栗俊杰 劉邦凡

摘要：以海藻為主的海洋生物能源，不僅是綠色生態(tài)的生物能源，而且具有巨大開發(fā)價值，近年來已經(jīng)越來越得到世界各國的關(guān)注。我國海洋生物能源的發(fā)展近年進(jìn)步很快，在微藻養(yǎng)殖規(guī)模上、大型藻生產(chǎn)和加工上都走在世界前列。無論是政策環(huán)境、生產(chǎn)企業(yè)分布、研究機(jī)構(gòu)研究進(jìn)展、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?fàn)顩r都取得重大成就。今后我國海洋生物能源發(fā)展的路徑應(yīng)當(dāng)是：細(xì)化海洋能源政策內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)政策環(huán)境優(yōu)化;設(shè)立專門的管理機(jī)構(gòu)，推動規(guī)范化管理;注重對復(fù)合型人才的培養(yǎng)，持續(xù)創(chuàng)新驅(qū)動;順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”新形勢，完善網(wǎng)絡(luò)平臺;產(chǎn)業(yè)化與綠色化結(jié)合，攻破發(fā)展難關(guān)。

關(guān)鍵詞：綠色產(chǎn)業(yè);海洋生物能源;產(chǎn)業(yè)化;生態(tài)經(jīng)濟(jì)

中圖分類號：P745??? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：CN61-1487-（2019）20-0030-09

綠色發(fā)展，不僅是在中國，而且是在全球都已經(jīng)成為一個基本共識，因?yàn)榘殡S20世紀(jì)以來全球環(huán)境不斷惡化，各個國家和地區(qū)充分認(rèn)識到，以犧牲生態(tài)而實(shí)現(xiàn)的發(fā)展是不可持續(xù)的。綠色發(fā)展首先就要實(shí)現(xiàn)綠色的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此，世界各國紛紛開始對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行綠色治理，對于能源產(chǎn)業(yè)的治理也是如此。既要豐富本國的能源結(jié)構(gòu)，又要保護(hù)生態(tài)、降低環(huán)境污染，是世界各國不得不面臨的問題。由于海洋資源種類多樣、儲量豐富，越來越多的國家和地區(qū)把關(guān)注的焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向了海洋。而以海藻為代表的海洋能源生物與陸生能源物質(zhì)比起來，在含油量、生長能力等方面具有絕對的優(yōu)勢，又可以避免傳統(tǒng)生物能源與人爭糧、與糧爭地的問題，所以，發(fā)展海洋能源生物具有巨大的優(yōu)勢。

一、概念界定及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）“海洋生物能源”概念界定及生產(chǎn)流程

“海洋能”從本質(zhì)上來講，是指在海洋中蘊(yùn)藏的具有可再生性的清潔能源，主要包括潮汐能、波浪能、鹽差能、溫差能、海流能。從一個更廣泛的意義上來說，它也包括海上風(fēng)能、海表太陽能和海洋生物質(zhì)能。[1]基于此，海洋生物能源屬于海洋生物質(zhì)能，應(yīng)該被定義為以海洋產(chǎn)能藻類（主要包括微藻和大型藻）為原料，通過生物煉制和功能化加工，生產(chǎn)生物燃料和相關(guān)高價值副產(chǎn)品。也就是說，海洋生物能源是對海洋資源更加綜合化、高值化以及功能化的加工利用，是海洋生物資源產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和擴(kuò)展。[2]

微藻作為海洋產(chǎn)能藻類的重要組成部分，因其分布廣泛、光合作用效率高、含油量高、生產(chǎn)周期短、油脂面積產(chǎn)率高、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)且不占用耕地等特點(diǎn)，一直被大多數(shù)研究者視為最有潛力取代石油的生物質(zhì)能源。微藻能夠?qū)O2轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N活性物質(zhì)，既包括生物燃料、飼料、食品以及高價值活性物質(zhì)，還可以用做原料用于生物除污以及固氮肥料。微藻通過不同的工序也會產(chǎn)生不同類型的生物燃料，可以在微藻油脂中提取生物柴油、經(jīng)過厭氧消化可以產(chǎn)生甲烷、燃料乙醇、水熱裂解處理制生物油，光合制氫氣等，但以生物柴油的研究和應(yīng)用最為廣泛。因此，為了對海洋生物能源的生產(chǎn)流程有個直觀的認(rèn)識，現(xiàn)以微藻生物燃料的生產(chǎn)流程為例，描述如下：

