全球生物質(zhì)能發(fā)展方向

1、全球生物質(zhì)能源（）的主要發(fā)展方向，存在問(wèn)題，及其對(duì)策生物質(zhì)能是由植物的光合作用固定于地球上的太陽(yáng)能，最有可能成為21世紀(jì)主要的新能源之一。據(jù)估計(jì)，植物每年貯存的能量約相當(dāng)于世界主要燃料消耗的10倍；而作為能源的利用量還不到其總量的l%。這些未加以利用的生物質(zhì)，為完成自然界的碳循環(huán)，其絕大部分由自然腐解將能量和碳素釋放，回到自然界中。事實(shí)上，生物質(zhì)能源是人類(lèi)利用最早、最多、最直接的能源，至今，世界上仍有15億以上的人口以生物質(zhì)作為生活能源。生物質(zhì)燃燒是傳統(tǒng)的利用方式，不僅熱效率低下，而且勞動(dòng)強(qiáng)度大，污染嚴(yán)重。通過(guò)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換技術(shù)可以高效地利用生物質(zhì)能源，生產(chǎn)各種清潔燃料，替代煤炭，石油和天然氣等

2、燃料，生產(chǎn)電力。而減少對(duì)礦物能源的依賴(lài)，保護(hù)國(guó)家能源資源，減輕能源消費(fèi)給環(huán)境造成的污染。另外，中國(guó)現(xiàn)在每年僅廢棄的作物秸桿、林業(yè)棄置物達(dá)10億噸，相當(dāng)于1億多噸的燃料汽油。生物質(zhì)能源將成為未來(lái)持續(xù)能源重要部分，到2015年，全球總能耗將有40%來(lái)自生物質(zhì)能源。生物質(zhì)能源的研究與發(fā)展將是本世紀(jì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展必然趨勢(shì)，同時(shí)也是農(nóng)業(yè)科研所面臨的一次重大機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一 為什么要發(fā)展生物質(zhì)能源1. 能源與環(huán)境人類(lèi)正面臨著發(fā)展與環(huán)境的雙重壓力。經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展以能源為重要?jiǎng)恿?，?jīng)濟(jì)越發(fā)展，能源消耗多，尤其是化石燃料消費(fèi)的增加，就有兩個(gè)突出問(wèn)題擺在我們面前：一是造成環(huán)境污染日益嚴(yán)重，二是地球上現(xiàn)存的化石燃

3、料總有一天要掘空。工業(yè)文明的高速發(fā)展將化石能源（主要包括石油、天然氣和煤炭）推到了核心能源位置。近30年來(lái)，全球?qū)茉吹南乃俣缺人鼈冏匀恍纬傻乃俣却蠹s快100萬(wàn)倍，化石能源貯存量很快將逼近枯竭的極限，同時(shí)化石能源燃料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的有害物質(zhì)嚴(yán)重污染環(huán)境，引發(fā)了溫室效應(yīng)、生物物種多樣性降低、土地荒漠化等諸多生態(tài)問(wèn)題，嚴(yán)重影響著國(guó)家的資源安全和社會(huì)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展，威脅著人類(lèi)的生存。按消費(fèi)量推算，世界石油資源在今后50年到80年間將最終消耗殆盡。到2059年，也就是世界上第一口油井開(kāi)鉆二百周年之際，世界石油資源大概所剩無(wú)幾。另一方面，由于過(guò)度消費(fèi)化石燃料，過(guò)快、過(guò)早地消耗了這些有限的資源，釋放大量

4、的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，是造成臭氧層破壞，全球氣候變暖，酸雨等災(zāi)難性后果的直接因素。這就是說(shuō)，如果不發(fā)展出新的能源來(lái)取代化石常規(guī)能源在能源結(jié)構(gòu)中的主導(dǎo)地位，在21世紀(jì)必將發(fā)生嚴(yán)重的、災(zāi)難性的能源和環(huán)境危機(jī)，是人類(lèi)在下一世紀(jì)所面臨的三大最可能發(fā)生的災(zāi)難之一。 國(guó)家安全固然,發(fā)展生物質(zhì)能源不是獲得新的能源的唯一途徑，人類(lèi)可以采用高技術(shù)手段獲得核能源，甚至從外太空獲得能源，但其中的危害也是有目共睹的。首先，核能源的發(fā)展極可能給已經(jīng)不安的世界帶來(lái)新的不穩(wěn)定因素,甚至直接威脅到人類(lèi)的生存環(huán)境；其次，各國(guó)或各集團(tuán)在人類(lèi)下世紀(jì)技術(shù)水平下所能到達(dá)的有限外太空區(qū)域內(nèi)進(jìn)行的能源開(kāi)發(fā)，將不可避

5、免地引發(fā)新的爭(zhēng)奪或爭(zhēng)端，其禍福不言自明。而生物質(zhì)能源則不僅是最安全、最穩(wěn)定的能源，而且通過(guò)一系列轉(zhuǎn)換技術(shù)，可以生產(chǎn)出不同品種的能源，如固化和炭化可以生產(chǎn)因體燃料，氣化可以生產(chǎn)氣體燃料，液化和植物油可以獲得液體燃料，如果需要還可以生產(chǎn)電力等等。目前，世界各國(guó)，尤其是發(fā)達(dá)國(guó)家，都在致力于開(kāi)發(fā)高效、無(wú)污染的生物質(zhì)能利用技術(shù)，保護(hù)本國(guó)的礦物能源資源，為實(shí)現(xiàn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展提供根本保障。農(nóng)業(yè)的發(fā)展及其社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的一次歷史機(jī)遇我國(guó)基本上是一個(gè)農(nóng)業(yè)國(guó)家農(nóng)村人口占總?cè)丝诘?0%以上，生物質(zhì)一直是農(nóng)村的主要能源之一，在國(guó)家能源構(gòu)成中也占有益要地位。新世紀(jì)，生物能源與太陽(yáng)能、風(fēng)能等新能源的開(kāi)發(fā)利用，成

6、為備受世人矚目的重大課題。生物能源是以生物質(zhì)（主要是指薪柴、農(nóng)林作物、農(nóng)作物殘?jiān)?、?dòng)物糞便及生活垃圾）為載體的能量。它的主要形式有沼氣發(fā)電、生物制氫、生物柴油和燃料乙醇等。生物能源在增加能源供給、減少環(huán)境污染的同時(shí)，還有助于解決農(nóng)村就業(yè)和農(nóng)民增收問(wèn)題，有助于保護(hù)土壤，促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。中國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，生物質(zhì)資源非常豐富，每年可產(chǎn)生7億多噸秸稈以及大量的禽畜糞、森林加工剩余物等。此外，我國(guó)還有約20億畝荒山荒地可用于發(fā)展能源農(nóng)業(yè)和能源林業(yè)。根據(jù)生產(chǎn)條件以及不同作物的用途和社會(huì)需求，估計(jì)我國(guó)未來(lái)可以種植甜高粱的宜農(nóng)荒地資源約有1300萬(wàn)公頃，種植木薯的土地資源約有500萬(wàn)公頃，種植甘蔗的土

7、地資源約有1500萬(wàn)公頃。估算如果其中20%30%的宜農(nóng)荒地可以用來(lái)種植上述能源作物，充分利用我國(guó)現(xiàn)有土地與技術(shù)，生產(chǎn)生物質(zhì)，前景十分可觀。由于生物能源需要大量的農(nóng)作物做原料，因此生物能源的前端是農(nóng)業(yè)，生物能源的發(fā)展，也將改變中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)認(rèn)為就是生產(chǎn)豬、牛、羊、稻、麥、棉的，一跨出這個(gè)范圍就認(rèn)為是非農(nóng)業(yè)了，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)統(tǒng)一的鏈條正在形成。這種改變最直觀的就是：中國(guó)的農(nóng)業(yè)正從單純的提供食物向提供能源或其他產(chǎn)品的方向發(fā)展。二 國(guó)外生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用早已引起世界各國(guó)政府和科學(xué)家的關(guān)注。有許多國(guó)家都制定了相應(yīng)的開(kāi)發(fā)研究計(jì)劃，在日本的陽(yáng)

