由于在轉(zhuǎn)化技術(shù)、廉價原料以及收集問題等方面的技術(shù)突破，生物質(zhì)能源的生產(chǎn)成本有望大大壓縮，在國家的引導(dǎo)下，成為新的投資寵兒。

　　一舉多得的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略

　　以石油、煤炭為主的一次能源正日益枯竭，解決能源問題的關(guān)鍵在于能源技術(shù)的創(chuàng)新。而此次能源技術(shù)創(chuàng)新的目標(biāo)是用新的可再生能源最終取代礦物質(zhì)能源。

　　對于我國而言，能源的多元化、可持續(xù)化并實現(xiàn)環(huán)境友好和降低進(jìn)口依賴度已是大勢所趨。為此，兩院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授石元春呼吁，應(yīng)該大力發(fā)展生物質(zhì)能源，實現(xiàn)我國能源結(jié)構(gòu)的歷史性轉(zhuǎn)型。

　　生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是指利用可再生或循環(huán)的有機物質(zhì)，包括農(nóng)作物、樹木和其他植物及其殘體等為原料，進(jìn)行生物基產(chǎn)品、生物燃料和生物能源生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)。這一新興的產(chǎn)業(yè)不僅像太陽能、風(fēng)能、小水電等可再生能源一樣可提供能量，又能像煤炭、石油那樣生產(chǎn)出千百種化工產(chǎn)品。

　　“生物質(zhì)能源是最具產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化前景的可再生性能源，將在我國能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)舉足輕重的作用”，中國工程院副院長杜祥琬院士認(rèn)為，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)是真正的朝陽產(chǎn)業(yè)，生物質(zhì)能源是中國能源可持續(xù)發(fā)展的必然戰(zhàn)略選擇之一。

“可以預(yù)見，小水電、太陽能、風(fēng)能、生物質(zhì)能源等可再生性能源將呈現(xiàn)迅速發(fā)展的勢頭，到2010年將占到我國能源利用總量的5%～8%，到2020爭取達(dá)到10%～15%”，杜祥琬預(yù)測，在這些可再生性能源中，生物質(zhì)能源最有產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；熬?，將在我國的能源結(jié)構(gòu)中占舉足輕重的作用。

　　生物質(zhì)能源蘊藏的總量巨大

　　生物質(zhì)主要包括薪炭林、經(jīng)濟(jì)林、用材林、農(nóng)作物秸稈、林業(yè)加工殘余物和各類有機垃圾等。我國生物質(zhì)資源十分豐富，資源總量不低于30億噸干物質(zhì)/年，相當(dāng)于10億多噸油當(dāng)量，約為我國目前石油消耗量的3倍。世界各國在調(diào)整能源發(fā)展戰(zhàn)略時，都把高效利用生物質(zhì)能擺在優(yōu)先地位，列為能源利用中的重要課題。

　　我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)以豐富的農(nóng)林廢棄物和非農(nóng)田為原料和基地，使農(nóng)林廢棄物和污染物無害化和資源化，生產(chǎn)出環(huán)境良好和高附加值能源及生物化工產(chǎn)品，為農(nóng)民增收開辟新途徑。經(jīng)專家測算的數(shù)據(jù)為：如能利用我國生物質(zhì)資源的一半，就相當(dāng)于建設(shè)一個年產(chǎn)5000萬噸“綠色油田”；可節(jié)省能源進(jìn)口外匯150億美元；年產(chǎn)值萬億元。與此同時可提高能源安全度、減排1.6億噸一氧化碳，還可從源頭上治理白色污染。

　　與三農(nóng)政策緊密相連

　　以生物質(zhì)柴油為例，歐美各國主要以油料作物為原料進(jìn)行生產(chǎn)。中國有廣大的山區(qū)、沙區(qū)可供栽種喬灌木木本油料植物。作為生物質(zhì)燃料油的原料，不僅可以結(jié)合生態(tài)建設(shè)工程建立燃料油原料基地，為中國的生物質(zhì)燃料油工業(yè)提供豐富的可再生資源，還有利于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，增加農(nóng)民收入，解決部分農(nóng)村剩余勞動力的轉(zhuǎn)移，保障能源安全，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

