浅析运用生物质能源发展循环、低碳经济

薛英攀

摘要 ：生物质能源作为一种能够进行物质生产的可再生能源正日益受到世界各国的青睐和重视，发展生物质能源对于缓解能源危机、保护生态环境有着重要意义。

关键词 ：生物质能源 循环经济 低碳经济

一、生物质能源定义

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。生物质能（biomass energy ），就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。依据来源的不同，分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类。

二、生物质能源的特点

（1）可再生性---生物质能源是从太阳能转化而来，储存在生物质内部，地球每年经光合作用产生的物质有1730亿吨，其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10-20倍，其取之不尽、用之不竭，可实现能源的永续利用。与风能、太阳能等同属可再生能源。

（2）清洁、低碳---生物质能源属于清洁能源，其生物质的硫、氮有害物质含量低，燃烧过程中生成的SOX、NOX较少；由于它在生长时需要的二氧化碳相当于它排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零。能够有效减少二氧化碳的净排放量，降低温室效应。

（3）分布广泛的可替代能源---目前我国生物质资源可转换为能源的潜力约5 亿吨标准煤，今后随着扩大造林面积的和经济社会的发展，我国生物质资源转换为能源的潜力可达10 亿吨标准煤。在传统能源日渐枯竭的情况下，生物质能源是理想的替代能源，被誉为继煤炭、石油、天然气之外的“第四大”能源。

三、我国目前生物质能源经济发展现状

目前以生物质能源开发带动的经济发展主要存在如下几点问题

（1）认识不够；

（2）国家扶持政策单一；

（3）规划布局合理能性差；

（4）创新不足，发展粗放单一。

四、克服生物质能源经济发展现状实现循环、低碳经济

（1）加强生物质能源经济认知

我国未来生物资源潜能巨大，而石油、天然气资源将在2050年前被罄尽的看法已被公认。煤的资源也只能再满足100～200年的需求，但其低碳排放的清洁利用技术还需花力气开发。但我国能源界却有这样的观点——生物质能源成不了“大气候”，理由之一是生物质原料来源有限、分散，且规模化生产存在技术和成本约束。究其主要原因是相对于煤炭、石油、天然气这些传统能源，中国生物质能源和生物化产业起步较晚，规模较小，总体发展水平还很低。这些对生物质的误解已影响了决策部门，极大阻碍了生物质能源经济发展。而与此同时，全球致力于生物质能源的产业并未停止发展的步伐。2012年2月欧盟委员会通过了欧洲生物经济战略，2012年4月美国发布了《国家生物经济蓝图》，2013年7月，德国发布了生物经济战略，这些国家分别就推动生物经济，摆脱对化石能源的依赖等方面制定了新的战略、布局，力图在末来生物经济竞争中占有有利地位。联合国能源署也预计到2050年，生物质能源将占全球人类总能源消耗的50%以上。生物质能源将是未来能源的主战场。打好生物质能源经济这场硬杖，首先要从上层统一思想。从战略、策略、经济性、环保、法律及制度等方面，加强解决配套政策问题，提高对生物质能源经济重要性的认识。

（2）国家扶持政策多元化

过去国家对生物质能多采取补贴手段。但补贴门槛高，手续繁琐、先垫后补方式给企业带来困扰。国家应学习国外成功经验，加大扶持的力度和广度，从税收优惠、融资担保、技改贴息、租金补贴、技术研发等多方面入手。例如瑞典征收二氧化碳排放税和能源税，但对于可再生燃料，免征二氧化碳税，只征收能源税，如果企业投资建设相关新项目，可申请国家或者欧盟的补助金。美国能源独立与安全法案中要求化石燃料供应商每年达到一比例的生物燃料混配。