8、光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國(guó)的能源農(nóng)場(chǎng)和巴西的酒精能源計(jì)劃等發(fā)展計(jì)劃。其它諸如丹麥、荷蘭、德國(guó)、法國(guó)、加拿大、芬蘭等國(guó)，多年來(lái)一直在進(jìn)行各自的研究與開(kāi)發(fā)，并形成了各具特色的生物質(zhì)能源研究與開(kāi)發(fā)體系，擁有各自的技術(shù)優(yōu)勢(shì)。 沼氣技術(shù)主要為厭氧法處理禽畜糞便和高濃度有機(jī)廢水，是發(fā)展較早的生物質(zhì)能利用技術(shù)。80年代以前，發(fā)展中國(guó)家主要發(fā)展沼氣池技術(shù)，以農(nóng)作物秸稈和禽畜糞便為原料生產(chǎn)沼氣作為生活炊事燃料。如印度和中國(guó)的家用沼氣池；而發(fā)達(dá)國(guó)家則主要發(fā)展厭氧技術(shù)，處理禽畜糞便和高濃度有機(jī)廢水。目前，日本、丹麥、荷蘭、德國(guó)、法國(guó)、美國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家均普遍采取厭氧法處理禽畜糞便，而象印度、菲律賓、泰國(guó)等發(fā)展中國(guó)

9、家也建設(shè)了大中型沼氣工程處理禽畜糞便的應(yīng)用示范工程。采用新的自循環(huán)厭氧技術(shù)。荷蘭IC公司已使啤酒廢水厭氧處理的產(chǎn)氣率達(dá)到10m3/m3.d的水平，從而大大節(jié)省了投資、運(yùn)行成本和占地面積。美國(guó)、英國(guó)、意大利等發(fā)達(dá)國(guó)家將沼氣技術(shù)主要用于處理垃圾，美國(guó)紐約斯塔藤垃圾處理站投資2000萬(wàn)美元，采用濕法處理垃圾，日產(chǎn)26萬(wàn)m3沼氣，用于發(fā)電、回收肥料，效益可觀，預(yù)計(jì)10年可收回全部投資。英國(guó)以垃圾為原料實(shí)現(xiàn)沼氣發(fā)電18MW，今后10年內(nèi)還將投資1.5億英鎊，建造更多的垃圾沼氣發(fā)電廠。 生物質(zhì)熱裂解氣化早在70年代，一些發(fā)達(dá)國(guó)家，如美國(guó)、日本、加拿大、歐共體諸國(guó)，就開(kāi)始了以生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)，

10、到80年代，美國(guó)就有19家公司和研究機(jī)構(gòu)從事生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)的研究與開(kāi)發(fā)；加拿大12個(gè)大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室在開(kāi)展生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)的研究；此外，菲律賓、馬來(lái)西亞、印度、印尼等發(fā)展明家也先生開(kāi)展了這方面的研究。芬蘭坦佩雷電力公司開(kāi)始在瑞典建立一座廢木材氣化發(fā)電廠，裝機(jī)容量為60MW,產(chǎn)熱65MW,1996年運(yùn)行：瑞典能源中心取得世界銀行貸款，計(jì)劃在巴西建一座裝機(jī)容量為20-3OMW的發(fā)電廠，利用生物質(zhì)氣化、聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等先進(jìn)技術(shù)處理當(dāng)?shù)刎S富的蔗渣資源。 生物質(zhì)液體燃料另一項(xiàng)令人關(guān)注的技術(shù)，因?yàn)樯镔|(zhì)液體燃料，包括乙醇、植物油等，可以作為清潔燃料直接代替汽油等石油燃料。巴西是乙醇燃料開(kāi)發(fā)應(yīng)用最有特色

11、的國(guó)家，70年代中期，為了擺脫對(duì)進(jìn)口石油的過(guò)度依賴(lài)，實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開(kāi)發(fā)計(jì)劃，到1991年，乙醇產(chǎn)量達(dá)到130億升，在980萬(wàn)輛汽車(chē)中，近400萬(wàn)輛為純乙醇汽車(chē)，其余大部分燃用20%的乙醇-汽油混合燃料，也就是說(shuō)乙醇燃料已占汽車(chē)燃料消費(fèi)量的50%以上。1996年，美國(guó)可再生資源實(shí)驗(yàn)室已研究開(kāi)發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù)，由美國(guó)哈斯科爾工業(yè)集團(tuán)公司建立了一個(gè)1MW稻殼發(fā)電示范工程：年處理稻殼12，000噸，年發(fā)電量800萬(wàn)度，年產(chǎn)酒精2，500噸，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益。 中國(guó)開(kāi)始燃料乙醇項(xiàng)目是在2000年，當(dāng)時(shí)是基于三個(gè)主要因素：谷物過(guò)剩、燃料短缺和大氣污染。據(jù)了解，2002年，我國(guó)

12、以先試點(diǎn)后推廣的方式發(fā)展燃料乙醇，隨后批準(zhǔn)在吉林、河南、黑龍江和安徽四省進(jìn)行總規(guī)模為132萬(wàn)噸/年的燃料乙醇裝置。但由于總體發(fā)展計(jì)劃不夠，我國(guó)尚未能根據(jù)自己的國(guó)情制訂生物能源明確的研究目標(biāo)和技術(shù)路線，總體產(chǎn)業(yè)規(guī)模還較小。目前，我國(guó)酒精生產(chǎn)企業(yè)只有200多家，其中年產(chǎn)3萬(wàn)噸以上的約40家，其余的年產(chǎn)量還在萬(wàn)噸左右。在工藝方面，酒精的能耗還很高，特別是傳統(tǒng)酒精生產(chǎn)工藝料水比達(dá)1：3.5以上，致使設(shè)備利用率低、酒精蒸餾耗氣量大，還造成綜合利用和廢水處理投資與能耗大。中國(guó)現(xiàn)在80%的乙醇的原料是谷類(lèi)，由于原本過(guò)剩的谷物在2000年后產(chǎn)量快速減少，使得燃料乙醇的發(fā)展再次面臨挑戰(zhàn)。因?yàn)楣阮?lèi)供給安全問(wèn)題對(duì)于

13、擁有巨大人口的中國(guó)來(lái)說(shuō)，始終應(yīng)該放在首位。開(kāi)發(fā)替代糧食資源，如以農(nóng)作物秸稈為代表的各類(lèi)木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)，及其相應(yīng)的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)，被專(zhuān)家們認(rèn)為是未來(lái)解決燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。除糧食外，我國(guó)其他可用于生物質(zhì)能源生產(chǎn)的植物和原料還有很多，如甘蔗、甜菜、薯類(lèi)等。 能源價(jià)格的上漲，特別是2005年上半年出現(xiàn)的油荒，使得中國(guó)加大了對(duì)普通汽油的替換，以玉米為原料生產(chǎn)的乙醇汽油成為中國(guó)許多城市的選擇。從2006年1月開(kāi)始，中國(guó)有9個(gè)省的主要城市不再出售普通汽油，這些城市的加油站將全部更換為供應(yīng)乙醇汽油。這9個(gè)省包括中國(guó)主要的石油生產(chǎn)區(qū)黑龍江、山東等省，也包括江蘇、河北、湖北等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)