（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀

趙中華等（2008）在《生物質(zhì)能源發(fā)展與海洋生物質(zhì)能源展望》中認(rèn)為，海洋生物質(zhì)資源可以克服生物質(zhì)能源與人爭糧、威脅糧食安全等方面的制約因素，成為生物質(zhì)能源原料來源一個非常重要的途徑。正是因?yàn)槿绱?，他對國?nèi)外生物能源發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了梳理，并且對海洋生物質(zhì)能源的發(fā)展趨勢作出了展望。[4]仲雯雯（2011）在《我國戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策研究》中指出我國戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)在政策法規(guī)體系、管理機(jī)構(gòu)、自主創(chuàng)新能力、科技成果轉(zhuǎn)化、投融資機(jī)制、人才儲備等方面的問題，并認(rèn)為政策的完善對于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。通過借鑒發(fā)達(dá)國家政策優(yōu)化的成功經(jīng)驗(yàn)，分析了我國該產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)有政策的特點(diǎn)以及存在的不足，提出了構(gòu)建適合我國戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策體系。[5]王慶（2013）在《生物科學(xué)深挖海洋生物寶藏》中認(rèn)為，海洋生物活性物質(zhì)也是海洋生物里的寶貴資源，它可以用來生產(chǎn)多種制劑、食品、藥物甚至是能源。我國在海洋活性物質(zhì)的研究方面起步晚，進(jìn)步快，但是大部分的研究還處在發(fā)現(xiàn)階段，因此提出要注重產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，注重海洋生物活性物質(zhì)研究中的人力、物力、財力的資源整合以及優(yōu)勢互補(bǔ)和協(xié)調(diào)管理。[6]溫洋（2015）在《發(fā)展海藻生物能源產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新的海洋經(jīng)濟(jì)增長點(diǎn)》中指出海藻在用于生產(chǎn)生物質(zhì)能源、海洋藥物以及食品添加劑等方面所特有的綠色、節(jié)約、可持續(xù)等方面的優(yōu)點(diǎn)，并指出在大方向上政府應(yīng)該做好規(guī)劃與管理。具體說來，要從加大對海洋產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新以及龍頭企業(yè)的扶持力度，創(chuàng)新金融系統(tǒng)貸款管理辦法等六個方面來實(shí)現(xiàn)海藻生物能源產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。[7]焦艷玲等（2015）在《加強(qiáng)我國海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法之思考》中指出我國海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律法規(guī)體系不健全的現(xiàn)實(shí)情況，結(jié)合我國實(shí)際，分析了我國加強(qiáng)海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法的必要性和可行性，并提出我國加強(qiáng)海洋生物立法的思路和原則，最后就我國海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的立法提出了自己的展望。[8]

綜上所述可以看出，目前國內(nèi)學(xué)者關(guān)于海洋生物能源的研究中，有的是以研究海洋生物能源中某一個單一的能源作為切入點(diǎn)，來研究它對解決當(dāng)今能源現(xiàn)實(shí)問題的重要意義;有的是研究海洋生物產(chǎn)業(yè)或者海洋生物經(jīng)濟(jì)（海洋綠色經(jīng)濟(jì)），把海洋生物能源作為研究的重點(diǎn)。而在對國內(nèi)研究現(xiàn)狀以及海洋生物產(chǎn)業(yè)梳理的基礎(chǔ)上，基于數(shù)據(jù)分析對我國海洋生物能源的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)證方面的考查還不多，以及針對我國海洋生物能源發(fā)展存在的問題，提出適合我國海洋生物能源發(fā)展的對策和建議的文章很少。目前隨著能源危機(jī)的加劇，各國都在搶占新能源發(fā)展中的制高點(diǎn)，我國作為世界第二大經(jīng)濟(jì)體，人口眾多，對能源的需求量巨大，必然需要重點(diǎn)發(fā)展該新能源。加之海洋生物能源比其他生物能源具有資源豐富、可持續(xù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因此，今后關(guān)于這方面的系統(tǒng)性研究必然會逐漸增多。

（三）國外研究現(xiàn)狀

國外關(guān)于海洋生物能源的研究，從文獻(xiàn)數(shù)量上來看，研究微藻生物燃料的要多于海藻生物燃料;從研究內(nèi)容上來看，國外學(xué)者從2010年前后對海洋生物能源的經(jīng)濟(jì)上可行性以及應(yīng)用上的現(xiàn)實(shí)性持懷疑態(tài)度，轉(zhuǎn)變?yōu)?016年前后持積極態(tài)度。從近五年學(xué)者的研究內(nèi)容和所持觀點(diǎn)可以看出，大多數(shù)相關(guān)領(lǐng)域的專家把焦點(diǎn)集聚在海洋生物能源成本效益提高、海藻生物量的增加、藻類塘廢水處理與生物燃料生產(chǎn)相結(jié)合等方面。

Evan Stephens（2010）在Future prospects of microalgal biofuel production systems中認(rèn)為，面對日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)，微藻已重新成為一個流行的原料為生產(chǎn)生物燃料和其他更有價值的產(chǎn)品的原料，與此同時他也認(rèn)為盡管集成微藻生產(chǎn)系統(tǒng)存在一定的優(yōu)勢，但更多的呼聲是一種炒作行為，微藻生物燃料經(jīng)濟(jì)上可行性以及實(shí)現(xiàn)真正意義的商業(yè)化，才是微藻生物燃料能不能被應(yīng)用的關(guān)鍵。[9]

Andrew K. Lee（2012）在Disruption of microalgal cells for the extraction of lipids forbiofuels：Processes and speci.c energy requirements中認(rèn)為，機(jī)械性的細(xì)胞分裂以其較好的環(huán)保性和較高的產(chǎn)量成為進(jìn)行生物燃料生產(chǎn)的首選方法，這一過程也受限于中斷過程所帶來的能源損耗，而這一缺點(diǎn)可以通過使用濃度高的溶液進(jìn)行萃取來克服從而實(shí)現(xiàn)整體能量的平衡。[10]

