生物質能源 任重而道遠

李旻旻

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

面對全球性的氣候變暖，減少化石能源消耗、控制溫室氣體排放已是大勢所趨，生物能源燃料既有助于促進能源多樣化，幫助我們擺脫對傳統化石能源的依賴，還能緩解對環境的壓力。據悉，每年地球上僅通過光合作用生成的生物質總量就達1500億噸，其中蘊含的能量相當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、分布廣泛的能源產業的規模和水平遠遠低于風能、太陽能等其他清潔能源，其發展可謂是任重而道遠。

國外生物能源發展狀況

早在1991年美國能源部就提出了生物質發電計劃，并在1979年就開始建設生物質能源計劃的第一個項目。美國國會在2000年通過了《生物質研發法案》，并在2002年成立生物質項目辦公室和生物質技術咨詢委員會。2008年，生物質能占美國能量供給的3%，成為國內最大的可再生能源來源。截至2010年，美國將新增約1100萬千瓦的生物質發電裝機。美國可再生能源生產稅為生物質發電提供了每千瓦時1.8美分的稅收優惠。美國計劃2020年使生物能源達到能源總消費量的25%，2050年達到50%，每年減少碳排放量1億噸和增加農民收入200億美元。

德國政府多年來一直重視生物質的開發和利用，2001年國會通過了《生物質能條例》。2003年生物柴油產量達到71.5萬噸，成為全球生產和使用生物柴油最多的國家。德國政府從2004年1月起開始實行免稅政策，免征純生物燃料或混合燃料部分稅款。2005年，德國擁有140多個區域熱電聯產的生物質電廠，同時有近80個此類電廠在規劃設計或建設階段。

法國從2005年1月起實施促進生物質能開發的新計劃，并在2006年宣布，投資10億歐元建設10套生物燃料裝置。2008年生物燃料占燃料消費的比例達到5.8%，2010年達到7%。目標截至2030年，可再生能源占歐盟能源消費總量的20%，生物燃料占歐盟運輸燃料消費總量的10%。

我國生物質能源的發展之路

我國是石油資源相對貧乏的國家，隨著近幾年石油進口依存度不斷升高，大量的燃油燃煤造成的污染使我國的生態環境急劇惡化。與此同時，我國擁有豐富的生物質能資源，據測算，我國理論生物質能資源至少為10億噸的標準煤，還有約20億畝宜農、宜林荒山荒地可用于發展能源農業和能源林業。目前可利用的生物質能源主要有油菜、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、薯類作物或農作物秸稈中提煉的乙醇燃料。此外還有從農林加工剩余物、工業有機廢水廢渣、城市生活垃圾中提取的氣體燃料、固體燃料。

從20世紀 70年代開始，我國就在農村試點開發沼氣池技術。

2000年我國開始了燃料乙醇試點工作，年產燃料乙醇100萬噸，先后在黑龍江、河南、安徽等5省封閉使用。

2006年以來，生物質燃油在上海、江蘇、安徽、重慶、新疆、貴州等地陡然升溫，民營資本、國有資本乃至外資加速進入。到2006年9月底，全國各地大大小小的生物質燃油項目已近百個，生物質燃油的產出已正式進入產業化生產。

到2010年全國已建成500個秸稈固化成型燃料應用示范點，利用量年達100萬噸。吉林省利用林業剩余物為原料生產高密度顆粒燃料，生產能力為年產量4.5萬噸。

我國正在大力發展生物質能源，規劃到2015年，生物質能發電將達1300萬千瓦的目標。據統計，農業產出物51%轉化為秸稈，年產能6億噸，約3億噸可作燃料使用，折合1.5億噸標準煤;林業廢棄物年可獲得量約9億噸，約3億噸可能源化利用，折合2億噸標準煤;甜高粱、小桐子、黃連木、油桐等能源植物種植面積達2000多萬公頃，可滿足年產量約5000萬噸生物液體燃料的原料需要;畜禽養殖和工業有機廢水理論上可產沼氣約800億立方米。

發展生物質能源是解決農業、環境、能源問題的重要途徑之一，對于發展農村經濟、增加農民收入，建設環境友好型社會，滿足能源需求、改善能源結構都具有重大的意義。雖然我國重視發展生物質能源，各地各部門相繼制定了有關的促進政策和措施，但總體上看，我國的發展還處于起步階段，沒有在全國范圍內普及，其中還面臨一系列的困難和問題。

原料資源短缺有待技術突破

生物質能源作為一個產業想要在中國規?；l展，充足、穩定的原料供應是首要前提。現在世界各國都將各類植物纖維素，如作物秸稈、木質纖維素等作為豐富、廉價的原料來源。

在我國，生物質能源的原料主要來源于廢棄的生物質資源，如農作物秸稈、林業加工廢料、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燃料已不具備大規模生產的條件。如今，生物質燃料乙醇生產已轉為用適宜在鹽堿地、荒地等惡劣地質條件和干旱地區種植的甜高粱、黃連木等為主要原料。雖然中國有大量的荒山、鹽堿、荒漠型土地可以種植甜高粱、麻風樹和黃連木等油料植物，但由于目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規劃，導致其數量偏少，不足以支撐生物燃料的規?；a。

