我国生物能源产业现状及展望

《“十四五”生物经济发展规划》从四个方面部署培育生物经济支柱产业，分别为加快生物技术赋能健康产业，加快生物育种技术赋能生物农业产业，加快生物制造技术赋能生物能源和生物环保产业，以及加快信息技术赋能生物信息产业。

关于如何加快生物制造技术赋能生物能源和生物环保产业，在中国的碳达峰、碳中和目标下，中国正在积极推进绿色低碳能源的发展。重点发展高性能生物环保材料和生物制剂、功能型微生物、酶制剂，助力环境保护和污染治理，开展新型生物质能技术研发与培育，推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。

发展生物质能产业本身就具有很强的公共服务属性，很大程度将解决农林废弃物、生活垃圾等对生态环境的破坏，因此重点应考量节能环保效果和社会效益。在“双碳”目标下，以及此次国家发改委的发文，生物质能产业发展将迎来一定的机遇，但仍然充满挑战。

一、生物能源简介

生物能源是太阳能以化学能形式储存在生物中的一种能量形式，以生物质为载体，是一种绿色可再生能源。生物能源来源广泛，原料多样化，几乎所有有机物均可用作原料。其中包括糖质原料，如菊芋、甘蔗、甜高粱等；淀粉原料，如玉米、甘薯、木薯等；木质纤维素原料，如柳枝稷、芒草、农作物秸秆、林木废弃物等，非食用油脂原料，如油菜、向日葵、棕榈、花生、麻疯树、油楠、续随子等，以及其它有机废弃物，如动物废弃物、城市垃圾等等。

合理开发利用可再生生物能源，可以缓解能源危机，减少温室气体排放，维持碳平衡。且生物能源产业是一种土地密集型能源生产形式，大力发展生物能源产业可以解决三农问题。例如，生物育种技术的进步极大地促进动植物营养价值的改进、抗病性的增强以及产量的提高，全球转基因作物种植面积已占全部耕地面积的12%，帮助农民获益累计超过1500亿美元。生物制造产品比传统石化产品平均节能30%~50%，减少环境影响20%~60%，微生物及其组成成分正在越来越多地被用于清除工业废物、修复生态系统。生物质能正在成为推动能源生产消费革命的重要力量，基于碳素循环利用的绿色经济模式正逐步建立。

二、我国生物能源产业现状

目前世界生物能源开发可分为3个板块，一是以生物乙醇为代表的美巴板块；二是突出环保和产品多元化的欧洲板块；三是起步较晚的跟进板块，有中国、日本、印度等国。在产品上，领跑的是生物乙醇，随后是固体燃料、沼气和生物柴油等。世界各国对生物能源开发投入了前所未有的关注，以生物质为原料转化的生物柴油、生物酒精、生物制氢等新型生物能源陆续被研发，并制定了相应计划，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等。

当前我国生物能源产业规模日益扩展，经济和社会效益显著提升，市场需求不断扩大，政策导向更为积极。生物能源产业兼具经济和社会双重效益，符合可持续发展的理念，加快了农业转型的步伐，带动了农村的就业问题和经济发展，使得我国的生物能源产业市场规模不断上升。

·我国生物能源的面临的问题

我国生物能源由于起步较晚，生物炼制技术落后于美国、巴西等先进国家，且目前产业化、商品化规模小，这对于生物炼制产品的经济和环境竞争力有很大影响。这一点突出体现在产品生产效率相关指标上，如能耗、水耗等。受综合原料、技术等因素影响，以生物燃料为代表的生物炼制企业普遍存在产品成本较高的问题，且生物能源所需原材料的来源和质量也受到一定的限制。此外，在环境方面，生物质转化过程、生物燃料生产及相应的三废处理对于土壤与水资源的质量的影响不可忽视。

（1）我国生物能源生产技术以及研发较为落后，产业规模较小。使得我国生物能源产业和科研机构都比较少，很多科技力量和技术研发设备等都与国外存在着较大的落差，发展过程中存在着一定的滞后，限制了我国生物能源的技术发展。例如在发电领域，根据国家能源局的统计，截至2021年底，我国生物质能发电装机3798万千瓦，仅占可再生能源发电装机总量的3.57%，根据中国电力企业联合会发布的《2021-2022年度全国电力供需形势分析预测报告》显示，到2022年底，我国非化石能源总装机合计将达13亿千瓦。其中，生物质能发电装机4500万千瓦，仅占我国非化石能源发电总装机的3.46%。除此之外，我国在农业机械化、智能化、自动化方面的发展水平还存在着一定的缺陷，针对于农林废弃物的处理方式也比较落后。

（2）我国的耕地资源非常丰富，为生物能源产业发展创造了空间。但是，我国生物能源对于该资源的利用率比较低，主要是由于我国农业分布比较分散，原料收集难度较大，再加上季节等诸多因素影响，使得很多原料供给断断续续。以农林生物质发电为例，其原料农作物秸秆、林业废弃物等相对分散，收集相对困难，耗时耗力，且这类原料体积大，运输成本较高，导致整体成本较高。

（3）生物能源所需的原材料质量成为产业化盈利的关键因素。原材料质量决定了其转化的成本、转化效率和二次污染。原料制约生物能源发展的一个典型案例就是我国的生物柴油。目前，发展生物柴油产业的主要障碍是生产成本高，以油菜籽为原料的生物柴油，其成本70%以上是原料费用。因此，是否拥有充足、低值和高品质的原料来源是发展生物燃料产业的前提。大部分非粮作物的种植主要需要利用各类边际土地，种植地域分布上相对于粮食更加分散，并且都有一定地域局限性，也增加了原料收集运输的困难，也极大地限制了生产企业的选址。

三、思考与展望

发展生物能源将涉及农业、化工、生物、环境等多个领域，应对我国生物能源产业的发展现状，应采取完善配套政策扶持、完善国际贸易准则、提高生物能源质量、生物炼制与石油炼制一体化、坚持可持续发展和清洁生产等对策。

提高生物能源质量主要着眼于能源作物与能源植物的培育与种植、能源作物生物质相关降解转化技术的创新与优化；从源头或本质上解决生物能源原料质和量的问题，针对不同能源作物结构与组成特点，设计出低成本、高效率和少二次污染的方法与途径，并对残余生物质再利用，以提高其综合利用价值。另一方面，将生物炼制企业与大型石化企业的生产过程结合起来，对公用工程、副产品综合利用及控制管理流程进行优化配置，可产生显著的协同效应，创造良好的经济、社会和环境效益。

清洁生产，实现综合利用、循环利用、尽量减少排放和能耗；将能源开发与废物处理结合起来，如在生物制氢中可以优先考虑以城市垃圾和工业废水为原料；在整体、协调、再生、循环的前提下合理建设以生物能源为纽带的生态产业园，如沼气工程等。在综合利用时，除考虑近期重点发展生物燃料外，也应规划中期和长远发展，便于在未来增加产品种类，扩大生产规模。这就需要在当前产业规划、项目和企业配套设施建设等问题上做到远近兼顾，综合考虑。同时，注重人才培养与关键技术攻坚，建设国家级、区域性研究开发平台，建成中国可持续能源体系。

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