生物质资源的特点精选(九篇)

前言：一篇好文章的诞生，需要你不断地搜集资料、整理思路，本站小编为你收集了丰富的生物质资源的特点主题范文，仅供参考，欢迎阅读并收藏。

第1篇：生物质资源的特点范文

关键词：林业生物质；能源；可持续发展

中图分类号：F326.2　文献标识码：A　文章编号：1674－0432(2011)－05－0263－1

森林资源是地球上的可再生资源，是陆地生态系统的主体。随着经济的发展，不可再生能源的不断减少，能源的可持续发展问题受到全世界的普遍关注。我国是个能源消耗大国，能源与资源、环境和社会发展的矛盾日益突出。因此，林业生物质能源的开发利用，对我国能源的可持续发展有着十分重要的意义。

生物质能是蕴藏在生物质中的能量，是绿色植物通过叶绿素的光合作用，将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量。煤、石油、天然气等能源也是由生物质能转变而来的。生物质能是可再生的能源，通常包括以下几个方面：一是木材、森林工业废弃物；二是农业、果林生产过程中废弃物；三是自然植被、水生植物；四是人类和动物粪便；五是城市和工业废弃物。生物质能资源是仅次于煤炭、石油、天然气之后第四大能源，它在整个能源系统中占有重要的地位，一直是人类赖以生存的重要能源之一。生物质能源的应用能够部分替代煤等常规能源，缓解目前能源供应紧张的问题。同时能够实现资源综合利用，减少氮氧化物、二氧化硫和温室气体的排放。由于植物生长所需要的碳元素全部来自对空气中二氧化碳的吸收，因此，可以认为生物质能源是二氧化碳气体零排放的清洁能源。

林业在国家的经济建设、生态建设和国土保安中起着重要作用。我国地域辽阔，森林分布广泛，蕴藏着大量生物质。在林业建设中大力开发利用林业生物质能源，具有明显的特点和优势。

首先，森林中生物质能源丰富，大量树种富含油脂、木质纤维及非食物类果实淀粉，能转化为多种形式的能源产品和生物基产品。其次，我国人多地少，国情决定必须在确保粮食安全的前提下，积极发展生物质能源。林业生物质资源的种植，主要是利用宜林荒山荒地以及不适宜种植粮食作物的沙地、盐碱地等边际性土地，不需要占用农地。所以说，开发利用林业生物质能源，林业有着得天独厚的条件，发展前景广阔。

同时，开发利用生物质能源，对林业的自身建设也有着十分重要的意义。

(1)发展林业生物质能源可以加快造林绿化步伐，提高森林质量，改善生态环境，壮大林业产业。在荒山荒地、沙区、盐碱地等立地条件较差地区，广泛培育可作为生物质能源的林木，能有效地促进植被恢复，加快荒山荒沙绿化，提高森林覆盖率。

(2)发展林业生物质能源，还能充分利用林业的“三剩”物和森林抚育间伐物，可以有效促进中幼龄林的抚育，提高森林资源利用效率和森林质量。

(3)发展林业生物质能源有利于环保，能实现可持续利用，降低原料成本。林业生物质能源大多利用林木果实和平茬(采伐)林木生物量，一次种植后可持续利用几十年，期间生长着的林木发挥着正常的生态功能，同样保护着环境。还有林业生物质资源培育成林后，不用每年重新种植，可降低原料成本。

我们要注重开发林业生物质能源，在开发的进程中，还要坚持走林业可持续发展的道路。林业可持续发展在国民经济的可持续发展中起着不可替代的作用。可持续林业不仅从健康、完整的生态系统、生物多样性、良好的环境及主要林产品持续生产等诸多方面，反映了现代森林的多重价值观，而且对区域乃至整个国家、全球的社会经济发展和生存环境的改善，都有着不可替代的作用。因此，要保障林业生物质能源的健康发展，要走林业可持续发展道路，必须注重林业可持续发展原则。具体应注重以下几方面：

(1)坚持生态、经济和社会效益并重的原则。从林业可持续发展的长远观点出发，处理好森林资源的培育、保护与开发利用的关系，做好可持续发展规划。

(2)在坚持资源永续利用的原则下，来发展林业生物质能源。要在保护森林的同时，大力发展生长快、效益好的经济林和开发见效快的林副特产品，选育和引进适合本区生长的良种。

第2篇：生物质资源的特点范文

关键词 药物；微生物；放线菌；基因组学；研究；研发

中图分类号 Q939.93 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）21-0284-02

在临床药物学研发中，针对中药、化学药物及生物技术药物研究较多，而微生物药物方面的研究并不多。随着微生物次级代谢产物研究的增多，有关微生物新药的开发也越来越多，而且微生物药物还具有条件温和、易工业化生产及污染小等优点，加强微生物类药物研究和开发具有现实意义。

1 微生物药物的发展历程

人类认识微生物的历史悠久，但研究微生物药物的历史并不长，尤其是对微生物次生代谢产物方面的药物研究历史更短，至今不过70年。微生物药物中的青霉素是由英国的细菌学家在1929年发现的，20世纪40年代初学者Chain与Florey将青霉素应用到了临床治疗中。随后，从微生物次生代谢产物中发现了庆大霉素、红霉素、螺旋霉素及林可霉素等药物。随着医药学的发展，人们对疾病分子基础与药物作用机制越来越了解，还能在体外构建各类药物筛选的模型，极大地提升了微生物药物研制。微生物所筛选的生理活性物质中，除了抗生素外，在抗肿瘤用药、免疫抑制剂及酶抑制剂等领域也具有很大的药物开发价值。在近70年的微生物药物研究中，科学家从土壤、动物、植物、海洋中获取微生物，还有些微生物来自高寒、高温及高压等极端环境，而人类对微生物的了解仍然较少，还不到3%，在微生物代谢的产物当中，还存在着大量待开发的药物，需要人们进一步研究与开发。

2 微生物药物的特点

微生物药物是指微生物在生命活动过程中，产生的具有生理活性的次生代谢产物及其衍生物。近些年，随着其微生物次生代谢产物生理活性的研究，微生物中靶位确切的多糖及蛋白分子等活性物质被发现[1-2]。次级代谢产物难以用化学法进行合成，即使能合成也无法有效实现工业生产，若把小分子的物质进行化学修饰之后，可获得含有使用价值更高的微生物药物。与化学药物相比，微生物药物具有以下特点：一是微生物的生长周期较短，易选育菌种，易控制，可经大规模发酵进行工业化生产；二是微生物的来源非常丰富，筛选时不用特别考虑先导化合物，筛选几率也比较大；三是通过微生物药物合成改造，微生物药物生产能力得到很大提升，便于新微生物药物合成。微生物多样性使得临床医药的应用前景更为广阔。

3 微生物药物资源的研究

3.1 海洋微生物药物

在整个地球，面积最大的是海洋，海洋具有高压、高盐、高温及无阳光等自然特点。海洋中的微生物具有较特殊的遗传背景与代谢方式，可能产生功能及结构特殊的活性物质[3]。研究表明，海洋微生物中，近27%可产生抗菌类的活性物质，其分离出的代谢产物大多数含有生物活性。例如，Koyama等学者从海洋真菌中获得了新二萜药物。当前，从海洋微生物代谢产物当中，发现了很多结构特殊、新颖的活性物质，这些活性物质在陆地微生物中未发现过，因此海洋微生物药物是非常具有开发潜能的天然药物。

3.2 稀有放线菌微生物药物

多数活性物质源于普通的放线菌，但从普通放线菌当中获取新的活性物质几率下降，研究范围逐步拓展至稀有放线菌中。自20世纪50年代开始，有些稀有放线菌的代谢产物已应用到临床中，例如，庆大霉素、红霉素与安莎类等物质。目前，人类认知的放线菌种类不到实际种类的10%，放线菌微生物药物的研发还具有很大发展空间。

3.3 极端环境下的微生物药物

在高温、高酸、高盐及严寒等极端环境下，长期生长的微生物，其生理机制及基因类型均较为独特，代谢产物也比较特殊。现代所知的微生物药物资源种类占实际种类资源不到10%，而极端环境下的微生物更少，在极端环境中，更能发现未知的微生物药物资源。如近些年云南大学对青海及新疆等地区中极端环境下的微生物进行了系统研究，并获得了很多未知微生物，有效推进了微生物药物的研究和开发。

4 基因组学研究下的微生物药物开发

随着人类和微生物基因组学的深入研究，近5 000种蛋白或功能基因被认成潜在药物的靶标，这给微生物药物筛选及发现打下了基础，其药物靶标和基因组学研究发展紧密相关。根据统计可知，在2009年之前，整个世界有2 500余种病毒，其中，完成基因测序的真菌有100余种，细菌约600种。随着微生物基因组学计划和蛋白基因组学研究的不断深入，建起了相应的蛋白质数据库，对一些重大疾病的蛋白质结构进行了系统测定，剖析了蛋白质三维结构，并发现了一些具有药物作用的靶标[1]。从病原微生物看，功能性基因组的研究为致病基因及必需基因的确定奠定了基础，尤其是一般性病毒，整个基因组能编码约10个蛋白基因，而功能蛋白中4～6个是药物靶标。从细菌方面看，细菌基因组要比病毒基因多，细菌基因组多在4 Mbp左右，编码蛋白基因约数千个，独特必需基因有数百个，为潜在药物的靶标奠定了基础，对于真菌来说，有些致病真菌基因组已完全测序出来，因此具有真菌生长的基因为人类非同源基因预测提供了可能性，如假丝酵母基因组的序列当中，就发现了200余个基因，但人的基因组当中有些没有同源性，运用其潜在靶标可寻找到药物的靶点[4-5]。

5 我国微生物药物研发思考与展望

随着我国生命科技不断发展，医学领域对微生物资源越来越重视，微生物药物研发不断增多，其药物靶点不断被发现，在现代化学实体当中，超过10%为微生物药物，并且属于新衍生物研发。我国微生物资源非常丰富，但对微生物认识有限，尤其是海洋、植物及极端环境下的微生物研究较少，运用基因组学技术获取微生物衍生物中的药物，这已成为微生物新药获得的重要方式[6-8]。与发达国家比较，我国在微生物药物方面的研究比较欠缺，政府部门也应给予重视与支持，加强我国微生物药物方面的研究与开发，为人类的生命安全做出贡献。

6 参考文献

[1] 朱宝泉，胡海峰.微生物药物研究中新技术和新方法的应用[J].中国天然药物，2004，11（4）：3-8.

[2] 武临专，洪斌.微生物药物合成生物学研究进展[J].药学学报，2013，6（2）：155-160.

[3] 王霞.海洋微生物药物研究进展[J].天津化工，2012，4（4）：4-6.

[4] 陶阿丽，苏诚，余大群，等.微生物制药研究进展与展望[J].广州化工，2012，40（16）：17-19.

[5] 刘飞，伍晓丽.生物技术在微生物药物研究中的应用[J].重庆中草药研究，2007（1）：38-40.

[6] 陆茂林，司飞.微生物新药创制的思路与方法[J].中国天然药物，2006（3）：17-20.