中國林業科學研究院林產化學工業研究所所長蔣劍春在報告中指出：“原料供給是生物質能源發展的瓶頸。而且生物質能源的原料缺乏實際上是對于技術的發展提出了更高的要求，迫切需要通過應用基礎和關鍵技術的研究，在基礎理論、過程和裝備等技術方面獲得新的突破，為生物質資源的高效、高值的利用提供強有力的技術支撐?！?/p>

《國家能源科技“十二五”規劃》中明確指出：“針對木質纖維素原料預處理技術成本過高，以及多元化生物質資源規模化培育與利用技術轉化率低等問題，相關各方將著重圍繞規?；徒档蜕a成本開展研究，重點突破纖維素原料預處理技術和轉化等關鍵技術，開發出具有自主知識產權的工藝路線，為燃料乙醇、丁醇和生物汽油等的規?；a提供原料保障。” 由此可見在未來幾年，生物質能源的原料短缺對相關技術提出了更高的發展要求。endprint

成本過高缺乏市場競爭力

受耕作制度的限制，我國生物質資源分布廣泛而又分散，這大大提升了收集、儲存、運輸的成本，從而導致農業廢棄物的規?；掷щy。國家能源局史立山副司長曾表示：“‘十一五以來，全國建設的一批生物質發電廠面臨的共同問題是生物質資源收集難度大，成本高，導致一些缺乏合理布局的地區生物質電廠存在原料供應短缺問題?！?/p>

實際上，生物質發電原料主要有兩種，一種是垃圾，一種是秸稈。垃圾可以說是沒有成本的，但它屬于市政項目，無法輕易拿到。因此大部分生物質發電使用秸稈。企業發展秸稈燃料，在原料收集時一般是去找農民付費收取，地區不同價格也不一樣，平均每噸200～300元。但是，秸稈的成本主要來自運輸。在我國大部分地區，秸稈產量大約在每平方公里300噸左右，有些貧乏的地區則在每平方公里100噸左右。在半徑10公里的范圍內，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5萬～7萬噸。10公里以內農用車運輸成本在每噸30元左右，10公里以上則需要專用運輸工具，運輸費高達60元每噸。除了運輸成本，人力成本也不可小覷。如果要收購20萬噸秸稈，按我國戶均10畝耕地計算，需要大約10萬農戶來完成，那么收購時要一批批貨裝車，還要有專人負責開票。

中科院戰略問題咨詢研究中心的周主任表示：“中國非糧生物質能源不能與糧爭地，隨著用地成本提高以及農戶分散等因素帶來的收集成本增加，生物質能源還未具備成本優勢?！蔽覈F有的生物質能開發企業大多為中小企業，其生產運營極易受原料來源、價格等因素的影響。如果收集半徑過大，需要農民花費大量時間收集、運輸，那農民就會要求按外出打工時間來計算人力成本，如此一來，企業為原料支出的成本就會大大提高。

以甜高粱、木薯等為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價格達到每升8元以上時，燃料乙醇才可能贏利。在目前的技術和市場條件下，以甜高粱和麻風樹為原料的燃料乙醇和生物柴油的產業化程度還很低，在成本方面的競爭力還比較弱。因此，生物質燃料的成本也是制約其發展的重要因素。

政策與產業模式不健全

生物質能源產業是具有環境效益的弱勢產業，政府的政策支持是生物質能源市場發育初期的原始動力。不論是發達國家還是發展中國家，生物質能源的發展均離不開政府的支持，例如投融資、稅收、補貼等一系列的優惠政策。

燃料乙醇作為生物質能源的一種近年來被國家組織試點生產和銷售，建立了包括燃料乙醇的生產基地、技術標準、稅收優惠和財政補貼等在內的政策體系。但是，由于以糧食為原料的燃料乙醇發展潛力有限，為避免對糧食安全造成負面影響，國家對燃料乙醇的生產和銷售采取了嚴格的管制。近年來，雖有許多企業和個人試圖生產或銷售燃料乙醇，但由于受到現行政策的限制，不能普遍享受到財政補貼，也難以進入汽油現有的銷售渠道。與此同時，即使是國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展非糧燃料乙醇生產技術的企業之一，年產20萬噸燃料乙醇。但是從2010年開始，由于銷售困難，生產的燃料乙醇成品已無法存放，北海木薯乙醇工廠開始大幅度減少木薯收購量。

在生物柴油方面，國家還沒有制定相關的政策與標準，也沒有生物柴油正常的銷售渠道。此外，生物質能源的其它應用包括燃燒發電、規?；笄蒺B殖場沼氣項目等，因其前期投入巨大，需要政府優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能源企業的規模，阻礙了整個生物質能產業的發展，并形成惡性循環。

生物質能源被視為替代燃料之一，對緩解能源危機有重要作用。生物質能源資源分散、季節性強的特點決定了其適于簡單技術設備就地化生產，這與我國傳統工業模式出現了矛盾。我國的國情決定了追求單一項目的規模效益的結果就是收效甚微，而發展分布式生物質能源的利用方式，形成整體效益才應該是我國發展生物質能源產業的重要目標。但是我國的生物質能源開發利用分散，項目規模較小，產業化進程較緩慢。

與風能、太陽能等其他可再生能源相比，生物質能源的發展需要面對原料、技術、產業結構等諸多挑戰，任重而道遠。現階段生物質能源在我國還是應該立足于未來能源戰略，促進技術創新與商業模式創新的有機結合，調整產業結構，推動其健康可持續發展。endprint