Naim Rashida（2013）在Recycling and reuse of spent microalgal biomass for sustainable biofuels中認(rèn)為，通過實(shí)現(xiàn)SMAB潛在的生物燃料可以實(shí)現(xiàn)微藻生物燃料的能量回收以及降低成本，并主張用技術(shù)經(jīng)濟(jì)學(xué)進(jìn)行分析，對SMAB應(yīng)用設(shè)定一個明確的未來路線圖。[11]

George G.Zaimes（2014）在The role of allocation and coproducts in environmental evaluation of microalgal biofuels：How important？中通過分析表明，技術(shù)路線、副產(chǎn)品和分配方案的選擇對藻類的能量和環(huán)境性能產(chǎn)生一個顯著的影響，在選擇的情況下，可以改變凈能量平衡，使藻類燃料生產(chǎn)在溫室氣體減排中的潛力從消極的轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的。[12]

A.L. Gon.alves等（2014）在The effect of light supply on microalgal growth，CO2 uptake and nutrientremoval from wastewater中提出廢水處理可能使微藻生物燃料在經(jīng)濟(jì)上可行并且微藻生產(chǎn)生物燃料在很大程度上取決于微藻菌株及培養(yǎng)條件。由此對不同藻株進(jìn)行了不同光照條件下的試驗(yàn)，得出更高的光照度值和光周期有助于更高的細(xì)胞密度、較高的CO2的吸收率和高營養(yǎng)去除效率。[13]

Bala Kiran（2014）在Perspectives of microalgal biofuels as a renewable source of energy中肯定了微藻作為第三代生物能源，在解決能源危機(jī)和環(huán)境問題方面的潛力及優(yōu)勢，基于生物煉制技術(shù)對包括藻種篩選、不同選育技術(shù)以及生物燃料轉(zhuǎn)化等微藻生物燃料生產(chǎn)的各個方面進(jìn)行了概述，從而進(jìn)一步提出降低成本、碳封存和干擾情況下的廢水處理、最大限度地提高微藻的脂質(zhì)含量是實(shí)現(xiàn)微藻生物燃料商業(yè)化的關(guān)鍵。[14]

Goldy De Bhowmick（2015）在Metabolic pathway engineering towards enhancing microalgal lipid biosynthesis for biofuel application—A review中認(rèn)為微藻作為原料生產(chǎn)生物柴油最大的技術(shù)挑戰(zhàn)是用高脂質(zhì)含量對微藻進(jìn)行大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)性價比高的產(chǎn)品，以此來實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益和諧統(tǒng)一。在一些可能的策略基礎(chǔ)上，梳理微藻脂肪合成代謝工程領(lǐng)域的研究進(jìn)展及發(fā)展趨勢，得出通過重建一個穩(wěn)定的修改工程能夠?qū)崿F(xiàn)微藻產(chǎn)脂能力增強(qiáng)的結(jié)論。具體策略包括流量平衡靶基因的鑒定，在脂質(zhì)合成中所涉及的靶基因的過度表達(dá)，在目標(biāo)的特定基因表達(dá)的誘導(dǎo)型啟動子，轉(zhuǎn)錄因子的組成型表達(dá)，轉(zhuǎn)移的主要代謝產(chǎn)物變化，以及silicobased方法，并呼吁在微藻生物燃料研究中多學(xué)科的共同努力。[15]

Donna L.Sutherland（2015）在Enhancing microalgal photosynthesis and productivity in wastewater treatment high rate algal ponds for biofuel production中認(rèn)為高效藻類塘（HRAP）與生物燃料生產(chǎn)相結(jié)合是當(dāng)前微藻生物燃料研究的一個熱點(diǎn)。耦合廢水HRAPs和微藻生產(chǎn)生物燃料事實(shí)上在經(jīng)濟(jì)上具有潛在的可行性;一方面微藻生物質(zhì)產(chǎn)量增加對于微藻生物燃料在現(xiàn)實(shí)中商業(yè)化具有十分重要的意義，另一方面微藻光合作用的效率受限于污水處理HRAPs的條件，因此改變環(huán)境為提高微藻性能提供了一個具有成本效益的解決方案。[16]

VivianeT.deC.Neves（2016）在Influence of lipid extraction methods aspre-treatment of microalgal biomass for biogas production中認(rèn)為，熱化學(xué)法是最常見的用于藻類生物脂質(zhì)液態(tài)提取的預(yù)處理方法。然而，研究使用預(yù)處理方法，需要較少的能量。因此，能量平衡可能對微藻作為一種能源資源更有利。[17]