　　中國林科院社會林業(yè)研究發(fā)展中心對我國可以作為生物質(zhì)燃料油的主要能源植物的資源分布、生長及利用狀況進(jìn)行調(diào)查、研究，進(jìn)行優(yōu)良品種的選育，在現(xiàn)有資源的基礎(chǔ)上建立起原料基地與良種繁育基地。在此基礎(chǔ)上，對其油料性能、生產(chǎn)工藝、技術(shù)、設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)配套，投入生產(chǎn)，不僅填補了該研究領(lǐng)域的空白，而且對發(fā)展中國生物質(zhì)燃料油產(chǎn)業(yè)、推動中國生物質(zhì)能源的開發(fā)利用有著重要意義。

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以種植生產(chǎn)乙醇的甜高梁為例，按照內(nèi)蒙古的試點經(jīng)驗，與種植普通玉米相比，每畝可增收140元。種植麻瘋樹的收益也較高，即便按較低的畝產(chǎn)量450千克計，每畝收益也達(dá)630元。

　　我國發(fā)展生物燃油的資源潛力，主要取決于用作種植能源植物的土地資源面積和單位面積產(chǎn)量。據(jù)統(tǒng)計，我國能源農(nóng)業(yè)可利用的土地資源大約有760萬平方公頃。按種植甜高粱計，則可生產(chǎn)生物乙醇約2850萬噸，生物柴油1425萬噸；而且所利用的土地與規(guī)劃中的農(nóng)業(yè)用地并無多大沖突。能源林業(yè)可利用的土地資源大約有6750萬平方公頃。按種植黃連木或麻瘋樹計，則可生產(chǎn)生物柴油約2億噸，而且能源林業(yè)用地與規(guī)劃中的林業(yè)用地沖突性較小。

　　技術(shù)突破賦予投資價值

　　創(chuàng)新轉(zhuǎn)化方式提高利用效率

　　目前，生物質(zhì)能利用技術(shù)主要有直接燃燒、生物化學(xué)轉(zhuǎn)化和熱化學(xué)轉(zhuǎn)化三大類：

　　直接燃燒包括爐灶燃燒、鍋爐燃燒和成型燃料燃燒等方式。目前許多農(nóng)村地區(qū)普遍采用爐灶燃燒，熱效率低于15%；鍋爐燃燒熱效率較高，熱電聯(lián)產(chǎn)時可達(dá)90%以上；成型燃料燃燒是把生物質(zhì)固化成型后再用于傳統(tǒng)的燃燒設(shè)備，電耗較高。

　　生物化學(xué)轉(zhuǎn)化主要以厭氧發(fā)酵和生物酶技術(shù)為主。厭氧發(fā)酵主要適合于將工業(yè)有機廢液和人畜糞便等非固體生物質(zhì)分解為沼氣；生物酶技術(shù)是把生物質(zhì)生化轉(zhuǎn)化為乙醇，但目前生物酶大規(guī)模生產(chǎn)還存在難度，且用于木質(zhì)纖維素還存在轉(zhuǎn)化速度慢和廢液需要二次處理等問題。

　　熱化學(xué)轉(zhuǎn)化主要有熱解干餾、熱解氣化和熱解液化三種。熱解干餾技術(shù)可將木質(zhì)生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為炭、燃?xì)夂投喾N化學(xué)品，但缺點是利用率較低，原料適應(yīng)性不強；熱解氣化可將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為可燃?xì)怏w，既可用作生活煤氣，也可用作制氫或合成氣的原料，還可通過鍋爐或內(nèi)燃機等轉(zhuǎn)化為熱能或電能；熱解液化是在中溫閃速加熱條件下使生物質(zhì)迅速熱解、然后對熱解產(chǎn)物迅速冷凝獲得一種稱為生物油的初級液體燃料，提質(zhì)后可替代柴油汽油用于內(nèi)燃機。