第3篇：生物质资源的特点范文

关键词：生物质；压缩；参数分析

基金项目：河北省高等学校科学技术研究重点项目――生物质压缩成型参数分析及工程应用研究，项目编号：ZD2014095

中图分类号： S216 文献标识码： A DOI编号： 10.14025/ki.jlny.2017.06.061

中国生物质资源丰富，每年产生大批的农作物秸秆，主要有玉米秸秆、小麦秸秆、稻草、棉花秆和高粱秆[1]，除了丰富的草、灌木、水生植物资源外，每年还有大量的林业加工废弃物产生[2]。这些生物质资源为生物质综合利用提供了条件。生物质资源的特点是本身松散，不容易收集、储存和运输，也不容易直接利用，最有效的利用方法是对其进行压缩成型处理。压缩成型处理后的生物质体积可以大大减小而密度增大，将其压缩成捆状或块状，可以用作饲料使用，也可以当作燃料使用。

1 生物质压缩成型方法

生物质压缩成型有压捆处理和压块处理两种方式，是一种干储方法，压捆处理的物料密度相对较低，常用作饲料，物料经过切割晾晒后，使用方草捆压捆机或圆捆压捆机进行压缩处理。压块处理的物料密度较高，其既可以用作饲料，也可以用作燃料，物料经过切割晾晒后，利用各种类型的压块机压缩成型。无论是压捆机还是压块机，其作用原理都是物料在机械压缩力的作用下，让物料通过压缩室或通过模具型腔后压缩成型。

2 生物质压缩工作原理

物料在压缩室内压缩的作用原理图见图1。由曲轴带动活塞在一个矩形截面的导向槽内移动，松散的物料从开口处喂入。当材料与活塞接触并被向前推进时就被相对压缩，进入压缩室的材料达到所要求的密度时，物料克服相对于压缩室的静摩擦阻力，物料被推动向出口移动而被压出压缩室。

3 生物质压缩成型的影响参数

生物质压缩成型质量的影响参数较多，其成型机理也比较繁杂，国内外学者对压缩成型的影响参数进行过大量的试验研究，对于各参数的最优选择并不一致，因为生物质的种类很多，压缩时采用的方法也不尽相同。影响压缩成型质量的主要参数包括以下几个方面。

3.1物料品种

不同品种的物料，其压缩时呈现的物料特点也不相同，物料的品种对压缩后能得到的压捆或压块的密度有影响，对压缩设备的生产效率及其能量消耗也会产生影响。

3.2物料含水率

物料含水率也是生物质压缩成型的主要影响参数，其和产品的密度和压缩过程中所需的压缩力有直接关系。如果物料的水分适宜则压缩成型后质量将会得到改善，物料含水率如果不在要求的范围之内则成型质量就得不到保证。有学者研究发现，在热压成型中，物料的水份含量过高会影响传热，使物料与模具之间的摩擦力增大；而含水量过低，会导致物料在压缩过程中物料之间的抗压强度加大，最终导致能量消耗增加。研究者研究还表明，当施加的压力一定时，随着物料含水量的增加，可以得到较大的物料压缩密度。当要求的物料压缩后的密度一定时，随着含水率的增加，压缩所需要的压力也在增加。目前国内外对于物料含水率最佳值的研究还存在不同意见，主要是因为物料在压缩时所用的压缩方法及压缩设备不相同造成的。

3.3物料的颗粒度

颗粒度越小的物料越容易被压缩。有关研究者在对同颗粒度的物料进行压缩试验，结果表明，颗粒度越小，压缩成型越容易，在小颗粒度条件下，这种倾向性表现得更加显著。物料的颗粒度对物料压缩时的生产效率也有较大影响，物料颗粒度越大，成型设备的能耗就越高，生产效率越低。物料的颗粒大小不均匀将导致成型制品质量的下降，使压缩成型制品的表面出现裂纹，使其密度和强度降低。

3.4压缩时的压力与模具型式

生物质压缩时，必须施加合适的压力才能得到合适密度的压缩块。研究者曾经在试验中研究模具直径与压缩所用的比能耗的关系，结果表明，随着模具直径的增大，当压缩成型物料的密度一定时，压缩所用的比能耗呈指数级下降[5]。有的研究者也用试验研究模具直径与压缩所用比能耗的关系，得出结论，随着模具直径的减小，物料与模具壁的摩擦力减小，从而引起比能耗也随之减小。国内压缩成型用的模具多为圆柱体模具，使用锥形模和矩形模进行压缩的相对较少。锥形模具的尺寸，如模具的锥度、长度和入口直径都是影响压缩质量的主要因素，因为其能引起物料压缩过程中摩擦力和压缩能的变化。学者研究发现，在用锥形模具压缩成型时，模具的锥度对压缩时物料的流动性有影响，模具锥角过大或过小都会影响压缩质量。

3.5加工温度

生物质在热压成型过程中，加工温度对成型质量会产生重要影响，其对物料块的质量和加工生产时的效率都有影响。研究者研究发现，热压成形时的加工温度必须适宜，如果加工囟忍高，会造成模具的耐磨性降低，直接影响模具的使用寿命，影响压缩成型质量。物料水分含量过高时，温度过高容易产生高压蒸汽，引起物料成型表面出现裂纹；如果加工温度过低，尤其当模具直径比较大时，热量传递不到被压缩物料的中心，就会影响最终的成型质量。有的研究者还发现，在其他压缩条件相同时，如果不是热压成型，则不同的加工温度不会影响加工质量的变化。

4结论

当前，国内外对生物质压缩成型理论已经有了研究的积累，但能耗高、生产率低、关键部件磨损严重的问题在压缩成型中仍比较突出，导致生物质压缩产品前期投入和加工成本大，这也是制约生物质压缩成型燃料、压块饲料等产品推广应用的主要瓶颈。因此，进一步研究影响生物质压缩成型质量的主要参数及各参数对压缩质量的影响规律，为获得高品质的生物质成型制品提供理论基础具有重要意义。

参考文献

[1]谢光辉，王晓玉，任兰天.中国作物秸秆资源评估研究现状[J].生物工程学报，2010，26（07）：855-863.

[2]刘祖军，张大红，米锋，等.生物质成型燃烧产业发展前景分析[J].林业经济，2010，（03）.

[3]Cz.卡那沃依斯基.收获机械[M].北京：中国农业机械出版社，1983.

第4篇：生物质资源的特点范文

0　引 言

随着中国经济与社会发展的持续加速，能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用，开辟新型能源供应， 对于缓解国家能源供需矛盾，减少化石能源消耗，有效保护生态环境，促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率，发展可再生能源资源，加快发展循环经济，保障国家能源安全，将成为我国经济发展的一项重要战略任务。

1　生物质能利用现状及发展目标

1.1 生物质能利用现状

截至2006年10月，黑龙江垦区应用新型专利技术，建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组，建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t，可节约常规能源折合标准煤900t，直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t，节约常规能源折合标准煤2200t，直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW，年可利用稻壳21万t，年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术，提供新型清洁能源，改善了传统用能方式，提高了生活质量和用能品位，降低了生产和生活成本，防止了畜禽粪便污染，既取得了较好的经济效益，也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益，为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。

目前存在的主要问题，一是受传统观念影响，农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大，资源潜力没有得到有效开发，现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平，其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大，比较效益低下，难以实现市场化、商业化运作。

1.2 发展目标

“十一五”期间，黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设，计划建设40个生物质气化站，生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t，装备20台套稻壳发电机组，装机容量4万kWh，建设2座生物质直燃发电、热电联产装置，装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%，发电装机容量占全国的2%。

2　开发利用生物质能的优势与潜力

黑龙江垦区地处东北三江平原，总面积5.62万km2。其中，耕地面积220万km2，农业机械总动力433.6万kW，总人口158.6万人，年粮食生产能力达1000万t，已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地，因此，发展生物质能源具有独特优势与潜力。

一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末，大牲畜存栏80.5万头，生猪存栏174万头，年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能，可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。

二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个，大马力作业覆盖面积约900万亩，农业综合机械化率达到93%，农机化总水平居国内领先，机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。

三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划，计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区，农业职工全部集中居住，住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势，使更多的农业富余劳动力向小城镇转移，壮大城镇经济规模和人口规模，为生物质利用提供了发展空间。转贴于

四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下，已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目， 积累了丰富的建设经验，为生物质利用提供了技术支撑。

3 生物质能工程技术方案及可行性

3.1大中型沼气工程

3.1.1工艺方案

综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素，适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下（见图1）。

3.1.2可行性

发展大型沼气工程及沼气综合利用，是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源，可进一步改善农场职工生活条件，减少环境污染，探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。

实践证明该工艺在北方地区运行稳定，产气效率平均高达0.6m3/（m3.d），沼气、沼渣、沼液应用前景广阔，具有较好的经济和社会效益，适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。

3.2 秸秆气化集中供气工程

3.2.1工艺方案

推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点：(1)操作简便，运行可靠；(2)原料适应性强；(3)气化效率高；(4)热裂解充分，焦油含量低。工艺流程示意图如下（见图2）。

3.2.2可行性

以往农作物收获以后，除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外，其余全部在田间烧掉，造成资源极大浪费，也给环境带来了污染。同时，随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨，居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气，则可以更好地满足人们的生活需要，提高生活用能品位，带来良好的经济效益和社会效益。

3.3生物质液化燃料工程

3.3.1工艺方案

根据黑龙江垦区地域及气候特点，重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下（见图3）。

发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富，种植甜高粱产量高，成本低。生产甜高粱乙醇，可替代石油资源，减少车辆尾气污染，废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用，是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。

目前，黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上，又扩大试种面积3000km2，为生产燃料乙醇提供了原料保证。

3.4生物质发电工程

秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查，黑龙江垦区粮食作物区25km半径内，大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展， 粮食单产进一步提高，秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电， 一是可以加快秸秆转化步伐，增加农民收入，实现经济协调发展； 二是可以增加电力供应，拉动工业经济增长；三是可以提高资源利用效率，改善生态环境；四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。

项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术，工艺系统主要包括机组、电气、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。 黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好，水源充足，交通方便，电力接口便捷，可充分利用发电余热等优势，适宜建设25～50MW秸秆热电联产发电项目。

4　发展生物质能源的对策措施

（1）进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范，提高开发生物质能源的认识，加快农村能源项目的推进和落实，形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。

（2）全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范，调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量，选育能源作物优良品种。

（3）推动生物质能技术进步。鼓励科研和教学单位加强生物质能工程技术研发能力建设，对生物质能关键和共性技术进行自主研发和引进吸收，优先支持采用自主知识产权的生物质能技术示范和转化项目。

（4）培育完善生物质能技术服务体系。整合市场资源，拓宽服务范围，加强生物质能技术服务队伍建设，提高技术服务能力，积极推广应用生物质能新技术和新产品，实现生物质能由公益性建设逐步向市场化运作、物业化管理方向发展。

第5篇：生物质资源的特点范文

纤维产业被普遍认为是生物技术应用的重要领域。在前不久召开的“第四届中国生物产业大会”生物质纤维及生化原料论坛上,行业协会正式提出了生物质纤维及生化原料的定义和分类,将生物质纤维分为生物质原生纤维、生物质再生纤维和生物质合成纤维三大类。中国化纤工业协会理事长郑植艺指出,“十一五”期间,我国化纤行业在生物质纤维及生化原料的研究等方面还没有迈出根本性步伐,对生物化学、分子生物学等的了解相对有限,还没有意识到这些基础科学在提升化纤工业中的重要作用。“十二五”期间,化纤工业将对生物质纤维及生化原料进行重点研究,引导行业利用生物技术提升产业水平,改造传统再生纤维的生产工艺,推广纤维的材料绿色加工和新工艺、集成化技术。

目前,我国生物质纤维及生化原料的研发尚处于起步阶段。首先在生产环节上,大规模工业化技术还不成熟,生产成本还需大幅降低,加工技术水平还不能使产品性能满足需要,且加工成本仍居高不下。虽然我国在PHA、PLA等的研究和产业化中取得了一些进展,但同美国、欧洲、日本等发达国家和地区相比,我国生物基材料产业的发展尚有诸多问题有待解决。到目前为止,生物基材料的主要知识产权仍掌握在美、欧、日等发达国家和地区。

生物产业兼具支柱产业与先导产业的共同特征,作为战略性新兴产业来培育已经形成广泛共识。目前,众多的发展思路大都停留在战略层面,还需进一步细化,应落实到具体的操作和实践上。近期,本刊就纤维界的这一热门话题采访了业内相关专家,他们对生物质纤维材料的过去、现在和未来有着自己独到的见解。

《纺织导报》:近年来出现了一些新型的生物质纤维,您比较关注的有哪些?

