中国生物能源的困境与突围

文｜本刊记者 张文娟

生物能源是一种洁净的、友好的新能源。发展生物能源，既能解决废弃资源的减量化、无害化、资源化利用问题，又可以同时提供能源、改善生态环境、带动相关产业发展和促进社会主义新农村建设。

受化石能源枯竭和环境保护双重压力的影响，中国生物质能源产业的发展再一次被提到战略性新兴产业的位置上来。

在“十二五”规划中，生物质产业是中国战略性新兴产业的重要内容，是社会经济可持续发展的重大需求和优先发展领域。规划中指出，2015年我国非化石能源占一次能源消费比重达11.4%，较2010年提高3.1个百分点，这是“十二五”规划纲要草案增设的4个约束性指标之一，这意味着未来几年我国将加强清洁能源产业建设力度。对于中国正在夹缝中生存的生物质相关行业来说，此举意味着行业发展的春天即将来临。

能源困境考验中国

生物质是传统的可再生资源，在工业革命以前，一直是支撑人类社会发展的主要能源。生物质能是通过植物的光合作用固定于地球上的太阳能。它具有自我生成性。不论是木本植物还是草本植物，只要有适度的雨水和充裕的阳光，每年都生生不息。据测算，植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍。它还能进行自我循环，人类未加以利用的生物质，只要遵循自然规律完成其碳循环，绝大部分通过自然腐解将能量和碳素释放回自然界中。

在化石能源大幅利用之前，生物质能是人类利用最早、最多、最直接的能源，它支撑着人类由远古走到现在，至今世界上还有15亿多的人口以生物质作为生活能源。在煤炭、石油等化石能源发现和开发利用之前的漫长岁月里，祖先们持续有效地利用地表的“生物质能源”，如柴薪、木炭、植物油、动物脂等物质，以烧水煮饭、燃灯照明、御寒取暖，使光明温暖，薪火相传。当时的远足、浇灌、负荷、载重，不外乎是肩挑人背、车载船运，依靠的是人力、畜力、风力、水力。叶绿植物、人畜粪便等都作为宝贵的肥料而重归田园，加入下一轮的生物质循环，从而为后人保留了绿水青山、碧海蓝天的自然环境。

进入工业时代后，能源消费模式发生了巨大的变革，由依靠木炭转为依靠煤炭、石油与天然气等化石能源。工业革命让火车、汽车、飞机等现代交通工具得以盛兴，这使得地球变小，生活变快，人们的视野变宽，欲望变强。通过煤炭、原油、天然气的直燃发电，电能应用于生产生活的方方面面，我们每个人都在分享着化石能源和电能带来的便捷、舒适与安逸。

但是，随着世界经济的快速发展，化石能源的消耗带来了严重的伤痛：一是地球上现存的化石能源储存量越来越少，相关统计数据表明，世界石油资源在今后50—80年间将最终消耗殆尽，到2059年，也就是世界上第一口油井开钻200周年之际，世界石油资源大概所剩无几。煤炭的利用年限大约还有140年，天然气的储存也只能够用不到100年的时间。

二是造成环境污染日益严重，由于过度消费化石燃料，过快、过早地消耗了这些有限的资源，释放大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，造成臭氧层破坏，全球气候变暖，酸雨等灾难性后果。

这就是说，如果不开发出新的能源来取代化石常规能源在能源结构中的主导地位，在21世纪必将发生严重的、灾难性的能源和环境危机，人类所面临的灾难将近在眼前。

生物质能变废为宝

在化石能源日渐枯竭的时候，生物质能的科学利用日益被提上了日程。按照中国工程院可再生能源发展战略咨询报告资料显示，中国每年可开发的生物质能源约合12亿吨标准煤，约占中国每年能源总耗量的1/3。在中国发展生物质能源是有效利用各种有机废弃物（或排泄物）的理想方式。

