我们拿什么替代疯狂的石油

日期：2008-02-19    来源：中国改革报

在过去的一年中，油价继续疯狂上涨，突破了100美元/桶大关，比年初最低点上涨近一倍。 



　　国际能源机构在去年7月预测，未来5年石油需求远高于供给，全球将面临能源短缺，油气价格将继续走高。昂贵的石油正在成为经济发展的瓶颈，寻找替代石油的新能源是大势所趋。



　　生物液体燃料潜藏隐忧 



　　生物液体燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油。许多科学家认为，生物液体燃料是最有可能大规模取代石油的替代能源，不少国家制订了雄心勃勃的开发计划。 



　　据《环球财经》杂志报道，美国计划在今后10年内将其国内的汽油消费量减少20%，其中15%通过使用替代燃料实现，计划到2017年时，每年使用燃料乙醇达到1亿吨，是目前年使用量的7倍。欧盟计划到2020年实现生物燃料乙醇使用量占车用燃料的10%。近两年，我国开发生物燃料乙醇的热潮骤然升温，2006年产量达到144万吨，成为继巴西、美国之后第三大燃料乙醇生产国和消费国。 



　　由于以纤维素、半纤维素和木质素为原料的第二代技术尚不成熟，目前生产燃料乙醇的原料都是粮食类作物。基于全球粮食供应和安全的考虑，燃料乙醇的生产是不可持续的。 



　　第二代生物液体燃料，以木质纤维素为原料，这种技术的成熟成为能否大规模替代石油的关键。目前，纤维素燃料乙醇在原料预处理技术和降低酶成本方面还有待突破，取得重要突破的时间分歧很大，美国认为在2012年左右，欧洲认为在2015～2020年左右，还有一些研究机构则认为在2025年之后。美国业界普遍认为目前生产纤维素乙醇的成本在0.8美元/升～1美元/升。在纤维素燃料乙醇实现商业化生产之后，预计成本在0.53美元/升左右。生产纤维素乙醇的前期投资较大，据美国机构的测算，在生产规模相同的条件下，纤维素燃料乙醇需要的投资是玉米燃料乙醇的7～8倍。 我国纤维素乙醇技术方面还没有取得根本性突破，目前各单位中试研究的每吨纤维素乙醇的原料消耗都在6吨以上，生产成本估算在5000元～6500元／吨乙醇以上，不适合于工业化生产。理性估算，中国的纤维素乙醇形成规模化生产至少还要3年～4年以上时间。



　　煤基液体燃料污染严重 



　　煤基液体燃料主要包括煤制油、煤制甲醇和煤制二甲醚等液体燃料。煤制油包括直接液化和间接液化，直接液化工艺的研发已基本完成，美、德、日等国成功完成了日处理150吨～600吨煤的工业性试验。我国神华集团公司正在神东煤田建设煤直接液化生产线，计划于今年9月投入试运行并正式生产煤制油产品，预计每年生产各种油品108万吨。在间接液化方面，南非萨索尔公司最有经验，已经建立了3个间接液化厂，年产成品750万吨。神华也计划与萨索尔公司合作，在陕西榆林建设一家煤间接液化企业。此外，山东兖矿集团煤炭间接液化技术取得中试成功，已生产出合格的柴油、汽油和液化石油气，其中汽油达到98号标准。 



　　近3年来全球甲醇进入产能扩张期，每年产能保持5％?6％的增长。我国近年来新开工建设的煤制甲醇项目较多，2006年国内甲醇产能合计1344.4万吨，预计“十一五”末期产能可达到2500万吨～3200万吨。 



　　全球二甲醚产能也大幅增长，2006年产量在50万吨以上。我国近年来对煤制二甲醚的投资呈井喷之势，国内产量从2002年的2万吨增长到2006年的32万吨。国外大型工业化二甲醚装置的建设计划正在实施，投资商以日本公司居多，最大规模达到250万吨/年。我国已经具备建设百万吨级二甲醚装置的能力，预计到2010年，国内二甲醚总产能将超过1580万吨，年产量达到500万吨。 



　　我国发展煤基液体燃料具有资源优势，成本低廉，具有很大的利润空间。与传统气柴油相比，煤基液体燃料机动车在道路行驶过程中能大幅减少污染排放。但煤基液体燃料生产过程中耗费大量化石能源和电力，导致二氧化硫、烟尘和温室气体排放量上升，在现有技术条件下会造成地区性的环境破坏。如果以煤制甲醇和煤制二甲醚作为车用燃料，需对现有汽车的发动机和尾气排放系统等进行改造，这将是一笔巨额投入。



　　氢燃料电池任重而道远 



　　氢能开发在本世纪初有过一次开发热潮，但由于储氢、用氢领域的技术不成熟，短期内氢燃料电池车很难大规模产业化。去年的美国总统国情咨文首次未提及氢燃料电池。欧盟对发展氢燃料电池汽车相对积极，去年10月，欧盟通过了发展氢燃料汽车的立法建议，在未来6年里欧盟和私有企业将各出资4.7亿欧元发展氢燃料汽车。世界各国普遍认识到氢燃料电池可能是车用能源的终极发展方向，但氢燃料电池车大规模产业化是一个“长跑”过程。 



　　初始成本高、使用寿命短是燃料电池车应用的主要障碍。满足商业化要求的车用燃料电池系统的目标寿命应不小于5000小时，国外公开报道的车用燃料电池寿命不超过2200小时，国内燃料电池的寿命大多在1500小时左右。不过，随着高压储氢技术的发展，燃料电池汽车的续航里程在缓慢提高。去年初，通用公司的Sequel燃料电池车，在实际道路测试中首次实现单次加注续航里程300英里；去年9月丰田公司的FCHV燃料电池车在实际道路测试中仅利用储氢罐中的70%的氢气成功行驶348英里，其续航里程可以达到450英里。 



　　中国目前的燃料电池轿车已经发展到第四代，样车的性能参数基本达到国际水平。燃料电池的客车方面，2007年上海神力公司等联合研发的氢燃料电池客车首次出口国外，并且中标多项国际燃料电池城市客车示范运营项目。 



　　燃料电池或许是替代石油作为车用动力的一个长远解决方案。但燃料电池技术的研发将是一个长期过程，预计燃料电池技术及其混合动力系统至少到2020年才有可能大规模商业化。(陈晓进)