赵庆章:生物质纤维是指以可再生的动植物为原料直接或间接加工而成的一类纤维。因此,生物质纤维又可以分为两大类,一类是直接利用动植物的纤维,研究的内容是新型的加工方法,另一类则是以可再生的生物为原料,制备可以用于纤维加工的单体,再经过合成加工制成各类纤维。在加工方法研究中我比较关注纤维素纤维的绿色加工方法,包括纤维素纤维的浆粕制备工艺和溶剂法纤维素纤维的制备工艺,之所以关注是因为其丰富的原材料来源和较为成熟的原料制备和纤维生产工艺。当然从长远看,甲壳素、海藻等都是值得关注的原料,它们也拥有巨大的存量,只是目前还没有从原料采集、存储、加工等环节形成规模。

第二类纤维中我较为关注的是PLA及多元醇酯。PLA以乳酸为原料,乳酸可以用多种方法获得,是一项古老而成熟的工艺,只是需要在纤维级原料上下功夫而已,PLA还因为具有较好的加工性能和物理性能可以在纤维领域获得应用。目前PLA多用玉米为原料,这将限制它的发展,乳酸的获得并不限于玉米,这是研究者们一开始就必须考虑的问题。

利用发酵技术从生物中获得多元醇也是近年来发展较快的一种技术,它的优势在于:我国在聚酯设备的制造方面已经处于国际领先水平,而且已经形成了近 3 000 万t的生产能力,多元醇酯的制造完全可以利用这些现有的设备。从长远看,从生物质原料中制备聚合物单体是后石油时代的一个方向,生物法多元醇为生物法制备合成纤维迈出了第一步。从化学原理上讲,生物法也可以合成芳香烃,只是受到成本和规模等问题的制约。

随着石油的日益短缺和价格提升,生物法合成的单体会越来越占优势。生物质纤维开发中还有诸多新品种,有的甚至已经实现了规模化生产,例如英国ICI公司的PHB系列产品,这类从细胞核中分离出来的β 羟基酸具有很好的生物可降解性,物理性能又较接近于丙纶,但由于技术上的难度因此发展较缓。另外,近年来PBS的发展也比较快,但由于其熔点较低在纺织上的应用范围非常有限。

王华平:近年来由于全球石油资源的日趋匮乏,化学纤维的产量将会受到越来越多的制约,为了满足市场需求,必须有相应的替代资源以满足生产发展和消费增长的需要。以纤维素为代表的生物质纤维,以其吸湿、透气、舒适等优良特性和丰富的资源优势,引起了众多科研人员的关注与开发。

目前,国际上对生物质纤维材料的定义分为生物源(bioresourse)、生物质(biomass)和生物基(biobase)3 种。其中生物源纤维是按照纤维原料来源的不同,生物质纤维可以分为原生纤维、再生纤维以及生物质合成纤维。

以再生纤维素纤维为代表的再生纤维近年来已经成为研究热点。如采用新型溶剂如NMMO溶剂得到的Lyocell纤维,该纤维具有较高的干强、湿强和湿模量,优良的尺寸稳定性,被誉为“21世纪的绿色纤维”。此外,将离子液体等溶剂作为纤维素的直接溶剂也具有非常广泛的应用前景。而将纤维素改性后所得到的纤维素衍生物在一定条件下进行熔融纺丝,可最大程度地降低环境负荷,提高纺丝效率,省去溶剂使用和回收利用的步骤,缩短流程。因此,再生纤维素熔融纺丝法是最具长远竞争力的技术创新加工方法。

生物质合成纤维包括PTT纤维、PLA纤维、PHB/PHBV纤维、PBS纤维等,其产品与加工工艺可与现有产业链衔接,特别引人注目,很有发展前途。

《纺织导报》:据了解,PLA在国外多被用于包装材料等中,而PTT一般用作地毯材料,您怎么看待国内外在这些材料的应用上的差异?

赵庆章:新材料的市场定位取决于它的性价比。PLA作为纤维,其物理及加工性能类似于丙纶,其突出的特点是可降解性,但价格比常规合成纤维高。在合成纤维的价格还未因原料价格大幅度上涨的时候,PLA纤维不具备很强的竞争力,尤其是在纤维领域还没有把废弃后是否降解提到很高的高度时,PLA就很难凭借其可降解性提升其在纤维领域的竞争力。与纤维相比,包装材料更强调其废弃后的可降解性,因此,PLA在国外多用于包装材料。

PTT属聚酯,其特点是有较好的弹性和弹性回复率,但与常规PET相比,价格仍然很贵,国内外在PTT的应用方面确实有较大差异。目前国内企业由于原料供应量有限,大多是在进行探索性的产品开发,由于价格高,必须开发有较高附加值的一类产品,利用其独特的染色效果和弹性开发出来的产品充分利用了PTT的特点,因此在国内市场上有较好的反映。国外开发地毯的原因一方面在于PTT的基本性能,如PTT的弹性、弹性回复率和初始模量都比较适于做地毯;另一原因是在国外地毯生产中,原材料成本的比例相对较低,更重要的是有很大的地毯市场,而国内的地毯市场很小。

王华平:材料的应用开发与材料自身的特性密切相关。PLA纤维是以淀粉为原料,经发酵转化成乳酸再经聚合、纺丝而制成的合成纤维,具有很好的生物降解及生物相容特性,因此广泛用于包装材料。但作为纤维,由于比表面积大,染整与使用过程中易降解等因素,在纺织过程中的应用受限。而PTT材料属于聚酯家族中近几年开发的新品,它综合了锦纶的弹性、耐磨性和较好的耐疲劳性,腈纶的膨松性、柔软性、较好的染色性和优良的色牢度以及涤纶的抗皱性、尺寸稳定性和良好的耐热性等优点,加上本身固有的三维拉伸回复弹性,国外根据市场需求,主要用于地毯材料。但在中国,生产企业充分利用PTT纤维的特性,在PTT纺织面料的开发上已形成产业链,并取得市场认可。

《纺织导报》:目前,我国生物质纤维材料的开发在整体上还处于起步阶段,在其实际的开发、生产或应用中,您觉得企业应注意哪些问题?

赵庆章:一种新产品的市场培育要有一个过程,生物质纤维材料的开发也不例外。总体上讲,生物质纤维材料的最大劣势在于高价,而降低价格最有效的方法就是规模化生产,而规模化生产就需要有一定的市场,开发的过程实际上充满了矛盾和风险。因此必须注意以下几方面的问题。

(1)要注意产业链的整体发展。一种全新的生物质纤维材料的开发仅仅考虑一个环节是不够的,只有各个环节同步进行才有可能将其发展成为一个产业。尽管一个单位或企业目前还不具备从原料到产品开发的整个产业链生产条件,但可以通过合作的方式带动一批企业共同参与。

(2)生物质纤维材料的开发要避免以粮食为原料。尽管我国某些产粮地区的粮食相对富裕,但从世界范围看,粮食形势不容乐观,人首先要解决吃饭问题,因此,从一开始就要考虑生物质纤维材料不能立足于粮食,否则迟早要遇到问题。

(3)注意产业的规模化。技术一旦成熟,在充分进行市场调研的基础上,要发展产业的规模,只有达到一定的规模才有可能降低生产成本,也只有具有竞争力的价格才能打开市场。

(4)开发生产中要注意环保的问题。生物质纤维材料的研究过程往往是一种可行性的研究,较少考虑环保的问题,由于规模小,产生的污染也较小,而一旦进入工业化生产,污染的问题就会暴露出来,在海洋生物材料的处理过程中这类问题尤为突出。因此,企业在投资一个项目时,必须慎重地考虑每一个生产环节可能带来的环境问题。

(5)加强应用研究,使生物质纤维的特点得到充分利用,尤其是复合共混等技术的利用。与成熟的合成纤维相比,生物质纤维在价格上总是处于弱势,利用复合和共混的技术有可能在增加纤维的功能和降低成本方面获得突破。

王华平:在生物质纤维的产业化道路上,企业必须关注以下几个方面的问题。首先从资源角度,需科学认识,既要关注原料资源的储量以及原料的资源消耗、原料的分离处理消耗、产业集成度等,又要关注原料的具体技术指标,如组分、分子量及分布、可加工性等,并确定指标波动的范围,建立选取各种相应纤维加工工艺所需的原料评判标准体系。根据不同的原料,选择合适的工艺路线及工艺装备,注重工艺参数的积累及确定,如麻浆纤维、香蕉纤维、甘蔗纤维等,不同的浆粕适用于不同的加工工艺,且最终产品的性能也不一样。另外,企业需建立生物质纤维材料的专用装备体系、助剂体系,并结合现有的生产加工体系,形成规模化的专用技术与装备体系。

《纺织导报》:请您展望一下纺织行业生物质材料的技术发展趋势。

赵庆章:2009年全球纤维总产量约为 7 000 万t,其中合成纤维 4 160 万t,占了 59%。合成纤维以石油为原料,随着一次性资源的日益枯竭,纤维原料的来源成了纤维生产者必须关注的问题。与此同时,随着人们生活水平的不断提高和人口的增加,世界对于纤维的需求量还会不断增加,解决这一突出矛盾的唯一方法就是开发可持续的生物质纤维原料。如上所述,生物质纤维的开发主要有两个途径,即生物质纤维加工方法的研究和以生物质为最基础原料来制备合成纤维。生物质纤维的开发已有多年历史,也开发出了很多品种,但真正市场化的不多,究其基本原因在于性价比。而从性能的角度看,生物质材料制成的纤维和石油基合成纤维各有千秋,关键是价格问题。

溶剂法纤维素纤维技术将会加速发展,粘胶纤维虽然以纤维素纤维为原料,但即便是目前最先进的回收工艺,每生产 1 t粘胶纤维也会有近 40 kg的硫化物排入大气中,随着我国环保要求的不断提高,这样的污染是不能容忍的。而以NMMO为溶剂的溶剂法纤维素纤维生产工艺可使用与粘胶纤维相同的原料,溶剂可高度回收,几乎对环境没有任何污染。它的潜在发展还在于有可能使用竹、麻、秸秆等多种原料,这一技术的整体开发还包括绿色制浆工艺和新溶剂体系的研究和开发。

从较长一段时间看,随着石油资源的日益短缺,合成纤维涨价是必然趋势,这将有利于生物质纤维的发展,当石油价格高到一定程度后,就有可能用生物质纤维替代石油基纤维。因此,生物质纤维最终替代石油基纤维也是一个必然的趋势,只是时间问题。

技术的发展及规模化将降低生物质纤维的成本,提高其竞争力,新产品、新工艺的开发都有一个从小到大的过程,随着技术和市场的日益成熟,规模化是一个必然趋势。

大多数生物质纤维都具有可降解的特点,加工方法中注重的是应用无污染的绿色加工工艺,随着时代的发展,人们对环保的要求越来越高,这也将有利于生物质纤维的发展。因此,要充分发挥生物质纤维的特质,以独特的性能抵消价格不利的因素。

王华平:生物质纤维的主体是纤维素纤维,而海藻纤维、甲壳素纤维等的发展方向是高附加值化。由于从生物质中提取的天然大分子如纤维素在结构上含有大量强极性基团,分子内和分子间作用力大,导致其熔点高于分解温度,难以直接采用熔融纺丝法进行加工,因此,目前已经工业化的纺丝技术均为溶液纺丝。纤维素的粘胶纺丝等传统工艺目前依然占据着主导地位,但这种工艺不但生产流程长,能源消耗大,生产成本高,而且在生产中会释放出大量的有毒气体,污染环境,破坏生态平衡。

自20世纪60年代以来,科研工作者先后致力于新的纤维素纺丝方法的研究工作,其研究主要有两个方向:一是采用纤维素新溶剂直接溶解纤维素后制备纺丝原液,经纺丝得到纤维素纤维;二是寻找能够形成纺丝溶液的新的纤维素衍生物(非磺酸酯),溶解纤维素衍生物成为纺丝液进行纺丝,制备新型纤维素纤维。其中直接溶剂法的代表是以NMMO为代表的新溶剂体系的开发,目前在欧洲已经工业化,但受溶剂成本等因素的影响,年产量仅为 15 万t左右,但增长趋势明显。国内目前还处于千吨级生产线和小型试验线的阶段,但能耗与运行成本严重影响了其进一步发展。

在新型纤维素溶剂的研究中,目前最受人瞩目的研究成果有两种,一种是武汉大学张俐娜研究小组的低温碱/尿素(硫脲)体系,另一种是以中科院和东华大学为代表研究的新型离子液体法纤维素纤维生产技术。离子体系就是完全由离子组成的液体,在室温和近乎室温时呈液态的熔融盐体系,是近年来兴起的一种极具应用前景的绿色溶剂。自2002年Rogers报导离子液体可以溶解纤维素并可用于纤维素粉体、珠体以及纤维的制备以来,越来越多的研究者加入了离子液体法纤维素纤维的研究。但到目前为止,这些研究尚都停留在实验室阶段。

实际上,生物质纤维清洁化加工最具长远竞争力的技术应该首推熔融纺丝法。通过生物质原料的衍生化制备热塑性纤维原料,然后进行熔融纺丝,在日本已有报道,虽尚未形成商品,但这一发展趋势将首先从理念上打破传统工艺的局限性,最大程度地降低环境负荷,提高纺丝效率,省去溶剂使用和回收利用的步骤,缩短流程。

《纺织导报》:您怎么理解“绿色环保纤维”?

