生物質燃料市場前景范文
時間：2023-10-26 17:32:01
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篇1
[作者簡介]寧世梅，博白縣第三高級中學一級教師，廣西博白537600；龍裕偉，廣西社會科學院副研究員，廣西南寧530022
[中圖分類號]F40 [文獻標識碼]A [文章編號]1672―2728(2007)04―0082―03
當前全球性能源危機凸顯能源在人類可持續發展中的戰略地位，燃料乙醇作為一種十分重要的可再生能源，備受全球關注。我國當前優先發展能源工業，大力發展可再生能源，擴大生物質固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產能力，把推廣使用車用乙醇汽油作為一項重要的能源戰略。對于擁有燃料乙醇生物質資源優勢，又有一定產業基礎的廣西來說，做大做強燃料乙醇產業，既面臨重要發展機遇，同時也面對挑戰。
一、廣西燃料乙醇產業發展狀況與規劃
廣西地處亞熱帶，生物質資源豐富，具有良好的發展生物乙醇、燃料乙醇的自然條件。目前廣西利用木薯資源生產乙醇的企業有20多家，其中規模較大的年產木薯酒精10萬噸的企業1家，年產木薯酒精8萬噸的企業1家。廣西還有一批以甘蔗為原料的制糖企業設有酒精車間。2005年，全區乙醇生產能力50萬噸，產量30萬噸。
在石油危機的沖擊和影響下，廣西十分重視生物質能的開發與利用，將發展燃料乙醇產業納入廣西“十一五”發展規劃，還專門制定了廣西生物產業發展“十一五”規劃。將主要發展以木薯燃料乙醇、生物柴油、沼氣、成型復合燃料等重點項目，力爭在“十一五”期間把生物質產業建設為廣西的支柱產業。目前，廣西成立了自治區生物質產業工程領導小組，發展木薯制取燃料乙醇生產的方案已報國家發改委。
二、廣西發展燃料乙醇產業的有利條件與不利因素
(一)有利條件
廣西發展燃料乙醇產業的有利條件主要有三個方面：
1．廣西是全國最主要的熱帶作物種植區，擁有我國最多的適宜種植木薯、甘蔗等生物質資源的土地資源。廣西擁有適宜種植木薯、甘蔗等生物質資源的熱帶作物種植面積11.4萬平方公里，占全國熱作區總面積的38.5％，列全國第一位，比列第二位的云南省高出12.1個百分點(3.6萬平方公里)。
2．廣西種植木薯、甘蔗作物有著悠久的歷史，是全國最主要的木薯產區和甘蔗產區，具有較好的產業基礎。2005年，廣西種植木薯404.25萬畝，產量173.61萬噸，均占全國總量的60％以上；廣西甘蔗種植面積1121.4萬畝，產量5154.69萬噸，2005/2006年榨季全區產混和糖537.7萬噸，產糖量占全國總產量的61％，廣西糖業的龍頭地位進一步得到鞏固。
3．發展燃料乙醇產業面臨重大發展機遇，市場前景廣闊。燃料乙醇的生產發展及其推廣使用，隨著國際石油市場和價格的波動幾經起伏。但近年受到世界石油資源緊缺、原油價格不斷攀升、環境壓力日益加重的影響，作為綠色可再生能源的燃料乙醇，再次受到世界各國的關注，并形成了新一輪的快速發展趨勢。可以預見，隨著燃料乙醇技術的日益成熟及其成本的降低、效益的提高，其在人類社會可持續發展中的地位和作用將會越來越重要，市場前景十分廣闊。
(二)制約因素
在看到有利條件的同時，也要看到制約因素，以趨利避害。
