0、引言 生物質是唯一一種可以提（tí）供氣（qì）體、液體和固體3種形（xíng）態燃（rán）料的能源資源，具有其它可再生能源無法比擬（nǐ）的優勢，在未來的能源體係中占有特別重（chóng）要的地位（wèi）。然而，由於生物質能資源具有分散性、季（jì）節性、高含水率和低能量密度等特點，其（qí）收（shōu）集、運輸和存儲（chǔ）成為規（guī）模化利用（yòng）的難點（diǎn）：生物質資源的多樣（yàng）性使生物（wù）質能轉化技術複雜多樣：某些生物（wù）質能在加工轉化過程中還可能引發一些（xiē）生態環境問（wèn）題。這些問題在一定程度上阻（zǔ）礙了我國生物質能技（jì）術及其產業化的健康發展。本文從我國的生物質（zhì）資（zī）源條件、發展生物質（zhì）能產業（yè）對生態環境的影響（xiǎng）、技術路線選擇和產業發展模（mó）式等方麵做了粗淺分析並提出一些建議。 1、我國生物質能資源（yuán）的利（lì）用 我國生物質能資源豐富，目前可轉（zhuǎn）換為能源的資源潛（qián）力約4億t標準煤，主要為各（gè）類廢棄生物質（zhì）資源、能源作物／林木和非糧作物類3類(表1)。遠期可（kě）開發量約為10億t標（biāo）準煤。新（xīn）增部分主要為（wéi）造林麵積增加、邊（biān）際性土地利用和城市生活垃圾處理。 由於各類生物質資源的基（jī）本特（tè）征和分布特點 不（bú）盡相（xiàng）同（tóng），因此，在利用方（fāng）式上應有（yǒu）所區別。 1.1分（fèn）布式高效利用廢棄生物質資源 廢棄生物（wù）質資源（yuán）包括（kuò）剩餘秸稈、農林加工剩餘（yú）物（wù）、畜禽糞便和生活垃圾等。這類資（zī）源的特點是總量較大、分布分散，發展分布式高效清潔能源利用的前景廣闊，充分和（hé）優先利用此類資源有利（lì）於促進（jìn）資源綜合利用和環境保（bǎo）護，同（tóng）創新能源生產銷售（shòu）的秸稈顆粒機、秸（jiē）稈壓塊機專業壓製生物質顆粒燃料成型機械設備。 1.2規（guī）模化利用能源作物／林木 能（néng）源作物／林（lín）木的可獲得（dé）性較秸稈好，適於發展具有一定規模的能源利（lì）用。目前（qián）我國的能源林（lín）業（yè）產業尚未（wèi）形成，2010年建成的（de）麻（má）瘋樹等木本油料林約（yuē）80萬hm2，到（dào）2020年，全國能源林培育總規模（mó）可達（dá）到1 300萬hm2，其中木質能源林890萬hm2，油料能源林約410多萬hm2，相當於年（nián）產出3 500萬t標煤和670萬t生物柴油。除此之外，我（wǒ）國可用於生物質能源作物生產的林地資源還有3 870萬hm2。我（wǒ）國應積極穩妥發展能源林業，擴大生物質能的資（zī）源（yuán）基礎。 1.3合理開發利用非糧作物 非糧作物類包括甜（tián）高梁、木薯、甘薯等（děng），要堅持合理開（kāi）發（fā）利（lì）用邊際土地資源生產非糧食類生物質（zhì），不（bú）占（zhàn）用耕地，不破壞森林、草地和自然生（shēng）態環境。 邊（biān）際性土地（dì）是指（zhǐ）那些尚未被利用，自然條（tiáo）件較（jiào）差，而又能產生一定生物量，有一定生產（chǎn）潛力和開發價值的土地。這類土地（dì）暫不宜開墾為農田，但可以生長或種植某些適應性強的植物。我國現（xiàn）有的後備土地資源（yuán）包（bāo）括荒草地、鹽堿地（dì）、沼澤地、裸土（tǔ）地、葦地、灘塗和（hé）其他未利用（yòng）土地（dì）7類，總量為8 874萬hm2。其中（zhōng）以坡度<15°的荒草地、輕度鹽堿地、可圍墾灘塗等3類土地的立地條（tiáo）件最好，可作為中國中長期能源作物種植的發展用地。據測算，我國宜耕邊（biān）際性土地資源的數量約為（wéi）2 400萬hm2。 顯（xiǎn）然，與其它能源相比，生物質能資源相對有限。