第6篇：生物质资源的特点范文

［关键词］ 生物质能产业链； 生态产业链网络； 循环经济； 生态工业

doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 04 . 031

1引言

1．1研究的背景及意义

自20世纪以来，由于各国经济发展的需要，人类对自然资源进行大肆掠夺，对自然生态环境造成严重破坏，人类的生存发展面临着自然资源严重匮乏、能源严重短缺、生态环境严重破坏的困境。为了摆脱困境，在全世界兴起了对新的生产方式的研究，这种新的生产方式的宗旨是要实现“人类社会经济系统”与“自然生态系统”的和谐健康发展。于是一个个“生态园区”应运而生，我国也在国外实践的基础上提出了发展“循环经济”的理念，在这样的背景下，包括生物质能在内的新能源产业已在世界各地蓬勃发展起来。

随着石油危机及温室气体减排呼声的日益高涨，寻找替代性清洁能源成为化解能源危机和温室效应的最佳策略。由于生物质能是一种化学态能，不仅能够发电、供热，而且还能转化为液态燃料和生物基产品，是唯一可大规模替代化石燃料的能源，主要发达国家的技术专家和决策者都非常重视生物质能产业的开发。近年来，伴随着针对生物质能产业创新而发生的“车人争粮”、“人道危机”、“环境问题”等激烈争论，世界生物质能产业创新开始呈现出新的趋势和特点。

生物质能产业基于循环经济理论、工业生态理论所建立的生物质能生态产业链网络具有良好的经济效益和环境效益，这成为生物质能产业发展的新趋势和新特点。本文通过对金骄集团生物质能产业链的分析，追踪这些新趋势和新特点，旨在发现生物质能产业创新的规律社会约束条件，探索适合

2．2循环经济理论

循环经济与工业生态学理论具有非常密切的关系，循环经济的思想萌芽可以追溯到环境保护思潮兴起的时代，20世纪60年代美国经济学家肯尼思·鲍尔丁提出的“宇宙飞船理论”可以作为循环经济的早期代表。该理论的核心是：如果人们像过去那样不合理地开发资源和破坏环境，超过了地球的超载能力，就会像宇宙飞船那样走向毁灭。人类应以“循环式经济”代替传统的“单程式经济”，这意味着人类社会的经济活动应该从效仿以线性为特征的机械论规律转向服从以反馈为特征的生态学规律。

循环经济（circular economy）是物质闭环流动型（closing materials cycle）经济和资源循环（resources circulate）经济的简称。20世纪90年代以来，各国学者和政府清醒认识到，当代资源环境问题日益严重的根源在于工业化运动以来以高开采、低利用、高排放为特征的线性经济模式，从物质流动和表现形态角度看，传统工业社会经济是一种“资源—产品—污染排放”单向流动的线性经济。与此不同，循环经济倡导的是一种与地球和谐的经济发展模式。它要求把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的反馈式流程。所有的物质和能源能在经济循环中得到合理和持久的利用，从而把经济活动对自然环境的影响降低到最低水平。循环经济本质上是一种生态经济，它运用生态学规律而不是机械论规律来指导人类社会的经济活动。

3金骄集团生物质能产业链结构解析

金骄集团发展生物质能产业，主要是利用各种植物秸秆、林作物以及不能作为食用油的油作物等。据相关资料介绍：巴彦淖尔市耕地面积中有可耕地77.3万公顷，灌溉面积60万公顷，有待开发面积50.7万公顷。其主要粮食作物为小麦和玉米，种植面积分别为12.7万公顷和13.9万公顷，另外还有油葵、食葵等经济油料作物，这可以为金骄集团生物质能产业的发展提供足够的纤维类原料。巴彦淖尔市周边的土地多为沙荒地、盐碱地、荒坡地，共133.3万公顷，其可作为生物质能产业的林木种植基地，种植面积可达20万公顷以上。金骄集团现已在该市边际性土地上建立石油植物园，重点培育油料作物文冠果。

目前集团开发的生物质能三大产品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。另外，为了更好地实现生物质能产业应有的生态性以及生产过程中的物流循环，该集团建成了独立的热电联产系统和环境综合处理系统（见图1）。

该集团以石油植物园、甲醇基燃料系统、生物柴油—生物油联产系统、纤维制乙醇系统、热电联产系统、环境综合处理系统为框架，各系统之间通过中间产品和废弃物的相互交换而互相衔接，从而形成了一个比较完整的生物质能产业链网络，见图2。

本文以产业链“内含链”理论为基础，从“企业链”、“产品链”、“生产链”、“技术链”等4个方面对金骄集团生物质能产业链进行阐释。

3．1集团企业链解析

从图2中可以看出，该集团产业链主要由3条主链组成：

（1） 文冠果果实制生物柴油产生副产品粕及二氧化碳；

（2） 生物甲醇生物柴油废渣制堆肥石油植物园；

（3） 文冠果废枝条燃料乙醇废渣制堆肥石油植物园。

将3条主链对应到各个生物质能产业系统，即表示成“企业链”的形式为：

（1） 石油植物园生物柴油、生物油联产系统环境处理系统；

（2） 生物甲醇系统生物柴油、生物油联产系统石油植物园；

（3） 石油植物园燃料乙醇系统环境综合处理系统石油植物园。

另外，环境综合处理系统和热电联产系统与集团内三大生物质能产品系统的联系紧密。这两个系统的存在不仅实现了集团内的水循环和能量循环，它还是联系三大生物质能产品系统的重要纽带。其具体“企业链”形式如图3所示。

企业链（1）是以环境综合处理系统为链中下游企业，该系统的物料投入主要是来自集团内生物质能生产系统和热电联产系统生产过程中排出的各种废水、废渣和废气等废物。

企业链（2）是以环境综合处理系统为链中上游企业，它表示废水、废渣和废气等经该系统处理后，被集团内其他系统循环利用的过程。其中该系统主要利用回用水工程，将废水经过处理以后，达到工业用水的要求，重新被甲醇基燃料系统、燃料乙醇系统所利用。

企业链（3）是以热电联产系统为链中上游企业，它表示该系统以利用甲醇基燃料系统的余热和其他投入为基础，将产生的电、汽、热全部应用于集团内三大生物质能产品系统的生产过程。

3．2集团产品链解析

从产品结构视角看，产业链是指以某项核心技术或工艺为基础，以市场前景比较好的、科技含量比较高的、产品关联度比较强的优势企业和优势产品为链核，以产品技术为联系，投入产出为纽带，上下连结、向下延伸、前后联系形成的产品链。产业链中，上一个企业的产出是下一个企业的投入——这是产业链的“基础内含链”。

从“企业链”的角度来讲，金骄集团仅有3个生物质能产品系统。但从“产品链”的角度来讲，金骄集团生物质能产品共有5种：生物甲醇、生物柴油、生物油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。从生物柴油、生物油联产系统的工艺流程（如图4所示）可以看出，油酸甘油酯通过酯交换、酯化，分别生成生物柴油、生物油两种生物质能产品；甲醇基燃料系统最终生产出生物甲醇、碳酸二烷酯两种生物质能产品，碳酸二烷酯以生物甲醇为原料，由生物甲醇进一步加工而生成。另外生物甲醇作为中间投入，用于生物柴油、生物油联产系统中，作为最终生物质能产品生物柴油的中间投入。由此便形了成金骄集团生物质能“产品链”，具体见图5。

3．3集团生产链解析

产业链的生产链是与最终产品生产直接或间接相关的诸多企业及社会经济的若干部门之间的一种相互依存、相互制约的链状经济技术关系。

产业链的生产链结构及运行有两个突出特点：一是各个环节在空间上的并存性和运行时间上的继起性。空间并存性，是指链条的基本环节在空间上不能空缺，也就是在同一时点上各个环节都必须同时存在。时间的继起性，是指生产链的每一个生产环节的运动不仅自身不能停止，而且必须一个接一个地有序地跟着前进。二是链状结构之间的比例性和运动的平衡性。只有各环节在组织规模与作业数量上保持一定的比例，才能保持各环节在运动中的动态平衡；也只有保持链状环节的动态平衡，才能保持整个生产链良性互动，并产生出整合的前推力量。该原理可借鉴并联电路中总电流i与分电流ii的关系进行描述，见图6。

在图6中，电阻之间是相互并联的关系，总电流i与分电流ii的关系为：i ＝ i1 ＋ i2 ＋ … ＋ in 。

当电路中其中一个电阻值ri变大时，则：ii减小，因此便会引起总电流变小。为保证整个电路能够正常工作，当其中电阻变大时，总电压也应相应地增大。

对于金骄集团的5个系统，各个系统之间是相互联系、相互作用的。其中任何一个系统产品产量和规模的变化都会给其他系统带来影响。如：热电联产系统，该系统存在的意义是将电、汽、热及时、保质保量地供应给其他系统，这样才能保证集团生物质能产品的正常生产。如果三大生物质能产品系统中任何一个系统想要扩大生产规模，那么该系统对电、汽、热的需求便会增加，此时就应该相应地扩大热电联产系统的规模。

3．4集团技术链解析

产业链中每个企业为了保证产品生产的质量，都有一系列的技术支撑，所有不同环节企业的技术之和便构成了产业链的技术链。由于每个企业都有自己的核心竞争力，因此每个企业也都有独特的技术，这些技术是企业的竞争优势所在。当市场需求发生变化时，首先会引起技术链的变化，只有技术链能顺利对接才能保证产业链生产上的对接，才能保证产业链的稳定运行。

金骄集团各系统之间存在着紧密的经济技术联系，如果没有各种生物质能技术的支撑，就不能形成生物质能产业链。各系统中利用的关键技术见表1。

以纤维制乙醇为例，该工艺与发酵法纤维制乙醇相比，成本相当于其58％，投资低65％，生产规模是其2~3倍，与天然气制醇类燃料相比，大大减少了温室气体co2的排放（是其26％），该技术工艺是由金骄集团自主研发的。

金骄集团吸纳国内在生物质炼制领域技术领先的3所重点大学（北京化工大学、吉林大学、华南理工大学）作为股东，共同办企业。由大学教授与企业科研人员共同组成课题组，利用大学的基础研究设施和企业的应用研究、小试生产、中试生产设施共同完成科研开发，实现大学的基础理论研究与企业的产品研发、应用技术研究相结合。开发队伍精干，具备一流的研发实验设施，形成灵活高效的运作机制、显著的自主创新优势和突出的技术特色，能够持续不断地为生物质炼制产业技术进步提供有力支撑。

4金骄集团生物质能产业链的特性

4．1“生态产业链”特性

生态产业链一般是指依据生态学原理，以恢复和扩大自然资源存量为宗旨，为提高资源基本生产率或满足社会需要，对2种以上产业的链接进行设计（或改造）使其成为一种新型的产业系统的系统创新活动。

生物质能产业链是借助于高新科技将“生态工业系统”与“自然生态系统”耦合而形成的一种产业链，因此其必定具有一定的生态特性：

（1） 首先，从集团发展生物质能的原料来看，甲醇基燃料系统、纤维制乙醇系统均以植物纤维等农林废物为原料，这些纤维素类物质是地球上最丰富、最廉价的可再生资源，利用这些废物不但可恢复、扩充自然资源增量，还会减少这些废物对生物生存空间的侵占并减少一定的环境污染。另外该集团利用巴彦淖尔市边际性土地（沙荒地、盐碱地、荒坡地）种植文冠果果树等生物质能林木，原料供应不但做到了“不与人争粮”，“不与粮争地”，从而避免以往生物质能产业引起的“车人争粮”、“人道危机”、“环境问题”等激烈争论，而且将能源林基地建设与防风固沙、城市周边绿化融为一体，更好地体现了该集团生物质能产业链的生态特性。

（2） 从生物质能产业链的“生态工业系统”角度来讲，金骄集团研发部依据生物质c、h、o循环机制、生物质炼制与环境的协调性、生物质产品技术经济分析等设计和改进生物质能生产工艺，其生产过程中处处体现绿色、无毒和安全的特性。例如，在生物柴油、生物油联产系统整个生产过程中，利用国际领先的工艺（生物柴油生产过程采用国际先进的汉高法；生物油生产过程采用国际先进的有利凯玛法，均为国际通称的“绿色精细化工”方法），不添加任何对环境可能造成污染的添加剂，且工艺安全合理。另外，在生产过程中，涉及外运的易燃易爆品为工业溶剂油和甲醇，将采用专用车、专用道、专用时间运输。

（3） 从生物质能产品利用的角度来讲，生物质能产品与石油能源产品相比，其本身具有很好的环境友好特性，下面以生物柴油和燃料乙醇为例进行说明。

生物柴油具有优良的环保特性，主要表现在：由于生物柴油中硫含量低，使得二氧化硫和硫化物的排放可减少约30％（有催化剂时为70％）；生物柴油中不含对环境有污染的芳香族烷烃，因而其废气对人体的损害低于柴油，检测表明，与普通柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空气毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，其燃烧时排烟少，其co2的排放与柴油相比减少约10％（有催化剂时为95％）；生物柴油生物降解率高，对水和土壤的污染比较少（参见表2）。

随着燃料乙醇在汽油中混合比例的增加，其生命周期环境影响总水平值降低。当混合比例为100％时，环境影响总水平值最低，为4．26 × 10－5人／km。因此，与汽油比较，燃料乙醇产生的环境影响较小（参见图7）。

一直以来，煤炭作为不可再生的化石能源，是我国主要依赖的能源，在一次能源消费中其比例高达70％。然而煤炭的利用给我国带来了巨大的环境问题，co2、so2等有害气体的大量排放，在造成环境污染的同时也制约着我国经济社会的可持续发展。生物质能作为世界第四大能源，是唯一既可再生又可直接储运的能源，其开发利用可使人类摆脱对化石能源的依赖，对生态环境保护具有重要的意义。

4．2循环经济特性

循环经济是指为保护环境，实现物质资源的永续利用及人类的可持续发展，按照生态循环体系的客观要求，通过清洁生产、市场机制、社会调控等方式促进物质资源在生产中循环利用的一种经济运行形态。资源的循环利用是循环经济的核心内涵，“循环”则是循环经济的中心含义。“循环”是指经济赖以存在的物质基础——资源在国民经济再生产体系中各个环节的不断循环利用（参见图8）。

