【深度好文】生物质发电靠农民“种”出来前景如何？-第2页-北极星火力发电网

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秸秆资源作为生物质产业原料高值化利用的潜力非常大。秸秆资源的浪费，实质上是耕地、水资源、劳动力、化肥和农药等农业投入品的浪费。秸秆资源多层次转化为高效生物质能源、生物基化学品具有非常重要的现实意义。

1.2产业前景

太阳能是地球上几乎一切能量的源泉，生物质是太阳能循环转化的载体，现代工业发展的能源基础——煤炭、石油、天然气就是古代生物质埋藏在地下，经微生物和地质化学的共同作用演变而来。人类使用能源的趋势为生物质—煤—石油—煤—生物质，人类通过改变利用方式来提高能源的利用效率。生物质转化为生物能源替代煤、石油和天然气等化石能源符合CO2+阳光—农作物—生物质能源—CO2的C平衡(图2)，形成一个理论上的CO2净排放为零的物质循环。如果完全用生物质替代化石能源，生物质能源如生物乙醇在生产、运输过程中的CO2排放量，等同于化石能源在开采、运输过程中的CO2排放量，但是替代能源可以通过能源利用方式和利用效率的改善，减少CO2排放量。此外，生物燃料在加工过程中最大限度地去除了N、S等杂质，是更加绿色的能源，因此使用生物质能源替代化石能源，符合低碳经济减少CO2排放的要求，可以大大减少大气中其他污染物的浓度，对环境保护具有重要意义。

《BP世界能源统计报告2011》称，到2010年底，按世界石油、天然气和煤炭的探明储量及生产量，三者可分别供开采46.2年、58.6年和118年。中国是个化石能源资源匮乏，特别是石油和天然气资源极贫的国家。由于中国经济的快速发展，能源消费激增，2010年的能源消费量占全球能源消费总量的20.3%，超过美国成为世界最大能源消费国，其中煤炭消费量占全球消费总量的48.3%[5]。尽管新型能源增长很快，但煤炭依然是中国的主要能源，这在短期内很难改变，造成中国的SO2和CO2排放量分居全球第一和第二位，寻找环境友好型的清洁能源逐步替代石油和煤炭，以满足人类对液体能源的大量需求，是一个不可逆转的方向。人类不是因为石头用完了才结束石器时代，石油时代的结束，也将早在石油用完之前，当人们找到更廉价的替代能源时，自然也就会告别石油时代。同时我们也不能等到石油用完了再开发新的可用能源。随着中国倡导发展绿色经济和低碳经济，碳权交易、税费优惠、上网电价等政策环境不断完善，为生物质产业的发展创造了良好的宏观环境。所以，生物质产业的前途是光明的。

2生物质产业面临的困境

在看到生物质产业的美好前景与效益的同时，也不能忽视相应存在的依然严峻的困难。与其他新兴产业一样，生物质产业的发展也受到资金、政策、技术等各方面的制约。

2.1原料供应

任何资源都是有限的，虽然现在有大量的生物质资源亟待开发，但随着技术的进步，这些资源也会变成有限的和宝贵的。生物质产业化所需原料消耗非常大，所以，生物质资源的发展是实现大规模商业化应用生物质的根本前题。应在不同地域实现甘蔗和甜高粱等能源作物、麻风树和小桐子等能源植物，以及微藻等藻类资源规模化的优良品种培育和品质优化，进行能源作物和能源植物的基因工程改良，提高单位面积产量，提高耐盐、抗旱的抗逆特性，使之能够在荒山荒坡、盐碱地、戈壁滩甚至沙漠上得到高产量，以提供丰富的原料。此外，各种速生的薪炭林、灌木林是秸秆之外原材料的有效补给。中国幅员辽阔，自然条件复杂，生物质原料种类繁多和分散，适宜形成以地域和原料为导向的生物质产业的原料多元化发展战略[6]。合理布局我国广袤非农牧边际土地的生物质资源发展，保障国家经济和社会发展所需的生物质资源安全和可持续利用是生物质产业的关键。

2.2技术瓶颈

技术进步是促进产业化的关键。生物质产业发展的技术瓶颈尚未被完全突破。如何将生物质原材料经济高效地转化为低成本、高品质的五碳糖、六碳糖和木质素及其衍生物，进而生产更有价值的生物基化学品、生物基材料和生物乙醇等生物能源[7]，依然是降低成本的技术关键难题。显然生物质转化技术不仅仅是一个生物学问题，更是一个工程学问题，因为技术经济问题属于工程科学家的研究范围，是生物化学工程学科中最具挑战性的课题。正如青霉素的大工业生产开发过程，只是在工程技术上开创了液体深层纯种培养技术，使在技术经济上获得决定性突破，并开创了生物化学工程这一新学科[8]。我们认为，生物质的产业化也正面临着类似的局面，必须有新的重大技术突破，才能扭转产业化困难的局面。

2.3产业的国家支持

生物质产业链不完整，也缺乏规模化、市场化的基础设施和相关产业配套。生物质新能源目前只能作为主流能源的补充，同传统化石能源相比，其研发和利用成本比较高，大部分生产企业需要额外的补贴、税收优惠才能赢利或生存。但目前国家扶持政策在研发、财政、金融、市场等政策间缺少衔接、配套和细化。这方面需要完善生物质产品的价格补贴政策，逐步从建设投资补贴转向原料补贴、产品补贴、消费补贴、投资补贴，创新有利于生物质产业发展的商业模式。

3生物质产业关键技术突破点

尽管产业发展空间广阔，生物质产业化和商业化的进程中，成本居高不下是最大阻力。迫切需要从其关键过程入手，寻找降低成本的途径，通过基础应用研究和关键核心技术(如原料预处理、酶制剂)的研究，在基础研究、关键技术耦合和设备研发等技术方面获得新的突破，才能实现生物质资源的高效、高值的利用。

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原标题：生物质产业关键技术突破与产业前景

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