14、的地區(qū)。有關(guān)乙醇汽油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)已經(jīng)于2001年4月頒布。2002年6月30日起，中國(guó)河南省的鄭州、洛陽(yáng)、南陽(yáng)和黑龍江省的哈爾賓、肇東等5個(gè)城市開(kāi)展試點(diǎn)使用乙醇汽油，根據(jù)試用結(jié)果，乙醇汽油完全可以替代普通汽油，現(xiàn)有汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)須改造。除乙醇汽油外，中國(guó)的生物柴油也開(kāi)始進(jìn)入了準(zhǔn)備推廣階段。2005年3月，中國(guó)的生物柴油生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究取得重大進(jìn)展，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到美國(guó)ASTM6751標(biāo)準(zhǔn), 使用性能良好，完全能夠作為柴油內(nèi)燃機(jī)燃料。在今后5年內(nèi)，中國(guó)將建成年產(chǎn)2萬(wàn)5萬(wàn)噸規(guī)模的生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范工程。這似乎預(yù)示著，生物能源將成為中國(guó)解決能源問(wèn)題的一個(gè)選擇。中國(guó)政府非常重視生物能源的發(fā)展，并制定

15、了明確的發(fā)展目標(biāo)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，中國(guó)的乙醇生產(chǎn)能力將達(dá)到年產(chǎn)1000萬(wàn)噸。現(xiàn)在中國(guó)的乙醇燃料生產(chǎn)規(guī)模為200萬(wàn)噸。目前產(chǎn)量居世界第三。 白蟻的生物制氫 白蟻是一種社會(huì)性昆蟲(chóng)并在地球上已生活了億年之久，在其長(zhǎng)期的生物進(jìn)化過(guò)程中，白蟻以消化木質(zhì)素，纖維素，及有機(jī)腐殖質(zhì)為主。在小時(shí)之內(nèi)，的進(jìn)入腸道的纖維素可以被降解，因此，研究白蟻的生物系統(tǒng)及其仿生利用具有及其重要的意義，具體可以參考孫建中教授2013年出版的英文專(zhuān)著（見(jiàn)網(wǎng)站： ）。目前，在中國(guó)造成危害的主要白蟻種類(lèi)包刮以下四個(gè)屬的白蟻：乳白蟻屬Coptotermes，危害代表種為臺(tái)灣乳白蟻（C. formosanus）；散白蟻屬（Reticulit

16、ermes）, 危害代表種為黑胸散白蟻（R. chinensis）和黃胸散白蟻（R. flaviceps）；土白蟻屬Odontotermes，危害代表種為黑翅土白蟻（O. formosanus）；大白蟻屬M(fèi)acrotermes，危害代表種為黃翅大白蟻（M. barneyi）。在長(zhǎng)江流域及以南地區(qū)，這些白蟻屬均有分布并每年都給造成了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。 微生物厭氧技術(shù)及其工程菌與酶的生物降解美國(guó)農(nóng)業(yè)部長(zhǎng)約翰斯2006年1月9日宣布，將提供3800萬(wàn)美元貸款和補(bǔ)助，鼓勵(lì)美農(nóng)場(chǎng)主與中小企業(yè)從事可再生能源項(xiàng)目的開(kāi)發(fā)和高附加價(jià)值農(nóng)產(chǎn)品的研發(fā)，其中再生能源項(xiàng)目可優(yōu)先獲得貸款。約翰斯是在田納西州首府那什維爾參加

17、美國(guó)最大的農(nóng)民協(xié)會(huì)組織全美農(nóng)場(chǎng)主協(xié)會(huì)聯(lián)盟（American Farm Bureau Federation）年會(huì)上作上述宣布的。約翰斯表示，這項(xiàng)貸款和補(bǔ)助是美農(nóng)業(yè)部戰(zhàn)略發(fā)展計(jì)劃之一，3800萬(wàn)美元中的1900萬(wàn)美元作為無(wú)償補(bǔ)助資金支持可再生能源生產(chǎn)計(jì)劃，以及鼓勵(lì)農(nóng)村、中小企業(yè)從事高附加價(jià)值產(chǎn)品的研發(fā)。 另外，1880萬(wàn)美元，主要用于19個(gè)州的33個(gè)鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展貸款項(xiàng)目，可望創(chuàng)造2700個(gè)工作機(jī)會(huì)。美國(guó)是可再生能源的最大生產(chǎn)國(guó)，每年利用玉米生產(chǎn)乙醇1000萬(wàn)噸，添加到汽油中30億加侖（912萬(wàn)噸），中西部12個(gè)州汽油添加乙醇比例達(dá)到5-10%。近年來(lái)國(guó)際石油價(jià)格上漲，美加大了可再生生物能源利用技術(shù)

18、的研發(fā)力度。2005年8月，美國(guó)會(huì)還通過(guò)法案。要求到2012年，汽車(chē)用汽油中添加乙醇的數(shù)量達(dá)到80億加侖（2430萬(wàn)噸）。據(jù)美國(guó)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計(jì)，自2001年以來(lái)，農(nóng)業(yè)部已經(jīng)投資了二億九千萬(wàn)美元用于農(nóng)業(yè)可再生能源研究，這也是布什總統(tǒng)承諾降低對(duì)國(guó)外石油依賴(lài)計(jì)劃的一部分。 其它技術(shù)此外, 生物質(zhì)壓縮技術(shù)可書(shū)固體農(nóng)林廢棄物壓縮成型,制成可代替煤炭的壓塊燃料。如美國(guó)曾開(kāi)發(fā)了生物質(zhì)顆粒成型燃料：泰國(guó)、菲律賓和馬來(lái)西亞等第三世界國(guó)家發(fā)展了棒狀成型燃料。三 我國(guó)的生物質(zhì)能源1 生物質(zhì)能資源我國(guó)現(xiàn)有森林、草原和耕地面積41.4億公頃，理論上生物質(zhì)資源理可達(dá)650億噸/年以上（在但第平方公里土地面積上，植物經(jīng)過(guò)光合作

19、用而產(chǎn)生的有機(jī)碳量，每年約為158噸）。以平均熱值為15,000千焦/公斤計(jì)算，折合理論資源最為33億標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于我國(guó)目前年總能耗的3倍以上.實(shí)用實(shí)上，目前可以作為能源利用的生物質(zhì)主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機(jī)廢渣廢水等。據(jù)調(diào)查，目前我國(guó)秸稈資源量已超過(guò)7.2億噸,約3.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，除約1.2億噸作為飼料、造紙、紡織和建材等用途外其余6億噸可作為能源用途：薪柴的來(lái)源主要為林業(yè)采伐、育林修剪和薪炭林，一項(xiàng)調(diào)查表明：我國(guó)年均薪柴產(chǎn)量約為1.27億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤0.74億噸：禽畜糞便資源量約1.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；城市垃圾量生產(chǎn)量約1.2億噸左右，并以每年8%-10%的速度增，據(jù)估算，我

20、國(guó)可開(kāi)發(fā)的生物質(zhì)能資源總量約7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2 生物質(zhì)能源和利用我國(guó)生物質(zhì)的能源利用絕大部分用于農(nóng)村生活能源，極少部分用于鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)的工業(yè)生產(chǎn)：而利用方式長(zhǎng)期來(lái)一直以直接燃燒為主，只是近年來(lái)才開(kāi)始采用新技術(shù)利用生物質(zhì)能源，但規(guī)模較小。普及程度較低，在國(guó)家，甚至農(nóng)村的能源結(jié)構(gòu)中占有極小的比例。生物質(zhì)直接燃燒方式不僅熱效率低下，而且大量的煙塵和余灰的排放使人們的居住和生活環(huán)境日益惡化，嚴(yán)重?fù)p害了婦女、兒童的身心健康。此外，還對(duì)生態(tài)、社會(huì)和經(jīng)濟(jì)造成極其不利的影響：1在必須使用生物質(zhì)能源而利用方式不合理的情況下，必然對(duì)森林等自然資源進(jìn)行不合理采伐，破壞了自然植被和生態(tài)平衡；2對(duì)于有機(jī)垃圾、有機(jī)廢水、有機(jī)廢

