焦耀華

[摘 要]生物質(zhì)能源在人類社會的生產(chǎn)、生活中發(fā)揮著重要作用，為人類發(fā)展提供著大量能源。與煤炭、石油、天然氣等能源相比，生物質(zhì)能源具有可再生性、可儲存性、產(chǎn)量巨大以及碳循環(huán)等特點，在當(dāng)前全球能源緊缺的情況下，生物質(zhì)能源正受到越來越多人的關(guān)注。文章分析了生物質(zhì)能源發(fā)展的現(xiàn)實意義以及我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的問題，進而提出相關(guān)改進措施，希望能夠為生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)能源;新能源;石油燃料

[DOI]10.13939/j.cnki.zgsc.2020.27.059

1 生物質(zhì)能源發(fā)展的現(xiàn)實意義

目前，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展已經(jīng)被多國提上日程，究其原因就在于其對解決能源安全問題、生態(tài)污染問題具有重要意義。第一，我國人口眾多，且隨著社會的不斷發(fā)展，國內(nèi)能源的需求量逐年遞增，使我國石油進口量逐年攀升，石油進口的對外依存度大大提高。在此情況下，我國能源安全問題面臨嚴(yán)峻形勢。而生物質(zhì)能源的研究、開發(fā)與發(fā)展能夠逐步以生物質(zhì)燃料替代石油燃料，以生物基化學(xué)品替代石油化學(xué)品，從而構(gòu)建起我國多種能源形式并存的能源結(jié)構(gòu)體系，化解當(dāng)前石油能源對外高度依存的風(fēng)險，保障我國的能源安全。第二，我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展帶來了生態(tài)環(huán)境的嚴(yán)重破壞，我國CO2和SO2氣體排放量已經(jīng)躍居世界首位，國內(nèi)多地空氣質(zhì)量連年降低，霧霾問題影響人們的生命健康。在此情況下，生物質(zhì)能源的可再生性、清潔性能夠有效減少國內(nèi)的CO2和SO2氣體排放量，從而加快改善我國的環(huán)境狀況，解決生態(tài)環(huán)境污染問題。

2 我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)問題

2.1 發(fā)展現(xiàn)狀

一是乙醇燃料的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。目前，國內(nèi)的乙醇燃料已經(jīng)實現(xiàn)了工廠化的萬噸級生產(chǎn)，在國內(nèi)也已經(jīng)有了河南天冠燃料乙醇、吉林燃料乙醇等多家規(guī)?；a(chǎn)企業(yè)。但隨著發(fā)展，我國糧食作物原料價格的上漲使乙醇原料生產(chǎn)遇到瓶頸，亟待在非糧生物質(zhì)能源開發(fā)與利用上進行研究和發(fā)展，以確保乙醇燃料生產(chǎn)的原料供應(yīng)。二是生物沼氣的發(fā)展。生物沼氣的原料來源十分豐富，人畜糞便、作物秸稈、殘羹剩飯、雜草雜灌等都可用作生產(chǎn)沼氣。同時沼氣生產(chǎn)還可與種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)剩余物、廢棄物下游凈化形成一條完美鏈條，解決我國當(dāng)前的生態(tài)污染問題。因此，國家對沼氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展高度重視，國內(nèi)沼氣年產(chǎn)量逐年提升，各種大中型沼氣工程建設(shè)如火如荼，沼氣工程技術(shù)日漸完善，其規(guī)?；l(fā)展道路已初步走上正軌。三是生物柴油發(fā)展。生物柴油同樣是一種可再生能源，其原料來源廣泛，能夠代替石油燃料，因此發(fā)展生物柴油可幫助我國化解石油燃料供應(yīng)風(fēng)險。然而我國在生物柴油的發(fā)展上已落后于國外，且在解決柴油原料轉(zhuǎn)化成本上已經(jīng)遭遇瓶頸，需要在未來進一步加強研究投入。四是生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展。生物質(zhì)發(fā)電的原料更為廣泛，且我國對于生物質(zhì)發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已經(jīng)初具規(guī)模，技術(shù)也相對成熟。同時，我國也將生物質(zhì)發(fā)電納入新興能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃中，這對于其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展起到巨大推動作用。此外還有生物質(zhì)氫等也在研究和發(fā)展中。總體而言，我國對生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重視程度正在不斷加大。

