我国生物质能源产业发展存在的问题及其优化对策

管天球

（湖南科技学院，湖南 永州 425100）

0 引 言

在化石能源渐趋枯揭、环境压力日益沉重、需求和价格持续上涨及世界能源资源争夺战愈演愈烈的情况下，寻求可再生清洁能源和能源的多元化，已成为世界能源发展大势。在新能源的探求和开发中，生物质能源以其原料来源丰富、清洁环保和可再生性脱颖而出，成为各国竞相发展的重要能源产业。自上个世界90年代以来，我国开始重视生物质能源开发，逐步确定了生物质能源的发展战略，经过十几年的发展，已取得显著成效。但是，与发达国家相比，与我国经济社会发展的需求相比，目前我国生物质能源发展不论规模、数量和水平，都远远不够，发展中存在着诸多有待解决的问题。如何来创新机制和技术，创造各方面的条件，大力促进我国生物质能源及其产业的快速、优化发展，是一个亟待探讨的重大问题。

1.国能源战略和能源产业发展的必然选择

生物质能源是以生物质(生物糖类、秸秆、生物油脂等可再生原料)为原料生产的能源，包括燃料乙醇、生物柴油、生物氢气、生物沼气和生物质气化或液化等产生的能源产品。对于我国来说，发展生物质能源和生物质产业可以在缓解中国能源紧张和环境压力的同时，拉动农村经济，促进农民增收、推进新农村建设，是一个具有巨大发展潜力和经济社会价值的领域。

自进入工业社会、特别是20世纪以来，人类主要依靠的能源是煤炭和石油等不可再生的矿产资源。多年来高强度的开采与消费，使得非再生的石油、煤炭等能源资源渐趋枯竭，且对生态环境造成了沉重的压力。自20世纪90年代以来，为应对化石能源渐趋枯竭、温室效应导致全球变暖，以及所造成的生态环境日益恶化等问题，世界各国纷纷制定国家战略并采取对策行动，积极推动生物质的研究和产业化发展。世界经合组织的最新研究报告指出：“各国政府应大力支持和鼓励生物质能源领域的技术创新，减小它与传统原油及天然气产品的价格差距，以最终达到替代的结果”[1]。

发展生物质能源是改善我国能源紧缺状况，保障我国能源可持续供给的战略选择。目前，中国能源的基本状况是：资源短缺，消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻。2006年，中国一次能源消费结构中，煤炭占70%，石油占21%，天然气占3%，水电等可再生能源占6%。这种能源结构导致对环境的严重污染和不可持续性。中国石油储量仅占世界总量的2%，消费量却是世界第二，且需求持续高速增长，1990年的消费量刚突破1亿吨，2000年达到2.3亿吨， 2008年，我国石油消费量达3。89亿吨吨，中国自1993年成为石油净进口国后，2005年进口原油及成品油约1.3亿吨，2008年，进口2.18亿吨，进口依存度达51%[2]。进口依存度越高，能源安全度就越低。中国进口石油的80%来自中东，且需经马六甲海峡，受国际形势影响很大。因此，今后在厉行能源节约和加强常规能源开发的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和可再生清洁能源时代过渡，已是大势所趋。而在众多的可再生能源和新能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。我国具有发展生物质能源的良好条件，原产料来源丰富。我国是农业大国，各种农作物的秸秆、废弃物、禽畜粪等，都是生产生物质能源的好材料；我国土地辽阔，各种山地、湖泊等非常多样和丰富，可以有效利用来种植生产生物质能源的原材料。据农业部提供的数据，我国拥有充足的可发展能源作物，如农作物秸秆年产6亿吨,畜禽粪便年产21.5亿吨,农产品加工业如稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣等副产品的年产量超过1亿吨、边际土地4.2亿公顷，同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。据中国科学院石元春院士估计，如果能利用现有农作物秸秆资源的一半，生物质产业的产值就可达近万亿元人民币[3]。在技术创新和有效政策的支持下，生物质能源发展前景十分广阔。

发展生物质能源有利于减少环境污染，促进我国环境友好型社会建设。石油、煤炭、天然气的开发利用是造成当今地球温室效应的主要元凶，给人类的生存环境带来了严重的污染和危机。目前，我国能源结构极不合理，煤炭在一次能源消费中占65%以上，是世界上界惟一以煤炭为主要能源的大国。在未来几十年，我国将面临履行国际公约和实行二氧化碳减排的巨大压力。生物质能源是可再生能源，通过光合作用吸收CO2固化光能产生生物质，不仅可生产量巨大，而且不释放C02和S02等有毒气体，充分体现了“绿色”和“循环”的特色。生物质的有害物质(硫和灰分等)含量仅为中质烟煤的 1/10左右；乙醇汽油的使用，可使一氧化碳等污染物的排放量减少40 %。同时，生物质生产和能源利用过程所排放的二氧化碳可纳入自然界碳循环，实现二氧化碳零排放，是减排CO2的最重要的途径。生物质能源的使用能够改善日益恶化的生存环境，因而它被科学界、环保人士视为缓解生态安全的希望。另外，生物质能源的开发利用，还可以治理有机废弃物污染；能源植物的种植还能起到防风固沙和有利于水上保持的作用。