金骄集团循环经济特性主要表现在以下方面：

（1） 在生产加工过程中对能源原材料的果实、秸秆、叶子等全方位的利用。以石油植物园中生产的文冠果为例，文冠果是我国特有的优良木本油料树种，种子含油量为45％~50％，种仁含油量为70％。从能源角度看，是一种理想的能源林植物。金骄集团将文冠果果实作为生物柴油、生物油投入的原料；其废枝条用于燃料乙醇和热电联产系统；文冠果叶被采摘直接销售到市场，经其他企业加工生产高级茶叶。

（2） 通过适当的技术尽量将生产的副产品进行回收。金骄集团三大生物质能产品系统在生产过程中均有一定数量的副产品生成。如：甲醇基燃料系统副产品二氧化碳、堆肥；生物柴油、生物油联产系统副产品甘油、粕；纤维制乙醇系统副产品堆肥。其中，副产品堆肥作为有机复合肥用于石油植物园的中间投入进行使用，以节约资源，减少集团开支。另外，副产品甘油、粕等直接进入流通市场，为集团创造了额外的经济效益。

（3） 在各系统生产过程中，一个系统排出的“废物”作为集团内其他系统的最初投入。以甲醇基燃料系统为例，其在生产过程中产生的“废热”被热电联产系统所利用；集团内各系统生产过程中所排出的“废渣”、“废水”等废物，均是环境综合处理系统的最初投入。在环境综合处理系统中，通过回用水工程，实现了集团内的水循环。

4．3产业链网络结构特性

根据以上论述，金骄集团生物质能产业链既具有生态性，又具有循环经济特性。因此在集团内部，一条产业链的“下游企业”有可能是另一条产业链的“上游企业”。产业链的这种特性，很好地实现了系统间的物质集成、能量集成，通过上下纵向延伸和横向环向拓展，形成产业间的工业代谢和共生关系，构建出生物质能产业共生网络系统。其中上下纵向延伸是对生物质资源进行深加工，环向拓展就是将上下延伸的产业链排放出来的副产品或废弃物再深度加工。

产业链网状结构的构建需要多种技术，除包括循环经济技术中通常使用的替代技术、减量化技术、再利用技术、资源化技术以外，还包括系统优化技术以及共生链接技术。系统优化技术是从系统工程的原理出发，通过资源、能源工业代谢分析，实现区域物质流、能量流、信息流、价值流等优化配置的软科学技术，可用于指导产业链网状结构的构建；共生链接技术是在构建产品组合、产业组合，实现产业链链接和产业共生时采用的链接技术，这对于构建生态产业链的成功起到关键作用。

根据前面对集团产业链的解析结果，该集团目前存在的纵向主导产业链有：文冠果果实—生物柴油—市场；文冠果果实—生物柴油—生物油—市场；文冠果纤维茎秆—燃料乙醇—市场；生物质纤维—生物甲醇—市场；生物质纤维—生物甲醇—生物柴油—市场；生物质纤维—生物甲醇—碳酸二烷酯—市场。

而环向产业链的构建主要是靠集团内两大寄生型共生系统为媒介进行搭建。环境综合处理系统吸收并消化三大产品系统产生的废水、废渣、废气，并实现了废水回用于集团各系统，实现了水系统集成；热电联产系统利用石油植物园中植物纤维以及生物甲醇系统的余热实现发电，并用于满足集团各系统对于热、电、汽的需求，但是从对该集团生物质能产业链耦合程度的考察结果来看，其在纵向延伸的深度和横向延伸的广度上可进一步加强，从而构建出更加健全稳定的生物质能产业链网状结构。

5进一步构建集团生物质能生态产业链网络的建议

金骄集团生物质能产业共生系统在其结构形成和发展过程中，会不断加深各种链状结构的纵向延伸和横向联系，从而又形成新内容的链状结构，最终形成更复杂的产业链网状结构。本文根据目前集团生物质能产业链网络的发展情况，提出了集团生物质能产业链网络结构的改进措施，具体如下：

（1） 燃料乙醇产业向上延伸与化石能源煤炭产业接轨，利用劣质煤炭褐煤与植物纤维双原料技术，生产乙醇基燃料；

（2） 生物甲醇系统可进一步利用甲醇催化脱水制备二甲醚，利用再度脱水制备汽油技术，生成最终产品生物汽油，延长其产业链长度，增加经济效益；

（3） 进一步扩大环境综合处理系统的规模，改进污水处理技术，并将处理后的水用于石油植物园的灌溉和生物柴油系统中，更好地发挥集团水集成系统功能；

（4） 利用循环经济技术，进一步构建co2利用产业链，更好地实现废物利用的经济效益。

5．1燃料乙醇产业向上纵向延伸

具有丰富的煤炭资源，在该地区煤炭资源开发与利用过程中，一部分劣质煤市场竞争力较弱，价格低廉，在对其开采过程中往往造成很大的浪费；另一方面，集团现有的纤维制燃料乙醇气化技术存在着能量利用率低、过程污染严重等问题，因此该技术亟待改善。本文建议结合当地煤炭资源优势，在纤维制乙醇系统中将褐煤这一劣质煤作为原料，与植物纤维混合制乙醇，在改进技术工艺的基础上，使生物质能产业向上延伸，与煤炭行业接轨。

纤维质与煤炭双原料气化技术的优势在于：

（1） 煤炭的气化温度高，生物质的气化温度低，双原料气化可以使生物质气化在较高的温度下进行，气化反应充分，并可促进焦油的分解，减少过程的污染；

（2） 生物质中的高碱金属可以在煤焦气化过程中起催化作用，加快气化反应速度；

（3） 生物质供应受季节的影响，而生物质和煤双原料利用解决了季节性问题。

本项目以“生物质与煤双原料制乙醇基燃料”技术为依托，采用高压循环流动床气化和连续自热式固定床合成塔催化合成乙醇基燃料工艺，以生物质与煤为原料，通过双流气化制备双流合成气；双流合成气可满足管道输送要求，从而可提高天然气的供应量；乙醇基燃料可直接掺入汽油或柴油中作为发动机燃料，燃料特性比甲醇好，而且还是甲醇、汽油的助溶剂，是生物柴油的功能改进剂。

5．2生物甲醇制备生物汽油

该项目经工艺延伸联产高附加值产品，实现生物基化学品与石油化学品的“功能替代”，生产的生物汽油可代替化石能源直接应用于各种发动机。

生物质能产品的主要风险来自市场的竞争，而产品的价格竞争又是市场发展的重要因素。该项目直接利用金骄集团生产的生物甲醇来生产生物汽油，降低了原料成本，提高了生物汽油的市场竞争力，与原有生物甲醇产业链相比，其经济效益的提高非常明显，具体见表3。

甲醇制汽油技术工艺并不复杂，具体见图9。

反应式为：2ch3ohch3och3＋h2o（脱水反应）

首先甲醇转化为烃类是强放热反应，因此控制和传递大量热量是甲醇转化为汽油工艺的重要问题。其次是反应过程中生成大量水的问题，反应主要装置有流化床反应器、再生塔和外冷却器，反应器包括一个密相段，其下部为稀相提升管。

原料甲醇和水按一定比例配料并进行气化，过热到177℃后进入流化床反应器。反应生成的相气中除去夹带的催化剂后进行冷却，分离为水、稳定的汽油和轻组分。反应热是在高温催化剂返回反应器之前，通过冷却器循环而回收。同时反应热可发生高压水蒸气，其提供的余热同样可用于集团中的热电联产系统。

5．3进一步发挥环境综合处理系统的功能

根据上述分析可知，集团环境综合处理系统虽然在一定程度上实现了水集成系统的功能，但是其集成程度并不完善，这直接造成以环境综合处理系统为主导企业的产业链网络中的环链结构不够发达，因此本文提出对其进行完善的建议，具体见图10。

在已有的环向链联系中，由于环境综合处理系统规模较小，使其处理废物的能力受到限制，其处理的废物中又以废水为主，而对于其他废物的处理能力较弱，造成部分废物的流失，其中包括温室气体co2等。另外，集团中生物柴油系统是一个用水量较多的系统，而目前其用水主要为新鲜水，因此，为节约水资源，提高环境综合处理系统的水处理能力势在必行。

另外，石油植物园中植物的种植，需要肥料和大量灌溉水。在集团三大产品生产系统中都有大量的有机堆肥产生，经过环境综合系统对其进行处理，将其作为植物生长中所需的肥料；各系统中产生的各种废水经过环境综合系统回用水工程处理，可用于植物灌溉。通过这种从“源”—“汇”—“源”的纵向闭合来实现资源的永续利用。产业生态学要求从产品设计开始，就必须考虑产品使用期结束后的处置和再循环问题。因此，废弃物处置和产品的设计、生产一样重要，并且具有特殊的生态经济意义，它既是物质生命周期的最终环节，也是链接上下两个循环周期以及纵向闭合与横向耦合、协同共生与内外和谐的关键环节。

5．4构建集团副产物co2利用产业链

循环经济要求构建原材料、产品、副产品以及废物的循环工业链，实现物质的最优化循环和利用。循环工业链的设计是生物质能产业链环向链中的重要组成部分，因此是值得我们探讨的一个重要问题。纵观金骄集团生物质能产业链网络，我们发现在其生产过程中，排放的主要废弃物就是co2，且以生物甲醇系统为最，每生产1吨生物甲醇就会产生0．1吨的co2。

实际上，co2在工业、农业、食品、医药、精细化工等领域应用广泛，但结合本集团种植业与工业生产相结合的现状，可考虑利用co2发展生态农业。具体做法是：收集各系统产生的co2气体用于集团石油植物园温室育苗过程，以达到减少温室气体排放的目的。与此同时，还可利用集团中各系统产生的余热来维持温室温度。

另外，该集团正在开发藻类生产生物柴油技术，并在石油植物园中培育高产量藻类品种，而藻类在其生长过程中同样离不开co2，因此在集团内部就可以将co2消化掉。利用co2气体构建的生态产业链可以表示为：co2气体—种植业—三大产品系统；co2气体—藻类培育—生物柴油。因此，co2产业链的构建使得集团生物质能产业链的耦合程度更加复杂化，生物质能产业链网络更加完善，具体见图11。

综上所述，在原有的生物质能产业链网络结构基础上，可延伸出褐煤—乙醇基燃料、生物甲醇—生物汽油—市场等纵向产业链；以及各系统废水—环境综合处理系统—石油植物园、生物甲醇系统—co2气体—石油植物园、co2气体—藻类培育—生物柴油系统等多条横向耦合的产业链，形成了更加复杂的生物质能产业链网络。

在该生物质能产业链网络中，其价值链更长。循环经济生产方式本身拉长了产业链，深化了资源价值的开发。在该结构中，废弃的副产品被回收、处理、加工，因此增加了生产环节，价值链相应得到延伸，用同样的资源却创造出了更大的价值。

6总结

通过对金骄集团生物质能产业链的分析，我们得出以下结论：

（1） 生物质能产业链是借助于高新科技将“生态工业系统”与“自然生态系统”耦合而形成一种资源循环利用型产业链，以此发挥该产业在经济部门中的静脉作用。生物质能产业链的培育要充分发挥产业集成技术与循环经济技术的优势。

（2） 生物质能产品企业的核心技术是提高生物质能产业的生产效率和经济效益的关键因素。金骄集团应进一步加大对生物质能技术的开发力度，使其成为产业链中在技术创新、专利、标准、品牌等方面具有竞争优势的核心企业，以其良好的发展前景吸引更多的生物质能产品的消费者。

（3） 我们通过探讨各产业之间“链”的链接结构以及特性，找到产业链上生态经济形成的原因，并据此进一步提出完善集团生态产业链网络内部的“物质流”和“能量流”的建议，以实现整个集团产业链网络的和谐健康发展。

主要参考文献

［1］ b hillring．rural development and bioenergy：experiences from 20 years of development in sweden ［j］ ．biomass and bioenergy，2002，23（6）：443－451．

［2］ k mandal，et al． bioenergy and economic analysis of soybean－based crop production systems in central india ［j］ ．biomass and bioenergy，2002，23（5）：337－345．

［3］ 欧阳志云，赵同谦，苗鸿，等． 海南制糖—酒精—能源—农业生态产业模式设计［j］． 环境科学学报，2004，24（5）：915－921．

［4］ 施士争． 以柳树为原料的生物质能源产业链探讨［j］． 江苏林业科技，2007，34（2）．

［5］ 黄何，于文益，苏碧霞． 广东省非粮燃料乙醇技术发展与产业对策探讨［j］． 科技管理研究，2008，28（11）：67－69．

第7篇：生物质资源的特点范文

驱车从南昌城区出发，经过白猫黑猫镇守的八一大桥，20分钟便可到达位于北郊经济技术开发区的麦园。这里的麦园垃圾场曾经“臭”名昭著――因其每天要“接待”数百辆垃圾车。直到武汉亿碳能源开发有限公司(简称“亿碳”)的入驻，一切发生了改变。

