李旻旻

生物質(zhì)能源是重要的可再生能源，在地球上的資源較為豐富，通常包括農(nóng)作物秸稈、林木能源、沼氣、燃料乙醇、油料植物、動(dòng)物糞便、生物柴油和生物質(zhì)燃燒發(fā)電等。

面對(duì)全球性的氣候變暖，減少化石能源消耗、控制溫室氣體排放已是大勢(shì)所趨，生物能源燃料既有助于促進(jìn)能源多樣化，幫助我們擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，還能緩解對(duì)環(huán)境的壓力。據(jù)悉，每年地球上僅通過(guò)光合作用生成的生物質(zhì)總量就達(dá)1500億噸，其中蘊(yùn)含的能量相當(dāng)于全世界能源消耗總量的10～20倍，但其利用率不到3%。目前這種可再生、低污染、分布廣泛的能源產(chǎn)業(yè)的規(guī)模和水平遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于風(fēng)能、太陽(yáng)能等其他清潔能源，其發(fā)展可謂是任重而道遠(yuǎn)。

國(guó)外生物能源發(fā)展?fàn)顩r

早在1991年美國(guó)能源部就提出了生物質(zhì)發(fā)電計(jì)劃，并在1979年就開(kāi)始建設(shè)生物質(zhì)能源計(jì)劃的第一個(gè)項(xiàng)目。美國(guó)國(guó)會(huì)在2000年通過(guò)了《生物質(zhì)研發(fā)法案》，并在2002年成立生物質(zhì)項(xiàng)目辦公室和生物質(zhì)技術(shù)咨詢委員會(huì)。2008年，生物質(zhì)能占美國(guó)能量供給的3%，成為國(guó)內(nèi)最大的可再生能源來(lái)源。截至2010年，美國(guó)將新增約1100萬(wàn)千瓦的生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)。美國(guó)可再生能源生產(chǎn)稅為生物質(zhì)發(fā)電提供了每千瓦時(shí)1.8美分的稅收優(yōu)惠。美國(guó)計(jì)劃2020年使生物能源達(dá)到能源總消費(fèi)量的25%，2050年達(dá)到50%，每年減少碳排放量1億噸和增加農(nóng)民收入200億美元。

德國(guó)政府多年來(lái)一直重視生物質(zhì)的開(kāi)發(fā)和利用，2001年國(guó)會(huì)通過(guò)了《生物質(zhì)能條例》。2003年生物柴油產(chǎn)量達(dá)到71.5萬(wàn)噸，成為全球生產(chǎn)和使用生物柴油最多的國(guó)家。德國(guó)政府從2004年1月起開(kāi)始實(shí)行免稅政策，免征純生物燃料或混合燃料部分稅款。2005年，德國(guó)擁有140多個(gè)區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)的生物質(zhì)電廠，同時(shí)有近80個(gè)此類電廠在規(guī)劃設(shè)計(jì)或建設(shè)階段。

法國(guó)從2005年1月起實(shí)施促進(jìn)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)的新計(jì)劃，并在2006年宣布，投資10億歐元建設(shè)10套生物燃料裝置。2008年生物燃料占燃料消費(fèi)的比例達(dá)到5.8%，2010年達(dá)到7%。目標(biāo)截至2030年，可再生能源占?xì)W盟能源消費(fèi)總量的20%，生物燃料占?xì)W盟運(yùn)輸燃料消費(fèi)總量的10%。

我國(guó)生物質(zhì)能源的發(fā)展之路

我國(guó)是石油資源相對(duì)貧乏的國(guó)家，隨著近幾年石油進(jìn)口依存度不斷升高，大量的燃油燃煤造成的污染使我國(guó)的生態(tài)環(huán)境急劇惡化。與此同時(shí)，我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)能資源，據(jù)測(cè)算，我國(guó)理論生物質(zhì)能資源至少為10億噸的標(biāo)準(zhǔn)煤，還有約20億畝宜農(nóng)、宜林荒山荒地可用于發(fā)展能源農(nóng)業(yè)和能源林業(yè)。目前可利用的生物質(zhì)能源主要有油菜、大豆、向日葵、油棕櫚等油料作物加工成的生物柴油和從玉米、薯類作物或農(nóng)作物秸稈中提煉的乙醇燃料。此外還有從農(nóng)林加工剩余物、工業(yè)有機(jī)廢水廢渣、城市生活垃圾中提取的氣體燃料、固體燃料。

