，這個方案的實施可每年為生物柴油至少提供原料1000萬t左右，能夠充分保證了我國生產生物柴油的原料來源。

　　此外，我國每年消耗植物油1200萬t，直接產生下腳酸化油250萬t，大中城市餐飲業的發展也產生地溝油500萬t。這些廢油脂能夠加以充分的利用，轉化成為生物柴油將有很大的市場潛力。

　　3現階段我國生物柴油發展存在的問題及建議

　　3.1原料分散

　　我國雖然具有豐富的油料作物資源和產量巨大的廢油脂，但油料作物種植缺乏規模，存在著原料來源分散，廢油脂難以收集和品質難以保證等制約生物柴油產業發展的原料問題。原料成本占生物柴油成品成本的70%~80%，原料的收集和運輸困難將導致我國生物柴油成品失去價格競爭優勢。就此，中國工程院閔恩澤院士提出了4點建議來解決我國生物柴油原料供應問題：

　　(1)以菜籽油為原料建設5~20萬t/a的生物柴油煉油廠；

　　(2)以棉籽油為原料建設5~10萬t/a的生物柴油煉油廠；

　　(3)利用進口轉基因大豆發展我國生物柴油；

　　(4)開發適應木本植物油料特點、興建小于1萬t/a的生物柴油煉油廠。

　　中國農科院油料作物研究所所長王漢中研究員提出油菜生物柴油計劃。此外，各級政府應盡快制定有關廢止廢棄食用油進入下水道以及食用系統的法規，為廢棄食用油進入生物柴油生產系統提供法律保證，例如北京市和上海市分別出臺的《北京市餐廚垃圾收集運輸處理管理辦法》和《上海市廢棄食用油脂污染防治管理辦法》。

　　環保部門應制定廢棄食用油收集標準，實行廢棄食用油定點收集，為大城市及周邊地區建立的以廢油及油脂精煉下腳為原料的生物柴油加工廠提供原料保障。

　　3.2政策和市場環境不完善

　　目前我國政府尚未出臺和實行對生物柴油產業的扶持和優惠政策，對生物柴油企業相關的政府財政補貼和減免稅收政策等還未具體實行，同時更沒有制定生物柴油統一標準和實施生物柴油產業化戰略，缺乏類似于歐盟和美國等發達國家制定的生物燃料要占總能源消耗具體份額的生物柴油產業發展目標。尤其是生物柴油沒有統一的標準，造成生物柴油企業一哄而上，“生物柴油成品”良莠不齊，危害生物柴油產業的發展。此外，市場環境的不完善也的制約著生物柴油產業的發展，生物柴油企業還面臨著一定的市場風險。

　　中國工程院院士閔恩澤研究員指出，目前各級政府應根據《可再生能源法》，加快制定加快制訂扶持生物柴油產業發展的政策。同時，國家質量技術監督和國家標準制定機構應盡快建立生物柴油相關的質量、生產流程、工藝設計以及安全生產方面的國家標準，為各級質量技術監督部門提供執法依據。國家有關部門應積極協調努力促成優質生物柴油在加油站系統的銷售，首先在可能的公共事業部門如城市公交車輛和長途貨運車輛中使用生物柴油，可考慮將使用清潔的生物柴油作為“綠色奧運”的一項內容。

　　4我國生物柴油發展前景展望

　　生物柴油具有可再生性、生態友好性和優良的可替代性等突出優勢，是一種真正的綠色能源。

　　發展生物柴油產業對保障我國能源戰略安全、綜合治理生態環境和調整我國農業產業結構促進經濟發展具有十分重要的意義。此外，生物柴油產業的發展還與目前石化行業調整油品結構提高柴汽比的方向相契合，生物柴油作為一種石油柴油的替代燃料在我國前景看好。

　　經過我國科研工作者、產業家和政府20多年的不懈努力，我國的生物柴油開始了產業化進程，并且得到的蓬勃的發展。隨著我國對生物柴油生產關鍵轉化技術研究的深入，更高產和含油量更高的能源油料作物的選育和規模種植，政府在生物柴油產業政策、技術標準、稅收、投資、市場、應用等方面統籌規劃協同推進，人們的環保意識的不斷增強，可以預見，在不遠的將來必定會形成我國的生物柴油產業。