（3）项目建设初期合理布局

中国原料种植地域分散，种植数量有限，收集及运输成本等问题，离支撑生物质能和生物化产业的发展还有很大差距，例如（1）生物发电方面：根据国家能源局规划，我国生物质发电到2015年将达到1300万千瓦， 2020年生物质发电装机3000万千瓦的发展目标。而另一方面生物质发电却是一个依赖政府补贴产业， 2010年7月，国家发改委发布《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》，明确生物质发电统一执行标杆上网电价为0.75元/千瓦时，而政府对企业的补贴则是0.3元/千瓦时。即便在如此高的补贴下，生物质能龙头凯迪电力，其2010年的相关营收也只有9000余萬，不到其总营收的3%。（2）生物燃料方面：国际上比较成熟、且技术难度较小燃料乙醇是以粮食为原料工艺路线。巴西以甘蔗为原料，美国以玉米为原料，而中国人口众多用大量粮食做燃料乙醇不可行，这些都说明，生物质能源发展整体要求生物质集中、数量足够丰富、具备一定的规模与其原料分散、不足、季节性、运行成本居高不下相矛盾。所以在哪些生物质原料比较丰富且集中地区有序、规模的发展哪些生物质能源需要国家、省、市各部分规划统筹。

（4）多样化、多途径发展生物质能源经济

目前，我国生物质能源产业发展有的已具备一定规模，有的已经济进入产业化阶段，也积累了一些丰富的经验，如户用沼气技术。但笔者认为我国生物质能源化发展多为直接燃烧途径，在热化学转换和生物化学转换方面较少，未来应多样化、多途径发展。如以下几个产业：

1、微藻制油产业：微藻是简单的单细胞植物，这种原料属于低等植物。光转化油脂的转化效率能够达到12%。传统生物柴油所需原料均为油料高等植物，其光转化油脂的转化效率最高仅1%，且由于油料植物的油脂面积产率不高，发展生物柴油必然要占用大量耕地，影响粮食生产。而微藻种类繁多、分布广、繁殖快，可直接利用阳光、二氧化碳及氮磷等简单营养物质快速生长，并在胞内合成大量油脂，为生物柴油生产提供新的油脂资源，有资料显示，同样一亩地，种植大豆和微藻，产油率的差距是50-100倍。”可见高品质的微藻油、高蛋白的微藻渣能担纲固碳减排的角色。其实现商业化放大在经济上是可行的。

2、生物塑料产业：生物塑料的研制都是从纯植物中获取，植物中含有大量淀粉和蛋白质，这也是生物塑料中丙烯酸、聚乳酸的主要来源，在植物中提取的丙烯酸、聚乳酸等再经过各种工艺生产制成生物可降解塑料材料，这在很大程度上避免了传统塑料在自然条件下不会降解，燃烧又会释放出有害气体等对环境的污染和破坏。

3、有机废物肥料产业：北京嘉博文生物科技有限公司联手中国环境科学研究院、清华大学共同完成，有机废物生物强化腐殖化及腐植酸高效提取循环利用技术，解决传统堆肥效率低、产品质量差、过程二次污染难控三大技术难题。目前已在国家餐厨废弃物资源化利用试点城市中建设了14个规模化处理厂。

4、生物丁醇燃料产业：生物丁醇作为生物燃料时其蒸汽压力低，与汽油混合时对杂质水的宽容度大，而且腐蚀性较小。在燃料性能和经济性方面有明显优势，能以更高比例与汽油混合，而无需对车辆进行改造，单位体积储存的能量也更高，目前日本开发出利用废弃柑橘、苹果、甜菜、甘薯、稻草、废纸以及木材生产纸浆后的废弃物，都可以用来生产生物丁醇。

以上几个生物质能源产业，各有其优势，但也存在技术、规模、成本、产业化等问题亟待解决。过去化石能源产业花了上百年的时间构建基础设施，并消耗了巨额的投资。可见可再生能源的发展同样也需要时间和金钱。这就需要国家和企业对生物能源的发展要有耐心，

在整合资源、加强学科建设、加快成果转化、培养创新人才、建设技术平台和产业化基地等方面有所作为。

生物质能源作为一种可再生资源正日益受到世界各国的青睐和重视，以生物质能源开发带动可循环、低碳经济发展，对于缓解能源危机，减轻温室效应、污染零排放方面有不可取代的意义。