中國生物能源的困境與突圍

文｜本刊記者 張文娟

生物能源是一種潔凈的、友好的新能源。發展生物能源，既能解決廢棄資源的減量化、無害化、資源化利用問題，又可以同時提供能源、改善生態環境、帶動相關產業發展和促進社會主義新農村建設。

受化石能源枯竭和環境保護雙重壓力的影響，中國生物質能源產業的發展再一次被提到戰略性新興產業的位置上來。

在“十二五”規劃中，生物質產業是中國戰略性新興產業的重要內容，是社會經濟可持續發展的重大需求和優先發展領域。規劃中指出，2015年我國非化石能源占一次能源消費比重達11.4%，較2010年提高3.1個百分點，這是“十二五”規劃綱要草案增設的4個約束性指標之一，這意味著未來幾年我國將加強清潔能源產業建設力度。對于中國正在夾縫中生存的生物質相關行業來說，此舉意味著行業發展的春天即將來臨。

能源困境考驗中國

生物質是傳統的可再生資源，在工業革命以前，一直是支撐人類社會發展的主要能源。生物質能是通過植物的光合作用固定于地球上的太陽能。它具有自我生成性。不論是木本植物還是草本植物，只要有適度的雨水和充裕的陽光，每年都生生不息。據測算，植物每年貯存的能量約相當于世界主要燃料消耗的10倍。它還能進行自我循環，人類未加以利用的生物質，只要遵循自然規律完成其碳循環，絕大部分通過自然腐解將能量和碳素釋放回自然界中。

在化石能源大幅利用之前，生物質能是人類利用最早、最多、最直接的能源，它支撐著人類由遠古走到現在，至今世界上還有15億多的人口以生物質作為生活能源。在煤炭、石油等化石能源發現和開發利用之前的漫長歲月里，祖先們持續有效地利用地表的“生物質能源”，如柴薪、木炭、植物油、動物脂等物質，以燒水煮飯、燃燈照明、御寒取暖，使光明溫暖，薪火相傳。當時的遠足、澆灌、負荷、載重，不外乎是肩挑人背、車載船運，依靠的是人力、畜力、風力、水力。葉綠植物、人畜糞便等都作為寶貴的肥料而重歸田園，加入下一輪的生物質循環，從而為后人保留了綠水青山、碧海藍天的自然環境。

進入工業時代后，能源消費模式發生了巨大的變革，由依靠木炭轉為依靠煤炭、石油與天然氣等化石能源。工業革命讓火車、汽車、飛機等現代交通工具得以盛興，這使得地球變小，生活變快，人們的視野變寬，欲望變強。通過煤炭、原油、天然氣的直燃發電，電能應用于生產生活的方方面面，我們每個人都在分享著化石能源和電能帶來的便捷、舒適與安逸。

但是，隨著世界經濟的快速發展，化石能源的消耗帶來了嚴重的傷痛：一是地球上現存的化石能源儲存量越來越少，相關統計數據表明，世界石油資源在今后50—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鉆200周年之際，世界石油資源大概所剩無幾。煤炭的利用年限大約還有140年，天然氣的儲存也只能夠用不到100年的時間。

二是造成環境污染日益嚴重，由于過度消費化石燃料，過快、過早地消耗了這些有限的資源，釋放大量的多余能量和碳素，打破了自然界的能量和碳平衡，造成臭氧層破壞，全球氣候變暖，酸雨等災難性后果。

這就是說，如果不開發出新的能源來取代化石常規能源在能源結構中的主導地位，在21世紀必將發生嚴重的、災難性的能源和環境危機，人類所面臨的災難將近在眼前。

生物質能變廢為寶

在化石能源日漸枯竭的時候，生物質能的科學利用日益被提上了日程。按照中國工程院可再生能源發展戰略咨詢報告資料顯示，中國每年可開發的生物質能源約合12億噸標準煤，約占中國每年能源總耗量的1/3。在中國發展生物質能源是有效利用各種有機廢棄物（或排泄物）的理想方式。