中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生物質(zhì)潔凈能源實驗室是一個專門從事生物質(zhì)能研究與開發(fā)的科研實體。2004年8月該實驗室成功研制出每小時處理15公斤物料的電熱式熱解液化工業(yè)小試裝置，經(jīng)過對熱源進(jìn)行自熱式改造后，已于2005年11月通過安徽省科技廳組織的專家鑒定。2006年1月又成功研制出每小時可處理150公斤物料的自熱式熱解液化工業(yè)中試裝置。采用木屑、稻殼、玉米稈和棉花稈等多種原料進(jìn)行的熱解液化試驗表明，木屑產(chǎn)油率60%以上、秸稈產(chǎn)油率50%以上。生物油熱值18～20 MJ/kg。不同原料制取的生物油在組成上雖然存在差異，但主要成分的相對含量十分接近，因而可以容易地混合使用。

　　目前，該實驗室在生物質(zhì)熱解液化配套技術(shù)方面的研究已取得重要進(jìn)展，結(jié)果表明：生物油通過水蒸汽催化重整可以制取較高氫/碳比的富氫合成氣(主要組分為H2/CO/CO2的混合氣)，這種合成氣進(jìn)一步純化可獲得氫氣，也可通過不同的工藝合成制取柴油、汽油、甲醇或二甲醚等高品位的液體燃料。同時，該實驗室還對催化劑再生技術(shù)進(jìn)行了研究。

　　資源收集問題初步解決

　　鑒于生物質(zhì)資源分散、原料組分復(fù)雜以及熱值低、不易運輸和貯存等特點，必須將其經(jīng)濟(jì)高效地轉(zhuǎn)化為高熱值的液體燃料(如醇類、汽油和柴油等)，才能實現(xiàn)大規(guī)模利用的目的。

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生物質(zhì)潔凈能源實驗室根據(jù)多年研究經(jīng)驗獲得的最佳技術(shù)路線是：首先在原料產(chǎn)地將生物質(zhì)(秸稈)規(guī)模適度地(原料收集半徑控制在10～20公里)分散熱解，轉(zhuǎn)化為便于運輸和儲存的初級液體燃料——生物油，然后將各地?zé)峤獾玫降纳镉褪占?、集中后進(jìn)行再加工(精制提煉，制富氫合成氣和氫氣，合成甲醇和混合醇，合成汽油和柴油)。這樣可從根本上解決生物質(zhì)資源分散和受季節(jié)限制等大規(guī)模應(yīng)用的瓶頸問題。

　　中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)生物質(zhì)潔凈能源實驗室在生物質(zhì)自熱式熱解液化、生物油成分分析與結(jié)構(gòu)研究、生物油精制提煉與品質(zhì)提升、生物油定向氣化與合成氣制備、生物質(zhì)基液體燃料合成等方面開展了大量卓有成效的研究，初步形成一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)和國際先進(jìn)水平的研究成果。可以預(yù)料，我國在生物質(zhì)能大規(guī)模應(yīng)用的基礎(chǔ)理論和應(yīng)用技術(shù)研究方面將實現(xiàn)新的跨越。

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廉價原料紛紛出現(xiàn)

　　生物油產(chǎn)業(yè)化的主要問題是成本高。據(jù)統(tǒng)計，生物質(zhì)柴油制備成本的75%是原料成本。目前我國以陳化糧為原料生產(chǎn)燃料乙醇的企業(yè)還必須依靠國家補貼，主要原因就是原料成本太高。因此，尋求充足而廉價的原料供應(yīng)及提高轉(zhuǎn)化率從而降低成本是生物質(zhì)柴油能否實用化的關(guān)鍵。