1．技術因素。首先是木薯種植技術水平較低，高產優質木薯新品種覆蓋率低，粗放栽培、粗放管理，木薯產量低。其次，木薯加工技術水平落后，木薯產業大中型企業僅1家，企業規模小，眾多“散亂”的小淀粉廠、小酒精廠的技術裝備普遍陳舊、過時、落后。最后，“三高一難”等技術難題。用木薯生產燃料乙醇，要克服酒精生產的“三高一難”――“糧耗高、能耗高、成本高、酒精糟液處理難”，實現節糧、節能、降低成本和清潔生產。深度開發木薯酒精糟液飼料資源；擴大二氧化碳、雜醇油、酣酯酒精等副產品的綜合利用和增值途徑；以綜合利用效益沖減酒精的成本，以技術進步創效益與石油燃料競爭。
2．原材料因素。按照規劃，“十一五”時期，廣西燃料乙醇產業以木薯燃料乙醇生產為主。理論上，廣西也可以以甘蔗為原料發展甘蔗燃料乙醇產業。無論是以木薯為原料，還是以甘蔗為原料，廣西燃料乙醇產業在廣西區內都會直面其他產業的挑戰，主要是糖業、淀粉工業、蠶絲綢產業乃至煙業。關鍵環節在于這幾類產業均依賴廣西的土地資源，都在爭土地。
(1)糖業是廣西“十一五”時期重點發展的6大優勢產業之一，是廣西重要的利稅“大戶”，廣西木薯淀粉產業乃至木薯乙醇產業在中近期仍將無法取代其地位。今后一個時期，糖業乃至甘蔗種植面積仍將是優先保障與發展的。
(2)廣西木薯淀粉產業仍有較大的發展空間，關鍵因素在于國內淀粉市場需求量大、缺口大、利潤可觀，廣西木薯原料短缺問題突出。近年，由于木薯原料不足，廣西的淀粉廠最早在10月下旬開榨，最遲在次年的3月上旬停榨，中間除去春節等假日停榨的時間，工廠的加工期最多只有4個月左右。各淀粉廠、酒精廠為爭搶原料，2005～2006年榨季鮮薯收購價格一度超過450元／噸，有的淀粉廠在榨季中期由于原料價格過高而停榨。目前廣西仍有一批在建或擬建的木薯加工項目(包括淀粉廠和酒精廠)，建成投產后，木薯原料短缺的矛盾將更加突出。
(3)蠶絲綢產業和煙草產業也是廣西大力發展的產業，尤其是蠶絲綢產業的市場發展勢頭迅猛，也將會與木薯乙醇產業爭奪土地資源，從而使廣西燃料乙醇產業發展面臨更加突出的原料供應短缺問題。
廣西燃料乙醇產業除了受到廣西區內原材料供應所制約，還受到國內乃至國際市場原材料供應所制約。廣西的木薯產量占到全國的60％～70％，此外木薯原料較多的是廣東省和海南省，均為當地企業消耗，其余省份產量極少，因此從外省調入木薯原料是不可行的，只能從國外進口。但是根據FAO統計，世界木薯的年產量雖然已接近2億噸，但大部分是供人類直接消費，真正進入國際貿易的只有600萬噸左右的木薯制品(相當于1800萬噸鮮薯)，絕大部分來自泰國和越南。我國從2001年起，每年均進口超過200萬噸的木薯制品。由于這兩個國家的木薯產業結構和廣西是雷同的，從原料到產品都存在競爭，所以這個來源可能存在不穩定的因素。
3．市場因素。燃料乙醇是石油的替代產品，
燃料乙醇產業與石油產業之間存在高度競爭關系，直接受到石油景氣水平的左右。如果國際市場上石油供過于求，或供求平衡，石油價格比較合理或偏低，那么，燃料乙醇產業就會在產業成本偏高、政府扶持力度不夠的情況下，難以有大的發展。從當前國際石油價格行情來說，相當于每桶石油熱值的燃料乙醇的成本應低于50美元才有盈利空間。由于直接受到國際石油市場行情的牽制，燃料乙醇的市場穩定性較差，市場風險較大。