由於土地和糧食問題的製約，利用糧食原料生產能源不是生物質（zhì）能（néng）的發展方向。但是，糧食問題也不應成為否定發展生物（wù）質能源的理由。 2、發展生物質能源對生態環（huán）境的影響 2.1促進廢棄生物質的能源化利用具有能源和環境的雙重效益（yì） 近年來，對（duì）發展生物質能源可能引發（fā）的生態環境（jìng）問（wèn）題一直存在爭論，有觀點認為，大規模開發能源植物會破壞生態環境、增加溫室氣體排放。事實上，生物質能利用過程中能量的投入產出比和減排效果（guǒ）是十分（fèn）複雜的問題，一般取決於3大因（yīn）素：生物質資源（能源植物）的（de）生產模式、利用過程的能（néng）源（yuán）轉化效率以及能源或材料的替（tì）代（dài）模（mó）式（shì）。但針（zhēn）對農（nóng）林廢棄物和生活垃圾的能源化利用技（jì）術（shù），其結果肯定是正麵的。我國（guó）每年（nián）農業廢棄物產量（liàng）約7億t，就地焚燒量高達1.5億t，排（pái）放出大量的C0：，CH4以及懸浮顆粒等有害（hài）物質，對居民身體健康、高速公路和民航的安全運行造成極大影響，充分利用這類資源能夠帶來能（néng）源和環境的雙重效益。 2.2發展能源植物和能源作（zuò）物應充分（fèn）考慮其減（jiǎn）排能力的不確定性（xìng） 能源植物和能源作物的（de）減排能力有很大的不確定性。發展能源植物必須考（kǎo）慮以下幾個問題：原有植被的固碳能力是否被（bèi）破（pò）壞（huài）以及破壞程度、能源植物生長效率以及對周圍（wéi）其它植物和地下（xià）水的影響、其能（néng）源（yuán）利用率及加工過程（chéng）中化石能源的消耗比例等。發展能源作物則需考（kǎo）慮：是否破壞（huài）了耕地固（gù）碳能力以及破壞程度、能源作物生長效（xiào）率及化肥使用程（chéng）度、能源利用率及加（jiā）工過程中的化（huà）石能源消耗。此外（wài），發展能源（yuán）藻類對生態環境（jìng）的影響相對（duì）可控，因此爭議（yì）較少。 2.3科學評價開發過程（chéng）中的環境問題和（hé）二次汙染 由於開發（fā）生物質能過程中可能存在的環（huán）境（jìng）問題，在項目實施之前必（bì）須對生物質原料生（shēng）產過程中可能出現（xiàn）的生態環境問題，以及（jí）生物質（zhì）原料轉化（huà）為高品位能源過程中可能產生（shēng）的二次汙（wū）染問題做出科學的評價。 3、發（fā）展生物質能的技術路線選擇 3.1近期應推廣應用成型燃料、氣化（huà）供氣和各類沼氣技術等成熟技術，未（wèi）來的發展方向是生物質液體燃料（liào）的開發 生物質能與其它（tā）可再生能源的最大區別：一是利用生物質能源可以獲得氣、液、固3種形態的物質能源：二是生物質資源的多樣性（xìng）導致了其利用技術的複（fù）雜性和產品的多（duō）樣性。如生物質能轉化技術就有物理（lǐ）轉（zhuǎn）化、化學轉化、物理化學轉化、生物轉化等多（duō）種形式，利（lì）用這些技術可以獲得固（gù）體、液體（tǐ）和氣體燃料，當然也可以獲得電（diàn）能。生物（wù）質能的利用工藝（yì）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：一是依托農作物秸稈和林業剩餘物（wù）生產氣、液、固3種（zhǒng）形態的生物質燃料；二是利用能源植物生產液體燃料及其（qí）它（tā）化學（xué）品：三是利用畜禽養殖剩（shèng）餘物、生活垃圾和高濃度廢水生產（chǎn）沼氣和氫氣。生物質能利用技術的複雜性以及諸多關鍵技術問題尚未解（jiě）決的現實，決定了目前隻（zhī）能依靠相（xiàng）對成熟的技術來生產生物質（zhì）能產（chǎn）品，以解決農村居（jū）民對優質清潔能源日（rì）益增（zēng）加的（de）需求。