21、渣、禽畜糞便以及部分農(nóng)業(yè)廢棄物等資源沒(méi)有充分加以利用，不僅造成資源浪費(fèi)，而且使其成為主要的有機(jī)污染源，除造成嚴(yán)重的大氣和水污染之外，還排放大量的溫室氣體，加劇了全球溫室效應(yīng)；3同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和人民生活水平的提高，能源短缺問(wèn)題必將成為21世紀(jì)阻礙國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展的重大問(wèn)題，必須予以足夠的重視，并采取有效措施著力加以解決。事實(shí)上，大力開(kāi)發(fā)和利用生物質(zhì)能源，對(duì)于緩解21世紀(jì)的能源、環(huán)境和生態(tài)問(wèn)題具有重要意義，產(chǎn)生諸多利益；4減少污染，改善人民生活條件。不管是有機(jī)污水處理、城鎮(zhèn)垃圾能源的利用還是秸稈熱解利用中一個(gè)重要的共同點(diǎn)解決環(huán)境污染問(wèn)題，這也是大部分生物質(zhì)利用的首要目標(biāo)。5解決農(nóng)村能源

22、供應(yīng)問(wèn)題，提高農(nóng)民生活水平。 我國(guó)農(nóng)村能源供應(yīng)緊張，而生物質(zhì)源豐富，所以可利開(kāi)展利用生物質(zhì)能，可以改善農(nóng)村的能量供應(yīng)。提高他們的生活水平。6改善能源結(jié)構(gòu)，減輕對(duì)對(duì)環(huán)境的壓力。我國(guó)可開(kāi)發(fā)的生物資源達(dá)7億噸，如果能充分開(kāi)發(fā)，可以在我國(guó)的能源消費(fèi)中占重要的地方，這對(duì)改善我國(guó)能源結(jié)構(gòu)，減少我國(guó)對(duì)石化燃料的依賴(lài)，進(jìn)而減少我國(guó)CO2和SO2等污染物的排放，最終緩解能源消耗給環(huán)境造成的壓力有重要的意義。3 市場(chǎng)需求可以預(yù)計(jì)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，生物質(zhì)能利用技術(shù)和裝置的市場(chǎng)前景將會(huì)越來(lái)越廣闊。主要依據(jù)：1目前，絕大部分農(nóng)作物秸稈因得不到有效利用而就地焚燒于農(nóng)田，不僅浪費(fèi)了大量的能源，而成了

23、嚴(yán)重的環(huán)境污染，給社會(huì)生活和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了一定程度的負(fù)面影響。如發(fā)生在成都雙流機(jī)場(chǎng)和首都機(jī)場(chǎng)的煙塵事件。逐漸富裕起來(lái)的農(nóng)民，隨著生活水平的提高，迫切改變?cè)瓉?lái)直接燃用秸稈薪柴煙薰火燎的炊事取暖局面，以生物質(zhì)可燃?xì)庾鳛樗麄兊纳钅茉矗蜁?huì)改善其衛(wèi)生環(huán)境，提高生活質(zhì)量，減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。2眾多糧食、木材、茶葉、果類(lèi)等加工廠，每天都有大量的谷殼、鋸末、木屑、果殼等廢棄物產(chǎn)出堆放，利用生物質(zhì)氣化技術(shù)將其轉(zhuǎn)換成可燃?xì)?，生產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)能源，變廢為寶，可謂一舉兩得。3禽畜糞便既是極為有害大環(huán)境污染源泉又是重要的生物質(zhì)能資源，隨著大型畜牧場(chǎng)的不斷建成和發(fā)展，所產(chǎn)生的環(huán)境污染也日趨嚴(yán)重。應(yīng)用厭氧技術(shù)處理禽畜糞便更具有能源

24、與環(huán)境雙重意義。4隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，城市人口的增多和居民生活的改善，城市的垃圾處理問(wèn)題便顯得日益突出。我國(guó)的以北京為例，1995年，年垃圾產(chǎn)量均已突破400萬(wàn)噸，1996年北京的垃圾量則達(dá)485萬(wàn)噸。采用厭氧技術(shù)處理有機(jī)垃圾，不僅可獲得能源，而且達(dá)到低費(fèi)用治理污染的目的。5我國(guó)的邊遠(yuǎn)地區(qū)，生物質(zhì)資源豐富，多屬于缺電、少電地區(qū)，可將生物質(zhì)氣化發(fā)電，或供熱可自產(chǎn)自用。6事買(mǎi)上，生物質(zhì)能源技術(shù)之所以具有廣闊的市場(chǎng)前景，其優(yōu)勢(shì)在于開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能源不僅可以獲得取之不盡的能源，而且具有保護(hù)環(huán)境，節(jié)省資源的功能。四 我國(guó)生物質(zhì)能技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與問(wèn)題我國(guó)政府及有關(guān)部門(mén)對(duì)生物質(zhì)能源利用極為重視，國(guó)家?guī)?/p>

25、位主要領(lǐng)導(dǎo)人曾多次批示和指示加強(qiáng)農(nóng)作物秸稈的能源利用。國(guó)家科委已連續(xù)在三個(gè)國(guó)家五年計(jì)劃中將生物質(zhì)能技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)研究項(xiàng)目，涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀的科研成果和成功的應(yīng)用范例，如產(chǎn)用沼氣池、禽畜糞便沼氣技術(shù)、生物質(zhì)氣化發(fā)電和集中供氣、生物壓塊燃料等，取得了可觀的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，我國(guó)已形成一支高水平的科研隊(duì)伍，包括國(guó)內(nèi)有名的科研院所和大專(zhuān)院校：擁有一批熱心從事生物質(zhì)熱裂解氣化技術(shù)研究與開(kāi)發(fā)的著名專(zhuān)家學(xué)者。a沼氣技術(shù)是我國(guó)發(fā)展最早、曾晉遍推廠的生物質(zhì)能源利用技術(shù)。70年代，我國(guó)為解決農(nóng)村能源短缺的問(wèn)題，曾大力開(kāi)發(fā)和推廣戶用沼氣地技術(shù)，全國(guó)已建成525萬(wàn)戶用沼氣池。在最近的連續(xù)三個(gè)五年計(jì)劃

26、中，國(guó)家都將發(fā)展新的沼氣技術(shù)列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，計(jì)劃實(shí)施了一大批沼氣及其利用的研究項(xiàng)目和示范工程。至今，我國(guó)已建設(shè)了大中型沼氣池3萬(wàn)多個(gè)，總?cè)莘e超過(guò)137萬(wàn)m3，年產(chǎn)沼氣5，500萬(wàn)m3，僅100m3以上規(guī)模的沼氣工程就達(dá)630多處，其中集中供氣站583處，用戶 8.3萬(wàn)戶，年均用氣量431m3，主要用于處理禽畜糞便和有機(jī)廢水。這些工程都取得了一定程度的環(huán)境效益和社會(huì)效益，對(duì)發(fā)展當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)和我國(guó)厭氧技術(shù)起到了積極作用。在“九五”計(jì)劃中，應(yīng)用于處理高濃度有機(jī)廢水和城市垃圾的高效厭氧技術(shù)被列為科技攻關(guān)重點(diǎn)項(xiàng)目，分別由中科院成都生物研究所和杭州能源環(huán)境研究所承擔(dān)實(shí)施，現(xiàn)已取得預(yù)期的進(jìn)展。我國(guó)厭氧技術(shù)