发展生物质能源对于促进农民增收，促进我国农村经济社会发展，有着重要的现实意义。生物质产业是以农林产品及其加工生产的有机废弃物，以及利用边际土地种植的能源植物为原料，进行生物能源和生物基产品生产的产业。中国是农业大国，生物质原料生产是农业生产的一部分，生物质能源的蕴藏量很大，每年可用总量折合约5亿吨标准煤。仅农业生产中每年产生的农作物秸秆，就折合 1.5亿吨标准煤。中国有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约 1亿公顷，可人工造林土地有 311万公顷。按这些土地20%的利用率计算，每年约可生产 10亿吨生物质，再加上木薯、甜高粱等能源作物，据专家测算，每年至少可生产燃料乙醇和生物柴油约 5000万吨，农村可再生能源开发利用潜力巨大。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高，而且市场容量几近无限，这为农民增收提供了一条重要的途径；生物质能源生产可以使有机废弃物和污染源无害化和资源化，从而有利于环保和资源的循环利用，可以显著改善农村能源的消费水平和质量，净化农村的生产和生活环境。

2.国生物质能源发展中存在的主要的问题及其制约因素

我国生物质能源发展已经取得初步成绩，前景十分广阔。但由于种种原因，目前我国生物质能关发展还存在诸多问题，亟待有效解决。

一是我国生物质利用效率低，生物质能源发展规模还很小，水平不高。我国每年有2亿吨秸秆露地燃烧，25亿吨 畜禽粪便污染环境，2亿多万吨林地废弃物白白遗弃，1亿多公顷边际土地抛荒。如能利用现有资源的一半，生物质产业年产值就可达2万亿元。我国生物质能除了农村沼气发展较好以外，其他方面还刚刚起步。截至2005年底，我国生物质发电量2GW，离国家能源发展规划设定的2010年的5.5GW和2020年的30GW，还有很大的发展空间。目前，生物燃料乙醇的年产量才100多万吨，生物柴油也刚刚起步，我国的生物能源产业发展的规模还非常小。2006年后，基于国家粮食安全的考虑，我国暂停了利用玉米生产燃料乙醇，确立了“因地制宜，非粮为主”的原则。但由于技术和成本等方面的原因，以非粮红薯类原料、木质纤维素原料的燃料乙醇的开发利用还刚刚起步，还未形成规模化的生产。

二是成本过高，经济效益低，市场竞争力不强。目前，制约生物质能源发展的根本问题是成本过高，经济效益较低。由于目前生物燃料乙醇的生产成本过高，几乎所有的生物燃料乙醇企业都处于亏损状态，国家定点生产的几家企业之所以能维持，是因为国家出台了补贴扶持政策。按目前的加工成本和生物燃料乙醇的价格来计算，生产1吨生物燃料乙醇要亏损1000元左右，国家给予的补贴是1600元左右。国家每年要拿出20多亿元来补贴这几家生物燃料乙醇生产企业。成本高过使得企业生产无利可图，发展积极性不高；成本高也必然造成的产品价格高，又使消费需求受到抑制。目前，乙醇燃料等生物质能源还缺乏与传统化石能源的竞争优势，有待通过进一步的技术创新和产业创新，价低成本，提高市场竞争力和经济效益。

三是还没有建立起完备的生物质能源工业体系，产业链和市场不完善，制约生物质能源的生产和使用。虽然中国已实现以粮食为原料的燃料乙醇的产业化生产，但以其他能源作物为原料生产生物质燃料尚处于技术试验阶段，要实现大规模生产，还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作。生物质能源从开发到最终消费需要经过许多环节，需要系列相关产业的配套。如燃料乙醇的开发利用，上游的原材料生产、储运，下游的燃烧器生产、改造，营销渠道的开拓和销售网店的布局，以及技术研发、信息发布等相关的服务，任何一个环节的缺失或不完善，都会使其开发利用受到制约。目前，我国生物质能源开发的产业链还不完善，一些环节还未健全起来。这些缺失，不仅影响了生物质能源开发利用的顺利进行，而且限制了产业通过的专业化、规模化经营来提高效益和市场竞争力。

