生物燃料技術(shù)為碳中和的有機能源解決方案。生物燃料技術(shù)是一種利用生物質(zhì)能，通過物理轉(zhuǎn)換（固體成型燃料）、化學(xué)轉(zhuǎn)換（直接燃燒、氣化、液化）、生物轉(zhuǎn)換（發(fā)酵轉(zhuǎn)換成甲烷）等形式將其轉(zhuǎn)換為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料加以高效利用的科學(xué)與技術(shù)。生物燃料技術(shù)可以利用多種可再生有機資源，如植物油等，來生產(chǎn)汽油、柴油、汽油和柴油的混合物等，與傳統(tǒng)的煤炭和石油燃料技術(shù)相比，更易于操作，具有更高的能源密度，并且可以有效減少溫室氣體排放。
生物質(zhì)能源化利用技術(shù)包括：直接燃燒利用（發(fā)電或供熱）、制成型燃料、制氣態(tài)燃料（沼氣、生物天然氣等）、制液態(tài)燃料（生物乙醇、生物柴油等）。生物質(zhì)能源化利用呈現(xiàn)以下發(fā)展趨勢：多元化分布式應(yīng)用；生物天然氣、成型燃料；生物液體燃料形成燃料乙醇、混合醇、生物柴油等能源衍生替代產(chǎn)品，擴展到航空燃料、化工基礎(chǔ)原料等應(yīng)用領(lǐng)域。
隨著國際社會對保障能源安全、保護生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對氣候變化等問題日益重視，加快開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生能源已成為世界各國的普遍共識和一致行動，也是全球能源轉(zhuǎn)型及實現(xiàn)應(yīng)對氣候變化目標(biāo)的重大戰(zhàn)略舉措。生物基材料、生物質(zhì)燃料、生物基化學(xué)品是涉及民眾生活質(zhì)量和國家能源與糧食安全的重大戰(zhàn)略產(chǎn)品。
根據(jù)世界生物質(zhì)能協(xié)會（WAB）的 Global Bioenergy Statistics 2023 報告，可再生能源對全球熱量生產(chǎn)的貢獻在 2000—2020 年間翻了一番，其中 96%的可再生熱能來自生物質(zhì)能。經(jīng)濟合作與發(fā)展組織（OECD）發(fā)布的“面向 2030 生物經(jīng)濟施政綱領(lǐng)”戰(zhàn)略報告，預(yù)計 2030 年全球?qū)⒂写蠹s 35％的化學(xué)品和其他工業(yè)產(chǎn)品來自生物制造。生物質(zhì)能源已成為位居全球第一的可再生能源。
1 目標(biāo)雄心
僅有歐盟國家設(shè)定了生物質(zhì)燃料市場占有率目標(biāo)，多數(shù)國家設(shè)定的是生物燃料摻雜比例目標(biāo)。生物質(zhì)燃料市場占有率目標(biāo)反映了國家對該技術(shù)部署的雄心，2023 年 3 月底，經(jīng)過長達(dá)兩年的密集談判和磋商，歐盟委員會、歐洲議會和歐盟理事會就新的可再生能源指令 RED III 達(dá)成一致，對可再生能源指令 REDII（2018）進行了幾項重大修改，其中包括將 2030 年 PartA 先進生物燃料在交通領(lǐng)域占比目標(biāo)下限從 3.5% 增至 5.5%。
大多數(shù)歐盟國家都響應(yīng)了可再生能源指令，例如，芬蘭設(shè)置了 2030 年先進生物燃料在交通領(lǐng)域占比 10%的目標(biāo)，意大利設(shè)置了 8%的目標(biāo)，荷蘭設(shè)置了 7%的目標(biāo)。生物質(zhì)摻雜比例目標(biāo)反映了對生物質(zhì)燃料品質(zhì)要求的雄心，該目標(biāo)制定受技術(shù)水平、資源條件、國際形勢等因素制約。根據(jù) USDA 系列報告，印度尼西亞在生物柴油混雜目標(biāo)上最具雄心，2021 年，在技術(shù)成熟的前提下，已實現(xiàn) 2025 年 30%的生物柴油摻雜目標(biāo)；2023 年，實施了 35%的生物柴油摻雜規(guī)定。據(jù)印尼生物燃料生產(chǎn)商協(xié)會（APROBI）數(shù)據(jù)顯示，2023 年印度尼西亞全年生物柴油總產(chǎn)量增長 13%。
