0、引言 生物質是唯一一（yī）種可（kě）以提供氣體、液體和固體（tǐ）3種形態燃（rán）料的能源資源，具有其它可再生能源無法比擬的優勢，在未來的能源體係中占有特別重要的地位。然而（ér），由於（yú）生物質能資源具有分散性、季節（jiē）性（xìng）、高含水率和低能量密度等特點，其收集、運輸和（hé）存儲成為（wéi）規模化利用的難點：生物質資源的多樣性使生物（wù）質能轉化技（jì）術複雜多樣：某些生物質能在加工轉化過程中還可能（néng）引發一些生態環境問題。這些問題在一定程度上阻礙了我國生物質能技術（shù）及其產業化的健康發展（zhǎn）。本文從我（wǒ）國的生（shēng）物質資源條件、發（fā）展生（shēng）物質（zhì）能產業對生態環境的影響、技術（shù）路線選擇和產業發展模式等方麵做了粗淺（qiǎn）分析並提出一些建議。 1、我國生物質能資（zī）源的利用 我國生（shēng）物（wù）質能資（zī）源豐富，目前可轉換為能源的資源潛力約（yuē）4億t標準煤，主要為各類廢（fèi）棄生物質資源、能（néng）源作物／林木和非糧作物（wù）類3類(表（biǎo）1)。遠期可開發量約（yuē）為10億t標準煤。新增部分主要為造林麵積增加、邊際性土地利用和城市生（shēng）活垃圾處理。 由於各類生物質資源的基本特征和分布特點 不盡相（xiàng）同，因此，在利用方（fāng）式上應有所區別。 1.1分布式高（gāo）效利用廢棄生物質資源 廢棄（qì）生物質資源包括剩餘（yú）秸稈、農林加工剩餘（yú）物、畜禽糞便和生活垃圾等。這類資源的特（tè）點是總量較大、分（fèn）布分散，發展分布式高效清潔能源利（lì）用的前景廣闊，充分和優先利用此類資（zī）源有利於促進資（zī）源綜合利用和環境保護，草莓污视频新能（néng）源生產銷（xiāo）售的秸稈顆粒機、秸稈壓塊（kuài）機專業壓製生物質顆粒燃料成型機械設備。 1.2規模化利用能源作物／林（lín）木 能源作物／林木的可（kě）獲得性（xìng）較秸稈好，適於發展具有一定規（guī）模的能源利用。目（mù）前我國的（de）能源林業產業尚未形（xíng）成，2010年建成的麻瘋樹等木本油料林約80萬（wàn）hm2，到2020年，全國能源林培育總規模（mó）可達到1 300萬hm2，其中木質能源林（lín）890萬hm2，油（yóu）料能源林約410多（duō）萬hm2，相當於年產出3 500萬t標煤和（hé）670萬t生物柴油。除此之外，我國可用於生（shēng）物質能源作物生產的林地資源還有3 870萬hm2。我國（guó）應（yīng）積（jī）極穩（wěn）妥發展能源林業（yè），擴大生物（wù）質能的資源基礎。 1.3合（hé）理開發利用非糧作物 非糧作物類包括甜高梁、木薯、甘薯等，要堅持合理開發利用邊際土地（dì）資源生產非糧食類生物質，不占用耕地（dì），不破壞（huài）森林（lín）、草地和自然生態環境。 邊際性土地是指那些尚未被利用，自然條件較差，而又能產生一定生物量，有一定生產潛力和開（kāi）發價值（zhí）的土地。這類土地暫不宜開墾為農（nóng）田（tián），但（dàn）可以生（shēng）長或種植（zhí）某些適應性強的植物。我國現有的後備土地資源包括荒草（cǎo）地、鹽堿地、沼澤地、裸土（tǔ）地、葦地、灘塗和其他未利用土地7類，總量為8 874萬hm2。其中以坡度<15°的荒草地、輕度鹽堿地、可圍墾灘塗等3類土（tǔ）地的立地條件最好，可作為（wéi）中國中長期能（néng）源作物種植的發展用（yòng）地。據測算，我國宜耕邊（biān）際性土地資（zī）源的數量約（yuē）為2 400萬hm2。 顯（xiǎn）然（rán），與其它能源相比，生物質能資源相對有限（xiàn）。