同時，通過（guò）資源（yuán）的綜（zōng）合利用解決環（huán）境問題。可以（yǐ）預計，在2020年之前成型燃料、氣化供氣（qì）和各類沼氣技術仍然（rán）是生物質能推廣應用的主要技術。隨著時間的推移（yí）和研發的不斷深入，生（shēng）物質（zhì）液體燃料技術將逐（zhú）漸成熟，其成本也會不斷降低（dī），生物質液體（tǐ）燃料將（jiāng）成為交通燃料的主體。 由圖2可知，化學合成技術是生產生物質液體燃料的主（zhǔ）體技術。但是，由（yóu）於生（shēng）物質成分（fèn）複雜以及經處（chù）理的生（shēng）物質（zhì）物（wù）料中有效中（zhōng）間產物含量較少，製約了目標產物的收率並給產物（wù）提純帶來困難。因（yīn）此，以目前的技（jì）術水平，進行（háng）大規模的液體燃料示範有較大的技術和資金風險。 3.2各種生（shēng）物質製液體（tǐ）燃料的關鍵技術亟待突破，需采用跨學科研究的方式加以攻克 目前我國各種（zhǒng）生物質能利用技術概況（kuàng）如表2所示。 由表2可知，生物質能利用技（jì）術路線複雜，生物質能利用的關鍵技（jì）術難題甚多，涉及的（de）關（guān）鍵技術領域主要包括：混合燃燒技術及設備；纖維素燃料乙醇（chún）綜合技術：纖維素催化合成燃料油綜合技術（shù）：直接液化製生物油的脫氧加氫技術：間接（jiē）液化中的氣（qì）化氣淨化、重整和組（zǔ）分調整技術；催化（huà）劑技術：高耐磨成型燃料技術設備：多原料（liào）混合厭氧發酵係統技（jì）術裝備：生物製氫技術：微生物製油技術等。這些技術難點均非一門學科所能（néng）解決，涉及多學科的交叉（chā）融合，因此，需要加強跨（kuà）學科研究才（cái）能真正突破技術（shù）核心問題。 4、發展生物（wù）質能產業的關鍵問題 生（shēng）物質能是我國發展可再生能源的重點之一，國家《可再生能源中長期發展（zhǎn）規劃》明確指（zhǐ）出：“到2010年，生物質（zhì）發電總裝機容量達到550萬kW，生物質固體成（chéng）型燃料年利用量達到100萬t，沼氣年利用量達到190億m3，增加非糧原料燃料乙醇年利（lì）用量200萬t，生物柴油年利用（yòng）量達（dá）到20萬t。到2020年（nián），生物質發（fā）電總裝（zhuāng）機容量達到3 000萬kW，生物質固體成型燃料年利用（yòng）量（liàng）達到5 000萬t，沼氣年利用量達到440億（yì）m3，生物燃料（liào）乙醇年利用量達到（dào）1 000萬t，生物柴油年（nián）利用量達到200萬t。”但到目前為止，除了生物柴（chái）油年利用量超過指標外，其他各項距達標要求均相差甚遠，這表明（míng）我國生物質能的產業化發展（zhǎn）遇到了重大困難。究其原因主要有4個方麵。 4.1資（zī）源收購難（nán），產業規模小 我國生物質資源分布分散、收集運輸成本高，而農業現代化（huà）程度低又使（shǐ）農（nóng）業廢棄物的規模化供應十分困（kùn）難（nán）。按每年種（zhǒng）植1次（cì）計算，我國（guó）農業地區理論（lùn）秸稈產量可達750 t/km2。實際上，即使在農業非常集中的地區，秸稈產量（liàng）也（yě）隻有300 Ukm2左（zuǒ）右，大部分（fèn）地區平均在100～120 t/km2。在半徑（jìng）10km的範圍內，如果秸稈利用率以30%計算，一（yī）般農業地（dì）區（qū）可獲得（dé）的原料僅有5萬~7萬t;10 km以內可以用農用（yòng）車運輸，運費約為30元/t;10 krri以上一般（bān）需要專用運輸工具，運輸費達50～60元／t。而（ér）秸杆的賣出價則是由農民（mín）自己決定的，當秸稈在某一區域內成為（wéi）緊（jǐn）缺商品時，價格會迅速上漲。