提要：以农产品为主要原料的生物燃料产业目前在世界上发展很快，该产业的发展将对世界发展产生重大影响。本文在介绍了国外生物燃料产业发展现状和趋势的基础上，重点以美国为例，分析了生物燃料产业发展对全球食品价格、世界农产品贸易、农民收入、能源结构和环境等方面的影响。   

一、引言

生物燃料是以生物质为载体的能源，直接或间接来源于植物的光合作用。生物质主要指薪柴、农林作物、农作物残渣、动物粪便等。地球上的植物每年生产的生物燃料量，相当于目前人类每年消耗矿能的20倍。发达国家早在20世纪60年代就开始利用粮食、甘蔗秆等高能植物制造燃料酒精、生物柴油等。目前世界广为流行的生物燃料主要是生物乙醇和生物柴油。   

随着燃料价格的上扬和各国政府的大力支持，生物燃料产业在近年得到了飞速发展。生物燃料产业的发展到底会对全球食品价格、农业生产等产生怎么样的影响？是目前人们普遍关心的问题。本文将在介绍国外生物能源发展的现状和发展趋势的基础上，探讨其对食品价格、能源结构、国际农产品贸易以及环境等产生的影响。

二、国外生物燃料产业的发展现状与趋势

目前，生物燃料在一些国家已实现规模化生产和应用。2006年，全世界燃料乙醇的总产量约为3000万t，生物柴油总产量约220万t。总体而言，世界液态运输燃料的1％左右是由生物燃料提供的。生物燃料产业在国外发展是不平衡的。   

(一)美洲   

美洲被公认为发展生物燃料的先行者和排头兵，其中巴西和美国生产的燃料乙醇已占全球总生产量的70％左右。   

巴西利用20世纪80年代油价低迷、各国发展替代能源动力不足的空隙，发挥本国甘蔗产量高的原料优势，抢占了燃料乙醇发展先机，成为当今世界最大的燃料乙醇生产国和消费国。2004年巴西燃料乙醇产量42亿加仑(1加仑约为3．785L)，2005年44亿加仑，2006年达到46．2亿力加仑，约相当于全球总产量的38％。据巴西矿产能源部公布的资料，2005年甘蔗能源在全国所产2．186亿t石油当量能源中占了13．9％。目前，生物能源已成为巴西第三大能源。估计到2010年，正在建设中的100多个甘蔗乙醇蒸馏厂将有一半投产，届时生物能源将超过水能和电能跃升为巴西的第二大能源。巴西还从粮食、大豆、动物脂肪等农副产品中提炼生物燃料，其投入国内消费市场的生物燃料已为国家节约了1 200亿美元的外汇。   

巴西现有320家乙醇生产厂，今后5年内还将增加50多家。为满足市场需求，该国有关公司计划今后5年内投入约60亿美元建设新甘蔗种植园和乙醇工厂。最近巴西发布计划，要求今后10年内将使乙醇汽油推广到近50％的车队。今后10年内，乙醇消费量将增加到60亿加仑／年。   

至于生物柴油，巴西正在实行生物柴油计划，即在现成柴油中添加2％的生物柴油。政府规定，到2008年将强制性实施这一措施，到2013年再将添加比例扩大到5％。鉴于石油价格仍在攀升，而且在建设中的十几家生物柴油厂工程进展迅速，政府开始研究把上述目标提前实现的可能性。   

美国是仅次于巴西的燃料乙醇大国。美国的乙醇产量自2001年以来已翻了一番，目前乙醇已占美国运输用燃料的3％。2005年美国生产燃料乙醇39亿加仑，约占全球总产量的33％。美国生物乙醇的原料主要以玉米为主。据美国可再生燃料协会统计，截至2006年7月初，美国投入运营的乙醇装置已有101套，总年产能力为48．2亿加仑。并有34套新装置和7套扩建装置在建设中，将增加生产能力超过22．2亿加仑／年。2000年美国玉米产量只有6％被用于乙醇生产，2006年这个比例增至20％。目前燃料乙醇已成为美国玉米用量的第三大产业。   