從20世紀(jì) 70年代開(kāi)始，我國(guó)就在農(nóng)村試點(diǎn)開(kāi)發(fā)沼氣池技術(shù)。

2000年我國(guó)開(kāi)始了燃料乙醇試點(diǎn)工作，年產(chǎn)燃料乙醇100萬(wàn)噸，先后在黑龍江、河南、安徽等5省封閉使用。

2006年以來(lái)，生物質(zhì)燃油在上海、江蘇、安徽、重慶、新疆、貴州等地陡然升溫，民營(yíng)資本、國(guó)有資本乃至外資加速進(jìn)入。到2006年9月底，全國(guó)各地大大小小的生物質(zhì)燃油項(xiàng)目已近百個(gè)，生物質(zhì)燃油的產(chǎn)出已正式進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

到2010年全國(guó)已建成500個(gè)秸稈固化成型燃料應(yīng)用示范點(diǎn)，利用量年達(dá)100萬(wàn)噸。吉林省利用林業(yè)剩余物為原料生產(chǎn)高密度顆粒燃料，生產(chǎn)能力為年產(chǎn)量4.5萬(wàn)噸。

我國(guó)正在大力發(fā)展生物質(zhì)能源，規(guī)劃到2015年，生物質(zhì)能發(fā)電將達(dá)1300萬(wàn)千瓦的目標(biāo)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物51%轉(zhuǎn)化為秸稈，年產(chǎn)能6億噸，約3億噸可作燃料使用，折合1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;林業(yè)廢棄物年可獲得量約9億噸，約3億噸可能源化利用，折合2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;甜高粱、小桐子、黃連木、油桐等能源植物種植面積達(dá)2000多萬(wàn)公頃，可滿足年產(chǎn)量約5000萬(wàn)噸生物液體燃料的原料需要;畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)有機(jī)廢水理論上可產(chǎn)沼氣約800億立方米。

發(fā)展生物質(zhì)能源是解決農(nóng)業(yè)、環(huán)境、能源問(wèn)題的重要途徑之一，對(duì)于發(fā)展農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、增加農(nóng)民收入，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)，滿足能源需求、改善能源結(jié)構(gòu)都具有重大的意義。雖然我國(guó)重視發(fā)展生物質(zhì)能源，各地各部門(mén)相繼制定了有關(guān)的促進(jìn)政策和措施，但總體上看，我國(guó)的發(fā)展還處于起步階段，沒(méi)有在全國(guó)范圍內(nèi)普及，其中還面臨一系列的困難和問(wèn)題。

原料資源短缺有待技術(shù)突破

生物質(zhì)能源作為一個(gè)產(chǎn)業(yè)想要在中國(guó)規(guī)模化發(fā)展，充足、穩(wěn)定的原料供應(yīng)是首要前提?，F(xiàn)在世界各國(guó)都將各類植物纖維素，如作物秸稈、木質(zhì)纖維素等作為豐富、廉價(jià)的原料來(lái)源。

在我國(guó)，生物質(zhì)能源的原料主要來(lái)源于廢棄的生物質(zhì)資源，如農(nóng)作物秸稈、林業(yè)加工廢料、甘蔗渣和城市垃圾等。然而，受到糧食資源不足的制約，目前以糧食為原料的生物質(zhì)燃料已不具備大規(guī)模生產(chǎn)的條件。如今，生物質(zhì)燃料乙醇生產(chǎn)已轉(zhuǎn)為用適宜在鹽堿地、荒地等惡劣地質(zhì)條件和干旱地區(qū)種植的甜高粱、黃連木等為主要原料。雖然中國(guó)有大量的荒山、鹽堿、荒漠型土地可以種植甜高粱、麻風(fēng)樹(shù)和黃連木等油料植物，但由于目前缺乏對(duì)這些土地利用的合理評(píng)價(jià)和科學(xué)規(guī)劃，導(dǎo)致其數(shù)量偏少，不足以支撐生物燃料的規(guī)模化生產(chǎn)。