二、國外海洋生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

國外關(guān)于海洋生物能源的研究始于20世紀(jì)70年代末80年代初的美國。1978年卡特總統(tǒng)為評估從藻類中提取可以替代汽油的清潔生物能源的可能性，設(shè)立了ASP，也就標(biāo)志著人類進(jìn)行海洋生物能源研究的開端。不過，該項(xiàng)目花費(fèi)2500萬美元以后就宣告停止。而后，20世紀(jì)90年代初到20世紀(jì)末，日本開啟了一項(xiàng)名為“地球研究更新技術(shù)計劃”的項(xiàng)目。該項(xiàng)目開發(fā)密閉式光反應(yīng)器技術(shù)，通過密閉的方式，用火力發(fā)電廠排放的二氧化碳來培養(yǎng)藻類，促使其生產(chǎn)生物質(zhì)能源。也就是說21世紀(jì)以前，只有美國和日本認(rèn)識到了海洋生物能源的潛力，對其進(jìn)行了嘗試性研究。而真正意義上的研究熱潮，是在21世紀(jì)以后。人類進(jìn)入21世紀(jì)后，以煤炭、石油為主的化石能源消耗劇增，化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染問題也日益成為人們不得不面對的嚴(yán)重問題。此時，除美國、日本以外，新西蘭、荷蘭、英國、中國等國家也紛紛提高了對海洋生物能源的重視程度，陸續(xù)開始了理論和實(shí)踐方面的研究。海藻生物能源真正的產(chǎn)業(yè)化嘗試是在2006年開始的。由于美國和日本是進(jìn)行海洋生物能源探索較早且較為發(fā)達(dá)的國家，因此，本文以美國和日本兩個國家的海洋生物能源的開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展為例，以期對國外海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行梳理。

（一）美國產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

首先，美國有一個持續(xù)的政策環(huán)境。產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展，必須有一個良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，因此，一個國家為某個產(chǎn)業(yè)營造的發(fā)展環(huán)境如何，是決定該產(chǎn)業(yè)發(fā)展一個十分重要的因素。海洋生物能源產(chǎn)業(yè)作為海洋可再生能源業(yè)的一個重要組成部分，對于各個國家來說都是具有戰(zhàn)略性意義的新興產(chǎn)業(yè)。考察美國海洋生物產(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，有必要對美國關(guān)于海洋生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)進(jìn)行梳理，以便對美國海洋生物能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境進(jìn)行整體的把握。

通過上表可以看出，自20世紀(jì)80年代以來，美國政府就十分重視該國海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，幾乎每5—10年就會出臺一個新的戰(zhàn)略規(guī)劃來對海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展進(jìn)行指導(dǎo)。認(rèn)識到科技在海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的重要地位，美國更是從未放棄對海洋高科技領(lǐng)先地位的爭取。而在重點(diǎn)扶持和發(fā)展的海洋技術(shù)中，海洋生物技術(shù)更是處于優(yōu)先發(fā)展的地位，可見美國政府還是十分重視海洋生物能源產(chǎn)業(yè)的。

其次，美國已經(jīng)進(jìn)行了海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化嘗試，并取得一定的進(jìn)展。

通過表2可以看出，美國作為第一大經(jīng)濟(jì)體，十分重視對海藻生物能源產(chǎn)業(yè)的孕育。且不說在全球150多家的能源微藻公司中，美國就占了三分之一，僅2006至2008三年，就有十多家公司和單位進(jìn)行了具體內(nèi)容明確、目標(biāo)清晰的產(chǎn)業(yè)化嘗試，且有發(fā)展良好之勢。然而，也不難發(fā)現(xiàn)，雖然美國的海洋科學(xué)技術(shù)十分先進(jìn)，但是美國的海洋生物能源產(chǎn)業(yè)基本上還處在嘗試階段，離降低成本、提高利潤、占有和擴(kuò)大市場占有率的成熟產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段還有相當(dāng)長的一段距離。

（二）日本產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

首先，日本高度重視相關(guān)政策的制定，力求為推進(jìn)海洋生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供完善的政策環(huán)境。日本是一個四面環(huán)海的島國，海洋面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其陸地面積，因此，高效利用海洋資源，并逐步推進(jìn)其實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化一直是日本經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。日本一直致力于開發(fā)海洋能源，尤其是注重對海洋新資源的勘測、發(fā)掘，對海洋新科技、新技術(shù)的推進(jìn)，作為第三代生物能源的海藻自然也是其海洋開發(fā)與發(fā)展的重點(diǎn)。而一個國家對一種新能源的重視，自然會在其戰(zhàn)略規(guī)劃以及政策法規(guī)中有所體現(xiàn)，通過查閱相關(guān)資料，現(xiàn)將日本海洋生物能源的政策體系，梳理如下：

通過表3可以看出，日本從20世紀(jì)70年代開始，就十分重視對新能源的開發(fā)和利用，且20世紀(jì)70年代到21世紀(jì)初，一直在政策引導(dǎo)以及管理規(guī)制方面有所推進(jìn)，不僅適時前瞻性地出臺一些規(guī)劃作為新能源開發(fā)的導(dǎo)向，還對核心規(guī)劃進(jìn)行修訂和完善。例如日本于2007年頒布海洋基本法之后，2008年就出臺海洋基本計劃草案，5年后又出臺第二期海洋基本計劃，對其內(nèi)容進(jìn)行細(xì)化，細(xì)節(jié)進(jìn)行補(bǔ)充，這些都說明日本政府十分重視發(fā)揮海洋新能源的開發(fā)與發(fā)展，并力圖發(fā)揮政策的前瞻引導(dǎo)作用。特別是日本于2007年在其內(nèi)閣府設(shè)立了以首相為部長的“綜合海洋政策本部”，其重視程度可見一斑，這一切無不為其海洋生物能源的發(fā)展提供了十分優(yōu)越的政策環(huán)境。[18]