27、及工程中存在的主要問(wèn)題：相關(guān)技術(shù)研究少、輔助設(shè)備配套性差、自動(dòng)化程度低、非標(biāo)設(shè)備加工粗糙、工程造價(jià)高、開(kāi)放式前后處理的二次污染嚴(yán)重等。b我國(guó)的生物質(zhì)氣化技術(shù)近年有了長(zhǎng)足的發(fā)展，氣化爐的形式從傳統(tǒng)上吸式、下吸式到最先進(jìn)的流化床、快速流化床和雙床系統(tǒng)等，在應(yīng)用上除了傳統(tǒng)的供熱之外，最主要突破是農(nóng)村家庭供氣和氣化發(fā)電上。“八五”期間，國(guó)家科委安排了“生物質(zhì)熱解氣化及熱利用技術(shù)”的科技攻關(guān)專(zhuān)題，取得了相當(dāng)成果：采用氧氣氣化工藝，研制成功生物質(zhì)中熱值氣化裝置；以下吸式流化床工藝，研制成功l00戶生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)與裝置：以下吸式固定床工藝，研制成功食品與經(jīng)濟(jì)作物生物質(zhì)氣化烘干系統(tǒng)與裝置；以流化床干餾

28、工藝，研制成功1000戶生物質(zhì)氣化集中供氣系統(tǒng)與裝置?！熬盼濉逼陂g，國(guó)家科委安排了“生物質(zhì)熱解氣化及相關(guān)技術(shù)”的科技攻關(guān)專(zhuān)題，重點(diǎn)研究開(kāi)發(fā)1MW大型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)和農(nóng)村秸稈氣化集中供氣技術(shù)。目前全國(guó)已建成農(nóng)村氣化站近200多個(gè)，谷殼氣化發(fā)電100多臺(tái)套，氣化利用技術(shù)的影響正在逐漸擴(kuò)大。c“八五”期間，我國(guó)開(kāi)始了利用纖維素廢棄物制取乙醇燃料技術(shù)的探索與研究，主要研究纖維素廢棄物的稀酸水解及其發(fā)酵技術(shù)，并在“九五”期間進(jìn)入中間試驗(yàn)階段。我國(guó)已對(duì)植物油和生物質(zhì)裂解油等代用燃料進(jìn)行了初步研究：如植物油理化特性、酯化改性工藝和柴油機(jī)燃燒性能等方面進(jìn)行了初步試驗(yàn)研究?！熬盼濉逼陂g，開(kāi)展了野生油料植物分

29、類(lèi)調(diào)查及育種基地的建設(shè)。我國(guó)的生物質(zhì)液化也有一定研究，但技術(shù)比較落后，主要開(kāi)展高壓液化和熱解液化方面的研究。d此外，在“八五”期間，我國(guó)還重點(diǎn)對(duì)生物質(zhì)壓縮成型技術(shù)進(jìn)行了科技攻關(guān)，引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)機(jī)型，經(jīng)消化、吸收，研制出各種類(lèi)型的適合我國(guó)國(guó)情的生物質(zhì)壓縮成型機(jī)，用以生產(chǎn)棒狀、塊狀或顆粒生物質(zhì)成型燃料。我國(guó)的生物質(zhì)螺旋成型機(jī)螺桿使用壽命達(dá)500小時(shí)以上，屬?lài)?guó)際先進(jìn)水平。雖然我國(guó)在生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)方面取得了巨大成績(jī)，技術(shù)水平卻與發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定差距，如：a新技術(shù)開(kāi)發(fā)不力，利用技術(shù)單一。我國(guó)早期的生物質(zhì)利用主要集中在沼氣利用上，近年逐漸重視熱解氣化技術(shù)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用，也取得了一定突破，但其他技術(shù)開(kāi)展卻非

30、常緩慢，包括生產(chǎn)酒精、熱解液化、直接燃燒的工業(yè)技術(shù)和速生林的培育等，都沒(méi)有突破性的進(jìn)展。b由于資源分散，收集手段落后，我國(guó)的生物質(zhì)能利用工程的規(guī)模很??；為降低投資，大多數(shù)工程采用簡(jiǎn)單工藝和簡(jiǎn)陋設(shè)備，設(shè)備利用率低，轉(zhuǎn)換效率低下。所以，生物質(zhì)能項(xiàng)目的投資回報(bào)率低，運(yùn)行成本高，難以形成規(guī)模效益，不能發(fā)揮其應(yīng)有的、重大的能源作用。c相對(duì)科研內(nèi)容來(lái)說(shuō)，投入過(guò)少，使得研究的技術(shù)含量低，多為低水平重復(fù)研究，最終未能解決一些關(guān)鍵技術(shù)，如：厭氧消化產(chǎn)氣率低，設(shè)備與管理自動(dòng)化程度較差；氣化利用中焦油問(wèn)題沒(méi)有徹底解決，給長(zhǎng)期應(yīng)用帶來(lái)嚴(yán)重問(wèn)題；沼氣發(fā)電與氣化發(fā)電效率較低，相應(yīng)的二次污染問(wèn)題沒(méi)徹底解決。導(dǎo)致許多工程系統(tǒng)

31、常處于維修或故障的狀態(tài)，從而降低了系統(tǒng)運(yùn)行強(qiáng)度和效率。此外，在我國(guó)現(xiàn)實(shí)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，還存在一些消極因素制約或阻礙著生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展、推廣和應(yīng)用，主要表現(xiàn)為：a在現(xiàn)行能源價(jià)格條件下，生物質(zhì)能源產(chǎn)品缺乏市場(chǎng)竟?fàn)幠芰?，投資回報(bào)率低挫傷了投資者的投資積極性，而銷(xiāo)售價(jià)格高又挫傷了消費(fèi)者的積極性。b技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)未規(guī)范，市場(chǎng)管理混亂。在秸桿氣化供氣與沼氣工程開(kāi)發(fā)上，由于未有合適的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和嚴(yán)格的技術(shù)監(jiān)督，很多未具備技術(shù)力量的單位和個(gè)人參與了沼氣工程承包和秸桿氣化供氣設(shè)備的生產(chǎn)，引起項(xiàng)目技術(shù)不過(guò)關(guān)，達(dá)不到預(yù)期目標(biāo)，甚至帶來(lái)安全問(wèn)題，這給今后開(kāi)展生物質(zhì)利用工作帶來(lái)很大的負(fù)面影響。c目前，有關(guān)扶持生物質(zhì)能源

32、發(fā)展的政策尚缺乏可操作性，各級(jí)政府應(yīng)盡快制定出相關(guān)政策，如價(jià)格補(bǔ)貼和發(fā)電上網(wǎng)等特殊優(yōu)惠政策。d民眾對(duì)于生物質(zhì)能源缺乏足夠認(rèn)識(shí)，應(yīng)加強(qiáng)有關(guān)常識(shí)的宣傳和普及工作。e政府應(yīng)對(duì)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略地位予以足夠重視，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，應(yīng)視作實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的基本建設(shè)工程。五 發(fā)展方向與對(duì)策1 發(fā)展方向在近日召開(kāi)的中國(guó)首屆生物經(jīng)濟(jì)高層論壇上，國(guó)內(nèi)外有關(guān)專(zhuān)家不約而同將目光聚焦在燃料乙醇和生物柴油上。專(zhuān)家們認(rèn)為，開(kāi)發(fā)替代糧食資源，如以農(nóng)作物秸稈為代表的各類(lèi)木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)，及其相應(yīng)的燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)，是解決燃料乙醇原料成本高、原料有限的根本出路。我國(guó)的生物質(zhì)能資源豐富，價(jià)格便宜，而經(jīng)濟(jì)環(huán)境和發(fā)展水平對(duì)生

