我國生物能源發展潛力及技術戰略

能源是人類社會生存和發展的必需品。化石資源的過度消耗引發石油短缺和氣候變暖，已成為影響人類社會持續發展的重大問題，尋找石油替代產品成為全球共識。來源于生物質的能源具有環境友好和可再生性，在滿足未來社會能源需求，特別是交通燃料需求中扮演重要角色，同時在推動化學工業可持續發展中將發揮重要作用，必將引領世界跨入強勁增長的生物經濟時代。

一、國際發展的現狀和趨勢

（一）生物能源開發成為國家發展戰略，得到政府的大力支持

2000年，美國通過了《生物質研究開發法案》，啟動了生物質能源研究計劃，吹響了進軍生物能源的號角。美國總統布什在2007年的《國情咨文》中提出了“10年減20%”的目標，即用10年的時間使汽油消費下降20%，要達到這個目標，其生物燃料的產量在現有的基礎上再增加七倍，達到350億加侖（1.05億噸）。目前，美國在生物能源的研發投入已超過10億美元，白宮在2007年農業議案中提議為纖維素乙醇開發提供12億美元的撥款和21億美元的貸款。巴西、德國、英國、日本等國政府都大幅度增加對生物能源的研發投入，并提出了中長期發展的具體目標。不少國家在加快生物能源產業發展上推出了免稅或補貼政策，如美國對燃料乙醇每升補貼51美分，德國通過稅收調控，使生物柴油售價比普通柴油便宜15歐分。

（二）生物能源產業發展迅猛，吸引社會資金的競相投入

2006年全球燃料乙醇和生物柴油產量分別達到4050萬噸和540萬噸，比2001年增長了2倍和3倍。根據2007年3月CleanEdge資訊公司的研究報告，今后十年清潔能源的投資將增長三倍，使全球清潔能源技術市場達到2260億美元。在礦物質燃料替代品市場中，生物燃料占很大市場份額，2006年全球生物燃料銷售額達到205億美元，預計2016年將增長到800億美元以上。國際上對生物燃料的風險投資從2005年的6.47億美元上升到2006年的28億美元，大量資金流入美國的燃料乙醇產業。

（三）生物能源產學研聯盟加速形成，石油巨頭成為創新的主體

自2000年以來，雪佛龍公司(Chevron)在可再生能源研發方面投入超過15億美元，它與美國可再生能源國家實驗室、加州大學戴維斯分校、佐治亞大學聯合成立戰略研究聯盟，開發纖維素乙醇制造技術。英國石油公司（BP）在2006年后10年內將投資5億美元創建生物科學能源研發中心，將與美國和英國的主要大學合作，集中開發從作物和有機物質生產生物燃料。為了滿足世界對可再生運輸燃料增長的需求，BP公司與杜邦公司組建聯盟，開發生產新一代生物燃料，該聯盟的第一個產品就是生物丁醇，將于近期在英國面市。巴西、西班牙、澳大利亞、馬來西亞等國的私有企業都大肆進軍生物燃料市場，石油化工巨頭成為生物能源技術發展的主體。

（四）生物質利用技術多元化，第二代生物能源開發成為重點。

考慮到全球糧食安全問題，以纖維素等非糧原料生產開發的第二代生物能源產品受到國際社會的高度重視。“第二代生物能源”不與糧油爭地，直接利用農業秸稈、木材、木屑以及動物糞便等作為能源原料。對農業廢料的循環利用保證了生物能源的可持續發展，解決了當前生物燃料生產過程耗費更多能源的問題。2007年3月，美國能源部投資3.85億美元資助6家纖維素乙醇生產企業，計劃在2011年使生產成本與玉米乙醇相當，實現纖維素乙醇生產技術的商業化。丁醇是一種優于乙醇的新型燃料，利用纖維素生產丁醇正引起越來越多的關注。為了進一步降低生物質成本，開發纖維素含量高的能源植物也是研究開發的熱點。

二、我國生物能源發展的現狀和潛力

（一）政府高度重視，生物能源開發迎來歷史發展機遇

2006年出臺的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要》和2007年出臺的《生物產業發展規劃綱要》都將生物能源的研究開發列為重點。“十一五”期間，國家支撐計劃、高技術發展計劃和高技術產業發展計劃都紛紛加大對生物能源的研發投入，科技部、發改委、中科院、農業部都對生物質開發設立專項，累計研發投入在8億元以上。2007年9月中國政府專門發布了《可再生能源中長期發展規劃》，將生物能源確立為可再生能源的重要組成部分，制定了到2020年我國生物能源的具體發展目標。生物質資源豐富的地方政府，也將生物能源開發作為地方經濟發展的重點，我國生物能源開發正迎來前所未有的歷史發展機遇。

