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1、第三章生物柴油的全球概况生物柴油在近年来在全球得到了蓬勃的发展，本章节是介绍目前全球生物柴油发展的基本情况，为生物柴油的商业用途提供参考。第一节 全球生物柴油基本概况近年来生物柴油发展迅速，其中以欧洲发展最快。欧盟主要以油菜籽为原料生产生物柴油，2001年产量超过100lO4t，预计2003年达230lO4 t，2010年达830lO4t。德国2001年在海德地区投资5000万马克，兴建年产10lO4t的生物柴油装置，现有90多家生物柴油加油站，生物柴油在奔驰、宝马、大众、奥迪轿车上广泛应用。意大利实行生物柴油零税率政策，目前拥有8个生物柴油生产厂，总生产能力为752lO4 t年。法国亦实行生
2、物柴油零税率政策，现有7家生物柴油生产厂。奥地利有3个生物柴油生产厂，总生产能力为55 lO4t年，税率仅为石油柴油的46。比利时有2家生物柴油生产厂，总生产能力为24lO4t年。美国主要以大豆为原料生产生物柴油，现有4家生物柴油生产厂，总生产能力为30lO4 t年，规划到2011年将生产115lO4 t，根据美国能源部的统计，2001年美国生物柴油消费量85lO4 t。亚洲一些国家也在积极发展生物柴油产业。日本是较早研究生物柴油的国家，1999年建立了用煎炸油为原料生产生物柴油的工业化实验基地，目前日本生物柴油年产量已达40lO4t。泰国第一套生物柴油装置已经投入运行，泰国石油公司承诺每年收
3、购7lO4 t棕榈油和2lO4t椰子油，实施税收减免政策。韩国等也在向全国推广使用生物柴油。一、政策和法律近年来很多国家的法律规范都已经制定出来并处于实施阶段，这些法律规范是根据不同的政策目标和激励措施而改变的，具体情况如下：减少当地有害污染物的排放风险（如CO，HC，PM，NOX，PAH）：典型的案例为“清洁空气法”（USA），“燃料质量标准”（EU），“Off-Road发动机的EPA标准”（USA），在“燃油排放项目I和II”中定义的私家车及载重卡车的“EURO排放标准”（EU）。减少温室气体排放产生的风险及由此造成的气候变化。欧盟新颁布的“生物柴油应用促进法”及德国在矿物油燃油税的基础上
4、增加了一个特别的温室效应税；ACEA的无偿协议和欧洲委员会制定的至2008年排放物限制140g CO2 /km。 减少运输环节能源供应的风险：美国EPA法案；欧盟新颁布的“促进使用生物柴油的法案”降低有毒残余物产生的环境风险。“规定”指出在康斯坦茨湖上行驶的所有船都只能使用可生物降解的燃料。进一步来说，宏观因素如创造就业机会和提高贸易平衡方面法规的调整也是普遍涉及的范围。二、原料来源和适用性在1997年12月份之前的报告中全球范围内商业用途的生物柴油生产中菜籽油是占主导地位的原材料，在分析德国、法国、奥地利、捷克、丹麦、斯洛伐克以及瑞典这些主要的生物柴油生产国时，这种情况较为明显。然而目前这种
5、情况已经有了很大的变化，混合多种原料成为其主要的原料来源：菜籽油：由于其优越的特性（如相对高的氧化稳定性、碘值IV低于120、可接受的冬季操作性以及单位面积的高油菜产量）使得菜籽油占据了原料市场的主导地位。向日葵油：过去的一段时间内，向日葵的产量比油菜籽低，但它是温暖干燥天气国家的一种代表性的选择。向日葵油的碘值（IV）超过120（欧洲标准EN14214要求低于120），所以这种油可以和低碘值的油混合使用。回收的废弃油和动物脂：在许多地方，这种油脂比较便宜而且利润空间很大。在欧洲生物柴油燃料标准EN14241中有一些清洁参数要求，一些回收的废弃油脂（如高聚合体含量的油脂）就不能达到这些要求。为