四是研究开发能力弱，技术创新不足，开发利用水平受到限制。当前，制约我国生物质能源产业发展的最大瓶颈在于，生物质转化的技术效率较低和自主知识产权少，创新能力不足。一些关键性的技术有待突破或提高，如陈化粮或农作物秸秆等纤维质生物质制酒精，生物柴油的发酵、提炼技术研究，生物质能源的液化技术、生物技术和转基因技术在能源农业上的应用研究、高浓度乙醇发动机或纯乙醇发动机开发等，都有许多的技术难题有待破解。

我国生物质能源开发利用中存在的诸多问题，是发展中的问题，有各方面的原因。如观念、技术、客观条件等，其中，产业发展的体制机制不健全，是重要原因。主要表现在：一是我国对生物质能源发展的国家战略规划还不够明晰，还缺乏建立在深入科学研究基础上的、长期的、系统的生物能源开放和产业发展战略规划，这使得我们在生物质能源开发的政策上出现了一些不确定性或摇摆现象。二是产业发展激励机制不健全。一方面是激励不全面。国家得补贴主要集中在几家大型定点企业，有不少已进入或想进入这个产业的民营企业，难以得到有效的补偿；另一方面扶持、激励的力度待进一步加强。三是融资、投资机制有待完善。国家的投入还缺乏稳定的、可持续增长的保障；民间资本基于利益考虑，也对投资生物质能源投入相当谨慎，如何促进民间投资、形成良好的融资条件，对生物质能源产业发展至关重要。

3.进我国生物质能源优化发展的政策建议

生物能源的发展是一项重大的国家战略，是一项复杂的系统工程。需要站在国家经济社会长期、可持续发展战略的高度，积极创造条件，采取行之有效的措施，大力推进生物质能源发展。

3.1.定并实施国家生物质能源发展战略规划。

取桂冠生物质能源发展涉及到国家能源安全和经济社会可持续发展，因此，不能简单地任其自发发展，而是需要从国家战略的高度，制定长期的发展规划并积极进行实施。目前，生物质能源发展领先的国家，如美国、巴西、欧盟等，都有明确的发展战略规划。早在1975年，巴西政府制定了生物能源计划和在全国实施发展燃料乙醇生产的计划，几十年来一直按照当时制定的战略不断发展，取得举世瞩目的成就。2002年，美国能源部和农业部联合提出了《生物质技术路线图》，以及《农业部生物能源计划》、《能源部生物燃料系统计划》以及《清洁替代能源计划》等，确定了美国生物质能源发展的长远战略和实施路线图。欧盟委员会从20世纪90年代开始实施生物能源开发计划，确定了发展战略目标和实施机制。我国在发展生物质能源过程中，虽然已经提出了一些发展规划和一些相关的政策，但还缺乏完整和长期的生物质能源国家发展战略规划。因此，迫切需要从国家战略出发，根据可持续发展的要求，认真分析我们的基础和优势，找准产业定位，制定系统的可实施的国家生物质能源发展战略规划。积极开展可利用土地资源调查评估和能源作物种植规划。结合土地资源状况，研究分析原料供需总量和区域分布，围绕产业经济性和目标市场，因地制宜确定产业发展的指导思想、发展目标、项目布局原则等。目前，我国各地拟建燃料乙醇项目积极性很高，产业发展面临着开发非粮原料，提高产业发展水平，完善政策环境等诸多挑战，必须从宏观上统一规划和正确引导生物燃料乙醇产业有序、健康发展，规范市场秩序和投资行为，防止盲目建设和投资浪费。

3.2.大对生物质能源发展的政策扶持。

目前，生物质能源产业还是具有环境效益的弱势产业。从国外的经验看，政府支持是生物质能源市场发育初期的原始动力。不论是发达国家还是发展中国家，生物质能源的发展均离不开政府的支持，例如投融资、税收、补贴、市场开拓等一系列的优惠政策等。一是加大对生物质能源开发技术研发的国家专项投资，力争关键技术取得突破；二是进一步完善和加大税收优惠政策，对生物质能源开发、生产和销售各环境，实施更为优惠的税收政策，保障其有利可图，积累长期发展能力。三是提供公共财政贴息与银行贷款。对所有从事生物质能源开发生产的企业，提过优惠贷款，通过政府提供贴息贷款，鼓励关键技术开发和生产企业的研发和生产，从而促进和保障生物质能源开发的资金投入及其效益。

3.3.强生物质能源技术研发和产业体系建设。

在生物质能源技术开放中，生物质燃料技术最为关键。应该整合现有生物燃料乙醇技术资源，完善技术和产业服务体系，加快人才培养，全面提高生物燃料乙醇技术创新能力和服务水平，促进生物燃料乙醇技术进步和产业发展。将生物燃料乙醇的科学研究、技术开发及产业化纳入国家各类科技发展规划，在高技术产业化和重大装备扶持项目中安排有关专项，支持国内研究机构和企业在生物燃料乙醇核心技术方面提高创新能力，在引进国外先进技术基础上，加强消化吸收和再创造，尽快形成自主创新能力。建立生物质行业标准。