　　技術(shù)研發(fā)將開拓新的資源空間。工程藻類的生物量巨大，一旦高產(chǎn)油藻開發(fā)成功并實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，由藻類制生物柴油的規(guī)?？梢赃_(dá)到數(shù)千萬噸。美國可再生能源國家實驗室運用基因工程等現(xiàn)代生物技術(shù)，已經(jīng)開發(fā)出含油超過60%的工程微藻，每畝可生產(chǎn)2噸以上生物柴油。青島海洋大學(xué)承擔(dān)了多項國家及省部級海藻育苗育種生物技術(shù)研究，擁有一批淡水和海水藻類種質(zhì)資源和積累了海洋藻類研究開發(fā)經(jīng)驗。如果能將現(xiàn)代生物技術(shù)和傳統(tǒng)育種技術(shù)相結(jié)合、優(yōu)化育種條件，就有可能實現(xiàn)大規(guī)模養(yǎng)殖高產(chǎn)油藻。

　　緊跟政策準(zhǔn)確定位

　　據(jù)專家預(yù)測估計，到2010年，我國年生產(chǎn)生物燃油約為600萬噸，其中生物乙醇500萬噸，生物柴油100萬噸；到2020年，年生產(chǎn)生物燃油將達(dá)到1900萬噸，其中生物乙醇1000萬噸，生物柴油900萬噸。

　　為推動我國生物能源、生物材料等生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新，國家發(fā)改委決定，今明兩年實施生物質(zhì)工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項。其主要目的是加速我國生物質(zhì)開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，促進(jìn)生物質(zhì)開發(fā)工業(yè)化成套技術(shù)的集成和應(yīng)用，為我國能源結(jié)構(gòu)的重大調(diào)整提供技術(shù)支撐和應(yīng)用示范。據(jù)悉，生物質(zhì)工程高技術(shù)產(chǎn)業(yè)化專項重點領(lǐng)域包括三類：

　　一是生物能源。開展燃料乙醇、生物柴油、生物質(zhì)成型燃料、工業(yè)化沼氣等生物能源產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化。主要包括以木薯、甘蔗、甜高粱、甜菜、秸稈等非糧食原料生產(chǎn)的燃料乙醇，以棉籽、油菜籽、廢棄油及其他木本油料植物為原料生產(chǎn)的生物柴油，以秸稈、農(nóng)林業(yè)廢棄物等為原料壓縮成型生產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料以及利用有機廢棄物開展大型工業(yè)化沼氣的生產(chǎn)和利用。

二是生物材料。開展以生物質(zhì)為原料生產(chǎn)可生物降解高分子材料和替代石油基產(chǎn)品的基礎(chǔ)化工材料產(chǎn)業(yè)化。主要包括可生物降解生物質(zhì)塑料、淀粉與可生物降解高分子材料共混得到的環(huán)境友好高分子材料單體及聚合物、生物合成高分子材料、新型炭質(zhì)吸附材料等。

　　三是生物質(zhì)原料的高效生產(chǎn)。重點支持邊際性土地(如沙荒地、鹽堿地、山坡地等)高產(chǎn)作物、植物的育種及新品種的產(chǎn)業(yè)化，基因工程高產(chǎn)淀粉質(zhì)、纖維質(zhì)、油料作物等的品種改造與新品種產(chǎn)業(yè)化等。

　　國家發(fā)改委官員稱，通過專項的實施，促使非糧原料生物能源、生物基材料實現(xiàn)10萬噸以上的規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)，形成我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的工業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)框架，為我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

　　對如何在有條件發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的省區(qū)發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，杜祥琬提出，要重視生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)化研究，建立生物質(zhì)原料生產(chǎn)、加工工藝、產(chǎn)品管理、市場營銷整個產(chǎn)業(yè)鏈的標(biāo)準(zhǔn)體系；對規(guī)范化的生物質(zhì)企業(yè)實行一定時期的免稅或零稅率優(yōu)惠政策；要加強省區(qū)之間以及與其他國家之間從原料到市場的合作；上項目前要做好科學(xué)論證，規(guī)避風(fēng)險。