2 部署進展
生物燃料技術(shù)在全球范圍內(nèi)部署進展呈現(xiàn)較大的區(qū)域和技術(shù)類型差異，也和當(dāng)?shù)刭Y源稟賦相關(guān)。關(guān)于燃料乙醇的部署進展，美國和巴西在生產(chǎn)和出口上處于全球領(lǐng)先；中國的燃料乙醇供應(yīng)相對緊張，目前仍處于產(chǎn)能建設(shè)階段。關(guān)于生物柴油的部署進展，歐盟在產(chǎn)量和消費量上處于全球領(lǐng)先，進口量大且對原料有所限制。中國產(chǎn)量高于消費量，補位出口的能力強勁。
基于 USDA 系列報告，推廣應(yīng)用燃料乙醇的主要國家和地區(qū)有美國、巴西、歐盟、中國、印度、加拿大、泰國、阿根廷等。由于自然條件、基本國情、技術(shù)投入、資金支持等多重因素的影響，燃料乙醇在全球范圍內(nèi)的開發(fā)和利用呈現(xiàn)出明顯的不對稱性。其中，美國為解決能源安全及糧食產(chǎn)能過剩問題，于 20 世紀(jì) 80 年代開始大力發(fā)展燃料乙醇，在政府扶持和玉米產(chǎn)量大幅增加的推動下（大量種植轉(zhuǎn)基因玉米），美國燃料乙醇產(chǎn)量一路攀升，近年來產(chǎn)量以年均 1.6%的速度增長，是當(dāng)前全球燃料乙醇最大生產(chǎn)國、消費國及出口國，生產(chǎn)的燃料乙醇出口到世界數(shù)十個國家和地區(qū)。
目前，美國燃料乙醇總產(chǎn)量占到全球產(chǎn)量的 50%以上，主要出口到加拿大、巴西、印度、韓國等。巴西是世界上最早推行燃料乙醇應(yīng)用的國家。20 世紀(jì) 70 年代，巴西將燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展提到了國家戰(zhàn)略的層面，得益于完善的政策支持體制和龐大的甘蔗產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢，近年來巴西燃料乙醇產(chǎn)量以年均 2.0%的速度增長，產(chǎn)量中約 90%用于國內(nèi)替代石油燃料，其余出口到國外市場，燃料乙醇的推廣使巴西從石油凈進口國一躍成為出口國。中國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)起步較晚，但發(fā)展迅速，燃料乙醇生產(chǎn)量從 2013 年的 2934 百萬升增長到 2023 年的 3900 百萬升，年均增長 2.9%。但目前整體來看，中國燃料乙醇還處于產(chǎn)能建設(shè)階段，相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)也還在研究階段。
推廣應(yīng)用生物柴油的主要國家和地區(qū)包括歐盟，主要使用菜油、動物油、廢棄食用油；印度尼西亞、馬來西亞、泰國，主要使用棕櫚油；美國、巴西、阿根廷，主要使用豆油；中國，主要使用動物油、廢棄食用油。根據(jù)美國農(nóng)業(yè)部（USDA）系列報告，在主要生產(chǎn)/消費國中，印度尼西亞呈現(xiàn)以國內(nèi)消費為主、出口為輔的使用模式；美國、巴西呈現(xiàn)自產(chǎn)自銷的使用模式；歐洲地區(qū)則呈現(xiàn)產(chǎn)量和進口雙高的使用模式；阿根廷、中國、印度尼西亞、馬來西亞為出口大國。