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乙醇汽油路在何方

2017/9/22   关键字:   来源:[互联网]
  [中国石油新闻中心2017-09-21]
  世界主要燃料乙醇生产国产量
  数据来源:全球可再生能源网,第一财经研究院
  对于中国的能源行业从业者而言,过去的一段时间不算太平。先是工信部副部长在行业论坛上透露,工信部正启动相关研究,论证中国停止生产销售传统燃油汽车的时间表,引发了市场的热烈反响。而后,全球顶级轿车厂商奔驰宣布了一个爆炸性消息:将在2022年之前将旗下整个汽车产品线全部电动化,传统燃油车型将全面停产停售。几乎同时,国家发展改革委、国家能源局、财政部等十五部委也重磅下发了《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》(简称《实施方案》),让乙醇汽油再次成为业界关注的焦点。
  这一系列事件放在一起看,几乎定义了交通领域的能源发展方向。在新一轮行业趋势变化中,传统燃油汽车及汽油供应商受到的冲击无疑最大,可以说是“腹背受敌”,因为无论是交通电气化还是乙醇汽油,都会在不同时间尺度内逐渐吞噬燃油汽车制造商及油气供应商的市场空间。短期来看,在汽油中添加10%乙醇对汽油消费量的替代效应是立竿见影的。而长期来看,未来交通系统的全面电气化几乎已经成为各国政府的共识。在中国部委首次表态“全面禁售燃油汽车”之前,英国、法国、德国、荷兰、挪威等国均已明确表态,连同样作为发展中大国的印度也宣布要在2030年停售燃油汽车;另一方面,各大汽车生产商为争夺电动汽车市场,纷纷开始提早战略布局,史无前例地将发展电动汽车业务的重要性置于核心的传统燃油车之前。
  电动汽车的话题一直不绝于耳,但当前电动车保有量有限,且大多属于政策性增量而非对燃油车的绝对存量替代,因此尚未对中国汽油消费产生根本性的冲击。而乙醇汽油对交通汽油替代的影响则更直接、更紧迫,因此业界对此的反应也较为热烈。国标GB18351-2013规定,车用乙醇汽油(E10)由不添加含氧化合物的车用乙醇汽油调合组分油加入10.0%±2.0%的变性燃料乙醇调合而成。考虑到乙醇汽油与普通汽油之间约3.8%的热值差距难以带来消费体量的显著变化,在已经开展乙醇汽油推广的11个省市区及浙江、广东、江西、海南等新核准推广省市区,乙醇汽油将替代约等于国标规定的10%汽油消费量。再加上此次下发的《实施方案》明确要求到2020年在全国范围内基本实现全覆盖,受此影响的燃油车数量将迅速增长。对比去年全年汽油表观消费量3.8%的增长,乙醇汽油对中国总体汽油消费量的影响不容小觑。
  乙醇汽油不仅会对汽油消费产生影响,同时也与国家粮食供需紧密相关。笔者认为,结合农业供给侧结构性改革、利用乙醇汽油合理解决超期粮食库存问题是国家制定《实施方案》的首要动机,而缓解大气污染、调整能源结构都是顺应国家可持续发展整体战略的协同效益。因为,从根本上来说,推广粮食制乙醇汽油的前提是保障国家粮食安全,即便出于环保、节能等目的,国家也绝不可能在粮食储备不足的形势下让乙醇汽油来“与人争粮”。只有在粮食供应得到充分保障的情况下,关于如何更好利用这些“陈化粮”的政策讨论才有意义。如果纯粹为了推广乙醇汽油,煤制乙醇的方式比生物燃料乙醇更加值得提倡。需要指出的是,得益于国内每年超过4亿吨可利用的秸秆和林业废弃物资源,未来国家会着重推广以秸秆等农林废弃物为原料的纤维素燃料乙醇,力争在2025年实现纤维素乙醇的规模化生产,同时“适度”发展以玉米、木薯等为原料的粮食燃料乙醇。因此,无须担忧推广乙醇汽油会对国家粮食安全产生影响;反过来,也不必过于担忧乙醇汽油的发展会由于粮食供需形式的变化而停滞。