另外，廣西燃料乙醇產業還直面國內、國際同業市場的競爭與挑戰。國內除了黑龍江、吉林、河南、安徽4個試點省，廣東省正在上馬國內首家以木薯和甘蔗為原料生產車用燃料乙醇的大型環保能源項目――廣東燃料乙醇項目，首期投資6.86億元，設計年產燃料乙醇50萬噸。除此之外，目前國內醞釀建設燃料乙醇項目的省份還有四川、云南、山東、內蒙古、福建、遼寧、河北、新疆、陜西、寧夏和江蘇等。可以預見，在未來幾年，全國性的燃料乙醇“大戰”一觸即發，廣西將會直面激烈的國內市場競爭。同時，國際上燃料乙醇產品及其原材料的市場供求狀況也會對廣西燃料乙醇產業發展產生影響作用。
4．盈利因素。燃料乙醇產品成本與汽油相比，其成本高，盈利性差。凡是生產生物燃料乙醇的國家，都對其實行政策扶持。按照國家計劃，定點生產燃料乙醇的企業，財政補貼將逐年遞減，直至2008年完全取消。為了保持盈利，在補貼取消之前，燃料乙醇生產企業的首要任務是降低生產成本。
三、做大做強廣西燃料乙醇產業的對策建議
(一)調控燃料乙醇產業發展規模，不能盲目發展、快速擴張
主要理由和依據是：(1)燃料乙醇產業受木薯原料“瓶頸”制約。(2)國內燃料乙醇產業將面臨比較激烈的市場競爭，市場風險大。(3)今后一個時期廣西擴大木薯原料種植規模的空間有限，以甘蔗為燃料乙醇主要原料來源的可能性也不大。
針對上述問題，廣西在發展燃料乙醇產業過程中，首先要考慮原材料供應問題，不能盲目擴大發展規模。根據廣西燃料乙醇原料來源的現實性(包括區內來源、國內來源和國際市場供應)，“十一32"時期廣西發展100萬噸燃料乙醇的產能，其規模偏大，建議控制在50萬～70萬噸的幅度，待技術條件、市場條件等因素相對成熟后，再不斷擴大燃料乙醇產業規模。
(二)上規模、高起點地發展燃料乙醇企業
在當前國際石油市場價格水平下，燃料乙醇產品成本高、市場價格高，與石油產品相比，缺乏市場競爭能力，必須十分重視新技術的開發和應用，以期不斷降低生產成本，提高燃料乙醇的市場競爭力。發展燃料乙醇企業，應當堅持上規模、高起點、技術先進的原則。以期實現規模效益、降低能源消耗、提高原料利用水平，從而達到降低單位成本的目的。建議廣西新建或改建燃料乙醇企業時，其產能規模應在10萬噸以上。
(三)鼓勵發展混合原料型燃料乙醇企業
由于廣西區內、國內乃至國際市場上木薯、甘蔗原料的緊缺，發展燃料乙醇產業必須從廣西的實際出發、從市場供求狀況出發，來考慮燃料乙醇產業的原料供給問題，優化燃料乙醇的原料配置。廣西應當以木薯為主導，積極發展薯、蔗、稻、蜜以及玉米等原料混合的燃料乙醇企業。其主要優點有四：一是可以緩解木薯原料之不足；二是可以在糖業市場價格下跌情況下，將原定供應糖業的原料蔗用于燃料乙醇生產，保障甘蔗價格的相對穩定性以及蔗農的利益；三是可以增加糖業副產品糖蜜的附加值以及糖廠的收益；四是可以保障燃料乙醇原料來源的穩定性及其產業發展的可持續性，這在技術上也是可行的。
(四)“抓大放小”，關停、淘汰一批技術落后、污染大、能耗高的木薯淀粉企業和木薯酒精企業。優化木薯產業組織結構
目前廣西共有木薯淀粉企業和木薯酒精企業200多家，絕大多數為小企業。這些小企業普遍存在技術落后、污染大、能耗高、效益低等問題，不能適應新型工業化發展以及經濟社會可持續發展的要求。應當根據國家產業政策、環保政策以及其他政策的規定，對這些小企業進行全面清理整頓，凡是不符合政策要求，又無力進行技術改造的，均應予以關停、淘汰。這樣，在一方面使當地生態環境得到改善的同時，還可以杜絕它們與技術水平較高、環保條件好的大中型燃料乙醇企業爭原料的問題，從而有利于優化廣西燃料乙醇產業發展的市場環境，促進燃料產業的健康發展。