发展燃料乙醇和生物燃料是美国能源政策的重点，美国国会于2005年8月通过综合能源法，其中很重要的一项内容是可再生燃料标准(RFS)。RFS要求在汽油总组成中加入特定数目的可再生燃料，而且每年将有递增。美国可再生燃料需求将从2006年40亿加仑／年(占汽油总量约2．8％)增加到2012年75亿加仑／年，此后将保持2012年可再生燃料与全部汽油的比例。在RFS要求下，美国近50％的汽油将需要调和乙醇，典型调入量为10％。布什总统在2007年初的国情咨文中提出，2017年前美国可再生或可替代能源(包括生物燃料)年产量要求达到350亿加仑。美国能源部(DOE)已制定了2010年以农作物为原料的大规模一体化生物炼油厂生产计划。   

为了推动燃料乙醇业的发展，美国政府对国内玉米种植者提供减税优惠，对生产汽油——乙醇混合燃料的公司提供每加仑51美分的补贴。至于生物柴油，在美国也有发展。目前，美国有4家生物柴油生产厂，总能力为30万U年，2005年生物柴油总生产量为7 500万加仑(26万U年)。   

在开发生物燃料方面，其他拉美国家也不甘落后。阿根廷是拉美地区另一个生物燃料生产大国，目前其生物燃料年产量为5 600万L。阿根廷计划在未来两年内加大投资力度，力争实现生物燃料产量翻几番。   

(二)欧盟   

2003年5月，欧盟通过了一项关于生物燃料使用的法令，推动了欧盟乙醇燃料和生物柴油的生产，按照这项法令，到2010年底生物燃料占燃料消费的比例要达到5．75％。2004年欧盟生产了5．26亿L乙醇和22亿L生物柴油。   

德国已成为全球最大的生物柴油生产国。生物燃料的大规模推广对德国能源战略具有重要意义。目前，生物燃料已占德国再生能源市场的60％以上。生物燃料的来源包括植物、木材、沼气、可生物降解的家庭生活垃圾及工业垃圾等。在推动“第一代生物能源”大规模商业应用的同时，德国也在加紧开发更加经济环保的“第二代生物能源”。新一代生物能源技术将直接利用农业秸秆、木材、木屑以及动物粪便等作为能源原料，以有效解决目前生物燃料发展中存在的生态问题，且生产成本更低、能源转换效率和质量更高。   

从2003年开始，法国政府采取了一系列措施，促进生物能源的开发，鼓励生物能源的利用。2003年，法国用于生物燃油原料种植的面积达32万hm²，当年生物燃油产量为41万t，其中80％为生物柴油。政府计划，到2010年用于生物燃油原料种植的农田面积将达到200万hm²。法国政府2006年3月宣布，计划投资10亿欧元建设10套生物燃料装置，旨在2008年生物燃料占燃料消费的比例达到5．75％、2010年占7％、2015年占10％。法国计划到2008年生物燃料能力翻两番，达到300万t/年。这些装置将采用包括谷物和甜菜在内的原料，生产生物柴油和生物乙醇。   

英国于2004年建成欧盟最大生物柴油厂，年产量达25万t。生物燃料公司计划使生物柴油年产量达75万t。英国利兹大学开发出利用葵花子油生产氢的新技术，所获得的氢气纯度高达90％，可为汽车及家用燃料电池提供高效、清洁的氢产品。英国还利用甜菜等植物生产生物丁醇，经与传统汽油混合后，在加油站销售。   

芬兰政府于2007年10月向该国议会提交了在其交通运输体系中增加生物燃料比例的法案，要求芬兰能源供应商在其提供的用于交通运输的燃料中，逐年提高生物燃料的比例，预计到2008年至少达到2％，2009年达到4％，2010年至少要达到欧盟所要求的5．75％的目标。未达标者要被罚款。芬兰政府同时决定增拨900万欧元以支持第二代生物燃料开发。   