另外（wài），我國現有的生物（wù）質（zhì）能開發企業大多為中小企業，其生產運營極易受原料來（lái）源、價格（gé）等因素的影響。在生物質原料收儲運體係尚未建立的情況下，原料價格上（shàng）升（shēng）、收購半徑過長和原（yuán）料來源不穩定都會造（zào）成企業生產（chǎn）成本高、產出不持續、回報率偏低等問題。這些問題（tí）反過來又製約了（le）企業的規模，阻礙了整個（gè）生物質能產業的發展，形成惡性循環。 4.2政（zhèng）策不完善，規範難執行 盡（jìn）管我國針（zhēn）對生物質能的發展已經出台和發布了一係列有關法規（guī）和政策，但從總體上隻（zhī）是框架（jià）性的政策法（fǎ）規，缺少細則，可操作性較弱。同時（shí），現有政策對電網使用生物質電力的激勵性和強製性不夠，資金補（bǔ）助政策也還沒有起到鼓（gǔ）勵用戶（hù）使用（yòng）生（shēng）物質（zhì）能產品的（de）作用（yòng）。如財建[2008]735號（hào）文（wén）件（jiàn）《秸稈能源（yuán）化（huà）利用補助（zhù）資金管理暫行（háng）辦法》明確了秸稈能源化（huà）利用的支持條件，立意是（shì）好的（de），但是秸稈利用廠家在獲得這部分補貼資金後（hòu），部分用於（yú）補充生產虧損，部分成為自己的利潤而（ér）不會促成產品價格的降低，資金補助政策無法起到鼓勵用戶使用生物質（zhì）能產品的作用。如果獲得補貼的廠家將產品銷（xiāo）往國外，無疑相當於我（wǒ）國將這部分補助資金補貼給國外用戶。 在技術規範和標準方麵（miàn），雖然我國近年來的（de）農村能源標準化建設較快，但總（zǒng）體上生物質能的技術標準、規範建設還不能滿足生物質能產業發（fā）展要（yào）求。由於缺乏監管，已有（yǒu）的技術規範也難以得到真（zhēn）正的執行。 4.3核心技術缺乏，係統優化集成研（yán）究不夠 生物質能利用技術路線十分複雜，往往涉及若幹個單項技（jì）術（shù），隻有將這些單項技術進行合理組合才能獲得具有統一整體功能的新技術。如生物質氣化合（hé）成液體燃料技術包括氣（qì）化（huà）技術、脫硫脫焦技（jì）術（shù）、氣體重整技術、催化劑技術、精製（zhì）技術（shù）等（děng）等，任（rèn）何（hé）環節的薄弱都會製約係統技術設備的運行效率。目前，我國（guó）生物質能技術創新實力較弱，先進的技（jì）術設備和高（gāo）科技材料基本來自國外，在係統集成研（yán）究上也（yě）遠遠落後於其他發達國家，嚴重製約了生物質（zhì）能產業的發展。 4.4生物質能資源特點（diǎn）與傳統工業模式矛盾突出 生物質能（néng）的資源特點是資源分散（sàn）、季節性強且能量密度低，這種資源特（tè）點適（shì）於利用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。基於我國（guó）的實際情況，追求（qiú）單一項目的規模效益的結果是（shì）沒有效（xiào）益。發展分布式生物質能利用方式，形（xíng）成整體效益是我國相當長一段時間生（shēng）物質能產業的重要特征。但是地方政府隻（zhī）重（chóng）視大項目而忽視小項（xiàng）目，使生物質（zhì）能分散利用無法實現（xiàn），因項目規模（mó）較小，投融資也變得（dé）十分困難。 5、促（cù）進（jìn）生物質能產（chǎn）業發展的（de）建議 解決上述問題（tí），促（cù）進生物質能產業健康、快速發展，應在（zài）以下幾個方麵（miàn）開展深入細致的工作。 5.1明確戰略定位 新能源與可再（zài）生能源將最終（zhōng）作為替代能（néng）源促進人類文明進步和經濟社會發展。但生（shēng）物質能源產業對優化能源結構、保證國家（jiā）能源安全的作用是逐漸顯現的，其戰（zhàn）略（luè）地位應進一步（bù）得到明確。