其次，日本也大力推進(jìn)海洋生物能源開發(fā)研究。海洋生物能源作為一種新能源，它的開發(fā)和推動需要高科技的支撐，需要政府資金的支持，需要科研機(jī)構(gòu)和市場主體的共同配合。日本作為海洋大國，一直致力于對海洋新能源的開發(fā)與應(yīng)用，在海洋能源開發(fā)和利用方面投入了大量的人力、物力和財力，并在海藻生物能源技術(shù)創(chuàng)新方面取得了一定的成就，甚至走在世界前列?？蓞⒁姳?。

通過上表可以看出，日本對于海洋生物能源方面的技術(shù)研究與開發(fā)，十分重視產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合。不管是對海洋大型藻生物能源新技術(shù)的開發(fā)還是對作為生物燃料原料的微藻的大規(guī)模培養(yǎng)，都是以研究所、大學(xué)、公司三方作為研發(fā)主體來實(shí)現(xiàn)突破的。前期研究成果，如果能較好的與市場結(jié)合，必然會對其今后的產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)，這種做法值得我國學(xué)習(xí)和借鑒。

三、我國海洋生物能源發(fā)展現(xiàn)狀

（一）生產(chǎn)企業(yè)分布概況

我國海藻資源儲備相對豐富，不論是在海洋微藻養(yǎng)殖規(guī)模上，還是在海洋大型藻生產(chǎn)和加工上，都走在世界前列。在微藻養(yǎng)殖方面，國外的螺旋藻工廠有12家，年產(chǎn)量達(dá)1200噸，我國的螺旋藻生產(chǎn)企業(yè)已有40余家，年產(chǎn)量在3000噸到4000噸左右，在企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)量上，我國與其他國家比起來都有絕對的優(yōu)勢。經(jīng)過多年努力，螺旋藻生產(chǎn)企業(yè)相繼上馬，基本形成西起云南省、東到山東省、南到海南省、北到內(nèi)蒙古自治區(qū)的大跨度的格局，形成了一批龍頭企業(yè)，如表5。

在海洋大型藻的生產(chǎn)和加工方面，褐藻、紅藻和綠藻是世界進(jìn)行人工大規(guī)模養(yǎng)殖的主要品種，其中海帶、裙帶菜、紫菜、江蘺等都是其主要的種植種屬。我國是世界上最大的海藻生產(chǎn)國。從地區(qū)分布上來看，我國的海洋大型藻養(yǎng)殖主要分布在沿海地區(qū)，在產(chǎn)區(qū)分布上來看，山東省、遼寧省、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省等是主要產(chǎn)區(qū)。目前，只是發(fā)現(xiàn)大型藻也可以作為生物能源開發(fā)的重要原料，并沒有在該領(lǐng)域進(jìn)行廣泛應(yīng)用。但是，我國巨大的海藻養(yǎng)殖、生產(chǎn)和加工能力，必然會為今后海藻生物能源的開發(fā)和利用奠定較好的原料基礎(chǔ)。

（二）政策環(huán)境概況

黨的十八大報告中提出“提高海洋資源開發(fā)能力，堅(jiān)決維護(hù)國家海洋權(quán)益，建設(shè)海洋強(qiáng)國”，這就說明海洋資源開發(fā)利用已經(jīng)被我國提高到了戰(zhàn)略的高度。那么，作為海洋資源重要組成部分的海洋生物資源在我國“海洋強(qiáng)國”戰(zhàn)略中到底處于一個什么位置，它的發(fā)展環(huán)境如何，還需要在具體的政策法規(guī)中有所體現(xiàn)。通過查閱資料，現(xiàn)將具體情況整理如表6。通過表6可以看出，2012年以來我國十分重視對海洋可再生能源、海洋新興產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和孕育。無論是在海洋經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、還是在海洋可再生能源、中國海洋發(fā)展報告中，都充分體現(xiàn)了國家對海洋新興產(chǎn)業(yè)的重視程度。但是，通過查閱相關(guān)政策法規(guī)的內(nèi)容也不難看出，我國海洋資源開發(fā)戰(zhàn)略將更多的注意力放在有較久研究和開發(fā)利用歷史的醫(yī)藥、食品，而在海洋能源開發(fā)方面則將主要注意力放在了技術(shù)較為成熟的潮汐能、波浪能等領(lǐng)域。這在海洋資源和能源開發(fā)的初期，當(dāng)然有其合理的一面，但是，長期來看，潮汐能、波浪能雖然能量資源巨大，但是它更多的是一種“順勢而為”的開發(fā)形式，很難進(jìn)行人為的控制和操縱，而這些正是海洋生物能源所具有的優(yōu)點(diǎn)。因此，現(xiàn)在和未來我國在進(jìn)行政策完善和補(bǔ)充的時候，需要加入更多支持和激勵海洋生物能源研究和開發(fā)的具體內(nèi)容。