專家們認為，生物質能是唯一一種能被存儲的太陽能，由于它是從太陽能轉化而來的，只要太陽不熄滅，生物質能源就取之不盡，用之不竭，因此在替代化石交通燃料方面有不可比擬的優勢。其次，生物能源是一種清潔能源，具有可再生性，生物質能的轉化過程是通過綠色植物的光合作用將二氧化碳和水合成生物質，生物質能的使用過程又生成二氧化碳和水，形成一個理論上二氧化碳的凈排放為零的物質循環。因此，通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源，產生各種清潔能源，以替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料，保護國家有限的能源資源，減輕能源消費給環境帶來的污染。生物質能源將成為未來可持續能源的重要部分，預計到2020年，全球總能源將有40%來自生物質能源。在技術路線方面，通過一系列轉換技術，可以生產出不同品種的替代能源，如固化和炭化，可以生產固體燃料，氣化可以生產氣體燃料，液化和植物油提取技術可以獲得液體燃料，還可以將秸稈和枝杈材等直接燃燒產生蒸汽進行發電。總之生物質種植、收集、儲運、轉化等各個環節，可以形成一個龐大的生物質能源產業群體。

生物源產業的尷尬

生物質能生產企業在中國其實已經開始起步并發展，根據公布的《2010中國節能減排產業發展報告》：我國擁有豐富的生物質能資源，每年有生物質能資源50億噸左右，其中農作物殘留物占一半多。生物質能源是我國僅次于煤與石油的第三大能源，在全部能源消耗中約占15%，是唯一可運輸和儲存的可再生能源。生物質能源目前主要用于發電和轉化為“綠色汽油”與“生物石油”。

截至2008年年底，全國生物質能發電累計裝機容量達到300萬千瓦。2010年，全國沼氣發電容量為80萬千瓦，2020年將達到150萬千瓦；2010年垃圾焚燒發電裝機達到50萬千瓦，到2020年焚燒發電的垃圾處理量將達到總量的30%，垃圾焚燒發電總裝機將達到200萬千瓦以上。我國最先起步的是生物質轉化替代石油，即乙醇汽油。截至2008年年底，全國共生產銷售燃料乙醇165萬噸，我國已成為全球第三大燃料乙醇生產國，僅次于巴西和美國。在生物柴油方面，目前全國有7家萬噸級生物柴油生產企業，生物柴油年產量超過100萬噸。

但相比其他新能源，如風能、電能等，生物質能產業卻遭遇了“叫好不叫座”的尷尬局面。生物質能家族十分龐大，雖然發展類型不同，發展特色各異，但現在普遍遭遇了原料供給不穩定、產業化技術不成熟、產業鏈條不通暢、競爭平臺不公平的困局。

首先，在原料供給上，生物質能利用需要大量的能源植物或者是有機廢棄物作支撐，以甜高粱乙醇為例，生產1噸無水乙醇就需要16～18噸高含糖量的甜高粱秸稈。但是，我國能源作物和能源植物產業尚未形成。此外，有機廢棄物也是生物質能產業的重要原料。隨著進入這一領域的生產企業增多，有機廢棄物成為搶手的“香餑餑”，其價格在供需雙方的博弈中不斷攀升，許多廠家出現了“無米下鍋”的景象。所以，沒有原料基地作保障，生物質能的產業化將是空談。

其次，產業化技術仍然有發展瓶頸。技術向產業轉化不僅包括實驗室里研究的技術成果，而且包括規模化生產中所需的新技術、新工藝和新設備。當前，我國纖維素制備燃料乙醇核心技術仍未取得突破；生物柴油酶轉化技術仍未進入商業化大規模應用；直接燃燒發電技術急需中小型核心裝備；氣化發電技術小規模下效率較高，但急需提高配套設備的穩定性；燃氣（沼氣）發電技術急需發展低熱值生物質燃氣發電裝置等產業化的生產技術瓶頸問題遠沒有得到解決。

再次，生物質能產業還面臨產業鏈條不通暢的困境。以生物質液體燃料銷售為例，中石油、中石化只收購拿到正式批文的4家定點供應企業的燃料乙醇，不收購中小企業生產的非糧乙醇，對采購生物柴油也持“暫不參與”的態度。部分生物燃料企業產品由于不能進入市場流通而無法將產品變現，最終使整個生產鏈條無法正常運行。