由於土地和糧食問題的製約，利用糧食原料生產（chǎn）能（néng）源不是生物質能的發（fā）展方向。但是，糧食問題也不應（yīng）成為（wéi）否定發展生物質能源的理由。 2、發（fā）展生物質能（néng）源對生（shēng）態環境（jìng）的影響 2.1促進廢棄生物質的能源（yuán）化（huà）利用具有能源和環境的雙（shuāng）重效益 近年來，對發展（zhǎn）生物質能源可能引發的生態環境問題一直存在（zài）爭論，有觀點認為，大規模（mó）開發能源植物會破（pò）壞（huài）生態環境、增加溫室氣體排放。事實上（shàng），生物質能利用過程中（zhōng）能量的投入產出比（bǐ）和減排效（xiào）果是十分複雜的問題，一般（bān）取決於3大因素：生物質資源（能（néng）源植物）的生產（chǎn）模式、利用過程的能源轉化效率以及能源或（huò）材料（liào）的替代模式（shì）。但針對農林廢棄物和生活垃圾的能源化利用技術，其（qí）結果肯定是正麵的。我（wǒ）國每（měi）年農業廢棄物產（chǎn）量（liàng）約7億（yì）t，就地焚燒（shāo）量高達（dá）1.5億t，排放出大量的C0：，CH4以及（jí）懸浮顆粒等有害物質，對居民身體健康、高（gāo）速公路和民航的安全運行造（zào）成極大影響，充分利用這類資源能（néng）夠帶來能源（yuán）和環境的雙重效益。 2.2發展能源（yuán）植物和能源作物應充分考慮（lǜ）其減（jiǎn）排能力的不確定性 能源植物和能源作（zuò）物的減排能力有很大的不確（què）定性（xìng）。發展能源植物必須考慮以下幾個問題：原有植被的固碳能力是否被破壞以（yǐ）及破壞程度、能源植（zhí）物生（shēng）長效率以及對（duì）周圍其它（tā）植物和地下水的影響、其能源利用率（lǜ）及加工（gōng）過程中化石能（néng）源的消耗（hào）比例等（děng）。發展能源作物則需考慮：是否破壞了耕（gēng）地固碳（tàn）能力（lì）以及破壞程度、能源作物生長效率及化肥使用程度、能源利用率及加工過程中的化石能（néng）源消耗。此外，發展能源藻類對生態環境的影響相對可控，因此爭議較少。 2.3科學評價開發過程中（zhōng）的環境問題和（hé）二次汙染 由於開發生物（wù）質能過程中可能存在的環境問題，在項目實施之（zhī）前必須對生（shēng）物質原料生產過程中可能出現（xiàn）的（de）生態環境問（wèn）題（tí），以（yǐ）及生物質原料轉化為高品（pǐn）位能源過程中可能產生（shēng）的（de）二次汙染問題做出科學的評價。 3、發展生物質（zhì）能的技術路線選擇 3.1近期應推廣應用成型燃料、氣化供氣和各類沼氣技術（shù）等成熟技術，未來的發展方向是生物質（zhì）液體燃料的開發 生物質能與其它可再生能源的（de）最大區別：一是利用生物質（zhì）能源可以獲得氣、液、固3種形態的物質能源：二是生物質資源的多樣性導致了其利用技術的（de）複雜性和產品（pǐn）的多樣性。如生物質能轉化（huà）技術就有物理轉化、化學轉化、物（wù）理化學轉化、生（shēng）物轉化等多種形式，利用這些技術可（kě）以獲得固體、液體和氣體（tǐ）燃料，當然也可以獲得電能。生物質能的利用工藝過程如圖1所示。 根據圖1，可以歸納出開發生（shēng）物質資源的3條總體技術路線：一是依托（tuō）農作物秸稈和林（lín）業（yè）剩餘物生產氣、液、固3種形態的生物（wù）質燃料；二是利用能源植（zhí）物生（shēng）產液（yè）體燃料及其它化學品（pǐn）：三（sān）是利用畜禽養殖剩餘物、生活垃圾和高濃度廢水（shuǐ）生產沼氣和氫氣。生物質能利用技術（shù）的複雜性以及（jí）諸多關鍵技術問題尚未解決的現實，決定了目前隻能依靠相對成熟的技術來生產生物質能產品，以解決農村居民對優質清潔能源日益增加的需求。