在生物燃料乙醇开发利用过程中要重点突破若干技术关键：陈化粮或农作物秸秆等制酒精的发酵、提炼技术研究；生物质能源的液化技术研究；生物技术和转基因技术在能源农业上的应用研究；开发高浓度乙醇发动机或纯乙醇发动机等相关研究；利用纤维素生产生物燃料乙醇的技术等。同时，需要提高转化率包括水解转化率和单糖发酵成乙醇的转化率；能量综合利用以降低过程能耗；通过开发副产品提高经济性同时降低废水处理费用；开发连续能高效、低成本产酶工艺；开发先进的乙醇发酵与精馏工艺和设备，选育出高转化、能发酵多种单糖、耐乙酸抑制、耐乙醇反馈抑制的超级乙醇发酵菌；开发高效纤维素原料连续水解工艺与设备。近期重点发展以木薯、甘薯、甜高粱等为原料的生物燃料乙醇技术。从长远考虑，要积极发展以纤维素生物质为原料的生物燃料乙醇技术。

发展生物燃料是一项复杂的系统工程。如生物乙醇燃料，涉及原料供应、乙醇生产、乙醇与组分油混配、储运和流通及相关配套政策、标准、法规的制定等各个方面，业务跨多个部门，需要多个部门的协同配合。中石油、中石化等成品油销售企业要按有关法律规定，全额收购生物燃料乙醇产品，并积极建设混配中心，为发展生物燃料乙醇创造良好的市场环境。农业、林业部门要做好资源评价，做好育种等基础工作，并引导做好生物燃料乙醇基地建设。逐步完善生物质能源产业体系，为生物质能源产业的快速和长期发展奠定良好基础。

3.4.步开放市场，加强国际合作。

鼓励多种所有制的内外资企业介入非粮燃料乙醇研发生产领域，探讨利用商品期货交易所价格发现机制，为燃料乙醇生产商提供套期保值手段，以利用市机手段和市场机制推进生物质能源产业的发展。中国燃料乙醇产业在向非粮乙醇转换过程中和制定行业准入标准时，除选择部分国有骨干企业作为中间力量外，还应大力吸收有实力的民营企业参与，销售部门对达到规定质量标准的产品应敞开收购。通过市场开放，形成多元竞争的良性发展格局，是促进生物质能源发展的基本机制。

在注重加强国内能力建设的同时，积极开展国际的合作，利用国际市场来促进我国生物质能源产业的发展。一是鼓励国内有实力的企业“走出去”寻找资源，开发市场。通过在国外直接参与能源作物的种植，或在当地设厂，就地加工提炼乙醇后运回国内等经营方式，实现部分替代进口石油和能源进口多元化，平衡与我有较大贸易逆差的国家和地区双边贸易额，以及减少在国内生产加工过程中对环境带来的污染。目前东南亚、拉美、非洲、独联体国家等都是较有潜力的投资场所，政府应当积极为企业“走出去”提供相关政策、法规和市场信息服务，在境外企业信贷资金和相关税收优惠政策的获得上予以支持，对纳入国家计划的进口燃料乙醇商品，应参照国内同类定点生产企业的补助标准予以财政补贴，并在进口关税和国内相关流通环节税收上给以减免优惠；二是积极开展国际间多、双边合作，共同营造公平、开放、良好的国际生物液体燃料生产和国际贸易新秩序。中国已是继美国和巴西之后的世界第三大燃料乙醇生产国，经济发展带来的能源消费快速增长预示着中国对燃料乙醇的需求将是长期和持久的，为避免将来被动适应与中国利益相悖的国际标准或贸易规则，应密切关注国际间燃料乙醇领域合作的新动向，尤其是美国和巴西这两个乙醇生产大国关于商讨成立乙醇燃料战略联盟、建立“乙醇欧佩克”，以及在燃料乙醇全球标准化制定上可能采取的联手行动，主动参与相关国际机构如国际生物燃料论坛的活动，积极开展能源外交，与非洲、南美洲国家建立长期稳定的合作关系。

[1]叶慧.我国生物质能源产业可持续发展的SWOT分析与对策[J].西南林学院学报,2008, 28(4):12-15.

[2]叶迎.中国生物质能源产业发展研究[J]. 安徽农业科学,2009, 37 (23):11221-11223

[3]王应宽.中国生物质能产业的发展空间探析[J].农业工程技术, 2007,(2):19-27.