（三）研究機(jī)構(gòu)概況

我國海洋生物能源研究機(jī)構(gòu)實(shí)力雄厚，比較具有代表性的是中國科學(xué)院、清華大學(xué)、新奧科技發(fā)展有限公司、中國石化、浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等。在2016年3月30日由《高科技與產(chǎn)業(yè)化》雜志公布的《微藻技術(shù)能源情報分析》中微藻能源領(lǐng)域全球TOP25專利權(quán)人的統(tǒng)計圖表中，我國上述研究機(jī)構(gòu)赫然在列，且中科院、清華大學(xué)、新奧科技發(fā)展有限公司分別位列第一、第二和第三。從數(shù)量分布上來看，美國數(shù)量最多有12家，中國有6家，韓國有4家。從機(jī)構(gòu)性質(zhì)上來看，總體上是企業(yè)多于高校，而我國主要是以高校和研究所為主。具體情況如下：

通過上表可以看出，我國海洋生物能源研究機(jī)構(gòu)主要以研究所和高校為主，企業(yè)數(shù)量比較少，其中以清華大學(xué)涉獵該領(lǐng)域的時間最早;主要研究領(lǐng)域是微藻的培養(yǎng)、脂質(zhì)提取、酶催化、生物柴油生產(chǎn)、廢水凈化培養(yǎng)、沼氣氫氣生產(chǎn)等方面。

（四）產(chǎn)業(yè)化發(fā)展概況

一方面，我國處于海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化嘗試階段。對海洋生物能源的關(guān)注和研究起步較晚，但發(fā)展速度較快，例如，我國的海藻養(yǎng)殖規(guī)模在全世界處于領(lǐng)先地位。因此，應(yīng)對日益嚴(yán)峻的環(huán)境問題和能源危機(jī)，我國的相關(guān)企業(yè)在政府政策的大力支持下，積極進(jìn)行海洋生物能源的產(chǎn)業(yè)化嘗試，并取得了一定的進(jìn)展。在海洋微藻能源產(chǎn)業(yè)化嘗試方面，一些企業(yè)通過與科研院所以及高校的合作，逐漸突破開發(fā)的實(shí)驗(yàn)室階段，開始進(jìn)行項(xiàng)目放大和中試。從企業(yè)層面上來看，代表性的企業(yè)主要有河北新奧科技發(fā)展有限公司、中石化、海南洋浦綠地能源科技有限公司、內(nèi)蒙古金驕集團(tuán)、兆凱生物工程研發(fā)中心（深圳）有限公司、嘉興大祺生物能源有限公司等。其中，除中石化以外的其他企業(yè)基本都實(shí)現(xiàn)了中試。這也就是說在微藻生物能源開發(fā)方面，我國與世界發(fā)達(dá)國家相比，養(yǎng)殖基礎(chǔ)好，技術(shù)領(lǐng)先，到目前為止，基本都處于產(chǎn)業(yè)化嘗試和孕育的中試階段。在海洋大型藻類能源方面，其生物質(zhì)能源開發(fā)價值基本得到了學(xué)術(shù)界的認(rèn)可，但由于缺乏對海藻生物質(zhì)積累的生物學(xué)基礎(chǔ)、合成代謝途徑、微生物降解等方面的研究，我國海洋大型藻類也只是基本形成了產(chǎn)量較為可觀的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。

另一方面，產(chǎn)業(yè)化攻堅(jiān)也遇到諸多困難。各類能源企業(yè)進(jìn)行的所有的工程和示范項(xiàng)目的最終目標(biāo)都是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而產(chǎn)業(yè)化既要求充足原料的供應(yīng)，也需要可以提供量化生產(chǎn)的工業(yè)裝置。要實(shí)現(xiàn)原料充足的供應(yīng)量，歸根結(jié)底就是對海洋藻類的培養(yǎng)。由于海藻種類眾多，不同種類的藻類的產(chǎn)油能力各不相同，因此，高效率產(chǎn)油海藻的選育是需要突破的關(guān)鍵。并且海藻的規(guī)模培養(yǎng)不是實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)經(jīng)驗(yàn)的簡單放大，它需要通過開放式、封閉式的規(guī)?；囵B(yǎng)嘗試，需要相應(yīng)的工業(yè)裝置進(jìn)行配套。海藻的規(guī)模培養(yǎng)水耗大，工業(yè)化生產(chǎn)裝置也需要投入大量的資金，這些都會產(chǎn)生高昂的生產(chǎn)成本，所以成本限制和規(guī)模培養(yǎng)是我國海洋生物能源未來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)可再生能源研究制高點(diǎn)所面臨和必須攻克的難關(guān)。

四、我國海洋生物能源發(fā)展的路徑選擇

（一）細(xì)化海洋能源政策內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)政策環(huán)境優(yōu)化