（二）產業巨頭紛紛介入，民營企業異軍突起。

2006年我國乙醇總產量約350萬噸，其中燃料乙醇產量達到130萬噸，位居世界第三。以廢棄油脂為原料生產的生物柴油達到6萬噸，農村沼氣產量突破1.7億立方米。中糧集團通過資本運作，控股參股了國家投資建設的3家乙醇企業。中國石化和中國石油也分別在廣西、新疆、河北、四川等地建設生物燃料生產企業。民營企業以其敏銳的市場嗅覺和果斷的決策機制已在占據國內生物燃料的半壁江山，從事生物能源開發的民營企業已有數十家。山東金沂蒙集團以木薯為原料生產20萬噸乙醇并投資建設15萬噸生物丁醇，成功探索了非糧原料制造化學品的循環經濟模式，福建龍巖新能源公司利用餐飲廢油生產生物柴油并成功在英國上市，成為世界上首家利用廢棄油脂商業化生產生物柴油的上市企業。

（三）市場需求巨大，生物質資源潛力無限

2006年我國進口原油1.45億噸，對外依存度44%，其中車用燃油占石油消費總量的35%，并以每年15-16%的速度增長。滿足國內車用燃油的需要必須發展燃料乙醇。國家燃料乙醇發展規劃確定到2010年燃料乙醇使用量達到300萬噸，到2020年突破1000萬噸，可見生物燃料在我國有巨大的市場需求。我國雖人多地少，但荒地面積約2.12億公頃，若開發種植適宜的能源植物，每種植開發1000萬公頃能源植物，相當于增加4500萬噸石油（一個大慶油田）的年生產能力，潛力巨大。

三、我國生物能源發展的技術戰略

（一）發展原則

我國生物能源發展必須貫徹科學發展觀，大力加強技術創新，堅持有利于緩解我國“三農”、能源和環境問題，促進資源節約和循環利用；在原料開發利用上堅持不與民爭糧，不與糧爭地，立足農林廢棄物和非糧原料，開拓非耕地種植；在產品開發上堅持以燃料乙醇和生物柴油為主，大力開發生物丁醇等生物基化學品，實現石油化工產品的部分替代；在國家政策扶持上堅持以提升企業技術創新能力為主，引入緊盯市場、靈活機動的財稅補貼政策。

（二）發展重點

——依靠生物技術，大力培育新型能源植物。開發能源植物是生物能源長遠發展的必然趨勢。國外已開始培育種植耐旱耐寒耐鹽堿、生長快、產量高的“能源草”。我國有著豐富的能源植物品種資源，通過生物技術，培育適合我國非耕地種植的能源植物，將從根本上解決生物質原料的供應不足問題。

——大力加強薯類發酵生產燃料乙醇、丁醇等產品的技術攻關，發展中國特色的生物能源產業。木薯是生產生物能源產品的優質原料，我國廣西、云南、海南等地有發展木薯產業優越條件。我國是世界紅薯生產大國，占世界產量的90%。充分利用好木薯、紅薯資源，加強薯類開發乙醇、丁醇等產品的綜合配套技術攻關，進一步降低成本，提高全利用的技術水平，形成中國特色和優勢的生物能源產業。

——建立生物質加工轉化技術平臺，加速纖維素利用領域的技術創新。纖維素利用問題是世界難題，也是當前高技術領域競爭的焦點。我國應把它作為戰略高技術進行重點布局，建立綜合性的生物質加工轉化技術平臺，系統研究纖維素預處理技術、酶解技術、發酵技術和分離技術以及氣化、液化技術，應用現代化工技術，開發系列生物基產品，力爭在此領域進入國際先進行列。

（三）發展措施

——設立國家重點科技專項，整合現有資源，集成技術攻關。生物能源將打造千億元的新興產業、促進萬億元傳統化工產業的持續發展，其產業鏈從農村延伸到城市，涉及農業、化工、能源、環保等行業，具有跨學科、跨行業、跨地區的特點。通過設立國家重點科技專項的方式，集成各部門、各行業和各學科的優勢力量，通過聯合攻關，才能有效解決各環節的關鍵技術問題，加速推進我國生物能源技術的產業化。

——成立產學研戰略聯盟，把技術創新要素集中向龍頭企業集聚，迅速提升產業的國際競爭力。我國在生物能源領域研究開發已有較好的技術基礎，巨大的市場需求正吸引了中國石化、中國石油、中國海洋石油天然氣公司、中糧集團等大型企業集團的投入生物能源產業，通過國家政策引導，建立產學研戰略聯盟，將加速該領域的技術突破，提升企業的技術創新能力和產業的國際競爭力。

——加強技術創新能力建設，搭建生物能源開發的長效平臺。我國在生物能源開發領域，缺乏專業研究機構，美國、歐盟都設有專門的研究中心。選擇有條件的科研院所建立生物能源重點實驗室、在優勢企業建立工程技術研究中心和企業技術中心。

——加強國際技術交流和合作，盡快實施可再生能源國際科技合作計劃。發達國家希望發展中大國在能源供給上自立，減少市場競爭并承擔更多減少溫室氣體排放義務，因此非常愿意在生物能源開發方面合作并愿意轉讓該領域的最新技術，國際組織和機構也非常愿意資助該領域的合作。科技部和發改委近期發布了《可再生能源國際科技合作計劃》，應重點部署生物能源的國際合作并盡快使該計劃落到實處。