中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院林產(chǎn)化學(xué)工業(yè)研究所所長(zhǎng)蔣劍春在報(bào)告中指出：“原料供給是生物質(zhì)能源發(fā)展的瓶頸。而且生物質(zhì)能源的原料缺乏實(shí)際上是對(duì)于技術(shù)的發(fā)展提出了更高的要求，迫切需要通過(guò)應(yīng)用基礎(chǔ)和關(guān)鍵技術(shù)的研究，在基礎(chǔ)理論、過(guò)程和裝備等技術(shù)方面獲得新的突破，為生物質(zhì)資源的高效、高值的利用提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐?！?/p>

《國(guó)家能源科技“十二五”規(guī)劃》中明確指出：“針對(duì)木質(zhì)纖維素原料預(yù)處理技術(shù)成本過(guò)高，以及多元化生物質(zhì)資源規(guī)模化培育與利用技術(shù)轉(zhuǎn)化率低等問(wèn)題，相關(guān)各方將著重圍繞規(guī)?；徒档蜕a(chǎn)成本開(kāi)展研究，重點(diǎn)突破纖維素原料預(yù)處理技術(shù)和轉(zhuǎn)化等關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的工藝路線，為燃料乙醇、丁醇和生物汽油等的規(guī)?；a(chǎn)提供原料保障?！?由此可見(jiàn)在未來(lái)幾年，生物質(zhì)能源的原料短缺對(duì)相關(guān)技術(shù)提出了更高的發(fā)展要求。endprint

成本過(guò)高缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力

受耕作制度的限制，我國(guó)生物質(zhì)資源分布廣泛而又分散，這大大提升了收集、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)某杀荆瑥亩鴮?dǎo)致農(nóng)業(yè)廢棄物的規(guī)?；?yīng)十分困難。國(guó)家能源局史立山副司長(zhǎng)曾表示：“‘十一五以來(lái)，全國(guó)建設(shè)的一批生物質(zhì)發(fā)電廠面臨的共同問(wèn)題是生物質(zhì)資源收集難度大，成本高，導(dǎo)致一些缺乏合理布局的地區(qū)生物質(zhì)電廠存在原料供應(yīng)短缺問(wèn)題?！?/p>

實(shí)際上，生物質(zhì)發(fā)電原料主要有兩種，一種是垃圾，一種是秸稈。垃圾可以說(shuō)是沒(méi)有成本的，但它屬于市政項(xiàng)目，無(wú)法輕易拿到。因此大部分生物質(zhì)發(fā)電使用秸稈。企業(yè)發(fā)展秸稈燃料，在原料收集時(shí)一般是去找農(nóng)民付費(fèi)收取，地區(qū)不同價(jià)格也不一樣，平均每噸200～300元。但是，秸稈的成本主要來(lái)自運(yùn)輸。在我國(guó)大部分地區(qū)，秸稈產(chǎn)量大約在每平方公里300噸左右，有些貧乏的地區(qū)則在每平方公里100噸左右。在半徑10公里的范圍內(nèi)，如果秸稈利用率以30%計(jì)算，一般農(nóng)業(yè)地區(qū)可獲得的原料僅有5萬(wàn)～7萬(wàn)噸。10公里以內(nèi)農(nóng)用車運(yùn)輸成本在每噸30元左右，10公里以上則需要專用運(yùn)輸工具，運(yùn)輸費(fèi)高達(dá)60元每噸。除了運(yùn)輸成本，人力成本也不可小覷。如果要收購(gòu)20萬(wàn)噸秸稈，按我國(guó)戶均10畝耕地計(jì)算，需要大約10萬(wàn)農(nóng)戶來(lái)完成，那么收購(gòu)時(shí)要一批批貨裝車，還要有專人負(fù)責(zé)開(kāi)票。

中科院戰(zhàn)略問(wèn)題咨詢研究中心的周主任表示：“中國(guó)非糧生物質(zhì)能源不能與糧爭(zhēng)地，隨著用地成本提高以及農(nóng)戶分散等因素帶來(lái)的收集成本增加，生物質(zhì)能源還未具備成本優(yōu)勢(shì)?！蔽覈?guó)現(xiàn)有的生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)企業(yè)大多為中小企業(yè)，其生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)極易受原料來(lái)源、價(jià)格等因素的影響。如果收集半徑過(guò)大，需要農(nóng)民花費(fèi)大量時(shí)間收集、運(yùn)輸，那農(nóng)民就會(huì)要求按外出打工時(shí)間來(lái)計(jì)算人力成本，如此一來(lái)，企業(yè)為原料支出的成本就會(huì)大大提高。