通過前面的分析不難發(fā)現(xiàn)，我國的海洋生物能源，在政策法規(guī)方面處于一個比較尷尬的境地。它既沒有被看作是海洋能源的一個組成部分，著重進(jìn)行政策設(shè)計，也未被作為生物質(zhì)能源的一個組成部分，來進(jìn)行特殊的政策支持。當(dāng)前，只是出臺了一些方向上和原則上的戰(zhàn)略規(guī)劃，來強(qiáng)調(diào)海洋生物能源發(fā)展的必要性和重要性，并未對其具體怎樣發(fā)展，發(fā)展分為幾個階段，每個階段要實(shí)現(xiàn)怎樣的發(fā)展目標(biāo)在政策法規(guī)上給予明示。一種資源從發(fā)現(xiàn)到開發(fā)再到研究直至產(chǎn)業(yè)化，每個環(huán)節(jié)，都離不開政策的引導(dǎo)。尤其是海洋生物能源，作為一種可再生能源，是一種新生的事物，將來逐漸成為一個新興產(chǎn)業(yè)，要想克服成本過高的困難，實(shí)現(xiàn)其經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的統(tǒng)一，當(dāng)然離不開政策上大力的支持。因此，我國要想實(shí)現(xiàn)我國海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略目標(biāo)，在解決能源和環(huán)境危機(jī)中爭取有利地位，就必須細(xì)化海洋能源政策內(nèi)容，實(shí)現(xiàn)海洋生物能源政策環(huán)境的優(yōu)化。具體說來，要在海洋生物能源發(fā)展的財政支持政策、稅收政策、知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)政策、科技政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等各個方面，給予其優(yōu)惠和支持。對各個具體政策明確相關(guān)方面的政策目標(biāo)，實(shí)施細(xì)則，完善不同階段的政策評估體系，從而確保海洋生物能源的發(fā)展有切實(shí)可行的政策保障。[19]

（二）設(shè)立專門的管理機(jī)構(gòu)，推動規(guī)范化管理

海洋生物能源產(chǎn)業(yè)受海洋局、能源局、科技部、農(nóng)業(yè)部等多個部門的管轄，海洋生物能源既屬于海洋能源、又屬于生物能源，海洋生物能源既屬于新能源產(chǎn)業(yè)又屬于現(xiàn)代海洋農(nóng)業(yè)。鑒于此，海藻生物能源，作為第三代生物能源，在解決環(huán)境問題，應(yīng)對能源危機(jī)方面的意義重大，加大海藻生物能源的投入與支持，已經(jīng)是大勢所趨。[2]因此，我國應(yīng)設(shè)立專門的部門，如“海洋生物能源發(fā)展服務(wù)部”來專門負(fù)責(zé)日常工作的推進(jìn)與管理。通過在管理實(shí)踐方面的探索與經(jīng)驗(yàn)積累，提高我國海洋生物能源發(fā)展的速度，逐漸讓高效化的管理來促進(jìn)海藻的規(guī)模化培養(yǎng)，助推我國海洋生物能源技術(shù)世界領(lǐng)先、海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化早日實(shí)現(xiàn)。

（三）注重對復(fù)合型人才的培養(yǎng)，持續(xù)創(chuàng)新動力

海洋生物能源產(chǎn)業(yè)屬于高技術(shù)含量、高附加值的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，它需要技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動。要想推進(jìn)我國海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化，就必須提高我國在海洋生物能源發(fā)展方面的創(chuàng)新能力。而無論何種形式的創(chuàng)新，歸根結(jié)底還是要依靠人才來實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)階段，我國的海洋生物能源方面的人才培養(yǎng)地區(qū)差異較大，對復(fù)合型人才培養(yǎng)不足，真正掌握專業(yè)知識，能在工業(yè)示范區(qū)從事技術(shù)工作，又懂得管理的復(fù)合型人才十分缺乏。因此，一方面要注重產(chǎn)學(xué)研的結(jié)合，讓更多校園里的學(xué)生到相應(yīng)的生物能源產(chǎn)業(yè)示范區(qū)去實(shí)訓(xùn)，另一方面，要加強(qiáng)職業(yè)教育和技術(shù)教育，讓從事相關(guān)工作的人們有機(jī)會、有渠道豐富自己的知識結(jié)構(gòu)，完善自己各方面技能，早日成為海洋生物能源產(chǎn)業(yè)需要的復(fù)合型人才。

（四）順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”新形勢，完善網(wǎng)絡(luò)平臺

隨著社會的發(fā)展與進(jìn)步，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分，它也以不可阻擋之勢和驚人的速度，改變和創(chuàng)新著各行各業(yè)的組織形式。通過上網(wǎng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，我國目前有有中國新能源與可再生資源（www.crein.org.cn）、清潔能源網(wǎng)（www.21ce.cc）、中國節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（WWW.CHINA.ESI.CN）等網(wǎng)絡(luò)平臺，提供有關(guān)于新能源的信息，也有海洋生物能源尤其是微藻生物柴油的一些內(nèi)容。[20]但是，為了解我國海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化進(jìn)展情況，進(jìn)行資料查詢時發(fā)現(xiàn)，即便是諸如新奧科技這樣的我國新能源領(lǐng)域的民營巨頭，在其官方網(wǎng)站里關(guān)于海洋生物能源的介紹也少得可憐，尤其是關(guān)于其正在進(jìn)行一些產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目和工業(yè)化基地的進(jìn)展情況，有關(guān)信息更新不夠。海洋生物能源是新能源，從開發(fā)階段開始到實(shí)驗(yàn)再到小試和中試最后工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化都需要開放的信息服務(wù)平臺來提高創(chuàng)新的效率。未來幾十年，隨著海洋生物能源技術(shù)的發(fā)展，海洋生物產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成，更是需要互聯(lián)網(wǎng)思維、物流互聯(lián)配送、互聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易、互聯(lián)網(wǎng)金融、互聯(lián)網(wǎng)支付平臺的高效推動。海洋生物能源或許可以選擇一種不同于傳統(tǒng)能源的“后互聯(lián)網(wǎng)+”的模式，而是從一開始就融入互聯(lián)網(wǎng)思維，逐漸形成一個嶄新的互聯(lián)網(wǎng)+海洋生物能源的商業(yè)模式。