(五)延長燃料乙醇產業鏈，培育發展燃料乙醇產業集群
發展燃料乙醇產業，涉及農業種植和養殖、乙醇及其副產品生產、石油調配、汽車制造、環保、商業銷售乃至乙烯生產、現代石油化工和燃料乙醇副產CO2的資源利用等，可以形成一條很長的產業鏈。應當根據燃料乙醇的產業鏈特性，做好燃料乙醇產業集群的發展規劃與培育工作，為做大做強燃料乙醇產業創造良好的產業生態環境。
篇2
關鍵字：秸稈發電技術應用
0、前言
隨著石化燃料的日益短缺和石化燃料的利用所引起的環境問題日趨嚴重，大力開發利用可再生能源資源，實現能源資源利用的本地化成了解決我國能源問題的主要措施之一。秸稈作為一種可再生能源，相比太陽能和風能，具有儲量豐富、投資利用風險低、收益高、不受氣候條件影響等優點。我國作為農業大國，秸稈產量每年約7億t，相當于3億多tce。這些秸稈目前主要用于炊事、直接露天燃燒還田，不但利用率低下而且露天燃燒還污染環境。因此必須積極尋求先進的秸稈利用技術。
自20世紀70年代的石油危機后，發達國家加快了生物質能利用技術的開發應用，秸稈發電技術應運而生。自丹麥1998年誕生了世界第1座秸稈生物質燃燒電站以來，秸稈發電技術得到了快速的發展，至2006年丹麥已建有130多座秸稈電站。我國的秸稈發電技術雖然起步較晚，但發展較快，在經過了成套引進、消化的階段后，已走上了自主創新、開發的階段。
1、秸稈的預處理技術
秸稈入爐前需經過預處理。秸稈體積大，組織疏松，必須經過曬晾打包才便于存儲。秸稈入爐有打包入爐、粉碎入爐、壓塊（型煤）入爐3種。粉碎入爐成本較高，但適應性最強。秸稈的粉碎入爐主要包括秸稈的打包、存儲、輸送和破碎幾個階段。在農業機械化國家，秸稈的收割和打包可以通過機械化完成。而在我國農業生產的分散性和傳統的耕作方式給秸稈的機械化收割和打包帶來一定的困難。因此必須探索適合我國國情的秸稈收割打包方式，降低秸稈預處理成本，保證電站的連續供料。
2、秸稈發電技術
按秸稈利用方式的不同秸稈發電技術可分為秸稈氣化發電技術、秸稈直燃發電技術。
2.1秸稈氣化發電技術
秸稈氣化發電技術主要是將秸稈在一定的壓力和溫度下，使秸稈與O2/H2O發生氣化反應，產生CO、H2、CH4等可燃氣體，這些可燃氣體凈化后送往燃氣輪機發電。如果在燃輪機后面加裝余熱鍋爐，還可以組成秸稈燃氣-蒸汽聯合循環發電技術。秸稈氣化技術具有廢氣排量小、發電效率高等優點。但由于秸稈氣化時產生了一定量的焦油，燃氣飛灰混入焦油中，增加了焦油的脫除和回收利用成本。因此如何減小氣化過程中的焦油成了發展這一技術的關鍵。
目前，秸稈氣化發電技術已進入了工業示范階段。中科院廣州能源研究所的“生物質氣化發電新技術”，繼“九五”期間分別在福建莆田建成了國內首個1MW生物質谷殼氣化發電系統、海南三亞木材廠建成了以國內首個生物質木屑氣化發電廠、在河北邯鄲建成了秸稈為燃料的氣化發電廠示范工程后，最后又與黑龍江農墾局簽訂了興建20套農業固體廢棄物谷殼、稻草的生物質氣化發電系統的合同。該項目總投資4000多萬元，年總發電量為7500萬kw，年處理農業固體廢棄物約10萬噸。
2.2 秸稈直燃發電技術