同時，通過資源的綜合利用解決環境問題。可以預計，在2020年之前成型燃料、氣化供氣和各類沼氣技（jì）術仍然是生（shēng）物質能推廣應（yīng）用的主要（yào）技術。隨著時間的推移和研發的不斷深入，生物質液（yè）體（tǐ）燃料技術將逐漸成熟，其成本也（yě）會不斷降低，生物質液（yè）體燃料將成為交通燃料的主體。 由圖2可知，化學合成（chéng）技（jì）術是生產生物質液體燃料的主體技術（shù）。但是，由於生物（wù）質成分複（fù）雜以及經處理的（de）生物質物料中有效中間產物含量較（jiào）少，製（zhì）約了目標（biāo）產物的收率並給產物提純帶來困難。因（yīn）此，以目前的技術水（shuǐ）平，進行（háng）大（dà）規模的液體燃料示範有（yǒu）較大的技術和資（zī）金風險。 3.2各種生物質製液體燃料的關鍵技術亟待突破，需采用（yòng）跨學（xué）科研（yán）究的方式加以攻克 目前我國各種生物質能利用技術概況如表2所示。 由表2可知，生物質能利用技術路線複雜，生物質能利用的關鍵技術難題甚多，涉及的關（guān）鍵技術領域主要包括：混合燃燒技術及設備；纖維素（sù）燃料乙醇綜合技術：纖維素催化合成燃料油綜合技術：直（zhí）接液化製（zhì）生物油的脫氧加氫技術：間接液化中的氣化氣淨化、重整和組分（fèn）調整技術；催化劑技術：高耐磨成型燃料技術設備：多（duō）原料混合厭氧發酵係統技術裝（zhuāng）備（bèi）：生物製氫技術：微生物製油技術（shù）等。這些技術難點均非一門學科（kē）所能解決，涉及多學科的（de）交叉融合，因此，需要（yào）加強跨學科研究才能真正突破技術核心問題。 4、發（fā）展生物質能產業的關鍵問題 生物質能是我國發展（zhǎn）可（kě）再生能源的重點之一，國家《可再生能源中長期發展規（guī）劃》明確指出：“到2010年，生物（wù）質發電總（zǒng）裝機容量達到550萬kW，生物質固體成型燃料年利用量（liàng）達到100萬t，沼氣年（nián）利用（yòng）量達到190億m3，增加非糧原料燃料乙醇年利用量200萬t，生物柴油年利用量達到20萬t。到2020年，生物質發電總裝機容量達到3 000萬kW，生物（wù）質固體成（chéng）型燃料年利用量達到5 000萬（wàn）t，沼氣年（nián）利用量達（dá）到（dào）440億m3，生物燃料乙醇（chún）年利用量達到1 000萬t，生物柴油（yóu）年利用量達到200萬t。”但到目前為止，除了生物（wù）柴油年利用量超過指標外（wài），其他各項距達標要求均相差甚遠，這表明我國生物質能的產業化發展遇（yù）到（dào）了重大困難。究其原因（yīn）主要（yào）有4個方麵。 4.1資源（yuán）收購難，產業規模小 我國生物（wù）質資（zī）源分布分散、收集運輸成本高，而農業現（xiàn）代化程度低又使農業廢棄物的規模化供應十分困（kùn）難。按（àn）每年種植1次計算，我國農業（yè）地區理論（lùn）秸稈產量可達（dá）750 t/km2。實際上，即使在農業非常集中的地區，秸稈產量也隻有300 Ukm2左（zuǒ）右，大部分地區平均（jun1）在100～120 t/km2。在半（bàn）徑（jìng）10km的範（fàn）圍內（nèi），如果秸稈利用率以30%計算，一般農業地區可獲得的原料僅有5萬~7萬t;10 km以內可（kě）以用農用車運輸，運費約為30元/t;10 krri以上一般需要專用運輸工具，運輸費達50～60元（yuán）／t。而（ér）秸杆的賣出價則是由農民自己決定的，當秸稈在某一區域內成為緊缺（quē）商品時，價格（gé）會迅（xùn）速上漲（zhǎng）。