2005年12月，亿碳与麦园垃圾场签署合作协议，投资6500万元开发填埋气发电项目，一期发电机组装机容量为3MW。去年1月，一号发电机组并网发电；6月，二、三号发电机组也相继投入运行。截至今年8月9日，已累计发电2922万度，上网电量2735万度――这一电量能够满足1.5万余家庭的正常生活需求。

现在，走进麦园垃圾场，再也没有想象中的恶臭，干净的水泥路面，路旁苍翠欲滴的植被以及规划布局有条不紊的发电设施，共同构成了一个俯视如同“别墅”，直视好像“花园”，甚至被国外专家称为“全世界最美的垃圾填埋气发电厂”。

亿碳总经理杨立德刚刚做完手术，因为创面愈合较差，他不得不忍受着巨大的疼痛。然而，当其向本刊记者谈及最爱的话题时，却忘记了一切。回顾麦园垃圾场填埋气发电项目前期开发、建设经历，杨立德也感慨颇多。

“可以说(该项目)充满了前所未有的挑战性。”杨立德声音有些颤抖，甚至不敢大声说话，因为疼痛，也因为武汉的八月。他轻轻抹去额上的汗珠继续道：“首先在垃圾资源上国内的生活垃圾同欧洲发达国家相比，在成分和特性上都会有很大差别，填埋的质量更是天壤之别了。而南昌的雨季，也为施工建设带来了重重困难。”

亿碳副总经理孙河川告诉记者，早期到麦园垃圾场做过填埋产气评估的国内外专家并不看好这一项目。专家们普遍认为麦园垃圾场积水严重，填埋不规范，产气效果差，对项目评估持不乐观态度，认为不具有开发价值。他说：“我们对第一现场的感觉也是‘垃圾上的水库，水库下的垃圾’，施工机械无法进入现场，施工更无从谈起。”

然而，功夫不负有心人。终于，在荷兰排水专家的协助下，亿碳采用国内尚无成功案例可循的垃圾堆体导排水新技术，解决了垃圾水库的难题，使得现场施工得以进行。在施工现场，亿碳工程技术人员理论与实践相结合，完成了一项技术发明：“将导水与气体收集合二为一的技术开发成新型实用专利。”

作为第一家成功并网发电的南昌麦园垃圾场填埋气项目打响了亿碳进军可再生能源(特别是生物质能)的第一枪。随后，其在合肥的填埋气发电项目从气体收集工程动工，到成功并网发电，仅用一年时间：在郑州项目的前期工作包括设备选型已基本完成。

产业前景

相对于其它能源，生物质能具有分布广泛，可存储性强的特点，生物质能开发也会更具务实性，在政策的引领下，行业前景将非常可观。对于这一点，孙河川早有清楚的认识：“总的说来，我国可用于生物质能的生物质原料丰富，技术较为成熟，加上国家政策的大力支持。生物质能发电在我国具有较好的发展前景。”

他向记者列举了一系列数据：我国现有森林、草原和耕地面积(含可利用荒地)7.76亿公顷，理论上生物质资源可达659亿吨／年以上。以平均热值为15000千焦／公斤计算，折合理论资源为33亿吨标准煤，相当于我国目前年总能耗的3倍以上。目前可以作为能源利用的生物质主要包括秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾和有机废渣废水等。

调查显示，当前我国秸秆资源已超过7.2亿吨。约3.6亿吨标准煤，除约1.2亿吨作为饲料、造纸、纺织和建材等用途外。其余6亿吨可作为能源用途；我国年均薪柴产量约1.27亿吨，折合标准煤0.74亿吨：禽畜粪便资源约1.3亿吨标准煤：城市垃圾生产量约1.2亿吨标准煤左右。并以每年8％～10％的速度增长。经估算，我国可开发的生物质能资源总量约7亿吨标准煤。

根据国家“十一五”规划纲要提出的发展目标。未来将建设生物质发电550万kw装机容量，已公布的《可再生能源中长期发展规划》也确定了到2020年生物质发电装机3000万kw的发展且标。此外，国家已经决定，将安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设。

孙河川说，生物质能是人类利用最早、最多、最直接的能源。也是仅次于煤炭、石油和天然气等的世界第四大能源。其与传统能源相比，优点自然很多；其与风能、太阳能等新能源相比，也毫不逊色。

相对于传统煤电而言。生物质发电更具有燃烧容易，污染少，灰分较低等优点。具体体现在：一是，生物质利用过程中具有二氧化碳零排放特性：由于生物质在生长时需要的CO2相当于它排放的CO2的量。因而对大气的CO2净排放量近似于零，可有效降低温室效应。二是，生物含硫、舍氮都较低，灰分含量也很少，燃烧后SOx、NOx和灰尘排放比煤电小得多，是一种清洁的燃料。三是，生物质资源分布广、产量大、转化方式多种多样。四是。可再生性。生物质通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能同属可再生能源、资源丰富，可保证能源的永续利用。

与风能和太阳能相比。也具有充分的灵活性和投资的经济性。首先，生物质发电不仅可以采用内燃机，也可以采用燃气轮机，甚至可结合余热锅炉和蒸汽发电系统。所以生物质可以根据规模的大小选用合适的发电设备，保证在任何规模下都具有合理的发电率。这一技术的灵活性，能很好地满足生物质分散利用的特点。其次，生物质发电的灵活性，可以保证该技术在小规模下有较好的经济性。同时燃气发电过程简单，设备紧凑，因此生物质发电技术比风能和太阳能等其他可再生能源发电技术项目规模小、投资成本相对较低，所以说，生物质发电是所有可再生能源技术中最经济的发电技术。

生物质能的上述优点与政策利好，并不能掩盖我国生物质发电整体水平的落后。国内生物质能发电始于20世纪60年代。而垃圾填埋气发电项目起步较晚，自1998年至今，最大的填埋气发电运营商也就是外资企业。国内的填埋气发电项目业主较为分散，虽然形式多样，但大多数投资商都把填埋气发电项目作为产业多元化发展的方向。而因为专业从事填埋气发电。按现有的项目数量及规模，亿碳已经走在国内各填埋气发电项目业主群前列。

生物质能陷阱

在生物质能开发中。垃圾填埋场沼气收集利用项目。既具环保效益。又具产业效益，且在技术上成熟可靠。因此，近年来国内的对填埋气项目的开发不断风起云涌，行业炙手可热。

然而，硬币的另一面是生物质能的不足之处。相对于传统煤电，生物质能热值及热效率低、体积大而不易运输，并且单

位投资成本过高。“由于生物质能发电的原料体积庞大，其对电厂的规模和地理位置造成了影响。然而如果电厂远离生活区。又必将会增加原料的运输成本。这是生物质能发电项目普遍存在的矛盾，也是亿碳不得不面对的。”孙河川说。

而很难保证原料供应的稳定与充足。更是孙河川最为担心的：“虽然我国生物质能资源丰富，但是分布较广。如秸秆等农业生物质能不易收集和运输，必须增加额外的风险成本及投资。特别是生活垃圾填埋气发电项目，由于生活垃圾的特殊性，必须考虑生活垃圾的运输和储存等相关管理措施。”

事实上，在电厂项目立项规划初期，亿碳就已经充分考虑了电厂规模与选址等问题，并与当地的市政市容部门合作，达成双方互惠协议。亿碳在南昌、合肥及郑州等三座省会城市的垃圾填埋场的填埋气发电项目都是很好地利用了已有的资源，即垃圾填埋有一定年限、垃圾填埋保有量达到一定规模。

孙河川告诉记者，“我们依据垃圾填埋场的原有的填埋状况和当前填埋进度，合理地建设填埋气气体收集系统，很好地开发了垃圾填埋场这块平时无人问津的‘沃土’。由于填埋场的库容可以容纳大量的垃圾，所以消除了原料体积庞大对储存等诸多条件要求的障碍。”

据了解，亿碳的项目建设用地由垃圾场方提供，全部在垃圾场规划控制红线范围之内，位置都在远离城市生活区的垃圾填埋场内，大大缩短了填埋气管道的长度，有效地减小了输送成本。另外各项目都没有另行征地建设，有效地节约了我国的土地资源。

孙河川说，“国家对城市生活垃圾填埋场的建设标准及环卫要求已经越来越高，对新建垃圾填埋场，特别是2004年以后，提出了更高的审批及建设要求，所以项目业主不会单纯地为了填埋气发电而建设新的垃圾填埋场。从国内众多填埋气回收利用项目及亿碳的建设经验可以看出，依托现有建设和管理水平较高，且具有一定规模的垃圾填埋场，与当地市政市容部门形成资源共享，达成互惠合作是最好的选择。

生物质能发电另一个众所周知的矛盾是：它与传统煤电相比，单位投资成本高，发电规模小，内部收益低。孙河川借用老百姓的那句话――“是一个亏本的买卖”。然而，亿碳却能从全球关注气侯变化影响的政治背景中，解读出生物质能发电的希望。

出让“碳减排量”是亿碳的额外收益。2005年开始生效的《京都议定书》的三个机制之一的清洁发展机制(CDM)允许发达的国家提供技术支持和资金援助在发展中国家实现减排温室气体，使此类项目有一定比例来自发达国家的碳交易额外收入。

国家对生物质能发电的政策扶持。2006年出台的《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》为生物质利用项目的上网电价实行政策优惠，再生能源的电价标准由各省2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。

孙河川还指出，尽管联合国出台了利好机制、国内出台了两个较好的扶持政策，但生物质能源项目还是无法同传统能源项目同台竞争。这类投资项目近期之所以成为国际形势下的香饽饽，是因为投资人期许于未来碳市场价格的升高。

挑战与机遇

金融危机席卷全球，中国宏观经济的发展增速也趋缓，国内能源市场的发展也受到一定的冲击：下游客户现金流偏紧、CDM减排价格下降、一些海外新能源投资开发商退出国内市场，随着2008年下半年煤价的回落，新能源与传统能源发电成本差距将再度拉开。

然而，危险中总包含着机会。特定的环境冲击了能源市场，也给生物质能这一可再生能源带来了发展的新契机。诚可见，政府鼓励新能源投资的力度不断加大，而对于新兴能源的振兴计划也将不日出台。对众多生物质能发电企业及即将进入生物质发电行业的企业来说，则是要做好直面挑战，迎接机遇的准备。

孙河川告诉记者，近年来，随着中国生物质发电行业的高速增长，中国的生物质能市场一度成为世界投资资金热衷的投资对象。但是到2008年第四季度，突然出现了拐点，随着这轮金融海啸的蔓延，许多国家的外汇下降、外债高筑、进而造成金融恶化、信贷紧缩。不仅引起生物质能行业风险投资增速的下滑，同时也使得生物质能遭遇融资困境。

金融危机对生物质能企业的运营同样带来了挑战。煤炭、天然气、钢材水泥等原材料价格大幅下跌将会刺激火电、水电的投资，这无形中给生物质能发电带来了压力，2009年，随着金融危机对实体经济的深入，生物质能发电行业能否继续保持现有利润水平，将面临很大挑战。

但是，对国内填埋气发电企业的管理提升则带来机遇。生物质能企业(特别是垃圾填埋气发电项目)管理主要体现在两个方面，一是上游设备制造商的协同，二是内部资源的整合。我国填埋气发电起步较晚，大多数填埋气发电厂运营均不超过5年，发电设备的质量还无法准确判定，就目前国内填埋气发电相关制造业的情况来看，都是柴油机的改装版，发电效率较低：发动机零部件使用寿命短，大、小修周期仅是进口机组的二分之一，此现状乃是当前急需解决的课题。

孙河川表示，“当前，金融危机已经对填埋气发电行业造成一定冲击，这更需要项目企业与上游设备制造商良好协同，共同开发质量好、容量大的发电设备，以提升企业竞争力。从企业内部管理来说，填埋气发电行业需要大量资源，如何充分利用好现有资源，协调内部关系应对2009年和2010年诸多不确定因素，将是填埋气发电企业首要解决的问题。”

此外，对填埋气发电行业的整合带来机遇。“经济放缓既降低了电力需求，也相应地降低了钢材、PE管等原材料的成本，这对中国填埋气发电企业来说，某种程度上是一个很好的机遇，就是加速了填埋气发电方面的整合。”孙河川说。

