1、巴西：成功典范 

巴西是推動世界生物燃料業(yè)發(fā)展的先鋒。它利用從甘蔗中提煉出的蔗糖生產(chǎn)乙醇，代替汽油作為機動車行駛的燃料。如今巴西乙醇和其他競爭燃料相比，價格上已具有競爭性。這也是當前生物燃料業(yè)發(fā)展最為成功的典范。

早在20世紀30年代，巴西人就開始用蔗糖乙醇作為汽車燃料，70年代，由于石油價格的不斷上漲，這一技術(shù)開始贏得政府的支持。巴西熱帶地區(qū)的光照使得這里非常適合種植甘蔗。現(xiàn)在，巴西已經(jīng)是世界上最大的甘蔗種植國，每年甘蔗產(chǎn)量的一半用來生產(chǎn)白糖，另一半用來生產(chǎn)乙醇。

最近幾年，由于過高的汽油價格和混合燃料轎車的推廣，巴西燃料乙醇工業(yè)更是得到了長足的發(fā)展。混合燃料轎車能夠以汽油和乙醇的混合物為燃料，自從2003年在巴西大眾市場銷售后，銷量節(jié)節(jié)攀升，目前已經(jīng)占據(jù)了巴西轎車市場的半壁江山。在混合燃料轎車需求的拉動下，巴西燃料乙醇的日產(chǎn)量從2001年的3000萬升增加到2005年的4500萬升，已能滿足國內(nèi)約40％的汽車能源需求。同時，燃料乙醇工業(yè)還為這個失業(yè)率高達10％的國家提供了100萬個工作崗位。

盡管，有人提出種植甘蔗也是一個非常耗能的過程，但研究人員經(jīng)過仔細計算后得出，每種植一噸甘蔗耗能大約25萬千焦，而一噸甘蔗生產(chǎn)出的乙醇以及用甘蔗渣發(fā)電，可以得到大約200萬千焦的能量，回報高達8倍。這是因為甘蔗是一種非常高產(chǎn)的作物，能有效地將太陽能轉(zhuǎn)化為糖儲存。因此，用蔗糖生產(chǎn)乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法，每升的成本大約只有25美分。

在未來4年中，巴西計劃將新建40～50家大型乙醇加工廠。為了保證這些加工廠的原料供應(yīng)，甘蔗的種植面積也在不斷擴大。在這些新增的甘蔗種植面積中，一部分來自新開墾的土地，另一部分則是由糧食、柑橘或咖啡的種植地及飼養(yǎng)牲畜的草場轉(zhuǎn)化過來的。

但巴西生物燃料發(fā)展戰(zhàn)略當前的成功，并不意味著巴西的蔗糖乙醇會成為世界生物燃料業(yè)未來的選擇。因為即使只替代目前全球汽油產(chǎn)量的10％，也需要將巴西現(xiàn)有的甘蔗種植面積擴大40倍。雖然，巴西人總是說“我們巴西很大”，但他們也清楚不可能“騰”出這么多土地用于種植甘蔗。另外，由于甘蔗的品種有強烈的地域性，巴西的技術(shù)路線在別的國家很難走得通。就連非洲、印度、印度尼西亞都無法照搬，更別說主要地處溫帶的中國了。

2、 德國：獨樹一幟

1923年，德國從事煤炭研究的費希爾和托普希發(fā)明了一種技術(shù)，可以將煤炭、天然氣等轉(zhuǎn)化為液體燃料。由于液體燃料使用更為方便，這種后來被稱為“費-托反應(yīng)”的技術(shù)80多年來一直受到業(yè)界的重視。

更為重要的是，對于那些煤炭豐富但缺少石油的國家（比如中國、美國）而言，“費-托反應(yīng)技術(shù)”對保證國家的能源安全有舉足輕重的作用。

但這種技術(shù)有一個致命的弱點：成本過高。因此，除非迫不得已，否則人們很少會采用。“費-托反應(yīng)技術(shù)”第一次被大規(guī)模采用是在二戰(zhàn)期間。當時，被封鎖的納粹德國有90％的柴油和航空燃油供應(yīng)歸功于這一技術(shù)。在種族隔離時期，南非由于受到制裁，開始發(fā)展“費-托反應(yīng)技術(shù)”，并最終使國內(nèi)30％的燃料來自煤炭的液化。