6、了使回收的物料能够达到规定的质量要求，“精细清洁回收法”应当建立起来。成功的模式具体表现在奥地利的130家麦当劳餐馆的实践，这些餐馆每年可产生超过1300吨的高质量的废弃油脂，通过高效清洁收集系统“Olli?”来处理。大豆油：在美国、阿根廷和其他生产大豆的国家该原料是很好的选择，但是由于大豆油的IV也高于120所以它不能达到EN14214的标准。由于美国标准ASTM D-6751-02没有关于IV的限制，所以大豆油可以在美国使用。为了达到欧洲标准大豆油必须作为多种原料的混合成分来使用。棕榈油：早在1987年有报道称马来西亚的棕榈油甲酯就已经用在奔驰客车上了。由于冷滤点（CFPP为+11）的限制
7、，这种生物柴油在寒冷的天气条件下使用是其最大的缺陷，但是它也能和多种原材料混合使用。其他的原料来源：潜在可用的和已经使用油料的全部储量还没有探明，许多油料植物值得我们的注意，已经测试过的有下面几种：尼加拉瓜使用麻疯树油生产生物柴油；希腊对棉籽油进行了测试；印度对婆罗树油（Sal）、麻花油（mahua）和印度柬油（neem）很感兴趣。新油料：为使生物柴油具有优良的特点，对脂肪酸的特性有如下要求：多不饱和脂肪酸如亚麻酸（18：3）的最低可能标准来提高氧化稳定性。单不饱和脂肪酸如油酸（18：1）的最高可能标准来确保提高冬季操作的稳定性。饱和脂肪酸如棕榈酸（16：0）硬脂酸（18：0）的最低可能标准来
8、提高冬季的可操作性。这些新品种已经被种植和使用（高油酸油菜籽和向日葵，低亚油酸油菜籽）并在生物柴油的质量方面是一种很有吸引力的原料来源。三、工艺技术发展从1988年早期开始工业化的生产工艺技术已经得到显著的发展。随着已经建立的生物柴油标准对高质量产品需求的提高以及现代柴油发动机数量的不断增加，使得生物柴油的生产从单一的间歇工艺切换到更加复杂的连续工艺技术上来，例如甲酯和甘油的快速液-液分离及其更加精细的净化处理来保证最终的生物柴油至少达到标准EN 14214或者更高的质量。总体来看，在启动生物柴油项目的早期阶段，各国都是单步酯交换的简单工艺，仅进行了基本的提纯测试，这样的产品不会达到现代柴油发
9、动机所需高标准燃料的要求。四、生物柴油燃料的标准和质量管理对所有的消费群体（尤其是柴油发动机和机车的生产商）来说，燃料质量的保障是发展生物柴油的关键因素。除现存的与石化柴油相关的参数（如十六烷值和碳残余量）外，与这种化合物相关新的指标和分析方法也得到了发展，如甘油单酯、甘油二酯和甘油三酯标准。1994年奥地利颁布了第一个适用于油菜籽甲酯（RME）的生物柴油标准ON C 1190，随后又在1997年7月公布了适用于脂肪酸甲酯（FAME）的标准ON C 1191，这样使用于生产生物柴油的原料范围更加广泛。其他国家针对FAME的标准也随之颁布，如捷克共和国（CSN 65 6507），法国（根据该国法
10、令），意大利（CUNA NC 635-01），瑞典（SS 15 54 36）和德国（DIN E 51606）。为出台欧盟标准，欧盟委员会委任CEN编制生物柴油最低要求及测试方法的标准。该工作于1997年底由几个组织执行。在2003年秋脂肪酸甲酯新标准EN 14214的官方文件出台，生物柴油质量标准的欧洲谅解协议成立。ASTM也已经为美国建立了生物柴油标准并在2002年公布了“馏出燃料用生物柴油燃料(B100)混合材料的标准规范”（ASTM D-6751-02）。在2003年9月澳大利亚公布脂肪酸甲酯的标准（综合了欧洲和美国的一些标准）后，澳大利亚环境和古迹部又公布了一个“生物柴油国标的讨论文件
11、”。值得一提的是，生物柴油优越的润滑性被各个分销商大加赞扬，但是在过去的任一个生物柴油标准中该优点却没有被提及。五、市场运做策略毋庸置疑，我们可以看到相当多不同市场的运做策略，总结如下：A）产品策略在加油站中，生物柴油如果作为纯粹的燃料销售，在竞争力方面与石化柴油相比并没有明显的产品差别；一些现存的优势（如润滑性或超低硫含量）并没有向消费者宣传。这样，生物柴油通常是作为廉价燃料来销售（如奥地利）。另一种产品策略是在精炼厂将生物柴油以超过5%的比例混合到石化柴油中去，然后打入燃料泵匿名销售（如法国）。B）质量策略1）质量标示策略：生物柴油以100%的纯度销售并以不同的产品质量来区分，在泵上使用质