秸稈直接燃燒發電技術是將秸稈直接送往鍋爐中燃燒產生高溫高壓蒸汽推動蒸汽輪機做功發電，相比秸稈氣化技術，具有結構簡單、投資省、易于大型化等優點。與常規的燃煤電站相比，秸稈電站的汽機島與常規燃煤電站的汽機島幾乎沒有差別，其關鍵技術是秸稈燃燒技術。
與煤粉的燃燒過程近似，秸稈的燃燒過程大致可以分為水分的析出階段、揮發分的析出并著火階段、焦炭的燃燒、燃盡4個階段。但與電站用煤相比，秸稈具有水分和揮發分較高，灰分、熱值、灰熔點較低等特點，因此與煤粉的燃燒不徑相同。此外，由于秸稈中堿金屬含量較高，某些秸稈如稻草中的氯離子含量較高，增加了煙氣對受熱面的腐蝕程度，組織秸稈燃燒時還必須考慮這些不利因素的影響。用于秸稈發電的燃燒技術主要有水冷式振動爐床燃燒技術和循環流化床燃燒技術。
水冷式振動爐床燃燒技術是丹麥BWE公司開發主要用于燃燒生物質的燃燒技術。BWE公司的秸稈發電技術已經應用在丹麥、瑞典、芬蘭、西班牙等國的秸稈電站。傳統的爐床燃燒技術具有燃料分布不均勻、空氣容易短路、燃燒效率低等缺點。水冷式振動爐床采用振動爐排，減小了秸稈在爐排上分布的不均勻性。秸稈燃燒后灰量較小，采用水冷可以保護爐排不被燒壞；尾部過熱器采用3級和豎直煙道中的分開布置可以有效降低堿金屬等對受熱面的腐蝕。最近，河北、山東、江蘇等地也正在與BWE公司合作，引進其技術籌建秸稈發電廠。為了降低成套引進的成本，國內的企業也積極與BWE公司合作，尋求振動爐床燃燒設備的國產化。
循環流化床燃燒技術是一種先進的燃燒技術，也可用于秸稈的燃燒。循環流化床一般由爐膛、高溫旋風分離器、返料器、換熱器等幾部分組成。流化床密相區的床料溫度在800℃左右，熱容量較高，即使秸稈的水分高達50%~60%，進入爐膛后也能穩定燃燒，加上密相區內燃料和空氣接觸良好，擾動劇烈，燃燒效率較高。相比爐床燃燒技術，流化床燃燒技術具有布風均勻、燃料與空氣接觸混合良好、SOX、NOX排放少等優點，更適應燃燒水分過高、低熱值的秸稈。哈爾濱工業大學研制開發的流化床鍋爐先后安裝在泰國、馬來西亞等地；浙江大學針對秸稈燃燒灰熔點低、易結渣等特點進行研究，不斷改進循環流化床燃燒技術，通過采用特殊風分配及組織方式保證秸稈的流化燃燒和順暢排渣，并優化受熱面布置，降低堿金屬的腐蝕，解決了一系列的難題，目前已處于工業化推廣階段。
2.3 結語
我國是世界上最大的農業國，也是秸稈資源最為豐富的國家之一。秸稈作為一種清潔可再生的能源在我國具有廣闊的市場前景。秸稈燃燒產生的CO2與秸稈生長時所吸收的CO2大致相當，秸稈的平均含硫量只有0.38%，遠低于電廠用煤的平均含硫量（1%）。因此，發展秸稈發電可以減少CO2和SO2的排放，保護我們賴以生存的地球環境。此外收購秸稈還可以增加農民收入，安置農村閑置勞動力，符合我國的“三農政策”。
根據國家能源局規劃，到2015年我國生物質發電裝機將達1300萬千瓦，較2010年增長160%。數據顯示，2010年我國農村以秸稈為燃料的生物質發電裝機突破500萬千瓦。我國秸稈發電技術的前景廣闊，發展秸稈發電有利于提高農民收入，改善環境，實施可持續發展戰略和建設節約型、和諧型社會。
參考文獻
[1] 也飛.丹麥解決能源問題的經驗.全球科技經濟望,2005（2）：53~55
[3] 傅友紅、樊峰鳴、傅玉清.我國秸稈發電的影響因素及對策.沈陽工程學院學報（自然科學版），2007（7）:207~210.