(三)亚洲   

日本认定生物燃料是解决其能源需求的重要途径，正利用工业和科技优势加快发展燃料乙醇，并进行全球布局。三菱等大公司计划在巴西投资设厂，日本发展银行投资3亿多美元用于共同生产和研发。三井银行和巴西石油公司合作，在巴西筹建输送燃料乙醇的专用管道，在日本设立专门进口巴西燃料乙醇的机构。日本计划2010年40％的机动车使用生物燃料。   

在东南亚，泰国热衷于减少石油进口，并对国内甘蔗和木薯种植者提供支持，并准备在2007年推行10％乙醇混合燃料。泰国能源部已决定2007年在泰国禁用甲基叔丁基醚(MTBE)，并决定从2008年起，销售的91号汽油将掺入10％乙醇。泰国发展生物柴油计划于2001年7月发布，泰国石油公司承诺每年收购7万t棕桐油和2万t椰子油，实施税收减免，第一家生物柴油装置已经投运。    菲律宾很快将实行2％生物柴油，以支持椰子生产者。菲律宾投资6．5亿比索(1比索约合0．17人民币元)建设的椰子生物柴油厂于2006年5月初投产，年产生物柴油6000万L，成为亚洲首座大型生物炼油厂。2007年将实行5％乙醇混合燃料。菲律宾政府通过法案，将用生物乙醇逐步替代汽油，作为交通运输燃料。这项生物乙醇计划将在全国供应的汽油中混入不少于5％的乙醇，而这一比例将在法案实施4年后提高到10％。   

新加坡油化学公司Peter Cremer公司将在新加坡裕廊岛投资2000万美元建设20万t/年生物柴油装置。在马来西亚和印度尼西亚，棕桐油行业受国家柴油燃料增长的影响而获得了支持。印度尼西亚于2006年建设4套中型生物柴油装置，以推进替代能源的应用。   

在印度，利用糖类乙醇在全国大部分地区推行5％乙醇混合燃料的项目重新启动，政府计划逐步将乙醇混合比例提升到10％至20％。目前，印度已有9个州和另外3个地区指令调和5％乙醇。   

三、国外生物燃料产业发展产生的影响

(一)对全球食品价格的影响   

目前美国已经有上百家工厂生产乙醇燃料，2005年，用于生产酒精汽油的玉米占全美产量的12％。2006年，112个酒精燃料工厂共生产了50亿加仑酒精燃料，消耗的玉米数量占全国总产量的20％。目前，全美有大批酒精燃料工厂即将投产或正处于建设之中，预计到2008年，生产酒精燃料所消耗的玉米数量将会超过全国总产量的50％，耗费大约1．3亿t玉米。而且有专家预计，到2008年，美国约有30％的粮食可能会用于生产乙醇，这将导致粮食库存大大下降。供给的变化导致食品价格上升在所难免。如2006年美国玉米产量是历史上第三个收成最好年份，总产量达105亿蒲式耳(1蒲式耳=35．239L)，玉米的价格却上升了，很大的原因就是乙醇发展消耗对玉米的需求超过了供给。随着全球化的深入，各国经济相互影响，一个国家产品价格的上扬同样可以传递和影响到另一个国家。生物燃料热潮将使全球农业发生一系列巨大变化，玉米价格上涨是一种不可逆转的趋势，并且仅仅是巨变的开端，由此引发的其他农产晶、畜产品甚至整个食物价格的上涨。   

目前全球食品价格已经普遍上涨，据美国商务部调整季节变动后的数字显示，2007年以来美国国内食品价格已经上涨了6．7％，如果2007年余下时间食品价格照此水平上涨，这将是1980年以来最大的年增长幅度。   