除了成本過高之外，“費-托反應(yīng)技術(shù)”在將煤炭轉(zhuǎn)化為液體燃料的過程中，會產(chǎn)生大量的二氧化碳。這也使得該技術(shù)的推廣面臨環(huán)保的壓力。解決的辦法之一，就是用生物原料替代化石燃料。

“費-托反應(yīng)”也可以將秸稈、木屑等生物原料轉(zhuǎn)化為液體燃料。在德國，一家高科技公司采用這種技術(shù)，每年已可以生產(chǎn)1.5萬噸名為“陽光柴油”的生物燃料。但目前這一工藝仍遠遠落后于以煤炭、天然氣為原料的同類技術(shù)，并且成本更昂貴。

荷蘭能源研究中心的茲瓦特說：“石油價格只有漲到每桶70美元以上，才有可能使利用‘費-托反應(yīng)’生產(chǎn)生物燃料的企業(yè)贏利。”現(xiàn)在，以“費-托反應(yīng)”為核心技術(shù)的能源計劃多為企業(yè)的示范項目，并得到了國家的資金補貼。比如，在德國用“費-托反應(yīng)”生產(chǎn)出的生物燃料將被免除針對其他燃料所征收的重稅。

3、美國：風口浪尖

美國是另一個主要的燃料乙醇生產(chǎn)國，但與巴西不同，它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對的聲音，但美國燃料乙醇的日產(chǎn)量仍從1980年的100萬升增加到現(xiàn)在的4000萬升。目前，美國已投入生產(chǎn)的乙醇生產(chǎn)廠有97家，另外還有35家正在建設(shè)當中。這些工廠幾乎都集中在玉米種植帶。

玉米中用于生產(chǎn)乙醇的主要成分是淀粉，通過發(fā)酵它可以很容易地分解為乙醇。這正是用玉米生產(chǎn)乙醇的優(yōu)勢，但這也是人們反對的原因，因為淀粉是一種重要的糧食。今年美國計劃投入4200萬噸玉米用于乙醇生產(chǎn)，按照全球平均食品消費水平，同等數(shù)量的玉米可以滿足1.35億人口一年的食品消耗。

事實上，在整個生物燃料領(lǐng)域，當前最吸引投資者的并不是用蔗糖、玉米生產(chǎn)乙醇，或是從油菜籽中提煉生物柴油，而是用纖維素制造乙醇。

所有植物的木質(zhì)部分--通俗地說，就是“骨架”--都是由纖維素構(gòu)成的，它們不像淀粉那樣容易被分解（如果容易被分解，木材就沒法保存那么久了），但大部分植物“捕獲”的太陽能大多儲存在纖維素中。如果能把自然界豐富且不能食用的“廢物”纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇，那么將為世界生物燃料業(yè)的發(fā)展找到一條可行的道路。

由于技術(shù)上的限制，目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產(chǎn)量達到商業(yè)規(guī)模，但很多大的能源公司都在競相改進將纖維素轉(zhuǎn)化為乙醇的技術(shù)。最大的技術(shù)障礙是預(yù)處理環(huán)節(jié)（將纖維素轉(zhuǎn)化為通過發(fā)酵能夠分解的成分）的費用過于昂貴。美國加利福尼亞大學的懷曼說：“惟一比預(yù)處理環(huán)節(jié)更昂貴的就是不要預(yù)處理。”要想用纖維素生產(chǎn)乙醇，預(yù)處理環(huán)節(jié)無法回避。

技術(shù)上的不確定性，迫使制造乙醇的大部分投資仍集中在傳統(tǒng)的工藝--通過玉米、蔗糖生產(chǎn)乙醇，但這些辦法無法從根本上解決當前各國面臨的能源危機。為了保證能源安全，美國總統(tǒng)布什說，他的政府計劃在6年內(nèi)把纖維素乙醇發(fā)展成一種有競爭力的生物燃料。

因為發(fā)展能源不可能走犧牲糧食的道路。盡管現(xiàn)在技術(shù)上還存在障礙，但大部分人仍相信，利用纖維素生產(chǎn)燃料乙醇代表了未來生物燃料發(fā)展的方向。美國能源部投入2.5億美元成立了兩個生物能源研究中心，負責研究纖維素乙醇。歐盟在其第七個研究與發(fā)展框架計劃中為纖維素乙醇研究專門預(yù)留出1億歐元的經(jīng)費。BP公司也宣布將在未來10年內(nèi)用5億美元資助生物能源研究。