12、量标签来注明，这样消费者可以通过产品信息单来区分产品质量（如德国）。这也可以起到保护标准质量的生物柴油生产者不受劣质产品侵害。2）商标策略：燃料（纯燃料或与石化柴油1-20%的混合物）通过特别的商标来区分（如“Soygold”, “Envirodiesel”,“Bio-Plus”, “GlobalDiesel”）。不同的优势被提升并与不同的价格策略相关联（如美国，英国）。第二节 世界范围内的发展状况一、欧洲由于欧盟的法规直接或间接地影响大部分的欧洲国家，所以在对单个欧盟国家介绍之前都会引用一个特殊的欧盟章节。本资料涵盖了所有欧洲国家的报告资料。具体情况如下。1.1 欧盟发展状况1987受商业驱
13、动的生物柴油在欧洲开始于奥地利，其第一个工业化的生物柴油生产工厂在1991年投入运作，紧接着德国、法国和意大利也开始了生物柴油的运作。1992 欧盟共同农业政策的改革指出由于使用一些土地用于粮食的生产而导致了欧洲农业过剩，并通过了自留地政策。该政策刺激了使用自留地用于非食用谷物的生产。1998作为1997年京都会议有关气候变化的结果，欧盟成员国在1998年6月份决定到2012年排放物减少到1990年的8%。可再生能源（包括液态生物燃料）使用量的实质性增加对实现这个具有挑战性的目标具有很重要的意义。2003在减少交通系统温室气体的排放和增加能源供给的安全性驱动下，欧洲理事会和欧洲议会于5月份通过
14、了“欧洲促进生物燃料使用的指示”。过去的几年里，欧洲生物柴油的生产实现了实质性的飞跃。从1996到2002年，生物柴油的产能增加了四倍，达到大约200万吨。政策法律欧盟能源总署DG XVII在1998年推出并公布了“未来能源：可再生能源共同战略和行动方案的白皮书”。白皮书要求可再生能源的市场份额从1995年的5.3%到2010年提升到12%。并期望产生如下结果：减少温室气体4亿吨，降低石化资源的开采增加50万个就业岗位发展新技术，提高出口市场的机会生物燃料在2003年的目标定为500万吨（原油当量）；在2010年为1800万吨。在2000年的11月欧盟运输和能源总署DG TREN公布了一个绿皮
15、书“欧洲能源供给的安全战略”来解决一个关键性的问题，即加强能源供给的实质安全性。2003年5月“欧洲促进生物燃料使用规范”出台，其目标是在每个成员国内使生物燃料的销售达到一定的市场份额，且要求2005年为2%的市场份额，到2010年达到5.75%。最初介入的一种强制混合的规定被终止了。每个国家应该自由选择其发展道路来适应市场份额的要求。对许多国家来说，完成该计划的目标也许在2年后才能实现。1996年，在欧洲环境理事会DG XI的激励下，在欧洲燃油排放项目的倡导下，“汽油和柴油燃料的质量规范”（98/70/EC指令）出台。该指令的主要目的是减少尾气排放物（硫、氧化氮、未完全燃烧的氢和颗粒物、一氧
16、化碳等）以及温室气体排放物。为进一步提高空气质量标准（将硫含量减少为最大10mg/kg），包括非公路移动机械和社区平均二氧化碳排放量不超过120g/km的目标（生物柴油是一种超低硫的可再生燃料，可以达到严格指标要求），上述指标在2003年3月份修改为2003/17/EC指标。对于“京都协议”在减少温室气体排放方面规定的欧洲的义务，环境专员 Margot Wallstr?m女士指出：“欧盟外长已经强调他们承诺京都协议的义务并准备批准履行该义务”。该声明在2001年6月12日公布，作为早先一些国家对京都协议犹豫不决的最终答复。京都目标的适当方案被并入“促进生物燃料使用的指令”和“燃料质量的指令”中施行。1992年颁布的麦克萨里欧盟共
