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

　　一舉多得的能源轉型戰(zhàn)略

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

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

　　生物質能源產(chǎn)業(yè)是指利用可再生或循環(huán)的有機物質，包括農(nóng)作物、樹木和其他植物及其殘體等為原料，進行生物基產(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，將在我國能源結構中占據(jù)舉足輕重的作用”，中國工程院副院長杜祥琬院士認為，生物質產(chǎn)業(yè)是真正的朝陽產(chǎn)業(yè)，生物質能源是中國能源可持續(xù)發(fā)展的必然戰(zhàn)略選擇之一。

“可以預見，小水電、太陽能、風能、生物質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爭取達到10%～15%”，杜祥琬預測，在這些可再生性能源中，生物質能源最有產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?；熬埃瑢⒃谖覈哪茉唇Y構中占舉足輕重的作用。

　　生物質能源蘊藏的總量巨大

　　生物質主要包括薪炭林、經(jīng)濟林、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。我國生物質資源十分豐富，資源總量不低于30億噸干物質/年，相當于10億多噸油當量，約為我國目前石油消耗量的3倍。世界各國在調整能源發(fā)展戰(zhàn)略時，都把高效利用生物質能擺在優(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資源的一半，就相當于建設一個年產(chǎn)5000萬噸“綠色油田”；可節(jié)省能源進口外匯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

　　以生物質柴油為例，歐美各國主要以油料作物為原料進行生產(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。作為生物質燃料油的原料，不僅可以結合生態(tài)建設工程建立燃料油原料基地，為中國的生物質燃料油工業(yè)提供豐富的可再生資源，還有利于農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結構調整，增加農(nóng)民收入，解決部分農(nóng)村剩余勞動力的轉移，保障能源安全，保護生態(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燃料油的主要能源植物的資源分布、生長及利用狀況進行調查、研究，進行優(yōu)良品種的選育，在現(xiàn)有資源的基礎上建立起原料基地與良種繁育基地。在此基礎上，對其油料性能、生產(chǎn)工藝、技術、設備進行系統(tǒng)配套，投入生產(chǎn)，不僅填補了該研究領域的空白，而且對發(fā)展中國生物質燃料油產(chǎn)業(yè)、推動中國生物質能源的開發(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。

　　技術突破賦予投資價值

　　創(chuàng)新轉化方式提高利用效率

　　目前，生物質能利用技術主要有直接燃燒、生物化學轉化和熱化學轉化三大類：

　　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90%以上；成型燃料燃燒是把生物質固化成型后再用于傳統(tǒng)的燃燒設備，電耗較高。

　　生物化學轉化主要以厭氧發(fā)酵和生物酶技術為主。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分解為沼氣；生物酶技術是把生物質生化轉化為乙醇，但目前生物酶大規(guī)模生產(chǎn)還存在難度，且用于木質纖維素還存在轉化速度慢和廢液需要二次處理等問題。

　　熱化學轉化主要有熱解干餾、熱解氣化和熱解液化三種。熱解干餾技術可將木質生物質轉化為炭、燃氣和多種化學品，但缺點是利用率較低，原料適應性不強；熱解氣化可將生物質轉化為可燃氣體，既可用作生活煤氣，也可用作制氫或合成氣的原料，還可通過鍋爐或內燃機等轉化為熱能或電能；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，提質后可替代柴油汽油用于內燃機。

中國科學技術大學生物質潔凈能源實驗室是一個專門從事生物質能研究與開發(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，該實驗室在生物質熱解液化配套技術方面的研究已取得重要進展，結果表明：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進行了研究。

　　資源收集問題初步解決

　　鑒于生物質資源分散、原料組分復雜以及熱值低、不易運輸和貯存等特點，必須將其經(jīng)濟高效地轉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。

　　中國科學技術大學生物質潔凈能源實驗室根據(jù)多年研究經(jīng)驗獲得的最佳技術路線是：首先在原料產(chǎn)地將生物質(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，轉化為便于運輸和儲存的初級液體燃料——生物油，然后將各地熱解得到的生物油收集、集中后進行再加工(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資源分散和受季節(jié)限制等大規(guī)模應用的瓶頸問題。

　　中國科學技術大學生物質潔凈能源實驗室在生物質自熱式熱解液化、生物油成分分析與結構研究、生物油精制提煉與品質提升、生物油定向氣化與合成氣制備、生物質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)權和國際先進水平的研究成果?？梢灶A料，我國在生物質能大規(guī)模應用的基礎理論和應用技術研究方面將實現(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及提高轉化率從而降低成本是生物質柴油能否實用化的關鍵。

　　技術研發(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_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，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。青島海洋大學承擔了多項國家及省部級海藻育苗育種生物技術研究，擁有一批淡水和海水藻類種質資源和積累了海洋藻類研究開發(fā)經(jīng)驗。如果能將現(xiàn)代生物技術和傳統(tǒng)育種技術相結合、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。

　　緊跟政策準確定位

　　據(jù)專家預測估計，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、生物材料等生物質產(chǎn)業(yè)的技術創(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工程高技術產(chǎn)業(yè)化專項。其主要目的是加速我國生物質開發(fā)利用的產(chǎn)業(yè)化進程，促進生物質開發(fā)工業(yè)化成套技術的集成和應用，為我國能源結構的重大調整提供技術支撐和應用示范。據(jù)悉，生物質工程高技術產(chǎn)業(yè)化專項重點領域包括三類：

　　一是生物能源。開展燃料乙醇、生物柴油、生物質成型燃料、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)品的基礎化工材料產(chǎn)業(yè)化。主要包括可生物降解生物質塑料、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、新型炭質吸附材料等。

　　三是生物質原料的高效生產(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、纖維質、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)，形成我國生物質產(chǎn)業(yè)的工業(yè)技術基礎和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎框架，為我國生物質產(chǎn)業(yè)持續(xù)、快速、健康發(fā)展奠定基礎。

　　對如何在有條件發(fā)展生物質產(chǎn)業(yè)的省區(qū)發(fā)展生物質產(chǎn)業(yè)，杜祥琬提出，要重視生物質產(chǎn)業(yè)的標準化研究，建立生物質原料生產(chǎn)、加工工藝、產(chǎn)品管理、市場營銷整個產(chǎn)業(yè)鏈的標準體系；對規(guī)范化的生物質企業(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論證，規(guī)避風險。