4、中國：力爭上游

我國農(nóng)業(yè)廢棄物主要是：農(nóng)作物秸稈，每年產(chǎn)量約7億噸，可做為能源用途的約3億噸，約折合1.5億噸標準煤；工業(yè)有機廢水和畜禽養(yǎng)殖場廢水資源理論上可以生產(chǎn)沼氣800億立方米，相當于5700萬噸標準煤；薪炭林和林業(yè)及木材加工廢物資源相當于3億噸標準煤；城市垃圾發(fā)電每年可替代1300萬噸標準煤；此外，一些油料、含糖或淀粉類作物也可用于制取液體燃料。初步估算，近期每年可以利用的生物質(zhì)能源總量約為5億噸標準煤。

2006年底全國生物質(zhì)能發(fā)電累計裝機容量220萬kW，其中蔗渣熱電聯(lián)產(chǎn)170萬kW；農(nóng)林廢棄物、農(nóng)業(yè)沼氣、垃圾直燃和填埋氣發(fā)電50萬kW。2006年，國家和地方發(fā)改委共核準39個生物質(zhì)能直燃發(fā)電項目，合計裝機容量128.4萬kW，投資預(yù)計100.3億元，2006年當年完成5.4萬kW。此外，2006年完成生物質(zhì)氣化及垃圾填埋氣發(fā)電3萬kW，在建的還有9萬kW。 [page]

2006年底全國已經(jīng)建設(shè)農(nóng)村戶用沼氣池1870萬口，生活污水凈化沼氣池14萬處，畜禽養(yǎng)殖場和工業(yè)廢水沼氣工程2，000多處，年產(chǎn)沼氣約90億立方米，為近8000萬農(nóng)村人口提供了優(yōu)質(zhì)生活燃料。

我國已經(jīng)開發(fā)出多種固定床和流化床氣化爐，以秸稈、木屑、稻殼、樹枝為原料生產(chǎn)燃氣。目前用于木材和農(nóng)副產(chǎn)品烘干的有800多臺，村鎮(zhèn)級秸稈氣化集中供氣系統(tǒng)近600處，年生產(chǎn)生物質(zhì)燃氣2，000萬立方米。兆瓦級生物質(zhì)氣化發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)推廣應(yīng)用20多套，十一五期間，國家863計劃支持建設(shè)了6MW規(guī)模的生物質(zhì)氣化發(fā)電示范工程。

我國生產(chǎn)燃料乙醇的原料豐富多樣，如甘蔗、木薯、玉米等。近年來，在全國各地試種雜交甜高粱，獲得了高糖高產(chǎn)品種，其每畝莖稈產(chǎn)量4噸以上。甜高粱莖稈汁液是生產(chǎn)乙醇的優(yōu)質(zhì)原料，十五期間，通過國家863計劃的支持，已開發(fā)出利用甜高粱莖稈汁液、玉米秸稈類纖維素廢棄物等制取乙醇的技術(shù)，并完成了中試裝置的建設(shè)和研究試驗，建成年產(chǎn)5000噸規(guī)模的甜高粱秸稈制取乙醇燃料工業(yè)示范工程及年產(chǎn)600噸規(guī)模的纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術(shù)中試設(shè)施。

生物柴油作為一種優(yōu)質(zhì)的生物液體燃料，是我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的一個發(fā)展方向，目前上處于試驗研究及小規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用。存在的主要問題是成本過高。利用廉價原料和提高轉(zhuǎn)化率是生物柴油市場化的關(guān)鍵，我國應(yīng)重點研究以可再生含油植物為原料制備生物柴油。科技部以將生物柴油技術(shù)列入十一五國家863計劃和國際科技合作計劃。

此外，生物質(zhì)致密成型、生物質(zhì)裂解與干餾技術(shù)也取得了進展。

目前，可以采用如下方法利用生物質(zhì)能：一是熱化學轉(zhuǎn)換技術(shù)，獲得木炭焦油和可燃氣體等品位高的能源產(chǎn)品，分為高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法；二是生物化學轉(zhuǎn)換法，主要指生物質(zhì)在微生物的發(fā)酵作用下，生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品；三是利用油料植物所產(chǎn)生的生物油；四是直接燃燒技術(shù)，包括爐灶燃燒技術(shù)、鍋爐燃燒技術(shù)、致密成型技術(shù)和垃圾焚燒技術(shù)等。從技術(shù)成熟性上看，目前我國生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)處于國際先進水平，而生物燃油特別是生物乙醇的研發(fā)、示范也取得了相當?shù)慕?jīng)驗。