  从全球燃料乙醇发展的经验看,推广燃料乙醇还可以缓解对石油燃料的过度依赖,为国家能源安全战略服务。与当前中国的可再生能源政策受环保因素驱动不同,二十世纪70年代美国国会出台燃料乙醇发展计划是出于保障国家能源安全的目的。目前,美国已成为世界最大的燃料乙醇生产国,其产量超过世界总产量的一半。每年4000多万吨的燃料乙醇使美国的能源自给率提升了8个百分点。巴西是仅次于美国的全球第二大燃料乙醇生产国,也是全球唯一不提供纯汽油燃料的国家(所有汽油都要求添加乙醇)。中国生物燃料乙醇年消费量近260万吨,产业规模居世界第三位。中国目前的石油对外依存度较高,通过推广乙醇汽油,中国有很大的潜力来降低石油对外依存度。
  国家鼓励发展乙醇汽油更多是从调控粮食市场、优化能源结构、改善生态环境、保障能源安全等国家战略高度出发。而消费者关注更多的是切身的加油经济性及驾车体验、对发动机的影响等方面。出发点的不同使得市场对于是否应该大力推广乙醇汽油呈现两方面的观点,引发了关于乙醇汽油“好”与“坏”的激烈交锋。据报道,由于担忧乙醇汽油存在油耗大、有腐蚀性、动力不足等方面的缺点,有些推广乙醇汽油试点地区的车主甚至驱车跨省去加普通油。然而,根据中石化炼油工艺专家任满年等人测试,乙醇汽油和普通汽油在汽车动力性方面基本没有区别;此外,清华大学环境学院吴烨教授的实测结果也表明,乙醇汽油与普通汽油在油耗上的差距可以忽略不计。因此,要提高公众对乙醇汽油的接受度,一方面要做好科普宣传,让公众了解乙醇汽油的真实作用;另一方面,汽车生产商可以在关键部位做细微的技术调整,如主要零部件不再使用易受乙酸腐蚀的金属材料等。
  对于石油石化企业而言,生物燃料乙醇的生产和推广既是机遇也是挑战。在当前空气污染严重、机动车减排压力十分严峻的形势下,交通领域化石能源的清洁利用必须与可再生能源的开发利用相辅相成。据美国环保署(EPA)研究结果表明,加入10%乙醇替代常规普通汽油,可减少汽车尾气中PM2.5排放达36%至64%,减少致癌物苯排放达25%。正是由于乙醇汽油在环境保护方面的出色表现,汽油才不至于像煤等污染更严重的化石能源一样被愈发严格的环境政策所限制,油气供应商才能继续保有较高的市场消费量。但与此同时,油气企业也面临多种汽油替代能源的挑战,不仅包括交通电气化和燃料乙醇的崛起,还有氢能、燃料电池等多种新技术产业化带来的冲击。因此,油气企业必须未雨绸缪,顺应能源供应趋势的转变,在做好提供高质量清洁油品本职工作的同时,积极布局转型,以便在清洁、高效、智能的未来能源供应体系中占有一席之地。(作者杨驿昉为第一财经研究院研究员)
  使用乙醇汽油对爱车有何影响
  是否会影响汽车动力性能?
  醇类不同于汽油,它含氧量高、气化潜热大,降低缸内温度的同时,燃烧更加充分,这样就提高了热效率,所以最大扭矩能比纯汽油发动机更大。不过研究表明,在低速工况时,使用乙醇汽油的扭矩要小于传统汽油。
  是否会增加油耗?
  醇类燃料热值低,汽油的热值为43.03兆焦耳/千克,乙醇的热值为26兆焦耳/千克,“功力”仅相当于普通汽油的60%。但是,E10乙醇汽油的热值比普通汽油理论上只差3.8%,也就是说,如果一辆轿车一箱油能跑500公里,那么加E10乙醇汽油就能跑480公里,相差并不大。而且乙醇的辛烷值高,弥补了1%~2%的油耗损失,再加上它本身含氧,可促进汽油燃烧更加充分。
  是否会腐蚀燃油系统部件?
  乙醇本身不会腐蚀金属部件,乙醇燃烧后的产物是水和二氧化碳,也不可能腐蚀金属部件。不过,在整个燃油系统,很多管路和密封垫片都是橡胶制品。乙醇作为一种常用的溶剂,会对橡胶件产生轻微的腐蚀。但目前的E10乙醇汽油,其浓度还不至于严重腐蚀橡胶件,只是长期来看会有轻微的作用。