美国玉米乙醇燃料报告 华丽数据背后的数字游戏

　　美国农业部(USDA)近日公布了最新乙醇能源回报率报告。这是继2002年、2004年之后USDA第三次公布乙醇能源回报率报告。在看似华丽的数据背后，或许只是一场数字游戏而已。

　　2002年报告引发争议

　　2002年，USDA发布了第一份玉米乙醇能源回报率报告。研究人员用生产1加仑乙醇需要多少能量的方式来评估其能源回报率。在调查了全美主要的9个玉米生产州情况后，研究人员得到了平均数据，即消耗77228英热单位能源生产83961英热单位乙醇。

　　但是，这个数据却是被夸大的，因为USDA在计算能源回报率的时候抹去了副产品的部分。如果生产的玉米乙醇为83961英热单位，产生的副产品为14372英热单位，而消耗能源为77228英热单位，那么其能源回报率应该为1.27。但是在USDA的报告中却写道：我们证明了生产玉米乙醇是高效率的，其能源回报率为1.34。数据间出现差异的原委何在呢？答案是他们并没有将产生的副产品计算到能源产出中，而是将其处理成了能源投入的一种抵消。换句话说，他们用的计算方式是，由于产生了14372英热单位的副产品，所以能源投入应该为77228英热单位减去14372英热单位，即62856英热单位。这种算法降低了能源投入，所以得到了一个较好的能源回报率。但是这个数据却不是实际的能源回报率。

　　想象一下，如果照这个方式计算金融回报率，会得到多么可笑的结论。如果你投资了100美元，但后得到35美元的现金回报再加上一部分价值为30美元的商品（副产品）。那么这笔交易的回报率是多少呢？我想大多数人会说，你得到了共计65美元的回报，那么回报率应为65%，现金回报率是35%。但是，如果我们利用USDA的计算方法，我们应该在100美元的投资基础上减去30美元的商品，所以我们“实际”投资只有70美元，而到35美元的回报，所以现金回报率是50%。那么也就是说，投资100美元得到35美元的这笔交易，回报率是50%。这就是USDA计算当年玉米乙醇回报率的方法。

　　这个几乎可以说完全错误的计算方法，让报告中的玉米乙醇能源回报率被夸大了不少。在我前面举得这个例子中，35%的现金回报可以看作是乙醇的产量，你可以看到这个数据却被夸大到50%。

　　2004年报告用新方案

　　在这份遭到大量批评的报告出炉两年之后，USDA更新了报告。显然他们试图通过这份报告来回应上一份报告带来的质疑。他们承认对一些过程中的能源投入估计不足。但是对于生产过程中的二次投入（例如建造乙醇工厂使用的水泥、不锈钢等消耗能源），两份报告均没有计算在内，原因是可用资料太旧。现在可供使用的还是1979年的数据。

　　在对2002年报告中错误的计算方式进行了修改后，玉米乙醇的能源回报率应该有所下降才是。但令人大吃一惊的是，2004年的报告显示，玉米乙醇的能源回报率为1.67，比2002年报告中的1.34还高出不少。

　　莫非玉米乙醇生产业在这短短两年内有了如此长足的进步？答案并非如此。数据的提升是由于对能源投入统计方法的改变。USDA在2004年的报告中采用了一种新计算方式，因为在生产过程中只有淀粉会转化，而玉米的淀粉含量为66%。因此66%的能量被转化成乙醇，其余34%为副产品。

　　遗憾的是，这仍不是一个计算能源投入的完美方式，只是一个太过武断的计算方法。如果说在2002年的计算方式上做修正会使乙醇能源回报率下降，那么通过将能源投入转化成副产品来计算，2004年的数据就比2002年还要高了。通过一个计算上的改变，USDA再次拿出了一个漂亮的数据。于是，这样的数据导致很多人都以为乙醇工业这两年在能效方面取得了长足的进步，却不知道其实只是由于计算方式被改变而已。

　　2010年报告又走老路

　　2020年7月，美国农业部再次更新这份报告。新报告中乙醇回报率再创新高，达到了2.34。这也让乙醇工业拥护者感到兴奋不已。

　　不过如果我们冷静一点，仔细看看这些数据，不难发现这只不过是又一场数字游戏。根据报告中的说法，玉米乙醇行业的能效确实有了提高。在2004年需要花72052英热单位能量来生产1加仑乙醇，但到了2010年仅需53785英热单位能量就能生产1加仑乙醇，而副产品则为20409英热单位。但这次副产品再次从能源投入中被减去了。这样报告中生产1加仑乙醇所需求的能源量就变成了33375英热单位。

　　从报告中可以看出，2010的乙醇能源回报率有了大幅提升。如果我们使用2002年的副产品产生比率来重新计算这组数据的话（每加仑乙醇的副产品产生率不会有太大变化），那么我们使用53785英热单位能源生产出76375英热单位乙醇，副产品量为14372英热单位。那么其能源回报率是1.69。讽刺的是，这个数据几乎和换了新计算方法的2004年数据一模一样。

　　玉米乙醇发展不能靠玩数字游戏

　　确实，USDA在不断完善这份报告。但我们不要忘记，即便到今天对能源投入的计算仍是不准确的（由于没有计算二次投入）。但是对于他们的计算方式是否存在偏见，以及是否应该用同一种方式来计算乙醇的能源回报率等问题，USDA却一直在回避。

　　至于如何处理副产品数据，如果我们真的把乙醇看作是一种代替汽油的燃料，那么我们应该将更多精力放在生产环节，而不是绞尽脑汁让副产品数据更漂亮。总而言之，我们希望得到的是行业发展，而不是玩一些数字游戏。

　　知识链接

　　能源回报率（EROEI）是一个能简单反应出一种能源在生产过程中所消耗能量及所产生能量比率的数值。例如一个加工过程需要1英热单位能源，产生了2英热单位的乙醇，那么用产生的2英热单位除以消耗的1英热单位能源，就可以得到其能源回报率为2。

　　尽管理论上如此，但实际上要计算能源回报率远比这复杂得多。当提到能源回报率的时候，有一些需要注意的问题。首先，能源回报率不是衡量能换转化价值的唯一标准，特别是在面对种类复杂的可替代能源转化时。人们不太可能去用1英热单位的汽油来生产1英热单位的乙醇，但是用2英热单位的煤炭来生产1英热单位的乙醇却是经济可行的（尽管其能源回报率只有0.5）。另外，在能源回报率的计算中并没有考虑时间因素，所以只要加工时间较短，那么也有可能出现一个低能源返还率的加工过程反而比一个高能源返还率的加工过程更有吸引力的情况出现。

　　另外，加工过程中出现的副产品也是需要考虑的因素。当生产1加仑乙醇的时候，一些副产品也随之产生。主要的副产品就是在生产乙醇燃料后的剩余谷物。同时，因加工要求的不同在生产乙醇的过程中还会产生几种不同的副产品。可溶玉米蒸馏谷粉（DDGS）是最常见的一种。每生产1加仑乙醇都会产生大约6.25磅DDGS。 (来源：中国能源报)