熱解氣化技術(shù)。目前全國已經(jīng)建設(shè)推廣了100多個示范工程。生物質(zhì)發(fā)電在我國已經(jīng)有40年的歷史，其主要原料是稻殼和谷殼，且主要用于大米加工廠。由于發(fā)電規(guī)模小，經(jīng)濟效益差，發(fā)展緩慢，發(fā)電規(guī)模一直維持在60～200kW。

直接燃燒技術(shù)。成型燃料熱性能優(yōu)于木材，與中質(zhì)混煤相當，而且點火容易，便于運輸和貯存，可作為生物質(zhì)氣化爐、高效燃燒爐和小型鍋爐的燃料。

目前我國生物質(zhì)能源開發(fā)存在多種問題。首先，新技術(shù)開發(fā)不力，利用技術(shù)單一。生產(chǎn)酒精、熱解液化、直接燃燒的工業(yè)技術(shù)和速生林的培育沒有突破性的進展。其次，由于資源分散，收集手段落后，我國的生物質(zhì)能利用工程的規(guī)模很小；為降低投資，大多數(shù)工程采用簡單工藝和簡陋設(shè)備，設(shè)備利用率低，轉(zhuǎn)換效率低下。最后，相對科研內(nèi)容來說，投入過少，使得研究的技術(shù)含量低，多為低水平重復研究，最終未能解決一些關(guān)鍵技術(shù)。

另外也存在一些消極因素影響生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。第一，在現(xiàn)行能源價格條件下，生物質(zhì)能源產(chǎn)品缺乏市場竟爭能力，投資回報率低挫傷了投資者的投資積極性，而銷售價格高又挫傷了消費者的積極性。第二，技術(shù)標準未規(guī)范，市場管理混亂。第三，目前，有關(guān)扶持生物質(zhì)能源發(fā)展的政策尚缺乏可操作性，各級政府應(yīng)盡快制定出相關(guān)政策，如價格補貼和發(fā)電上網(wǎng)等特殊優(yōu)惠政策。第四，民眾對于生物質(zhì)能源缺乏足夠認識，應(yīng)加強有關(guān)常識的宣傳和普及工作。第五，政府應(yīng)對生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略地位予以足夠重視，開發(fā)生物質(zhì)能源是一項系統(tǒng)工程，應(yīng)視作實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本建設(shè)工程。

早在19世紀40年代后期，印度就開始使用沼氣和改量爐灶技術(shù)，可再生新能源計劃只在1980年補充能源資源委員會成立之后才真正開始，1982年9月成立了非常規(guī)能源資源部門。非常規(guī)能源資源部門在19世紀80年代的工作集中于各種可再生新能源技術(shù)的發(fā)展、傳播和試驗。這些工作直接由政府資助。然而，政府在可再生新能源技術(shù)上的投資相對于常規(guī)能源來說是比較低的。1980年至1992年間，政府累計在可再生能源方面的支出額僅為115.5億盧布，而在電力方面支出為8120億盧布，在石油方面為3350億盧布，在煤炭方面為1585億盧布。在第八個五年計劃（1992～1997年）中，分配于可再生新能源的資金占整個能源的0.8%。

5、印度：不甘落后

在19世紀90年代早期，印度意識到要加快可再生能源的推廣更需要通過財政手段實現(xiàn)商業(yè)化，而不是通過金融獎勵(與那些私營企業(yè)有關(guān))。非常規(guī)能源資源部門的角色必須從一個執(zhí)行部門轉(zhuǎn)變成能使可再生新能源迅速得到商業(yè)化應(yīng)用的部門。這樣做的部分結(jié)果是，非常規(guī)能源資源部門在1992年7月變?yōu)橐粋€全功能的部(非常規(guī)能源部)。此后，為了刺激商業(yè)化的發(fā)展，市場開發(fā)成為項目的推動力，這又導致了可再生新能源技術(shù)推廣的成倍增長。印度或許是世界上唯一擁有獨立的推廣可再生新能源部門的國家。