第8篇：生物质资源的特点范文

关键词：CFB锅炉 改造生物质实践

中图分类号：TK223文献标识码： A 文章编号：

1前言

连云港协鑫生物质发电有限公司是协鑫集团控股有限公司投资兴建的环保型热电联产企业，公司地处江苏省连云港市赣榆县经济开发区内。项目设计规模为三炉二机，一期工程为二炉二机，主要设备选型为二台15MW抽凝式汽轮发电机组，配套二台75T/H循环流化床锅炉，机组于2005年7月投产发电，同年10月实现了对热用户供热。

以煤炭为主的能源消费结构及能源利用效率低下等因素使我国环境恶化日益严重，生态遭到破坏，SO2、CO2排放量分别列世界第一、第二位 ，造成的经济损失约占GDP总量的3%—7%。然而我国生物质能资源非常丰富，椐初步统计，我国生物质能如用以代替煤炭发电，近期可相当5亿吨标煤，远期可相当10亿吨标煤以上。

连云港协鑫生物质发电有限公司从09年初开始，利用原有工厂厂区，对公司原有的2台75T/H循环流化床燃煤锅炉（CFB锅炉）进行了全燃生物质技术改造。经过8个月努力，实现了企业从燃煤到全燃生物质的根本转变，燃煤电厂成功升级为全燃生物质电厂。 目前连续运行已超过4年时间，运行情况稳定良好，达到了预期目标。

全燃技术改造的可行性

连云港协鑫发电有限公司地处连云港市赣榆县，赣榆县是一个农业生态县，生物质资源非常丰富，全县85万亩耕地面积，年产各种秸秆类生物质资源总量达到80万吨，扣除各种减量因素及农民自用量后，仍有40万吨左右的生物质资源可以供综合利用。同时连云港协鑫生物质发电有限公司前阶段，在循环流化床锅炉大比例（≥80%）掺烧生物质秸秆运行方面已摸索出较成熟经验，因此对循环硫化床燃煤锅炉进行全燃生物质改造是可能的。

生物质燃料的特性

北京国家煤炭质量监督检验中心对连云港及周边送检生物质样品的化验结果，见表1、表2所示：

表1、生物质工业分析及元素分析

表2 生物质灰成分分析

表3生物质灰熔融性分析

通过上表分析，生物质成分组成、特性、产地、气候及生产过程等变化很大，仍具有共性：

1.1 工业分析

送检样品很干水分较低，实际收购水分较大，从我们公司收购入炉情况看，水分有时会在40%左右。生物质的灰分一般较低，除稻壳和稻草在14%左右，其余都在6%以下；挥发份较高60%-80%，固定碳在10%-20%之间。

1.2元素分析

生物质应用基含碳在40%左右，氧量35%左右，氢5%左右，硫0.05%-0.2之间。生物质与煤炭对比，生物质为低炭燃料，属于清洁能源，含硫量少、含氯量小、含灰量低 ，生物质中有害物质，硫、灰份等，仅为中质烟煤的1/10左右（煤炭含硫一般高于0.8%）。同时，生物质燃烧时CO2的排放，和生物质生长时CO2的吸收，构成自然界的碳循环，因此，生物质能的利用，可有效减少SO2排放形成的大气污染，并实现温室气体CO2零排放 。.

1.3灰分分析

生物质的灰分中碱金属及氯在燃烧中会引起受热面的结渣、积灰及腐蚀。通过4年的运行锅炉的过热器、省煤器管道表面结渣积灰非常严重，2个月需要停炉清理一次。旋风分离器因积灰通流面积降低需要停炉清理。

1.4 发热量及自然堆积密度

生物质收到基地位发热量一般在13-16MJ/Kg之间，与锅炉设计煤种20.31MJ/Kg相比，发热量低很多。生物质堆积密度较小，一般在120-160kg/m3之间，平均密度仅为煤炭的1/8。生物质的单位热值密度比煤炭低的多，约为煤炭的1/10。由于生物质自身特点，生物质的入炉问题是改造的重点和难点之一。

1.5燃烧特性

生物质自身挥发份含量很高，而CFB锅炉主要是通过内部蓄热循环提高炉效。生物质在炉内燃烧时间短、循环倍率低是降低炉效的一个因素。

二、全燃生物质产生主要问题采取的对策：

2.1．结焦问题

生物质燃料的灰熔点低，玉米秆灰熔点DT 1100℃，麦秆灰熔点DT 940℃，棉花秆灰熔点DT 12200℃，树枝灰熔点DT1500℃，在燃烧时很容易引起炉膛内部结焦，解决结焦问题的关键是控制好温度。在运行中要注意在不影响锅炉效率的情况下控制好锅炉各个部分的温度加以控制：采用合理的风帽结构，确保在运行过程中床层流化均匀；控制锅炉床温800～900℃左右，炉膛出口烟温850～890℃左右，确保炉膛和布风板不结焦。

2.2．腐蚀问题

生物质燃料中的氯元素容易造成高温腐蚀和低温腐蚀。其中高温腐蚀主要发生在水冷壁和过热器处，其发生的条件有两个：一是由烟气温度和介质温度确定的工作点在腐蚀区，二是受热面管子附件是还原区。低温腐蚀主要在下级省煤器和空预器处，其发生的条件是管壁温度低于酸露点温度。针对高、低温腐蚀的情况，采取炉膛富氧燃烧、高温过热器最后两排管子采用喷涂处理、采用适当的排烟温度、空预器最后一排管组采用耐低温腐蚀的考登钢材料等解决。

2.3．高温粘结灰问题

生物质燃料中含有较多的碱金属，燃烧时容易在对流受热面形成高温粘结灰，堵塞烟道并引起积灰腐蚀，从而影响锅炉的效率和使用可靠性。针对高温粘结灰，可以采取及时补充循环物料，以加强内外循环冲刷作用、在过热器等易积灰处布置吹灰器、人工定期停炉清理冲洗等来解决。通过4年的运行锅炉的过热器、省煤器管道表面结渣积灰非常严重，2个月需要停炉清理一次。

2.4.飞灰问题

改变二次风布局，降低烟气上升速度，增加炉内循环，确保细的燃料颗粒一次燃尽，增加水冷壁的辐射热交换，减少旋风分离器中二次燃烧份额，在控制旋风分离器中烟气温度的同时，确保旋风分离器不结焦分离效率得以保障。降低飞灰热损失。

2.5 分离问题

生物质全燃改造后由于燃料品种质的改变，分离器磨损已经不存在，由于生物质的灰熔点较低，在分离器内会发生粘结，在旋风分离器四周增加吹扫风通过运行时间断扰动降低旋风分离器积灰，利用停炉进行清理可以解决此类问题。

结语

生物质全燃改造实现了锅炉改造的预期目标，系统运行正常，燃烧稳定，锅炉的热效率基本达到设计值。徐州电力试验中心试验报告认为：全燃生物质燃料时锅炉排烟温度及排烟氧量比纯燃用煤及掺烧时有所升高，因此排烟损失比较大。由于受热面没有改动，循环流化床燃煤锅炉进行全燃生物质改造后出力将有所下降，约下降为原来出力的80-85%左右。75 T/H循环流化床燃煤锅炉改燃生物质，出力约为60-65T/H左右。

09年9月完成1#、2#循环流化床燃煤锅炉全燃生物质改造并全燃生物质运行发电，至今已4年多时间，运行状况稳定良好。通过数年刻苦努力探索，系统和设备不断修改完善，运行方式不断调整优化，道路虽然曲折，但在燃煤锅炉全燃生物质改造和运行方面也积累了丰富的经验。

参考文献

1、《循环流化床鼓励理论设计与运行》 中国电力出版社 1997

第9篇：生物质资源的特点范文

20世纪70年代，国际上第一次石油危机使发达国家和贫油国家重视石油替代，开始大规模发展生物质能源。生物质能源是以农林等有机废弃物以及利用边际土地种植的能源植物为主要原料进行能源生产的一种新兴能源。生物质能源按照生物质的特点及转化方式可分为固体生物质燃料、液体生物质燃料、气体生物质燃料。中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。近两年，生物质能源在中国受到越来越多的关注，生物质能源利用取得了很大的成绩。沼气工程建设初见成效。截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量达到80亿立方米。到2006年底，建设农村户用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%，年产沼气87.0亿立方米，使7500多万农民受益，直接为农民增收约180亿元。生物质能源发电迈出了重要步伐，发电装机容量达到200万千瓦。液体生物质燃料生产取得明显进展，全国燃料乙醇生产能力达到：102万吨，已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。

（一）固体生物质燃料

固体生物质燃料分生物质直接燃烧或压缩成型燃料及生物质与煤混合燃烧为原料的燃料。生物质燃烧技术是传统的能源转化形式，截止到2004年底，中国农村地区已累计推广省柴节煤炉灶1.89亿户，普及率达到70%以上。省柴节煤炉灶比普通炉灶的热效率提高一倍以上，极大缓解了农村能源短缺的局面。生物质成型燃料是把生物质固化成型后采用略加改进后的传统设备燃用，这种燃料可提高能源密度，但由于压缩技术环节的问题，成型燃料的压缩成本较高。目前，中国（清华大学、河南省能源研究所、北京美农达科技有限公司）和意大利（比萨大学）两国分别开发出生物质直接成型技术，降低了生物质成型燃料的成本，为生物质成型燃料的广泛应用奠定了基础。此外，中国生物质燃料发电也具有了一定的规模，主要集中在南方地区的许多糖厂利用甘蔗渣发电。广东和广西两省（区）共有小型发电机组300余台，总装机容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣电厂。中国第一批农作物秸秆燃烧发电厂将在河北石家庄晋州市和山东菏泽市单县建设，装机容量分别为2×12兆瓦和25兆瓦，发电量分别为1.2亿千瓦时和1.56亿千瓦时，年消耗秸秆20万吨。

（二）气体生物质燃料

气体生物质燃料包括沼气、生物质气化制气等。中国沼气开发历史悠久，但大中型沼气工程发展较慢，还停留在几十年前的个体小厌氧消化池的水平，2004年，中国农户用沼气池年末累计1500万户，北方能源生态模式应用农户达43.42万户，南方能源生态模式应用农户达391.27万户，总产气量45.80亿立方米，相当于300多万吨标准煤。到2004年底，中国共建成2500座工业废水和畜禽粪便沼气池，总池容达到了88.29万立方米，形成了每年约1.84亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废物污水5801万吨，年发电量63万千瓦时，可向13.09万户供气。

在生物质气化技术开发方面，中国对农林业废弃物等生物质资源的气化技术的深入研究始于20世纪70年代末、80年代初。截至2006年底，中国生物质气化集中供气系统的秸秆气化站保有量539处，年产生物质燃气1.5亿立方米；年发电量160千瓦时稻壳气化发电系统已进入产业化阶段。

（三）液体生物质燃料

液体生物质燃料是指通过生物质资源生产的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。近年来，中国的生物质燃料发展取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产已初步形成规模。“十五”期间，在河南、安徽、吉林和黑龙江分别建设了以陈化粮为原料的燃料乙醇生产厂，总产能达到每年102万吨，现已在9个省（5个省全部，4个省的27个地（市））开展车用乙醇汽油销售。到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外实现了车用乙醇汽油替代汽油。

但是，受粮食产量和生产成本制约，以粮食作物为原料生产生物质燃料大规模替代石油燃料时，也会产生如同当今面临的石油问题一样的原料短缺，因此，中国近期不再扩大以粮食为原料的燃料乙醇生产，转而开发非粮食原料乙醇生产技术。目前开发的以木薯为代表的非食用薯类、甜高粱、木质纤维素等为原料的生物质燃料，既不与粮油竞争，又能降低乙醇成本。广西是木薯的主要产地，种植面积和总产量均占全国总量的80%，2005年，木薯乙醇产量30万吨。从生产潜力看，目前，木薯是替代粮食生产乙醇最现实可行的原料，全国具有年产500万吨燃料乙醇的潜力。

此外，为了扩大生物质燃料来源，中国已自主开发了以甜高粱茎秆为原料生产燃料乙醇的技术（称为甜高粱乙醇），目前，已经达到年产5000吨燃料乙醇的生产规模。国内已经在黑龙江、内蒙古、新疆、辽宁和山东等地，建立了甜高粱种植、甜高梁茎秆制取燃料乙醇的基地。生产1吨燃料乙醇所需原料－－甜高粱茎秆收购成本2000元，加上加工费，燃料乙醇生产成本低于3500元，吨。由于现阶段国家对燃料乙醇实行定点生产，这些甜高粱乙醇无法进入交通燃料市场，大多数掺入了低质白酒中。另外，中国也在开展纤维素制取燃料乙醇技术的研究开发，现已在安徽丰原生化股份有限公司等企业形成年产600吨的试验生产能力。目前，中国燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一种液体生物质燃料。生物柴油的原料来源既可以是各种废弃或回收的动植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻风树（学名小桐子）、黄连木等。中国生物柴油产业的发展率先在民营企业实现，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源发展公司等都建成了年生产能力l万～2万吨的生产装置，主要以餐饮业废油和皂化油下脚料为原料。此外，国外公司也进军中国，奥地利一家公司在山东威海市建设年生产能力25万吨的生物柴油厂，意大利一家公司在黑龙江佳木斯市建设年生产能力20万吨的生物柴油厂。预计中国生物柴油产量2010年前约可达每年100万吨。