（五）產(chǎn)業(yè)化與綠色化結(jié)合，攻破發(fā)展難關(guān)

海洋生物原料來源不足，海藻選育水耗大，成本高，最好的解決辦法就是將海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化與二氧化碳減排相結(jié)合，把二氧化碳作為進(jìn)行海藻培育的資源，而不是作為危害自然環(huán)境的毒瘤和廢物，鼓勵進(jìn)行海藻生物能源產(chǎn)業(yè)嘗試的科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)與傳統(tǒng)高二氧化碳排放的企業(yè)進(jìn)行深度合作，把海藻生物能源工業(yè)化裝置設(shè)置在高二氧化碳排放企業(yè)附近，利用企業(yè)排放的廢水和廢氣進(jìn)行高產(chǎn)能海藻的規(guī)模培養(yǎng)。當(dāng)然，這里面也要防止海藻被其他物質(zhì)污染的風(fēng)險，需要專業(yè)研究機(jī)構(gòu)對此風(fēng)險進(jìn)行把控。[21]

五、展望

海洋生物能源進(jìn)行生產(chǎn)和使用的困境主要集中在成本降低、規(guī)?；a(chǎn)以及如何與環(huán)境保護(hù)相結(jié)合幾個方面。只有在這些方面真正地實(shí)現(xiàn)技術(shù)上的突破，海洋生物能源才能夠幫助解決人類社會面臨的日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)和生態(tài)環(huán)境問題[22]。由于能源和環(huán)境對于每個國家都具有十分重要的意義，全球很多國家不惜投入巨資，在此領(lǐng)域進(jìn)行了不懈地努力，一些科技實(shí)力較強(qiáng)的國家最近幾年也實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)造性突破[23][24]。例如，美國為了進(jìn)一步理解藻類在整個生物質(zhì)和液態(tài)運(yùn)輸燃料產(chǎn)品方面的影響，在2010年資助了國家高級生物燃料和生物制品聯(lián)盟項(xiàng)目。通過該項(xiàng)目，由39個合作成員組成的NAABB聯(lián)盟靠解決生物量增強(qiáng)和生物生產(chǎn)力方面的問題，實(shí)現(xiàn)了藻類生物學(xué)的巨大進(jìn)步。聯(lián)盟的專業(yè)知識來自于企業(yè)、大學(xué)和國家實(shí)驗(yàn)室，聯(lián)盟打通了從藻類生物學(xué)到生物燃料轉(zhuǎn)換的全價值鏈，與此同時，這項(xiàng)戰(zhàn)略能確定藻類潛在的能源產(chǎn)量的評估體系。在我國，中國科學(xué)院水生生物研究所與中國石化石油化工科學(xué)研究院于2011年開始合作，展開了“能源微藻應(yīng)用于工業(yè)煙氣生物脫硝”的研究，利用自主發(fā)明的高效光生物反應(yīng)器（中國發(fā)明專利，授權(quán)號201410063589.X）對小球藻的脫硝能力進(jìn)行驗(yàn)證，成功證明了微藻在工業(yè)煙氣生物脫銷領(lǐng)域的價值，并提出了微藻生物脫硝、高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)與生物柴油制備的聯(lián)合生產(chǎn)工藝Ver1.0。此外，還開展了利用光合兼氧培養(yǎng)方法進(jìn)行煙氣脫銷的研究，證明了能源微藻用于工業(yè)煙氣生物脫硝和能源生產(chǎn)是可行的，另外還提供了一種土地有限條件下進(jìn)行煙氣減排的工業(yè)化策略（Chen et al.2016）。在此基礎(chǔ)上，又提供了進(jìn)一步的改進(jìn)優(yōu)化工藝Ver2.0。以上這些重大攻關(guān)的實(shí)現(xiàn)，都讓我們有理由相信，以海藻尤其是以微藻為原料的生物燃料，在不久的將來會走進(jìn)我們的生產(chǎn)和生活，甚至是逐漸取代石油成為人類的生態(tài)能源。同時，隨著我國該領(lǐng)域科技的不斷進(jìn)步，我國必然會在海洋生物能源領(lǐng)域占有重要的位置，發(fā)揮舉足輕重的作用，為解決國家乃至世界的能源和環(huán)境危機(jī)，貢獻(xiàn)一份屬于我們的力量。

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作者簡介：栗俊杰（1991—），女，河北撫寧人，漢族，邢臺職業(yè)技術(shù)學(xué)院教師，河北省公共政策評估研究中心助理研究員，研究方向?yàn)楣补芾怼?/p>

劉邦凡（1967—），男，重慶涪陵人，博士，燕山大學(xué)公共管理學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師，河北省公共政策評估研究中心首席專家，研究方向?yàn)楣补芾怼?/p>

（責(zé)任編輯：李直）