淺析運用生物質能源發展循環、低碳經濟

薛英攀

摘要 ：生物質能源作為一種能夠進行物質生產的可再生能源正日益受到世界各國的青睞和重視，發展生物質能源對于緩解能源危機、保護生態環境有著重要意義。

關鍵詞 ：生物質能源 循環經濟 低碳經濟

一、生物質能源定義

生物質是指利用大氣、水、土地等通過光合作用而產生的各種有機體，即一切有生命的可以生長的有機物質通稱為生物質。它包括植物、動物和微生物。生物質能（biomass energy ），就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。依據來源的不同，分為林業資源、農業資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

二、生物質能源的特點

（1）可再生性---生物質能源是從太陽能轉化而來，儲存在生物質內部，地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸，其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍，其取之不盡、用之不竭，可實現能源的永續利用。與風能、太陽能等同屬可再生能源。

（2）清潔、低碳---生物質能源屬于清潔能源，其生物質的硫、氮有害物質含量低，燃燒過程中生成的SOX、NOX較少；由于它在生長時需要的二氧化碳相當于它排放的二氧化碳的量，因而對大氣的二氧化碳凈排放量近似于零。能夠有效減少二氧化碳的凈排放量，降低溫室效應。

（3）分布廣泛的可替代能源---目前我國生物質資源可轉換為能源的潛力約5 億噸標準煤，今后隨著擴大造林面積的和經濟社會的發展，我國生物質資源轉換為能源的潛力可達10 億噸標準煤。在傳統能源日漸枯竭的情況下，生物質能源是理想的替代能源，被譽為繼煤炭、石油、天然氣之外的“第四大”能源。

三、我國目前生物質能源經濟發展現狀

目前以生物質能源開發帶動的經濟發展主要存在如下幾點問題

（1）認識不夠；

（2）國家扶持政策單一；

（3）規劃布局合理能性差；

（4）創新不足，發展粗放單一。

四、克服生物質能源經濟發展現狀實現循環、低碳經濟

（1）加強生物質能源經濟認知

我國未來生物資源潛能巨大，而石油、天然氣資源將在2050年前被罄盡的看法已被公認。煤的資源也只能再滿足100～200年的需求，但其低碳排放的清潔利用技術還需花力氣開發。但我國能源界卻有這樣的觀點——生物質能源成不了“大氣候”，理由之一是生物質原料來源有限、分散，且規?；a存在技術和成本約束。究其主要原因是相對于煤炭、石油、天然氣這些傳統能源，中國生物質能源和生物化產業起步較晚，規模較小，總體發展水平還很低。這些對生物質的誤解已影響了決策部門，極大阻礙了生物質能源經濟發展。而與此同時，全球致力于生物質能源的產業并未停止發展的步伐。2012年2月歐盟委員會通過了歐洲生物經濟戰略，2012年4月美國發布了《國家生物經濟藍圖》，2013年7月，德國發布了生物經濟戰略，這些國家分別就推動生物經濟，擺脫對化石能源的依賴等方面制定了新的戰略、布局，力圖在末來生物經濟競爭中占有有利地位。聯合國能源署也預計到2050年，生物質能源將占全球人類總能源消耗的50%以上。生物質能源將是未來能源的主戰場。打好生物質能源經濟這場硬杖，首先要從上層統一思想。從戰略、策略、經濟性、環保、法律及制度等方面，加強解決配套政策問題，提高對生物質能源經濟重要性的認識。

（2）國家扶持政策多元化

過去國家對生物質能多采取補貼手段。但補貼門檻高，手續繁瑣、先墊后補方式給企業帶來困擾。國家應學習國外成功經驗，加大扶持的力度和廣度，從稅收優惠、融資擔保、技改貼息、租金補貼、技術研發等多方面入手。例如瑞典征收二氧化碳排放稅和能源稅，但對于可再生燃料，免征二氧化碳稅，只征收能源稅，如果企業投資建設相關新項目，可申請國家或者歐盟的補助金。美國能源獨立與安全法案中要求化石燃料供應商每年達到一比例的生物燃料混配。