在過去20多年里，印度可再生能源規(guī)劃的數(shù)量、技術(shù)成熟度及范圍都有了很大增長。從19世紀80年代開始的計劃，主要涉及大規(guī)模示范及由政府補貼的能源服務(wù)擴展活動，即向農(nóng)村地區(qū)提供沼氣、改進灶爐及太陽能。目前，商業(yè)化是關(guān)注的重點——通過私人部門參與風力、小水電和生物質(zhì)燃燒/氣化發(fā)電，以及太陽能和其他形式的可再生能源的工業(yè)應(yīng)用。印度的非傳統(tǒng)能源資源部有兩個目標，一是到2007年，18000個沒有電力供應(yīng)的邊遠鄉(xiāng)村獲得電力；二是到2012年，另外增加10000MW的發(fā)電量。

印度希望在新能源及可再生能源技術(shù)方面能世界領(lǐng)先。其推進生物質(zhì)能利用與世界同步。實現(xiàn)生物質(zhì)能潛力必需開發(fā)和部署新技術(shù)和現(xiàn)有技術(shù)。非傳統(tǒng)能源資源部已進行了技術(shù)開發(fā)并在一些前沿領(lǐng)域啟動了研究計劃。

項目的設(shè)計與開發(fā)，以及大規(guī)模示范項目的建立推動了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，這些示范項目有國家沼氣開發(fā)規(guī)劃、改良爐灶規(guī)劃和風能計劃。通過這些規(guī)劃，建立了可再生能源技術(shù)生產(chǎn)基地。政府獲得這些可再生能源技術(shù)的設(shè)備以傳播項目或賣給消費者。為了生產(chǎn)尚促進技術(shù)更新并確保政府獲得的設(shè)備的質(zhì)量，各個技術(shù)支持中心在各個大學建立起來。這些設(shè)備及補貼通過聯(lián)邦負責機構(gòu)發(fā)到消費者手中，這些機構(gòu)也負責售后服務(wù)以及消費者支持。

該政策在支持可再生新能源技術(shù)的設(shè)計、發(fā)展、試驗、部署方面成功地創(chuàng)造了一個公平的、并有相當規(guī)模和多樣化的生產(chǎn)基礎(chǔ)，以及一套公共基礎(chǔ)設(shè)施（技術(shù)支持團體、基金，以及負責機構(gòu)）。不過，除了政府支持外，對這些可再生新能源的商業(yè)化需求仍然相當有限。這在相當大的程度上是由于這些設(shè)備的低可靠性，對可再生能源發(fā)電缺乏有利的稅收政策和在設(shè)計和銷售包裝方面缺乏消費者所想要的特征（就服務(wù)和金融承諾而言）。

為了集中加強商業(yè)化、市場導向及使更多的私營企業(yè)介入進來，通過各種技術(shù)的橫向合作，使各項技術(shù)以最終應(yīng)用為目的，非常規(guī)能源部在1993年重組后，負責以下幾個領(lǐng)域（a）農(nóng)村能源，（b）城市和工業(yè)能源，（c）電力能源。通過重組，重點轉(zhuǎn)移至在各自領(lǐng)域內(nèi)提高可再生新能源技術(shù)政策、規(guī)劃及聯(lián)系。每個這樣的部門現(xiàn)在由綜合的部門組成，服務(wù)于不同的能源需要，例如，烹飪能源現(xiàn)在由農(nóng)村能源部門綜合處理，而不是由個別的技術(shù)單獨來實施。

部門結(jié)構(gòu)的變化已經(jīng)引起規(guī)劃側(cè)重點的顯著變化。例如，到1992為止，沼氣規(guī)劃傳統(tǒng)上是可再生能源中單個項目中最大的，其占資金分配總額的一半以上。所有其他單個項目所獲得的資金都在10%以下。然而，就數(shù)量而言，改進的烹飪能源是推廣最大的項目。目前，農(nóng)村能源部分包括沼氣和爐灶項目擁有最大的資金分配額。

總而言之，項目的設(shè)計與開發(fā)，大規(guī)模示范項目的建立推動了相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展，且印度結(jié)合商業(yè)與傳統(tǒng)資源的能源結(jié)構(gòu)，以及為了集中加強商業(yè)化、市場導向及使更多的私營企業(yè)介入進來，通過各種技術(shù)的橫向合作，在一定程度上加速了印度生物能源的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化。