21世纪以来,世界范围的能源和粮食危机已经使各国对能源和粮食的开发成为一场没有硝烟的战争。世界上已探明的矿物燃料的储量不断减小,为了应对传统化石能源的日益枯竭和环境的不断恶化,加之哥本哈根会议以后碳排放机制的约束,许多国家已经将目光投向了可以大规模开发以替代化石能源的可再生资源。在我国,历年来以煤和石油等化石能源为主的能源结构,给环境带来的弊端日益显著,新的清洁能源的开发需求也日益迫切。目前各国面对即将到来的能源危机,加大了对新能源的探索。与美国、巴西等发达国家不同的是,我国对纤维素乙醇的开发研究尚处于初级阶段。为了更好地因地制宜的开发纤维素乙醇,开发策略的研究是必需的。本研究就是从可持续发展角度,以天津市为例,通过比较纤维素乙醇替代天津市传统能源结构以及秸秆能源化利用途径之间的可持续性,探究纤维素乙醇开发过程中的限制因素,从而提出可行的开发策略和建议。针对这一目的,首先通过对天津市能源现状和秸秆现状的了解和预测,利用费用效益法比较纤维素乙醇与天津市目前消费量占比较大的煤炭、石油和天然气进行比较,得到纤维素乙醇从社会、经济和环境三方面的综合效益是最优的;在对天津市2020年秸秆产量预测和能源消费量的基础上,通过对不同规模的纤维素乙醇开发的社会、经济和环境效益的预测和分析,可知,纤维素乙醇的开发规模越大,综合效益越好。其次,通过对天津市目前秸秆可收集量与秸秆资源化利用现状的了解,分析秸秆能源化三种利用途径:秸秆发电、秸秆沼气和纤维素乙醇的环境费用效益,可知纤维素乙醇经济效益略低于沼气,但环境和社会效益远远优于沼气,因此,纤维素乙醇在能源化利用三种途径中是最优的。由以上两点,结合目前天津市的纤维素乙醇开发现状可知,目前本市纤维素乙醇的开发仍然处于初级阶段,有其自身的限制因素。因此,利用层次分析法,构建纤维素乙醇可持续开发评价体系,结合问卷调查,得到天津市目前发展纤维素乙醇的限制因素主要有:秸秆收集问题、生产过程成本过高等问题。而后,根据全生命周期的思想,结合国内外纤维素乙醇产业发展的经验,对天津市纤维素乙醇开发提出指导意见和建议,简要说明如下:(1)建立健全法律法规体系,加大对秸秆焚烧行为的监管和处罚力度;(2)合理规划天津市的农作物种植,增加农作物耕种的集中度,尽可能实现种植过程中的机械化;(3)制定健全的秸秆收集管理体系并不断完善,对秸秆收集点和工厂的选址进行合理地规划;(4)加大秸秆预处理和降解酶的科研力度,尽可能减少生产成本;(5)加强国际间的交流和合作。