另外，我國（guó）現（xiàn）有的生物質能開發企業（yè）大多為中小企業，其生產運營極易受（shòu）原料來源、價格（gé）等因素的（de）影響。在生物質原（yuán）料收儲運體（tǐ）係尚未建立的情況下，原料價格上升、收購半（bàn）徑（jìng）過長和原（yuán）料來源不穩定都會造成企業生（shēng）產成本高、產出不持續、回報率偏（piān）低等問題。這些問題反過來又製約了企業的規模，阻礙了整個（gè）生物質能產業的發展，形成惡性（xìng）循環。 4.2政策不完善，規範難執行 盡管（guǎn）我國針對生物質能的發展（zhǎn）已經出台和發布了一（yī）係列有（yǒu）關法規和政策，但從總體上（shàng）隻是框架性的政（zhèng）策法（fǎ）規，缺少細則，可（kě）操作性較弱。同時，現（xiàn）有政策對電網使用生物質電力的激勵性（xìng）和強製性不夠，資金補助政策也還沒有起到鼓勵用戶使用生物質能產品的作用。如財建[2008]735號文件（jiàn）《秸（jiē）稈能源化利用補助資金管理（lǐ）暫行辦法》明確了秸稈能源化利用的（de）支（zhī）持條件（jiàn），立意（yì）是好的，但是秸稈利用廠家在獲得（dé）這部分補貼資金後，部分用於補充生產虧損（sǔn），部（bù）分成為自己的利潤而不會促（cù）成產品價格的降低，資金補助政策無法起到鼓勵（lì）用戶使用生物質能產品的作用。如果獲得補貼的廠家將產品銷往國外，無疑相當於我國將這部分補（bǔ）助資金補貼給國外用戶（hù）。 在（zài）技術規範和標準方麵，雖然我國近年來的農村能源標準化（huà）建設較快，但（dàn）總（zǒng）體上生物質能的技術標準、規範建設還不（bú）能滿足生物質能產（chǎn）業（yè）發展要求。由於缺乏監管，已有的技術規範也難以得到真正的執行。 4.3核心（xīn）技術缺乏，係（xì）統優化集成研究不夠 生物質能利用技術路線（xiàn）十（shí）分複雜，往往涉及若幹個（gè）單項（xiàng）技術，隻有將這些單項技術進行合理（lǐ）組合才能獲得具有統一整體功能的新技術。如生物質氣化（huà）合成液體燃料技術（shù）包括氣化技術、脫硫脫焦技術、氣體重整技術、催化劑技術、精製技術等等，任何環節的薄弱（ruò）都會製約係統技術設備的運行效率。目前，我國生物質能技術創新實（shí）力（lì）較（jiào）弱，先進的技術設備和高科技材料基本來自國外，在係統集成研究上也遠遠落（luò）後於其他發達國家，嚴重製約了生物質能產業的發展。 4.4生物質能資源特點與傳統工業模式矛盾突出 生物（wù）質（zhì）能的資源特點（diǎn）是資源分散、季（jì）節性強且能量密（mì）度低，這種（zhǒng）資（zī）源特點適於利用簡單技術設備就地化生產，這與我國傳統工業模式（shì）出現（xiàn）了矛盾。基（jī）於我國的實際情況，追求單一項目的規（guī）模（mó）效益（yì）的結果是沒（méi）有（yǒu）效益。發展分布式生物質能（néng）利用方式，形成整體效益是我國相當長一段時間生物質能產業的重要特征。但是地方政府隻重（chóng）視大項目而忽視小項目，使生物質能分散利（lì）用無法實現，因項目規模（mó）較小，投融資（zī）也（yě）變得十分困難。 5、促進生物質（zhì）能產業發（fā）展的建議 解決（jué）上述問（wèn）題，促進生物質能產（chǎn）業健康、快速發展，應在以下幾個方麵開展深入細致的工作。 5.1明確戰略定位 新能源與可再生（shēng）能源將（jiāng）最（zuì）終作為替代能源促進人類文（wén）明進步和（hé）經濟社會發展。但（dàn）生物質能源產業對優化能源結構、保證國家能源（yuán）安全（quán）的作用是逐漸顯現的，其戰略地位應進一步（bù）得到明確。就現階段而言（yán），生物質能在我國能（néng）源（yuán）體係中的份額很小，其產業（yè）發展應主要定位於改善農村的用能結構和促進新（xīn）農村建設（shè），進而（ér）促進（jìn）“三農”問題（tí）的解決。