33、物質(zhì)技術(shù)的發(fā)展處于比較有利的階段。根據(jù)這些特點(diǎn)，我國(guó)生物質(zhì)的發(fā)展既要學(xué)習(xí)國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，又要強(qiáng)調(diào)自己的特色，所以，今后的發(fā)展方向應(yīng)朝著以下幾方面：a進(jìn)一步充分發(fā)揮生物質(zhì)能作為農(nóng)村補(bǔ)充能源的作用，為農(nóng)村提供清潔的能源，改善農(nóng)村生活環(huán)境及提高人民生活條件。這包括沼氣利用、秸桿供氣和小型氣化發(fā)電等實(shí)用技術(shù)。b加強(qiáng)生物質(zhì)工業(yè)化應(yīng)用，提高生物質(zhì)能利用的比重，提高生物質(zhì)能在能源領(lǐng)域的地位。這樣才能從根本上擴(kuò)大生物質(zhì)能的影響，為生物質(zhì)能今后的大規(guī)模應(yīng)用創(chuàng)造條件，也是今后生物質(zhì)能能否成為重要的替代能源的關(guān)鍵。c研究生物質(zhì)向高品位能源產(chǎn)品轉(zhuǎn)化的技術(shù)，提高生物質(zhì)能的利用價(jià)值。這是重要的技術(shù)儲(chǔ)備，是未來(lái)多途徑利用生物

34、質(zhì)的基礎(chǔ)，也是今后提高生物質(zhì)能作用和地位的關(guān)鍵。d同時(shí)，利用山地、荒地和沙漠，發(fā)展新的生物質(zhì)能資源，研究、培育、開(kāi)發(fā)速生、高產(chǎn)的植物品種，在目前條件允許的地區(qū)發(fā)展能源農(nóng)場(chǎng)、林場(chǎng)，建立生物質(zhì)能源基地，提供規(guī)?；哪举|(zhì)或植物油等能源資源。2 對(duì)策根據(jù)上面的主要發(fā)展方向，今后我國(guó)生物質(zhì)利用技術(shù)能否得到迅速發(fā)展，主要取決于以下幾個(gè)方面：a在產(chǎn)業(yè)化方面：加強(qiáng)生物質(zhì)利用技術(shù)的商品化工作，制定嚴(yán)格的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督和市場(chǎng)管理，規(guī)范市場(chǎng)活動(dòng)，為生物質(zhì)技術(shù)的推廣創(chuàng)造良好的市場(chǎng)環(huán)境。b在工業(yè)化生產(chǎn)與規(guī)?；瘧?yīng)用方面：加強(qiáng)生物質(zhì)技術(shù)與工業(yè)生產(chǎn)的聯(lián)系，在示范應(yīng)用中解決關(guān)鍵的技術(shù)在技術(shù)研究方面：既重點(diǎn)解決推廣應(yīng)用中

35、出現(xiàn)的技術(shù)難題，在生產(chǎn)實(shí)踐中提高并考驗(yàn)生物質(zhì)能技術(shù)的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，為大規(guī)模使用生物質(zhì)創(chuàng)造條件。c在技術(shù)研究方面：既重點(diǎn)解決推廣應(yīng)用中出現(xiàn)的技術(shù)難題，如焦油處理，寒冷地區(qū)的沼氣技術(shù)等，又要同時(shí)開(kāi)展生物質(zhì)利用新技術(shù)的探索，如生物質(zhì)制油，生物質(zhì)制氧等先進(jìn)技術(shù)的研究。d制定一項(xiàng)生物質(zhì)能源國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，引進(jìn)新技術(shù)、新工藝，進(jìn)行示范、開(kāi)發(fā)和推廣，充分而合理地利用生物質(zhì)能資源。在21世紀(jì)，逐步以?xún)?yōu)質(zhì)生物質(zhì)能源產(chǎn)品（固體燃料、液體燃料、可燃?xì)?、由、?zhí)等形式）取代部分礦物燃料，解決我國(guó)能源短缺和環(huán)境污染等問(wèn)題。3優(yōu)先領(lǐng)域秸稈能源利用有機(jī)垃圾處理及能源化工業(yè)有機(jī)廢渣與廢水處理及能源化生物質(zhì)液體燃料4.4重大關(guān)鍵

36、技術(shù)高效生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)有機(jī)垃圾IGCC發(fā)電技術(shù)高效厭氧處理及沼氣回收技術(shù)纖維素制取酒精技術(shù)生物質(zhì)裂解液化技術(shù)能源植物培育及利用技術(shù)5. 結(jié)語(yǔ)生物質(zhì)能源在未來(lái)世紀(jì)將成為可持續(xù)能源重要部分。我國(guó)幅員遼闊，但化石能源資源有限，生物質(zhì)資源豐富，發(fā)展生物質(zhì)能源具有重要的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)意義。采用高新技術(shù)將秸稈、禽畜糞便和有機(jī)廢水等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源將涉及農(nóng)村發(fā)展、能源開(kāi)發(fā)、環(huán)境保護(hù)、資源保護(hù)、國(guó)家安全和生態(tài)平衡等諸多利益。希望得到社會(huì)各界、各級(jí)政府、專(zhuān)家學(xué)者的廣泛關(guān)注與支持，為我國(guó)的生物質(zhì)能源事業(yè)創(chuàng)造有益的發(fā)展環(huán)境。發(fā)展生物能源的初衷就是保護(hù)生態(tài)環(huán)境，在實(shí)際應(yīng)用中也是以此為基點(diǎn)。六

37、 生物能源的開(kāi)發(fā)利用，前端是農(nóng)業(yè)，中端是發(fā)酵等生物轉(zhuǎn)化技術(shù)，后端是大化工產(chǎn)業(yè)。生物能源產(chǎn)業(yè)的興起與發(fā)展必然會(huì)對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化、農(nóng)村工業(yè)化、城鄉(xiāng)一體化具有明顯的促進(jìn)作用。我們應(yīng)有計(jì)劃地開(kāi)展能源植物物種選擇、引種栽培、遺傳改良等工作，變土壤劣勢(shì)為能源優(yōu)勢(shì)，為進(jìn)一步形成規(guī)?；I(yè)資源做準(zhǔn)備。據(jù)測(cè)算，木質(zhì)產(chǎn)品在加工過(guò)程中，有12的木材（樹(shù)皮、木屑）成為廢料，其實(shí)這些廢料中含有30的纖維和40木質(zhì)素，完全可以轉(zhuǎn)化為酒精，加入添加劑后就可以代替汽油，緩解目前我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展對(duì)于木材和原料的需求。     近年來(lái)，歐美等一些國(guó)家對(duì)燃料乙醇的研究和應(yīng)用，起步早，投入大，

38、發(fā)展迅速。如美國(guó)對(duì)降解纖維素、半纖維素肥料生產(chǎn)燃料酒精方面的研究發(fā)展很快，已形成由能源部、農(nóng)業(yè)部和環(huán)保局共同負(fù)責(zé)，并由相關(guān)企業(yè)和研究所承擔(dān)有關(guān)研究項(xiàng)目的研發(fā)體系；巴西在2002年燃料酒精年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到820萬(wàn)噸，其“酒精替代計(jì)劃”已使溫室氣體的排放減少了20%。 我國(guó)將發(fā)展生物能源 推動(dòng)農(nóng)業(yè)和能源產(chǎn)業(yè)革命生物能源的發(fā)展將推動(dòng)中國(guó)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)革命，在不久的將來(lái)，一部分能源將由農(nóng)業(yè)來(lái)提供原料生產(chǎn) 據(jù)北京周報(bào)報(bào)道能源價(jià)格的上漲，特別是2005年上半年出現(xiàn)的油荒，使得中國(guó)加大了對(duì)普通汽油的替換，以玉米為原料生產(chǎn)的乙醇汽油成為中國(guó)許多城市的選擇。從2006年1月開(kāi)始，中國(guó)有9個(gè)省的主要城市不再出售普通汽油，