篇3
摘 要：生物質綠色可再生資源具有產量大、資源豐富、環境友好、可加工制作性強等優點，是國內外能源與包裝行業研究的熱點材料。隨著科技發展，秸稈生物質基包裝材料被研究加工并應用的范圍越來越大。
關鍵詞：秸稈生物質；包裝材料；資源豐富
1 引言
當今世界公認的第四大能源是農林生物質，它僅次于煤炭、石油和天然氣。農林生物質廉價而寶貴、對環境友好，是綠色可再生的資源。全球每年農林生物質資源十分豐富，品種多樣、地域分散、產量巨大、收儲季節性強。我國每年僅農作物秸稈產量8.5億噸，包括糧食作物和經濟作物秸稈，其中以小麥秸稈、稻草為代表的糧食作物秸稈占總量的70%左右。可用于工業能源原料的能源林和灌木林有3億多噸。因此，可以說我國農林生物質資源極其豐富。隨著學科交叉和領域融合，當今科技水平快速發展，社會對科學發展的環境可持續性的認識越來越多。目前，我國林業化工、機械工程等學科對生物質基材料的研究內容主要集中于高效轉化生物質纖維，使“纖維組分分離、分級定向轉化過程”，制備新材料。現在生物質纖維材料加工研究技術包括兩種，物理改性和化學改性。物理改性是讓生物質纖維化學成分不變，通過一些機械力學、傳熱學、加高壓等方法改變生物質纖維的結構和表面性能；化學改性常用方法有酸堿法、有機溶劑法、界面偶合法、接枝共聚和脂化法等。化學改性是讓生物質纖維改變化學成分的同時結構和表面性能也發生改變，改性后的新材料表現出不同的性能。改性生物質基包裝材料既是一個多學科交叉并融合的研究新領域，又是一個新興的生態產業鏈群體，比如從秸稈的收集組分分離（或不分離）微生物發酵（或重組）能源（或可降解產品），實現秸稈的高效合理、生態環保的綜合利用。
2 國內外研究現狀及發展動態分析
在過去，人類將秸稈收割后用作農田肥料、燃料、建房、家畜飼料、手工制品和工具等。現在國外，許多發達國家在生物質能源利用方面已經制定了一些大型的開發研究項目，如日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、丹麥秸稈發電廠、美國的能源農場和巴西的乙醇能源計劃等。這些研究項目中因存在污染環境、易產生有害物質和難于綜合利用等問題，發達國家也已經逐步轉向用纖維素酶水解方法的研究[1]。丹麥是世界上首先使用秸稈發電的國家。阿維多發電廠建于上世紀90年代，每年燃燒15萬噸秸稈，可滿足幾十萬用戶的供熱和用電需求，被譽為全球效率最高、最環保的熱電聯供電廠之一。發電原料和煤、油、天然氣相比，秸稈發電成本低、污染少，是最劃算的燃料；另外，秸稈燃燒后的草木灰還可以作為農田肥料。日本是一個相對資源緊缺的國家，每年的秸稈幾乎被全部利用，其中主要是還田、粗飼料、混合燃料等。混合燃料沼氣發酵真正對纖維素原料轉化沼氣的研究還很不夠，日本正在積極挖掘秸稈的燃料轉化潛力，日本地球環境產業技術研究機構與本田技術研究所已成功從秸稈所含纖維素中提取出了乙醇燃料。歐洲和美國在生物制氣化發電的研究與開發方面處于領先水平，但因為生物質燃氣凈化的研究長期以來一直沒有突破，所以這一技術難以應用和推廣。
國內在生物質可再生能源的能源化技術方面，我國針對秸稈先后開展了沼氣發酵和秸稈氣化。在沼氣發酵中，秸稈轉化率很低，而且嚴重影響產氣率。在秸稈發酵乙醇研究方面，主要沿用木材處理或淀粉發酵乙醇的技術路線，昂貴的“完全”酸水解或酶水解難以實現完全利用秸稈中木質素、半纖維素和高結晶度纖維素的理想，難以適應工業化的要求。