专家们认为，生物质能是唯一一种能被存储的太阳能，由于它是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物质能源就取之不尽，用之不竭，因此在替代化石交通燃料方面有不可比拟的优势。其次，生物能源是一种清洁能源，具有可再生性，生物质能的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个理论上二氧化碳的净排放为零的物质循环。因此，通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源，产生各种清洁能源，以替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，保护国家有限的能源资源，减轻能源消费给环境带来的污染。生物质能源将成为未来可持续能源的重要部分，预计到2020年，全球总能源将有40%来自生物质能源。在技术路线方面，通过一系列转换技术，可以生产出不同品种的替代能源，如固化和炭化，可以生产固体燃料，气化可以生产气体燃料，液化和植物油提取技术可以获得液体燃料，还可以将秸秆和枝杈材等直接燃烧产生蒸汽进行发电。总之生物质种植、收集、储运、转化等各个环节，可以形成一个庞大的生物质能源产业群体。

生物源产业的尴尬

生物质能生产企业在中国其实已经开始起步并发展，根据公布的《2010中国节能减排产业发展报告》：我国拥有丰富的生物质能资源，每年有生物质能资源50亿吨左右，其中农作物残留物占一半多。生物质能源是我国仅次于煤与石油的第三大能源，在全部能源消耗中约占15%，是唯一可运输和储存的可再生能源。生物质能源目前主要用于发电和转化为“绿色汽油”与“生物石油”。

截至2008年年底，全国生物质能发电累计装机容量达到300万千瓦。2010年，全国沼气发电容量为80万千瓦，2020年将达到150万千瓦；2010年垃圾焚烧发电装机达到50万千瓦，到2020年焚烧发电的垃圾处理量将达到总量的30%，垃圾焚烧发电总装机将达到200万千瓦以上。我国最先起步的是生物质转化替代石油，即乙醇汽油。截至2008年年底，全国共生产销售燃料乙醇165万吨，我国已成为全球第三大燃料乙醇生产国，仅次于巴西和美国。在生物柴油方面，目前全国有7家万吨级生物柴油生产企业，生物柴油年产量超过100万吨。

但相比其他新能源，如风能、电能等，生物质能产业却遭遇了“叫好不叫座”的尴尬局面。生物质能家族十分庞大，虽然发展类型不同，发展特色各异，但现在普遍遭遇了原料供给不稳定、产业化技术不成熟、产业链条不通畅、竞争平台不公平的困局。

首先，在原料供给上，生物质能利用需要大量的能源植物或者是有机废弃物作支撑，以甜高粱乙醇为例，生产1吨无水乙醇就需要16～18吨高含糖量的甜高粱秸秆。但是，我国能源作物和能源植物产业尚未形成。此外，有机废弃物也是生物质能产业的重要原料。随着进入这一领域的生产企业增多，有机废弃物成为抢手的“香饽饽”，其价格在供需双方的博弈中不断攀升，许多厂家出现了“无米下锅”的景象。所以，没有原料基地作保障，生物质能的产业化将是空谈。

其次，产业化技术仍然有发展瓶颈。技术向产业转化不仅包括实验室里研究的技术成果，而且包括规模化生产中所需的新技术、新工艺和新设备。当前，我国纤维素制备燃料乙醇核心技术仍未取得突破；生物柴油酶转化技术仍未进入商业化大规模应用；直接燃烧发电技术急需中小型核心装备；气化发电技术小规模下效率较高，但急需提高配套设备的稳定性；燃气（沼气）发电技术急需发展低热值生物质燃气发电装置等产业化的生产技术瓶颈问题远没有得到解决。

再次，生物质能产业还面临产业链条不通畅的困境。以生物质液体燃料销售为例，中石油、中石化只收购拿到正式批文的4家定点供应企业的燃料乙醇，不收购中小企业生产的非粮乙醇，对采购生物柴油也持“暂不参与”的态度。部分生物燃料企业产品由于不能进入市场流通而无法将产品变现，最终使整个生产链条无法正常运行。