此外，發展剩餘秸稈和畜禽糞便的能源轉化能（néng）夠減少對環境的汙染，並通過替代部（bù）分化（huà）石能源降低（dī）溫（wēn）室氣體（tǐ）排放（fàng），緩解因大量（liàng）消耗（hào）化石資源帶來的環境問題。 5.2明確發展重點 目前，我國的生物質能資源還是以農業廢（fèi）棄物、畜禽（qín）糞便（biàn）、有機垃圾為主。農業廢（fèi）棄物、畜禽糞便主要來自於農村地區，當（dāng）以這兩種資源為原料時，應重點發（fā）展（zhǎn）秸稈和畜禽糞便生產沼（zhǎo）氣、成型燃料和氣化（huà）氣，以實（shí）現生物質能產品的（de）低成本生產，滿足農村居民對優質清潔能源的需求：科學研究也應該把分散式利用技術研究和產品創製及裝備的集成化研究放在首位。有機垃（lā）圾主要（yào）以城鎮居民生活垃圾為主，應該在垃（lā）圾分類基礎上，根據原料特點分別開展高（gāo）熱值垃圾的供熱和餐廚垃圾厭氧發（fā）酵製沼氣的試點示（shì）範，總結經驗，逐步推廣。農林產品加（jiā）工剩（shèng）餘物多集中在企業，但總量不大，企業可以結合自身的實（shí）際需求和生產特點（diǎn）開（kāi）發利用（yòng）這部分資源。前已述及，能源作物、植物的規模（mó）化生產還有很多不確定性，現（xiàn）階段這一領域的主要工作應該放（fàng）在基礎研究、小規模示範上。盲目貪大的結果不僅造成資金浪費，還可能造成難以修複的生態問題，即（jí）便沒有生態問題（tí），也（yě）會因效益低下動搖人們發展生物質（zhì）能產業的信心（xīn）。 5.3突破產業瓶頸 一是解決原料收集問題。原料的（de）收購價（jià）格是影響產（chǎn）業成本的關（guān）鍵因（yīn）素之一，開發適於不同生物質的專用收集設備，建立完善的原料收儲運體係十分迫切。事實已經證明，完全的市（shì）場化（huà）運作模式無法保證生物質原料價格的相對穩定，各級地方政（zhèng）府應在其中（zhōng）發揮一定的作用。 二是解（jiě）決技術瓶頸問題。對相關基礎理論、應用技術和關鍵裝備3個層次進行（háng）深入研究，解決關鍵難題並在此基礎（chǔ）上有針對性地開展示（shì）範，完善技術設備，評價技術經濟性。尤其（qí）要加強跨（kuà）學（xué）科的合作研究，通過係統優化集成提高生物質能的利用效率。 5.4確立商業模（mó）式 生物質資（zī）源主要來源於農村，生物（wù）質能產業應建立在現代化農業（yè）基礎之上，並與現代能源工業模式相適應，根據農業生（shēng）產特點和未來現代化農業的發展方向逐步（bù）建立適宜（yí）的生物質（zhì）能產業發展（zhǎn）模（mó）式是一個相對漫長的探索過程（chéng），需要各級政府大力支持和引導。 5.5完善政策機製 逐步完善生（shēng）物質能政策法規，構建完備立法（fǎ）體係。以《可再生能（néng）源法實施細則》等相（xiàng）關配（pèi）套（tào）性規定（dìng）為（wéi）基（jī）礎，進行生物質能專（zhuān）門立（lì）法，提高政府（fǔ）、企業和社會的生物質能法製意識，促進相關（guān）立法的有效實施。 製定切實可行的激勵政策（cè）和支持政策。完善生物質發電上網電價補貼（tiē）政策：鼓勵企業加大對生物質能關鍵技術研發的投入：全麵調（diào）動民眾發展生物質能的積極（jí）性，積極發展生物質能非政（zhèng）府組織(NGO)，實現以政府力量為主導、NGO相配合的雙層體製，三門峽草莓污视频新（xīn）能源生產銷售的木屑顆粒機（jī）、秸稈壓塊機專業壓製生物質顆粒燃料，同時（shí）我們還有大量的楊（yáng）木（mù）木屑顆（kē）粒燃料出售。