2.2 存在的問題

首先，生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化成本較高。從當(dāng)前的發(fā)展現(xiàn)狀看，我國多種生物質(zhì)能源在原料上遭遇瓶頸，其原因就在于原料成本較高。如生物質(zhì)發(fā)電中原料成本占比超70%，生物柴油中原料成本占比更高。加之農(nóng)作物等原材料價格不斷上漲，更使得生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化成本居高不下，其價格優(yōu)勢也逐漸喪失。其次，生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)仍待提高。雖然我國對生物質(zhì)能源一直給予了高度重視，但其技術(shù)上的研究主要集中在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、微生物轉(zhuǎn)化上，其他更為高效的技術(shù)如水解酶技術(shù)等仍處在研究階段。同時生物質(zhì)能源技術(shù)系統(tǒng)集成度、自動化程度仍不高，這都導(dǎo)致其產(chǎn)業(yè)化道路受阻。再次，尚未形成完善的產(chǎn)業(yè)模式。我國當(dāng)前生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中面臨著諸多市場問題，如生產(chǎn)無法滿足市場用戶需求、產(chǎn)品價格缺少競爭優(yōu)勢等。這就使我國生物質(zhì)能源難以形成完善的產(chǎn)業(yè)模式，其產(chǎn)業(yè)化規(guī)模難以得到有效提升。最后，生物質(zhì)能源發(fā)展與糧食安全、生物多樣性間矛盾沖突日益凸顯。由于生物質(zhì)能源生產(chǎn)需要以糧食作為原材料，因此發(fā)展過程中生物質(zhì)能源與國家糧食安全問題間就存在一定的矛盾沖突。同時片面以植物作為生物質(zhì)能源原材料也將在一定程度上影響到生物多樣性，這反而違背了生物質(zhì)能源研究與發(fā)展的初衷。3 我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的改進措施

3.1 做好生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的頂層設(shè)計

鑒于我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的技術(shù)、產(chǎn)業(yè)模式等問題，需要國家在未來從頂層設(shè)計上予以規(guī)劃和引導(dǎo)。一方面，應(yīng)進一步完善生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的組織領(lǐng)導(dǎo)，明確牽頭部門，落實主體責(zé)任，以加強對生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的領(lǐng)導(dǎo)。另一方面，要組織相關(guān)部門對其發(fā)展的技術(shù)路線圖進行進一步凝練，制定出更為科學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略，加強基礎(chǔ)研究與學(xué)科建設(shè)，制定扶持政策，以為其產(chǎn)業(yè)發(fā)展創(chuàng)造更有利的環(huán)境。此外，要對其科學(xué)研究提供更明確的方向，基于產(chǎn)業(yè)發(fā)展路線加強熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、生物轉(zhuǎn)化、合成生物學(xué)等多項技術(shù)的綜合交叉研究，以不斷提升我國生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化與生產(chǎn)技術(shù)水平。

3.2 科學(xué)規(guī)劃生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)布局

在產(chǎn)業(yè)發(fā)展上應(yīng)通過產(chǎn)業(yè)布局的進一步科學(xué)化來促進其產(chǎn)業(yè)模式不斷完善和規(guī)模的提升。首先，國家應(yīng)進一步明確生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展在國家能源戰(zhàn)略中的重要性，大力發(fā)展生物質(zhì)液體燃料。其次，因地制宜進行產(chǎn)業(yè)宏觀布局，采取工業(yè)化與分布式相結(jié)合的發(fā)展策略。最后，將未來重點轉(zhuǎn)移到車用燃氣、乙醇燃料、生物柴油等各種可替代石油燃料的能源種類上，實現(xiàn)各類型產(chǎn)業(yè)均衡發(fā)展，相互促進，推動生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)模式不斷趨于合理化，走上可持續(xù)發(fā)展正軌。

3.3 深入推進生物質(zhì)能源多元化與綜合利用研究

能源市場對能源多樣性的需求決定其產(chǎn)業(yè)發(fā)展必須進一步推進生物質(zhì)能源多元化與綜合利用的研究。一方面要在沼氣之外推動乙醇、生物柴油、生物燃氣等項目的獨立發(fā)展，研發(fā)具有更高附加值和應(yīng)用潛力的產(chǎn)品技術(shù)，不斷提升各類型能源在多領(lǐng)域的應(yīng)用價值。另一方面應(yīng)根據(jù)各種類能源產(chǎn)品的特性來探索其相互之間轉(zhuǎn)化和綜合應(yīng)用技術(shù)，以滿足多樣化的市場需求，幫助構(gòu)建完善的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式。

3.4 加快生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈與產(chǎn)業(yè)基地建設(shè)

未來應(yīng)盡快構(gòu)建完善基于技術(shù)研發(fā)、原料生產(chǎn)、能源轉(zhuǎn)換、銷售、使用等的一整套產(chǎn)業(yè)鏈，打通能源生產(chǎn)的上下游，從而實現(xiàn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)效益最大化。此外，針對產(chǎn)業(yè)鏈中的供應(yīng)、收集、儲存、運輸環(huán)節(jié)打造各種產(chǎn)業(yè)基地，以帶動整個生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4 結(jié)論

在未來，國際間能源的競爭將是生物質(zhì)能源技術(shù)上的競爭。因此我國必須重視生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的未來潛力和當(dāng)前能源技術(shù)發(fā)展中存在的問題，加強改進優(yōu)化與戰(zhàn)略調(diào)整，以進一步加快我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展步伐。

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