此外，国家对生物质能产业有优惠、补贴和奖励政策，但这些政策很难落实到中小企业。除农村沼气项目外，支持生物质能产业发展的大部分政策倾向于规模化的大型项目，中小企业很难进入国家计划。以燃料乙醇为例，国家每年向4家陈化粮燃料乙醇定点企业发放补贴，走非粮路线的中小企业却很难拿到同等的补助。没有得到补贴的中小企业生产成本相对较高，在竞争中明显处于劣势，很难得到大的发展。

困境之中如何突围

2011年全国“两会”期间，全国政协委员、国家能源局原局长张国宝在接受记者采访时指出，要着力调整能源结构，使我国非化石能源占一次能源消费总量的比重由目前的8.3%，提高至2015年的11.4%，再到2020年实现我国向国际社会承诺的15%的目标。

作为11.4%这个目标数字的参与制定者，张国宝认为这个约束性指标经过努力可以完成，途径是大力发展风电、太阳能和生物质能等新能源，在保护生态的前提下积极发展水电，在确保安全的基础上高效发展核电，同时推进传统能源清洁高效利用。

可见，国家对生物质能的长远发展还是相当重视的。那么，中国生物质能产业发展到底该如何突围呢？

赛迪顾问分析师张擎指出，我国新能源短期内可以各有侧重发展，着眼长远的根本出路还在于能够最大限度实现可持续发展的生物能源。他认为，我国生物能源未来发展应主要集中在以下几个方面：

其一，在燃料乙醇上，要突破纤维素乙醇技术，生物质能发展要做到不与人争地，不与地争粮，那么未来燃料乙醇的发展重点将集中于纤维素、木薯、红薯、甜高粱等非粮原料乙醇。对纤维素乙醇这种影响国家能源未来发展的重大技术，政府应设立产业发展专项基金，支持纤维素乙醇产业化攻关。尤其加强对原料预处理技术和高效纤维素酶低成本化技术的研发支持力度。尽快推进纤维素乙醇的工业化生产。

其二，在生物柴油方面，要寻找新的产业化原料，占据成本70%～80%的原料是制约生物柴油发展的关键。目前中国生物柴油的原料以废弃油脂为主，虽然原料来源相对广泛，但是来源地分散，收集成本高，并不适合工业化大规模生产。同时，我国耕地资源匮乏，粮食供应形势不容乐观，扩大油料作物种植的潜力非常有限。但是，我国宜林地丰富，农林废弃生物质资源量巨大。因此，许多投资者正在考虑培育和种植速生、高含油、高热值、高产专用能源植物品种，尤其是以小桐子、黄连木、光皮树、文冠果为代表的木本油料作物，以此作为发展生物柴油的原料来源。

生物技术产业还在不断开发新的资源空间。对海洋微藻进行基因工程改造，使其缩短生长周期，提高产油量是生物柴油的又一发展方向。

其三，对于生物质发电，要强化政策支持力度。从农业和社会效益的角度来看，生物质发电能够大量消耗农业、林业生产过程中产生的废弃物，燃烧后的灰分还可以以肥料的形式还田，是一个变废为宝的良性循环过程。若在利用农户家庭生物质方面投入与生物质发电站等量的资金，还能够为农村居民创造出多达5～10倍以上的就业机会。然而目前生物质发电的盈利水平堪忧，成本高居不下是企业发展的最大困境，因此，尽管国家对生物质发电采取了鼓励支持政策，但现有优惠及补贴标准仍不能支撑行业良性运转。目前我国生物质发电仍处于起步阶段，还需要国家更大力度、更广范围的政策支持。

生物能源是一种洁净的、友好的新能源。发展生物能源，既能解决废弃资源的减量化、无害化、资源化利用问题，又可以同时提供能源、改善生态环境、带动相关产业发展和促进社会主义新农村建设。因此，发展生物能源无可争议。但就行业目前的发展现状来看，当务之急是面向未来，调整战略思路，明确发展重点，盘活资源存量，加大扶持力度，才能让这个新兴的产业不至于在世界竞争的舞台上落败。