（3）項目建設初期合理布局

中國原料種植地域分散，種植數量有限，收集及運輸成本等問題，離支撐生物質能和生物化產業的發展還有很大差距，例如（1）生物發電方面：根據國家能源局規劃，我國生物質發電到2015年將達到1300萬千瓦， 2020年生物質發電裝機3000萬千瓦的發展目標。而另一方面生物質發電卻是一個依賴政府補貼產業， 2010年7月，國家發改委發布《關于完善農林生物質發電價格政策的通知》，明確生物質發電統一執行標桿上網電價為0.75元/千瓦時，而政府對企業的補貼則是0.3元/千瓦時。即便在如此高的補貼下，生物質能龍頭凱迪電力，其2010年的相關營收也只有9000余萬，不到其總營收的3%。（2）生物燃料方面：國際上比較成熟、且技術難度較小燃料乙醇是以糧食為原料工藝路線。巴西以甘蔗為原料，美國以玉米為原料，而中國人口眾多用大量糧食做燃料乙醇不可行，這些都說明，生物質能源發展整體要求生物質集中、數量足夠豐富、具備一定的規模與其原料分散、不足、季節性、運行成本居高不下相矛盾。所以在哪些生物質原料比較豐富且集中地區有序、規模的發展哪些生物質能源需要國家、省、市各部分規劃統籌。

（4）多樣化、多途徑發展生物質能源經濟

目前，我國生物質能源產業發展有的已具備一定規模，有的已經濟進入產業化階段，也積累了一些豐富的經驗，如戶用沼氣技術。但筆者認為我國生物質能源化發展多為直接燃燒途徑，在熱化學轉換和生物化學轉換方面較少，未來應多樣化、多途徑發展。如以下幾個產業：

1、微藻制油產業：微藻是簡單的單細胞植物，這種原料屬于低等植物。光轉化油脂的轉化效率能夠達到12%。傳統生物柴油所需原料均為油料高等植物，其光轉化油脂的轉化效率最高僅1%，且由于油料植物的油脂面積產率不高，發展生物柴油必然要占用大量耕地，影響糧食生產。而微藻種類繁多、分布廣、繁殖快，可直接利用陽光、二氧化碳及氮磷等簡單營養物質快速生長，并在胞內合成大量油脂，為生物柴油生產提供新的油脂資源，有資料顯示，同樣一畝地，種植大豆和微藻，產油率的差距是50-100倍?！笨梢姼咂焚|的微藻油、高蛋白的微藻渣能擔綱固碳減排的角色。其實現商業化放大在經濟上是可行的。

2、生物塑料產業：生物塑料的研制都是從純植物中獲取，植物中含有大量淀粉和蛋白質，這也是生物塑料中丙烯酸、聚乳酸的主要來源，在植物中提取的丙烯酸、聚乳酸等再經過各種工藝生產制成生物可降解塑料材料，這在很大程度上避免了傳統塑料在自然條件下不會降解，燃燒又會釋放出有害氣體等對環境的污染和破壞。

3、有機廢物肥料產業：北京嘉博文生物科技有限公司聯手中國環境科學研究院、清華大學共同完成，有機廢物生物強化腐殖化及腐植酸高效提取循環利用技術，解決傳統堆肥效率低、產品質量差、過程二次污染難控三大技術難題。目前已在國家餐廚廢棄物資源化利用試點城市中建設了14個規?；幚韽S。

4、生物丁醇燃料產業：生物丁醇作為生物燃料時其蒸汽壓力低，與汽油混合時對雜質水的寬容度大，而且腐蝕性較小。在燃料性能和經濟性方面有明顯優勢，能以更高比例與汽油混合，而無需對車輛進行改造，單位體積儲存的能量也更高，目前日本開發出利用廢棄柑橘、蘋果、甜菜、甘薯、稻草、廢紙以及木材生產紙漿后的廢棄物，都可以用來生產生物丁醇。

以上幾個生物質能源產業，各有其優勢，但也存在技術、規模、成本、產業化等問題亟待解決。過去化石能源產業花了上百年的時間構建基礎設施，并消耗了巨額的投資?？梢娍稍偕茉吹陌l展同樣也需要時間和金錢。這就需要國家和企業對生物能源的發展要有耐心，

在整合資源、加強學科建設、加快成果轉化、培養創新人才、建設技術平臺和產業化基地等方面有所作為。

生物質能源作為一種可再生資源正日益受到世界各國的青睞和重視，以生物質能源開發帶動可循環、低碳經濟發展，對于緩解能源危機，減輕溫室效應、污染零排放方面有不可取代的意義。