此外，國家對生物質能產業有優惠、補貼和獎勵政策，但這些政策很難落實到中小企業。除農村沼氣項目外，支持生物質能產業發展的大部分政策傾向于規模化的大型項目，中小企業很難進入國家計劃。以燃料乙醇為例，國家每年向4家陳化糧燃料乙醇定點企業發放補貼，走非糧路線的中小企業卻很難拿到同等的補助。沒有得到補貼的中小企業生產成本相對較高，在競爭中明顯處于劣勢，很難得到大的發展。

困境之中如何突圍

2011年全國“兩會”期間，全國政協委員、國家能源局原局長張國寶在接受記者采訪時指出，要著力調整能源結構，使我國非化石能源占一次能源消費總量的比重由目前的8.3%，提高至2015年的11.4%，再到2020年實現我國向國際社會承諾的15%的目標。

作為11.4%這個目標數字的參與制定者，張國寶認為這個約束性指標經過努力可以完成，途徑是大力發展風電、太陽能和生物質能等新能源，在保護生態的前提下積極發展水電，在確保安全的基礎上高效發展核電，同時推進傳統能源清潔高效利用。

可見，國家對生物質能的長遠發展還是相當重視的。那么，中國生物質能產業發展到底該如何突圍呢？

賽迪顧問分析師張擎指出，我國新能源短期內可以各有側重發展，著眼長遠的根本出路還在于能夠最大限度實現可持續發展的生物能源。他認為，我國生物能源未來發展應主要集中在以下幾個方面：

其一，在燃料乙醇上，要突破纖維素乙醇技術，生物質能發展要做到不與人爭地，不與地爭糧，那么未來燃料乙醇的發展重點將集中于纖維素、木薯、紅薯、甜高粱等非糧原料乙醇。對纖維素乙醇這種影響國家能源未來發展的重大技術，政府應設立產業發展專項基金，支持纖維素乙醇產業化攻關。尤其加強對原料預處理技術和高效纖維素酶低成本化技術的研發支持力度。盡快推進纖維素乙醇的工業化生產。

其二，在生物柴油方面，要尋找新的產業化原料，占據成本70%～80%的原料是制約生物柴油發展的關鍵。目前中國生物柴油的原料以廢棄油脂為主，雖然原料來源相對廣泛，但是來源地分散，收集成本高，并不適合工業化大規模生產。同時，我國耕地資源匱乏，糧食供應形勢不容樂觀，擴大油料作物種植的潛力非常有限。但是，我國宜林地豐富，農林廢棄生物質資源量巨大。因此，許多投資者正在考慮培育和種植速生、高含油、高熱值、高產專用能源植物品種，尤其是以小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果為代表的木本油料作物，以此作為發展生物柴油的原料來源。

生物技術產業還在不斷開發新的資源空間。對海洋微藻進行基因工程改造，使其縮短生長周期，提高產油量是生物柴油的又一發展方向。

其三，對于生物質發電，要強化政策支持力度。從農業和社會效益的角度來看，生物質發電能夠大量消耗農業、林業生產過程中產生的廢棄物，燃燒后的灰分還可以以肥料的形式還田，是一個變廢為寶的良性循環過程。若在利用農戶家庭生物質方面投入與生物質發電站等量的資金，還能夠為農村居民創造出多達5～10倍以上的就業機會。然而目前生物質發電的盈利水平堪憂，成本高居不下是企業發展的最大困境，因此，盡管國家對生物質發電采取了鼓勵支持政策，但現有優惠及補貼標準仍不能支撐行業良性運轉。目前我國生物質發電仍處于起步階段，還需要國家更大力度、更廣范圍的政策支持。

生物能源是一種潔凈的、友好的新能源。發展生物能源，既能解決廢棄資源的減量化、無害化、資源化利用問題，又可以同時提供能源、改善生態環境、帶動相關產業發展和促進社會主義新農村建設。因此，發展生物能源無可爭議。但就行業目前的發展現狀來看，當務之急是面向未來，調整戰略思路，明確發展重點，盤活資源存量，加大扶持力度，才能讓這個新興的產業不至于在世界競爭的舞臺上落敗。