美国如何成为世界生物燃料乙醇的第一大国
  据记载,人类自史前时代就会用糖类发酵制造酒精,这也是最早的生物技术之一。20世纪初,乙醇开始被用作汽车的燃料,到20世纪70年代作为可再生能源被大规模使用。

  将生物燃料乙醇以一定的比例添加到汽油中,调和成乙醇汽油,不仅能提高普通汽油的辛烷值,同时能降低尾气中的污染物(可吸入颗粒物、碳氢化合物、一氧化碳等)。

  越来越多的国家意识到生物燃料乙醇清洁环保的优点,以及替代汽油、减少化石能源消耗的重要意义,全球生物燃料乙醇产量从2000年之后飞速增长。

  从2000年到2010年,全球燃料乙醇产量从1370万吨增长到了近7000万吨,实现了跨越式增长。2016年全球产量达到7939万吨,成为历史高值。联合国粮农组织预测到2020年全球生物燃料乙醇年产量将达到1.2亿吨。

  市场结构方面,2016年美国燃料乙醇产量为4578万吨,占比57.7%,为第一大生产国;其次是巴西,产量2179万吨,占比27.4%。欧盟的总产量为411万吨,占比5.2%,中国产量为252万吨,占比3.2%。

  美国发展生物燃料乙醇已有几十年的时间,一直将其视为国家能源战略的重要组成部分,制定了有针对性的、积极的产业促进政策,使其成为保障国家能源安全、改善环境、促进农村发展、提供农民收入水平、调节粮食供需波动的主要手段。

  石油危机带来美国生物燃料乙醇产业化。美国的生物燃料乙醇生产始于上世纪70年代末第二次石油危机时期。由于石油价格的不断上涨和对于他国石油的依赖,促使美国最终决心发展新型能源,优化原本的能源结构,保障国家能源安全。

  此外,美国国会出台了生物燃料乙醇发展计划,通过推广添加10%生物燃料乙醇的乙醇汽油E10,来缓解对石油燃料的过度依赖。能源税率法案为生物燃料乙醇生产厂家减免税费,为生物燃料乙醇发展开辟了道路,从1979年到1990年的十一年间,美国燃料乙醇产量增长了80多倍。

  法案、政策推动生物燃料乙醇发展。美国加州大学伯克利分校对于大量资料分析及测试,证实以玉米为原料生产乙醇,全产业链能够减少17%的温室气体排放;美国阿贡国家实验室得出结论,以纤维素为原料生产乙醇,全产业链减少80%至85%的温室气体排放。90年代后,支撑美国燃料乙醇行业在政策方面的主要动力是政府基于环保目的推出的《清洁空气法修正案》和《能源独立及安全法案》,对乙醇汽油的使用量提出强制标准,带来燃料乙醇行业的又一次产能爆发。

  此外,原本的汽油添加剂MTBE因污染地下水被全面禁用,生物燃料乙醇成为美国唯一的汽油含氧添加剂。2004年,美国政府为生物燃料乙醇生产商提供45美分/加仑的财政补贴,带来了生物燃料乙醇产量的爆炸式增长。

  近些年,美国可再生燃料协会(RFA)开始颁布法定添加额度,来保证乙醇切实添加到汽油当中。

  现代农业技术降低生物燃料乙醇成本。得益于高度发达的现代化生产方式,美国玉米产量连年增加,2016年超过3.8亿吨,差不多是世界玉米总产量的三分之一。美国生物燃料乙醇的原料95%是玉米,所以玉米价格的变化与燃料乙醇的生产成本有着决定性的影响,在玉米价格低迷的2009年以来,美国的燃料乙醇生产成本比采用甘蔗作为原料的巴西乙醇还要低,使得产量和出口量双升,在2009年、2011年和2014年,其出口量甚至超过了巴西。

  经历了近半个世纪的发展,美国生物燃料乙醇行业已经十分市场化。成熟的产业链条和政府管理体系为美国生物燃料乙醇的持续发展做出了巨大贡献。

  到2016年,美国在产的玉米燃料乙醇企业共213家,在建3家,产能约4730万吨,产量超过世界总产量的一半,已成为世界最大的燃料乙醇生产国和使用国。

  美国为发展生物燃料乙醇颁布一系列法案并给予政策支持和补贴,配合严格的监管,再加上积极推动技术创新,都是生物燃料乙醇得以在美国获得产业化发展必不可少的因素。这些都为其他国家发展生物燃料乙醇提供了有利借鉴。