据英国消费者价格指数显示，英国截至目前的食品价格年增长率达到了6％，是近6年来的最高水平。据最新一期中国香港《经济导报》报道，2007年6月15日，法国小麦期货价格上涨至181欧元，创下自1998年该合约推出以来的最高价位。美国芝加哥7月小麦合约价格跃升28．5美分，达到每蒲式耳6．18美元的11年新高。亚洲国家同样没有逃过此轮食品价格上涨的风波。食品价格的上涨的最强大推动力来自于农业原材料——粮食价格的上涨。世界银行的分析报告指出，目前全球粮食库存处于30年来的最低水平。国际谷物理事会(IGC)称，尽管2007—2008年全球粮食产量将增长6．2％，达到创记录的16．66亿t，但产量仍跟不上全球消费量。IGC预测，2007年全球粮食消费量将达到16．80亿t，较2006年增长3．1％。市场需求大于供给的状况，必将引起粮食价格的上涨。   

国际货币基金组织在《世界经济展望》报告中警告说，对生物燃料的需求已经导致玉米和大豆价格的上升。世界银行报告也指出，世界粮食价格自2006年至今已经上涨了约20％，玉米和小麦价格已双双触及十多年来最高水平。粮食价格的上涨除了因为经济的快速发展外，与全球范围发展生物燃料有着千丝万缕的联系。   

(二)对食品生产和消费等相关主体利益的影响   

由于食品价格上涨而引起的相关利益主体有：农民、食品加工企业(包括饲料的加工)、种子化肥等生产资料的供应商、最终消费者以及政府。   

对于从事种植业的农民来说，毫无疑问是最大受益者。一方面，农产品原料价格的上涨，可以使农民获得很大的收益；另一方面，土地的升值，也将给农民带来一部分利益。芝加哥联邦政府储备银行(Federal Reserve Bank of Chicago)对美国7个主要农业州的统计数据显示，2006年农田价值上升了9％，是自20世纪70年代以来增长最大的一年。基于对213个农业银行的调查表明，2007年第一季度农田价值比2006年第四季度上升了5％。虽然由于原料上涨也会导致化肥、种子等投入成本的上涨以及其他食品价格的上升。不过总体来说，由于生物燃料的发展农民的收入会大于支出。   

对于从事畜牧业为主的农民来说，由于喂养牲畜所需的饲料成本的上升会相应损失一部分利益，但是损失不会很明显。原因主要有两方面：一方面，饲料的上升必然会使牲畜的售价相应地上升，即增加的成本最终将会转嫁给消费者；另一方面，生物乙醇的生产还会产生副产品——干酒糟(GGDS)，一种很好的牲畜饲料，可以节省其生产成本。   

对于食品加工企业和饲料加工企业来说，虽然食品公司可以将价格上涨成本转嫁到消费者身上，但农产品原料价格持续上涨的前景意味着食品行业利润可能受到挤压。   

对于城市消费者来说，应该是利益的最大损失者。农产品价格上涨，将不可避免地引起其他产品价格的上涨，人们的日常生活费用也随之增加。除此之外，其正常的生活秩序也将不可避免受到直接冲击。由于食品价格的进一步上扬，消费者必然会增加用于食品的支出，与此同时减少其他方面的支出，从而影响其对其他物品的需求和整个社会的购买力。   

对于种子、化肥、农药等生产资料供应商来说，应该是有利的，特别是对于转基因品种和农药等供应商特别有利。由于随着生活水平的提高，人们对于食品的安全尤为关注，转基因食品对人体的利弊目前尚存疑问，影响了转基因品种的推广。与供给人畜食用的粮油、蔬菜和饲料植物相比较，发展燃料植物的优势突出：一是没有转基因植物对人类健康的担忧；二是除了要考虑对环保的影响外，可容忍较大的农药残留量；三是许多燃料植物具有耐贫瘠、耐干旱的特点。这为转基因品种的大面积推广提供了可能，农药、化肥等也是如此。  

对于政府来说，生物乙醇的发展给美国农业的发展带来了高收益，可以减少很大一部分对于农产品的补贴，减轻了政府的财政负担。据统计，2006年，美国政府提供的农产品补贴为88亿美元。玉米价格上涨后，2007年农产品补贴有望下降到21亿美元。   