以甜高粱、木薯等為原料生產(chǎn)的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價(jià)格達(dá)到每升8元以上時(shí)，燃料乙醇才可能贏利。在目前的技術(shù)和市場(chǎng)條件下，以甜高粱和麻風(fēng)樹(shù)為原料的燃料乙醇和生物柴油的產(chǎn)業(yè)化程度還很低，在成本方面的競(jìng)爭(zhēng)力還比較弱。因此，生物質(zhì)燃料的成本也是制約其發(fā)展的重要因素。

政策與產(chǎn)業(yè)模式不健全

生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是具有環(huán)境效益的弱勢(shì)產(chǎn)業(yè)，政府的政策支持是生物質(zhì)能源市場(chǎng)發(fā)育初期的原始動(dòng)力。不論是發(fā)達(dá)國(guó)家還是發(fā)展中國(guó)家，生物質(zhì)能源的發(fā)展均離不開(kāi)政府的支持，例如投融資、稅收、補(bǔ)貼等一系列的優(yōu)惠政策。

燃料乙醇作為生物質(zhì)能源的一種近年來(lái)被國(guó)家組織試點(diǎn)生產(chǎn)和銷售，建立了包括燃料乙醇的生產(chǎn)基地、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、稅收優(yōu)惠和財(cái)政補(bǔ)貼等在內(nèi)的政策體系。但是，由于以糧食為原料的燃料乙醇發(fā)展?jié)摿τ邢?，為避免?duì)糧食安全造成負(fù)面影響，國(guó)家對(duì)燃料乙醇的生產(chǎn)和銷售采取了嚴(yán)格的管制。近年來(lái)，雖有許多企業(yè)和個(gè)人試圖生產(chǎn)或銷售燃料乙醇，但由于受到現(xiàn)行政策的限制，不能普遍享受到財(cái)政補(bǔ)貼，也難以進(jìn)入汽油現(xiàn)有的銷售渠道。與此同時(shí)，即使是國(guó)家提倡的非糧燃料乙醇也因銷售不佳而遭遇重重阻力。例如，廣西中糧就是以木薯作為原料發(fā)展非糧燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)的企業(yè)之一，年產(chǎn)20萬(wàn)噸燃料乙醇。但是從2010年開(kāi)始，由于銷售困難，生產(chǎn)的燃料乙醇成品已無(wú)法存放，北海木薯乙醇工廠開(kāi)始大幅度減少木薯收購(gòu)量。

在生物柴油方面，國(guó)家還沒(méi)有制定相關(guān)的政策與標(biāo)準(zhǔn)，也沒(méi)有生物柴油正常的銷售渠道。此外，生物質(zhì)能源的其它應(yīng)用包括燃燒發(fā)電、規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)沼氣項(xiàng)目等，因其前期投入巨大，需要政府優(yōu)惠的投融資政策降低成本。政策的不夠完善在一定程度上制約了生物質(zhì)能源企業(yè)的規(guī)模，阻礙了整個(gè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，并形成惡性循環(huán)。

生物質(zhì)能源被視為替代燃料之一，對(duì)緩解能源危機(jī)有重要作用。生物質(zhì)能源資源分散、季節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn)決定了其適于簡(jiǎn)單技術(shù)設(shè)備就地化生產(chǎn)，這與我國(guó)傳統(tǒng)工業(yè)模式出現(xiàn)了矛盾。我國(guó)的國(guó)情決定了追求單一項(xiàng)目的規(guī)模效益的結(jié)果就是收效甚微，而發(fā)展分布式生物質(zhì)能源的利用方式，形成整體效益才應(yīng)該是我國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的重要目標(biāo)。但是我國(guó)的生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用分散，項(xiàng)目規(guī)模較小，產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程較緩慢。

與風(fēng)能、太陽(yáng)能等其他可再生能源相比，生物質(zhì)能源的發(fā)展需要面對(duì)原料、技術(shù)、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)等諸多挑戰(zhàn)，任重而道遠(yuǎn)。現(xiàn)階段生物質(zhì)能源在我國(guó)還是應(yīng)該立足于未來(lái)能源戰(zhàn)略，促進(jìn)技術(shù)創(chuàng)新與商業(yè)模式創(chuàng)新的有機(jī)結(jié)合，調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，推動(dòng)其健康可持續(xù)發(fā)展。endprint