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目前谈到生物能源,虽然来源有很多种(例如玉米、甘蔗、多年生的草类、以及农林业副产品譬如秸秆),但是真正做到大规模商业化生产的目前仍然是美国的玉米和巴西的甘蔗,二者都是把其中的糖发酵转化为乙醇,技术难度和成本都比较小,也是发展最早目前最成熟的技术,从上世纪七十年代的石油危机就开始了,也叫第一代能源作物。
另外一些提到的,例如多年生的草类(如switchgrass,miscanthus)以及农林业的副产品如秸秆、锯末之类的(第二代能源作物),都是转化生物质纤维素为乙醇,难度更大成本也更高。另外还有以藻类为原料的我不熟悉,但是据我所知目前也只是在理论和试验的范围。谈到生物能源的前景,那么就我所了解的以上这两种生物能源在北美的情况介绍一下。另外声明,本人是纯纯的文科生目前念书也是经济类,对具体生物能源技术尤其是原理和实际操作的理解并不是十分到位,如果有错误欢迎大家讨论指出。
首先,无图无真相。下面是1999-2013年美国的玉米乙醇产量。绿线表示的是产量上限,红线表示的是实际产量。事实上我们可以看出,美国的生物乙醇行业从05年开始进入快速发展时期,但是到了08年名义产量的增长就趋于停滞了,到了11年实际产量也接近了名义产量的上限。
要分析这其中的发展原因,考虑到当前玉米乙醇行业的技术相对比较成熟成本显著下降空间有限,主要要看原材料和政策这两个因素。在政策方面,无可否认新能源的发展与政府的强力支持是息息相关的。美国政府对玉米乙醇的政策扶持顶峰在2004年,对于每加仑乙醇的政府补贴为$ 0.51 (之前为$0.4),而其产量也随之迎来了高速发展,大量的新工厂得以建立。如下图所示,如今的玉米乙醇工厂基本覆盖了所有的美国主要玉米产区(绿点表示工厂,黄色越深则产量越高)。
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