二、中国生物质能源发展政策

为了确保生物质能源产业的稳步发展，中国政府出台了一系列法律法规和政策措施，积极推动了生物质能源的开发和利用。

（一）行业标准规范生产，法律法规提供保障

本世纪初，为解决大量库存粮积压带来的财政重负和发展石化替代能源，中国开始生产以陈化粮为主要原料的燃料乙醇。2001年，国家计划委员会了示范推行车用汽油中添加燃料乙醇的通告。随后，相关部委联合出台了试点方案与工作实施细则。2002年3月，国家经济贸易委员会等8部委联合制定颁布了《车用乙醇汽油使用试点方案》和《车用乙醇汽油使用试点工作实施细则》，明确试点范围和方式，并制定试点期间的财政、税收、价格等方面的相关方针政策和基本原则，对燃料乙醇的生产及使用实行优惠和补贴的财政及价格政策。在初步试点的基础上，2004年2月，国家发展和改革委员会等8部委联合《车用乙醇汽油扩大试点方案》和《车用乙醇汽油扩大试点工作实施细则》，在中国部分地区开展车用乙醇汽油扩大试点工作。同时，为了规范燃料乙醇的生产，国家质量技术监督局于2001年4月和2004.年4月，分别GBl8350－2001《变性燃料乙醇》和GBl8351－2001《车用乙醇汽油》两个国家标准及新车用乙醇汽油强制性国家标准（GBl835l一2004）。在国家出台相关政策措施的同时，试点区域的省份均制定和颁布了地方性法规，地方各级政府机构依照有关规定，加强组织领导和协调，严格市场准入，加大市场监管力度，对中国生物质燃料乙醇产业发展和车用生物乙醇汽油推广使用起到了重大作用。

此外，国家相关的法律法规也为生物质能源的发展提供保障。2005年，《中华人民共和国可再生能源法》提出，“国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料、鼓励发展能源作物，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系”。国家“十一五”规划纲要也提出，“加快开发生物质能源，支持发展秸秆、垃圾焚烧和垃圾填埋发电，建设一批秸秆发电站和林木质发电站，扩大生物质固体成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生产能力”。

（二）运用经济手段和财政扶持政策推动产业发展

除制定相应法律法规和标准外，2002年以来，中央财政也积极支持燃料乙醇的试点及推广工作，主要措施包括投入国债资金、实施税收优惠政策、建立并优化财政补贴机制等。一是投入国债资金4.8亿元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企业建设；二是对国家批准的黑龙江华润酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽丰原生化股份有限公司4家试点单位，免征燃料乙醇5%的消费税，对生产燃料乙醇实现的增值税实行先征后返；三是在试点初期，对生产企业按保本微利的原则据实补贴，在扩大试点规模阶段，为促进企业降低生产成本，改为按照平均先进的原则定额补贴，补贴逐年递减。

为进一步推动生物质能源的稳步发展，2006年9月，财政部、国家发展和改革委员会、农业部、国家税务总局、国家林业局联合出台了《关于发展生物质能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》，在风险规避与补偿、原料基地补助、示范补助、税收减免等方面对于发展生物质能源和生物化工制定了具体的财税扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，酝酿中与之配套的各项行政法规和规章也开始陆续出台。财政部2006年10月4日出台了《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》，该办法对专项资金的扶持重点、申报及审批、财务管理、考核监督等方面做出全面规定。该《办法》规定：发展专项资金由国务院财政部门依法设立，发展专项资金的使用方式包括无偿资助和贷款贴息，通过中央财政预算安排。

三、中国生物质能源发展中存在的主要问题

尽管中国在生物质能源等可再生能源的开发利用方面取得了一些成效，但由于中国生物质能源发展还处于起步阶段，面临许多困难和问题，归纳起来主要有以下几个方面。

（一）原料资源短缺限制了生物质能源的大规模生产

由于粮食资源不足的制约，目前，以粮食为原料的生物质燃料生产已不具备再扩大规模的资源条件。今后，生物质燃料乙醇生产应转为以甜高粱、木薯、红薯等为原料，特别是以适宜在盐碱地、荒地等劣质地和气候干旱地区种植的甜高粱为主要原料。虽然中国有大量的盐碱地、荒地等劣质土地可种植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以种植麻风树和黄连木等油料植物，但目前缺乏对这些土地利用的合理评价和科学规划。目前，虽然在西南地区已种植了一定数量的麻风树等油料植物，但不足以支撑生物柴油的规模化生产。因此，生物质燃料资源不落实是制约生物质燃料规模化发展的重要因素。

（二）还没有建立起完备的生物质能源工业体系，研究开发能力弱，技术产业化基础薄弱

虽然中国已实现以粮食为原料的燃料乙醇的产业化生产，但以其他能源作物为原料生产生物质燃料尚处于技术试验阶段，要实现大规模生产，还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作。以废动植物油生产生物柴油的技术较为成熟，但发展潜力有限。后备资源潜力大的纤维素生物质燃料乙醇和生物合成柴油的生产技术还处于研究阶段，一些相对成熟的技术尚缺乏标准体系和服务体系的保障，产业化程度低，大规模生物质能源生产产业化的格局尚未形成。

（三）生物燃油产品市场竞争力较弱

巴西以甘蔗生产燃料乙醇1980年每吨价格为849美元，1998年降到300美元以下。中国受原料来源、生产技术和产业组织等多方面因素的影响，燃料乙醇的生产成本比较高，目前，以陈化粮为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨3500元左右，以甜高粱、木薯等为原料生产的燃料乙醇的成本约为每吨4000元。按等效热值与汽油比较，汽油价格达到每升6元以上时，燃料乙醇才可能赢利。目前，国家每年对102万吨燃料乙醇的财政补贴约为15亿元，在目前的技术和市场条件下，扩大燃料乙醇生产需要大量的资金补贴。以甜高粱和麻风树等非粮食作物为原料的燃料乙醇和生物柴油的生产技术才刚刚开始产业化试点，产业化程度还很低，近期在成本方面的竞争力还比较弱。因此，生物质燃料成本和石油价格是制约生物质燃料发展的重要因素。

（四）政策和市场环境不完善，缺乏足够的经济鼓励政策和激励机制

生物质能源产业是具有环境效益的弱势产业。从国外的经验看，政府支持是生物质能源市场发育初期的原始动力。不论是发达国家还是发展中国家，生物质能源的发展均离不开政府的支持，例如投融资、税收、补贴、市场开拓等一系列的优惠政策。2000年以来，国家组织了燃料乙醇的试点生产和销售，建立了包括燃料乙醇的技术标准、生产基地、销售渠道、财政补贴和税收优惠等在内的政策体系，积累了生产和推广燃料乙醇的初步经验。但是，由于以粮食为原料的燃料乙醇发展潜力有限，为避免对粮食安全造成负面影响，国家对燃料乙醇的生产和销售采取了严格的管制。近年来，虽有许多企业和个人试图生产或销售燃料乙醇，但由于受到现行政策的限制，不能普遍享受到财政补贴，也难以进入汽油现有的销售渠道。对于生物柴油的生产，国家还没有制定相关的政策，特别是还没有生物柴油的国家标准，更没有生物柴油正常的销售渠道。此外，生物质资源的其它利用项目，例如燃烧发电、气化发电、规模化畜禽养殖场大中型沼气工程项目等，初始投资高，需要稳定的投融资渠道给予支持，并通过优惠的投融资政策降低成本。中国缺乏行之有效的投融资机制，在一定程度上制约了生物质资源的开发利用。

四、中国生物质能源未来的发展特点和趋势

（一）逐步改善现有的能源消费结构，降低石油的进口依存度

中国经济的高速发展，必须构筑在能源安全和有效供给的基础之上。目前，中国能源的基本状况是：资源短缺，消费结构单一，石油的进口依存度高，形势十分严峻。2004年，中国一次能源消费结构中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然气占2.6%，水电等占7.0%；一次能源生产总量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然气占3.O%，水电等占7.9%。这种能源结构导致对环境的严重污染和不可持续性。中国石油储量仅占世界总量的2%，消费量却是世界第二，且需求持续高速增长，1990年的消费量刚突破1亿吨，2000年达到2.3亿吨，2004年达到3.2亿吨。中国自1993年成为石油净进口国后，2005年进口原油及成品油约1.3亿吨，估计2010年将进口石油2.5亿吨，进口依存度将超过50%。进口依存度越高，能源安全度就越低。中国进口石油的80%来自中东，且需经马六甲海峡，受国际形势影响很大。

因此，今后在厉行能源节约和加强常规能源开发的同时，改变目前的能源消费结构，向能源多元化和可再生清洁能源时代过渡，已是大势所趋，而在众多的可再生能源和新能源中，生物质能源的规模化开发无疑是一项现实可行的选择。

（二）生物质产业的多功能性进一步推动农村经济发展

生物质产业是以农林产品及其加工生产的有机废弃物，以及利用边际土地种植的能源植物为原料进行生物能源和生物基产品生产的产业。中国是农业大国，生物质原料生产是农业生产的一部分，生物质能源的蕴藏量很大，每年可用总量折合约5亿吨标准煤，仅农业生产中每年产生的农作物秸秆，就折合1.5亿吨标准煤。中国有不宜种植粮食作物、但可以种植能源植物的土地约l亿公顷，可人工造林土地有311万公顷。按这些土地20%的利用率计算，每年约可生产10亿吨生物质，再加上木薯、甜高粱等能源作物，据专家测算，每年至少可生产燃料乙醇和生物柴油约5000万吨，农村可再生能源开发利用潜力巨大。生物基产品和生物能源产品不仅附加值高，而且市场容量几近无限，这为农民增收提供了一条重要的途径；生物质能源生产可以使有机废弃物和污染源无害化和资源化，从而有利于环保和资源的循环利用，可以显著改善农村能源的消费水平和质量，净化农村的生产和生活环境。生物质产业的这种多功能性使它在众多的可再生能源和新能源中脱颖而出和不可替代，这种多功能性对拥有8亿农村人口的中国和其他发展中国家具有特殊的重要性。

（三）净化环境，进一步为环境“减压”

随着中国经济的高速增长，以石化能源为主的能源消费量剧增，在过去的20多年里，中国能源消费总量增长了2.6倍，对环境的压力越来越大。2003年，中国二氧化碳排放量达到8.23亿吨，居世界第二位。2025年前后，中国二氧化碳排放量可能超过美国而居首位。2003年，中国二氧化硫的排放量也超过了2000万吨，居世界第一位，酸雨区已经占到国土面积的30%以上。中国二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均来自燃煤。预计到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量将分别超过中国环境容量30%和46%。《京都议定书》已对发达国家分配了2012年前二氧化碳减排8%的指标，中国是《京都议定书》的签约国，承担此项任务只是时间早晚的问题。此外，农业生产和废弃物排放也对生态环境带来严重伤害。因此，发展生物质能源，以生物质燃料直接或成型燃烧发电替代煤炭以减少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以减少碳氢化物、氮氧化物等对大气的污染，将对于改善能源结构、提高能源利用效率、减轻环境压力贡献巨大。

（四）技术逐步完善，产业化空间广阔

从生物质能源的发展前景看，第一，生物乙醇是可以大规模替代石化液体燃料的最现实选择；第二，对石油的替代，将由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，FFVs（灵活燃料汽车）促进了生物燃油生产和对石化燃料的替代，生物燃油的发展带动了传统汽车产业的更新改造；第四，沼气将规模化生产，用于供热发电、（经纯化压缩）车用燃料或罐装管输；第五，生物质成型燃料的原料充足，技术成熟，投资少、见效快，可广泛用于替代中小锅炉用煤，热电联产（CHP）能效在90%以上，是生物质能源家族中的重要成员；第六，以木质纤维素生产的液体生物质燃料（Bff。）被认为是第二代生物质燃料，包括纤维素乙醇、气化后经费托合成生物柴油（FT柴油），以及经热裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通过技术研发还将开拓新的资源空间。工程藻类的生物量巨大，如果能将现代生物技术和传统育种技术相结合，优化育种条件，就有可能实现大规模养殖高产油藻。一旦高产油藻开发成功并实现产业化，由藻类制取生物柴油的规模可以达到数千万吨。

据专家预测估计，到2010年，中国年生产生物燃油约为600万吨，其中，生物乙醇500万吨、生物柴油100万吨：到2020年，年生产生物燃油将达到1900万吨，其中，生物乙醇1000万吨，生物柴油900万吨。