(三)对国际农产品贸易的影响   

作为全球最大的玉米出口国，美国玉米出口比例占到全球出口总量的70％，生物燃料的发展意味着玉米以及由此相关的农产品出口将会受到影响。玉米原料转化生产乙醇的工厂全部集中在玉米产地，美国国内乙醇工业消耗的玉米或是因为种植玉米而导致的其他农产品的数量减少都将会引起美国农产品出口的减少。根据美国农业部发表的统计数据，美国在2005—2006年用于制造乙醇原料的玉米约有4000亿t．对世界各国玉米输出量为5 300万t左右。但是，预计2006—2007年将有5 400万t玉米提供给制造乙醇工厂作为原料使用。相隔只有1年，用于制造乙醇原料的玉米就增加了35％，这个数量相当于美国玉米年产量的20％。可以想象，待库存耗尽之时，玉米的出口量将大大减少。面对着食品价格的上涨和粮食供求关系的失衡，许多国家纷纷调整自己的进出口管理政策。如印度政府宣布2007年全年禁止小麦出口，乌克兰对小麦出口实行了许可证和配额制度，使小麦出口实际上陷于停滞，澳大利亚、南美洲等粮食出口地纷纷开始提高了粮食出口价格，影响了玉米等主要粮食产品的国际贸易。   

(四)对能源结构的影响   

以前阻碍生物燃料产业发展的主要原因是其价格比较高，导致生物燃料很难打开市场。一旦技术成熟，成本降低，生物燃料将会以不可抵挡之势在全球范围内扩散，世界能源结构的改变趋势将不可逆转。目前，巴西乙醇售价折合成油价约25美元／捅，远低于原油价格。在美国和西欧，因农作物产量低和工人工资高等原因，乙醇和生物柴油的生产成本在50美元／桶左右，也低于目前的原油价格。另外，美欧对生产生物燃料提供政府补贴，刺激了生物燃料的生产。   

目前，世界上已有约45个国家将发展植物柴油列入本国替代能源发展计划。据联合国能源机构调查，过去10年，全世界用于发展植物柴油方面的科研支出达55亿美元，年均增长12．5％。专家认为，如果可以实现完全转化，目前全世界植物生物质能源(主要是森林)每年生长量相当于600亿-800亿t石油，为全球石油开采量的20-27倍。50年后“能源植物”将改变地球的能源结构。   

(五)对环境的影响   

生物燃料是否环保要看其从产生到消耗的全过程所产生的对环境的影响。就生物燃料本生而言，毫无疑问是一项环保型能源。美国明尼苏达大学研究人员的研究发现，生物柴油较普通柴油的温室气体排放量低41％，生物乙醇较汽油的温室气体排放量低12％。燃烧产生的能量都大于人们在种植和提炼过程中投入的总能量，其中生物柴油所产能量比投入能量高93％，而乙醇燃料所产能量比投入能量高25％。然而生物燃料对环境的危害主要发生在原料生产过程中。目前广泛使用的生物燃料的原料如玉米、大豆、甘蔗的种植导致了一定的环境问题。再拿美国的生物乙醇为例，种植玉米时需要花费大量的氮、磷肥料和杀虫剂，通常在生产乙醇的过程当中会对空气、水和土壤造成一定的污染，大量使用乙醇也会加速全球温室气体的排放。此外，由于生产价格的提高，原本玉米—大豆轮种的农民由于利益的驱使改种玉米，这对于生物多样性、害虫的防治、土地的保护等是不利的。发展生物燃料产业还会与粮食生产、森林保护等其他用地方式产生矛盾。在热带地区，对热带雨林的乱砍滥伐，会严重破坏生物多样性。巴西为获取乙醇原料而大面积种植甘蔗，为扩大汽车“饲料”的种植面积，已经有数百万公顷原始森林被毁。在温带地区，这些危害主要来自施肥过量和机械化耕种。但生物燃料的未来发展趋势——第二代生物燃料，用生活垃圾和农作物废渣等作为生物燃料的原料是比较理想的选择，因为这种原料无论在生产和加工都不会给环境造成严重危害反而会净化环境。

来源：《世界农业》 2008年第04期

作者：浙江大学农业现代化与农村发展研究中心  王鑫鑫；郭红东