就（jiù）現階段而言，生物質能在我國能源體係中的份額很小，其（qí）產業發展應主要定位於改善農村的用能結構和（hé）促進新（xīn）農村建設（shè），進而促進“三農”問題的解決。此外，發展（zhǎn）剩餘秸稈和畜禽糞便的能源（yuán）轉化能夠減（jiǎn）少對環境的汙染，並通過替代部分化石能源（yuán）降低溫室氣體排放，緩解（jiě）因大（dà）量消耗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（zhì）能資源還是以農業廢棄物、畜禽糞便、有機垃圾為主。農業廢棄物、畜禽糞便主（zhǔ）要來自於農村地區，當以這兩種資源為（wéi）原料時，應重點發展（zhǎn）秸稈和（hé）畜禽（qín）糞便生產沼氣、成（chéng）型燃料和氣化氣，以實現生物（wù）質（zhì）能產品的低成本生產，滿足農村居民（mín）對優（yōu）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（chǎn）品創製及裝備的集成化研究放在首位。有機垃圾主要（yào）以城鎮居民生（shēng）活垃圾為主，應該在垃圾分類基礎（chǔ）上，根據原（yuán）料特（tè）點分別開展高熱值垃圾的供熱和餐廚垃圾厭氧發酵製沼氣的試點示範，總（zǒng）結經驗，逐步推廣。農林產品加工剩餘物（wù）多集中（zhōng）在企業，但總量不（bú）大，企業（yè）可以結合自身（shēn）的實際需求（qiú）和生產特點開發（fā）利用這（zhè）部分資（zī）源。前已述及，能源作物、植物的規（guī）模化生產還（hái）有很多不確定性，現階段這一領（lǐng）域的主要工作應該放在基礎研究、小規（guī）模示範上。盲目貪大的結（jié）果不僅造成資金浪費，還可能造成難以修複的生態問題，即便（biàn）沒有生（shēng）態問題，也會因效益低下動搖人們發展生物質能（néng）產業的信心。 5.3突破產業瓶頸 一是解決原料收（shōu）集問題。原料的收購價（jià）格是影響產業成本的（de）關鍵因素之一，開發適於不同生物質的專用收集設備，建立完善的原（yuán）料收儲運體係十分迫切。事實已經證明（míng），完全的市場化運作模式無法保證生物質原料價格的相對穩定，各級地方政府應在其中發揮一定的作用。 二是解決技術瓶頸問（wèn）題。對相關基礎（chǔ）理論、應用技（jì）術和關鍵裝備3個層次進行深入研究，解決關鍵（jiàn）難題並在此基礎上（shàng）有針對性地開（kāi）展示範，完善技術設備，評價技術經（jīng）濟性。尤（yóu）其要加強跨學科的合作研究，通過係統優化集成提（tí）高生物質能的利用效率（lǜ）。 5.4確立商（shāng）業模式（shì） 生物質資源主要來源於農村，生物質能產業應建立在現代化農業基礎之上，並與現代能源工業模式相適應，根據農業生產特點和未來現（xiàn）代化農業的發展方向逐步建（jiàn）立適宜的生物（wù）質能產業發展模式是一個相對漫長的探（tàn）索過程，需要各（gè）級政府（fǔ）大力支持和引導（dǎo）。 5.5完善政策機製 逐步完善生物質能政策（cè）法規，構建完備立法體（tǐ）係。以《可再生能源法實施細則》等相關配（pèi）套性規（guī）定為基礎，進行生物質能專門立法，提高政府、企業和社會的生物質能法製（zhì）意識（shí），促（cù）進相關立法的有效實施。 製定切實可行的激勵政策和支持政策。完善生物質發電上網電價補（bǔ）貼政策：鼓勵企業加大對生（shēng）物質能關鍵技術研發的投入：全麵調動民眾發展生物質能的積極性，積極發展生物質能非（fēi）政府組織(NGO)，實現以政府力量為主導、NGO相配合（hé）的（de）雙層體製，三門峽麻豆影视传媒文化（chuàng）新能（néng）源生產銷售（shòu）的木屑顆粒機、秸稈壓塊機專業壓製生物質顆（kē）粒燃料，同時我們還（hái）有大量的（de）楊木木屑顆粒燃料出售。