39、這些城市的加油站將全部更換為供應(yīng)乙醇汽油。 這9個(gè)省包括中國(guó)主要的石油生產(chǎn)區(qū)黑龍江、山東等省，也包括江蘇、河北、湖北等經(jīng)濟(jì)比較發(fā)達(dá)的地區(qū)。 有關(guān)乙醇汽油的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)已經(jīng)于2001年4月頒布。2002年6月30日起，中國(guó)河南省的鄭州、洛陽(yáng)、南陽(yáng)和黑龍江省的哈爾賓、肇東等5個(gè)城市開(kāi)展試點(diǎn)使用乙醇汽油，根據(jù)試用結(jié)果，乙醇汽油完全可以替代普通汽油，現(xiàn)有汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)無(wú)須改造。 除乙醇汽油外，中國(guó)的生物柴油也開(kāi)始進(jìn)入了準(zhǔn)備推廣階段。2005年3月，中國(guó)的生物柴油生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)研究取得重大進(jìn)展，產(chǎn)品各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到美國(guó)ASTM6751標(biāo)準(zhǔn), 使用性能良好，完全能夠作為柴油內(nèi)燃機(jī)燃料。在今后5年內(nèi)，中國(guó)將建成年產(chǎn)

40、2萬(wàn)5萬(wàn)噸規(guī)模的生物柴油產(chǎn)業(yè)化示范工程。 這似乎預(yù)示著，生物能源將成為中國(guó)解決能源問(wèn)題的一個(gè)選擇。 生物能源主要指利用淀粉質(zhì)生物（如糧食、薯類(lèi)、作物秸稈等）加工成乙醇（燃料酒精）、生物柴油、生物氫等，直接作為動(dòng)力來(lái)源。 科技部中國(guó)生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心主任王宏廣說(shuō)：“生物能源有三大益處：可促進(jìn)解決農(nóng)村就業(yè)和農(nóng)民增收問(wèn)題；直接增加國(guó)家的能源供給；減少二氧化碳排放，可改善生態(tài)環(huán)境?！?王宏廣介紹，中國(guó)政府非常重視生物能源的發(fā)展，并制定了明確的發(fā)展目標(biāo)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，中國(guó)的乙醇生產(chǎn)能力將達(dá)到年產(chǎn)1000萬(wàn)噸。現(xiàn)在中國(guó)的乙醇燃料生產(chǎn)規(guī)模為200萬(wàn)噸。目前產(chǎn)量居世界第三。 由于生物能源需要大量的農(nóng)作物做原料，

41、因此生物能源的前端是農(nóng)業(yè)，生物能源的發(fā)展，也將改變中國(guó)農(nóng)業(yè)的發(fā)展方向。 “傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)認(rèn)為就是生產(chǎn)豬、牛、羊、稻、麥、棉的，一跨出這個(gè)范圍就認(rèn)為是非農(nóng)業(yè)了，現(xiàn)在農(nóng)業(yè)的農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)和農(nóng)產(chǎn)品的加工生產(chǎn)統(tǒng)一的鏈條正在形成?！敝袊?guó)工程院石元春院士說(shuō)。 這種改變最直觀的就是：中國(guó)的農(nóng)業(yè)正從單純的提供食物向提供能源或其他產(chǎn)品的方向發(fā)展。 啟動(dòng)能源作物培育計(jì)劃 不久前中國(guó)政府啟動(dòng)了能源作物培育計(jì)劃，按計(jì)劃將能源作物分為四類(lèi)：一是以制酒精為目的的一年生或多年生作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；二是以生產(chǎn)燃料油（如生物柴油、烴類(lèi)物質(zhì)）為目的的植物，如油菜、綠玉樹(shù)、黃連木等；三是用于直接燃燒的植物；四是可供厭

42、氧發(fā)酵的藻類(lèi)或其它植物。對(duì)于按計(jì)劃種植的能源植物給予一定的經(jīng)濟(jì)支持。中國(guó)每年有冬、夏閑田約900萬(wàn)公頃，用來(lái)專(zhuān)門(mén)種植能源作物。 目前海南正和生物能源有限公司在河北已開(kāi)發(fā)了11萬(wàn)畝黃連木種植基地，每年可產(chǎn)果實(shí)2萬(wàn)3萬(wàn)噸，可獲得生物柴油原料800012000噸。該公司計(jì)劃在此基礎(chǔ)上建立年產(chǎn)生物柴油5至20萬(wàn)噸的煉油化工廠。 由中國(guó)工程院石元春院士主持的國(guó)家專(zhuān)項(xiàng)農(nóng)林生物質(zhì)工程也在2005年9月啟動(dòng)，規(guī)劃生物柴油在2010年的產(chǎn)量為200萬(wàn)噸年，2020年的產(chǎn)量為1200萬(wàn)噸年。2005年，由侯祥麟院士主持的替代燃料發(fā)展戰(zhàn)略研究開(kāi)始進(jìn)行。 中國(guó)政府為生物能源的發(fā)展給予了政策支持。加大乙醇汽油等生物能源

43、的示范推廣力度，并為生物能源生產(chǎn)企業(yè)解決技術(shù)問(wèn)題，幫助企業(yè)降低生產(chǎn)成本，以及提供市場(chǎng)準(zhǔn)入支持。目前企業(yè)每生產(chǎn)一噸燃料乙醇可得到國(guó)家財(cái)政1800元的補(bǔ)貼，并免征5%的消費(fèi)稅。為積極配合車(chē)用乙醇汽油的推廣應(yīng)用，一些地方的交通廳與物價(jià)局相繼出臺(tái)配套政策，確保乙醇汽油順利推廣。 2005年10月，福建源華能源科技有限公司的“生物柴油”生產(chǎn)投產(chǎn)，年產(chǎn)量將達(dá)3萬(wàn)噸。中國(guó)國(guó)家發(fā)改委已批準(zhǔn)建設(shè)的4家乙醇生產(chǎn)試點(diǎn)企業(yè)之一安徽豐原集團(tuán)年產(chǎn)乙醇能力超過(guò)了60萬(wàn)噸。 豐原集團(tuán)董事長(zhǎng)李榮杰介紹，2噸糧食可替換1噸石油，只要石油價(jià)格不低于每桶35美元，糧食價(jià)格不超過(guò)每噸1400元，利用農(nóng)產(chǎn)品資源轉(zhuǎn)化成石化產(chǎn)品對(duì)企業(yè)是有效

44、益的。在技術(shù)方面，生產(chǎn)乙醇時(shí)，小麥、玉米等原料的綜合利用技術(shù)很成熟，不會(huì)造成環(huán)境污染。 中國(guó)是世界上玉米的主要生產(chǎn)國(guó)之一，每年玉米的種植面積大約有2000萬(wàn)公頃，除去食用、飼料、釀酒等需要外，每年大約有400600萬(wàn)噸玉米剩余，這些玉米賣(mài)不出去成了陳糧。 此外中國(guó)雜交油菜品種處于世界領(lǐng)先水平，油菜的種植面積及總產(chǎn)量居世界第一，油菜籽資源豐富，用來(lái)開(kāi)發(fā)生物柴油原料充足。同時(shí)，中國(guó)也是世界最大的棉花生產(chǎn)國(guó)，每年棉籽產(chǎn)量1300多萬(wàn)噸，可用來(lái)生產(chǎn)生物柴油。 “中國(guó)發(fā)展生物質(zhì)能源關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)成熟，原料資源極為豐富，投入成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于開(kāi)采石油和開(kāi)發(fā)核能?！?王宏廣說(shuō)。 石元春介紹，隨著生物能源利用的擴(kuò)大，

