燃料乙醇与汽油混合使用能有效提升油品性能与燃烧热效率，在一定程度上减少对石油资源的依赖,市场需求旺盛。一代生物燃料乙醇以粮食为主要原料，规模化利用容易造成“与人争粮”的局面。二代生物燃料乙醇以农林废弃物为主要原料，存在技术经济瓶颈。近年工业化的煤基燃料乙醇路线发展势头迅速，已投产、在建和拟建的煤制燃料乙醇项目产能总计达到370万吨/年，超过2020年全国生物燃料乙醇的年产能总和。在“双碳”背景下，识别不同燃料乙醇生产路线的环境与技术经济竞争力，对于燃料乙醇产业的发展决策尤为重要。
近日，青岛能源所谢克昌院士、田亚峻研究员带领的泛能源大数据与战略研究中心团队建立了耦合生命周期评价、技术经济分析和熵权法的综合评估模型，利用该模型从18个环境指标和3个经济指标综合比较了三条燃料乙醇路线。
评价结果表明，目前三种燃料乙醇生产路线都无法同时满足资源可靠性、环境友好性以及技术经济可行性。一代生物燃料乙醇工业化最早，但原料的大规模供应存在瓶颈，环境竞争力不如二代生物燃料乙醇，经济竞争力不如煤基燃料乙醇。二代生物燃料乙醇有13个环境指标达到最优，但技术经济竞争力弱于一代生物燃料乙醇和煤基燃料乙醇。煤基燃料乙醇的技术经济性最好，但是环境效益有所不足。
田亚峻认为，煤基燃料乙醇是现代煤化工技术应用的新突破，其工业化丰富了‘煤替油’路线。当下，煤基燃料乙醇可能会成为处理我国安全与减排关系的一种选项，长远来看，发展二代生物燃料乙醇将更加符合我国‘双碳’战略。
相关研究成果在近日发表于能源领域知名期刊《应用能源》（Applied Energy）。该研究由青岛能源所田亚峻研究员主持完成，得到了中国科学院、中国工程院和山东能源研究院的支持。（文/图 田亚峻 李俊杰）
Junjie Li, Yueling Zhang, Yanli Yang, Xiaomei Zhang, Nana Wang, Yonghong Zheng, Yajun Tian, Kechang Xie. Life cycle assessment and techno-economic analysis of ethanol production via coal and its competitors: A comparative study. Applied Energy, 2022, 312, 118791.