45、可以逐步減少中國(guó)對(duì)國(guó)際能源的依賴(lài)。從1993年開(kāi)始中國(guó)成了原油純進(jìn)口國(guó)， 2004年進(jìn)口達(dá)到了1.2億噸，中國(guó)對(duì)原油進(jìn)口的依賴(lài)達(dá)到了40%。如果按現(xiàn)在的速度發(fā)展，2020年，中國(guó)對(duì)原油進(jìn)口的依賴(lài)將達(dá)到60%，而60%是一個(gè)危險(xiǎn)的臨界點(diǎn)，達(dá)到就出現(xiàn)了能源安全問(wèn)題。 將會(huì)應(yīng)用轉(zhuǎn)基因技術(shù) “我們可以用運(yùn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)來(lái)加大糧食的生產(chǎn)?！?005年11月11日，在北京召開(kāi)的農(nóng)業(yè)發(fā)展大會(huì)上，中國(guó)全國(guó)人大副委員長(zhǎng)蔣正華說(shuō)，“當(dāng)然這種糧食不是用來(lái)吃的，而是用來(lái)為生產(chǎn)提供原料的。” 轉(zhuǎn)基因食品在中國(guó)一直處于爭(zhēng)議中，因此在中國(guó)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還沒(méi)有用運(yùn)轉(zhuǎn)基因技術(shù)。生物能源的發(fā)展，對(duì)中國(guó)的糧食生產(chǎn)提出了更大的要求。 蔣正

46、華介紹，今后中國(guó)的糧食生產(chǎn)將分為兩種，一種是提供食用的糧食，一種是為生物能源提供原料的糧食。 目前中國(guó)的轉(zhuǎn)基因技術(shù)研究已經(jīng)成熟，完全可以提高糧食的產(chǎn)量。2004年，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物學(xué)院朱登云組織的“高蛋白質(zhì)、高賴(lài)氨酸轉(zhuǎn)基因玉米自交系和雜交組合的選育”課題組研究獲得成功,該課題組經(jīng)過(guò)7年研究，將馬鈴薯花粉上的一個(gè)基因轉(zhuǎn)入玉米,結(jié)果賴(lài)氨酸和蛋白質(zhì)比常規(guī)玉米含量分別提高30%、90%,攻克了國(guó)際上一直沒(méi)有攻克的難題。課題組把研究出的轉(zhuǎn)基因玉米品種中的10個(gè)品種進(jìn)行了試種,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)產(chǎn),增產(chǎn)27.1%。全生育期88天，更適合中國(guó)氣候生長(zhǎng)。 糧食安全不受影響 中國(guó)剛解決溫飽不久，而且今后糧食安全一直是13

47、億人口吃飯面臨的威脅。將糧食用于能源發(fā)展，會(huì)不會(huì)威脅到中國(guó)的糧食安全呢？ 王宏廣對(duì)此表示了樂(lè)觀的看法：發(fā)展生物能源與保障糧食安全并不沖突?！吧鐣?huì)上一直存在一種誤解，認(rèn)為發(fā)展生物能源會(huì)影響國(guó)家的糧食安全。其實(shí)，生物能源不是與人爭(zhēng)糧，主要是利用農(nóng)業(yè)和糧食加工廢棄物；也不會(huì)與糧爭(zhēng)地，主要利用荒山荒坡和鹽堿地、荒灘、沙地?！?王宏廣說(shuō)。 在中國(guó)有很大一部分油菜是冬季作物，很少與糧食作物發(fā)生爭(zhēng)地矛盾。 生產(chǎn)生物能源的豐原集團(tuán)董事長(zhǎng)李榮杰也認(rèn)為，糧食安全問(wèn)題不會(huì)是制約因素，因?yàn)樯锬茉春蜕锊牧系闹饕蟻?lái)源是陳化糧以及糧食加工和飼料生產(chǎn)的下游產(chǎn)品，這類(lèi)資源極其豐富，通常都棄置掉，浪費(fèi)巨大；還有就是在荒灘

48、、鹽堿等種植高產(chǎn)能源作物，如菊芋、甜高粱、紅薯、木薯等，既不占用寶貴的耕地資源，又可提供大量的生產(chǎn)原料，還有利于改善生態(tài)環(huán)境、增加農(nóng)民收入。“只要控制合理，發(fā)展生物能源不但不會(huì)對(duì)糧食安全構(gòu)成威脅，反而能在一定程度上保障糧食安全?！?中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授李十中認(rèn)為，能源農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域很廣，可以做到不與或少與糧食爭(zhēng)地。李十中介紹，中國(guó)目前每年陳化糧、飼料用糧約1億噸左右，加工轉(zhuǎn)化可獲得相當(dāng)5000萬(wàn)噸原油，同時(shí)還有30%繼續(xù)成為飼料。中國(guó)目前研究出的甜玉米，每公頃產(chǎn)量可達(dá)70噸，可生產(chǎn)6噸以上乙醇。南方的木薯、甘蔗，生長(zhǎng)廣泛的菊芋、土豆、山芋等等這些不屬主要糧食的植物，是轉(zhuǎn)化為生物能源、材料的最佳原料

49、。中國(guó)西南地區(qū)的麻瘋樹(shù)等木質(zhì)油料發(fā)展迅速，籽含油率達(dá)50%，現(xiàn)有10萬(wàn)畝，2010年可發(fā)展到1000萬(wàn)畝。另外，中國(guó)現(xiàn)在每年僅廢棄的作物秸桿、林業(yè)棄置物達(dá)10億噸，相當(dāng)于1億多噸的燃料汽油。 中國(guó)現(xiàn)有耕地面積13004萬(wàn)公頃，而荒地面積高達(dá)10800萬(wàn)公頃，二者之比為1：0.83，接近持平。中國(guó)目前還有未開(kāi)發(fā)利用的大面積荒地存在。能源作物對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性強(qiáng)及其低投入、高產(chǎn)出的特點(diǎn)，尤其適合在中國(guó)這個(gè)國(guó)土面積大、荒山荒地多、水資源非常貧乏（特別是北方地區(qū)）的國(guó)家種植。 但是還是有許多的人對(duì)此表示出擔(dān)心，認(rèn)為因?yàn)?004年中國(guó)曾出現(xiàn)短暫的糧食短缺，并一度出現(xiàn)不能食用的“陳化糧”非法流入某些糧食市場(chǎng)的現(xiàn)象而導(dǎo)致出現(xiàn)食品安全問(wèn)題。在中國(guó)的三大糧食品種里面，目前小麥和水稻還是短缺的，只有玉米是供過(guò)于求。雖然吉林是中國(guó)玉米大省，但在未來(lái)的兩、三年內(nèi)，也許將會(huì)從現(xiàn)在玉米的大量積壓轉(zhuǎn)變?yōu)榫o缺。我國(guó)生物能源開(kāi)發(fā)新態(tài)勢(shì)生產(chǎn)力的發(fā)展使得人類(lèi)對(duì)能源的需求越來(lái)越大，嚴(yán)峻的能源問(wèn)題日益成為全世界關(guān)注的突出問(wèn)題。  科學(xué)家指出：地球上億萬(wàn)年積累的化石能源（石油、天然氣、煤等），僅能支撐300年的大規(guī)模開(kāi)采就將面臨枯竭。人們終于認(rèn)識(shí)到，化石能源的使用不是無(wú)限的。未雨綢繆，利用現(xiàn)代科技發(fā)展生物能源，是解決未來(lái)能源問(wèn)題的一條重要出路。