秸稈生物質基新材料在包裝行業也成為偏愛和研究的熱點。林業部林產工業規劃設計院、南京林業大學、東北林業大學也陸續開展了以竹材、麥秸、稻草、玉米稈等為主要原料研究人造板工藝技術。中國林科院木材工業研究所進行了復合材料“非木質纖維人造板”工藝與材料性能研究，并成功開發出了稻殼板、麥秸板、棉稈和麻稈板、稻草板等新材料。在生物質材料產品方面，秸稈作為工業原料主要用于工業造紙，其它的應用主要有：西北農林科技大學開展模壓制品的研究[3]，如一次性快餐盒、托盤、家具構件和建筑構件等；南京林業大學將秸稈壓縮成型制作復合秸稈板材，建筑墻體材料，復合秸稈包裝材料等；西南師范大學也進行了可降解餐盒的研究，但由于植物纖維成分各異、含水量不等和化學特性不同，在研發技術和配方上存在較大差別，很多技術參數只能在實驗中摸索，因此也就影響了餐具制品的性能穩定。目前符合國家食品包裝安全材料標準的生物質基包裝材料還不多，尤其是產品的耐水耐油性、耐酸堿性、良好的機械力學性等。東華大學以秸稈纖維為基體進行了木質陶瓷材料的研究[4]，以秸稈纖維為原料制成高密度秸稈纖維非織造布；然后采用氣流成網法進行材料陶瓷化，工藝操作簡單，新材料性能可以和以木材為原料加工的中密度纖維板性能媲美。
3 應用前景
植物秸桿類包裝容器，原材料來源極其豐富，不僅可以完全降解，而且可以增加農民的收入、緩解資源短缺，有利于保護環境，同時具有經濟效益、社會效益和環境效益。
3.1 經濟效益
建立一個以年產5000萬只托盤的生產線規模計算，年創產值1250萬元，正常生產年產品總成本為900萬元，年純利潤可達270萬元，投資利潤率為24%。以產品使用秸稈顆粒45g（以托盤計），該生產規模的加工廠，每年消耗秸稈2250噸，若秸稈以300元/噸的價格收購，每年可以直接為農民帶來67.5萬元的收入。從包裝容器的市場需求量來看，對于一個數百萬的城市，每天的需求量就達10萬只以上，需要目前的成型設備18臺，預計在未來5年內成型設備的銷售量將達到240臺，僅設備制造可以創產值6720萬元。
3.2 社會效益
該技術研究成功，可以拓寬更多的應用領域，如農業生產用育苗缽盤、木炭盆景、復合板材、電子產品包裝緩沖襯墊、建筑材料的隔熱保溫板等，為農民致富提供良好的產業化技術，促進農村循環經濟的發展。
3.3 環境效益
減少對環境的污染。秸稈的使用避免了就地焚燒造成的環境污染，另一方面全降解一次性包裝容器的使用，直接減少了由于使用發泡材料（EPS）帶來的白色污染，環境效益顯著。
因此，無論從可持續發展、還是環境保護、可利用資源等問題來分析，秸稈生物質基包裝材料的研制成功，代表了目前和更長遠時間內一次性全降解包裝容器的發展方向。生物質基包裝材料的市場前景非常廣闊，各種食品及農產品包裝的多樣化需求，也為新材料的研究成果提供廣泛的應用空間，激發了秸稈生物質基包裝材料的新研究領域。
參考文獻
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[2]馬曉軒，范代娣，馬沛等.秸稈微生物降解及發酵生產乙醇的研究[J].西北大學學報，2009，（39）：71-74.
[3]高寶云，邱濤，李榮華等.巰基改性玉米秸稈粉對水體重金屬離子的吸附性能初探[J].西北農林科技大學學報，2012，（40）：185-190.
篇4
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低壓造氣鍋爐
推廣方式：技術轉讓；合作開發
項目類別：節能環保
成果摘要：
該技術是把生物質燃料如秸稈、稻草、谷糠等放入低壓鍋爐內燃燒，通過高溫裂變，密閉缺氧，采用干溜熱解法及熱化學氧化法瞬間產生一種可燃氣體，這種氣體是一種混合燃氣，含有一氧化碳、氫氣、甲烷等，亦稱生物質氣。該技術在國內研究領域已經有十多年的歷史，但是都沒有達到產業化、規模化、系列化、使用型的理想設備功能。利用生物質各類原料在2分鐘內制造出可燃氣體，可供4-20個頭的爐灶猛火連續供氣3-6小時，并且循環不間斷供給燃燒氣體，為國家節約大量的戰略性資源，為使用能源的用戶節省大于50％的費用。
市場與競爭：
隨著石油資源的匱乏、價格的起伏波動，都給用戶增加了負擔。低壓造氣鍋爐，就是為賓館、酒店、部隊、機關、食堂、小型鍋爐和烘干行業使用，該項節能設備和技術，是利用生物質非糧食類再生資源轉化為新能源，市場前景廣闊。低壓造氣鍋爐具有高效節能、安全環保、使用方便、原料廣泛、成本低廉的特點。生物質能源作為可再生的綠色能源，具有清潔能源、資源量大、歸零排放、保護環境的特點。積極發展生物質能源產業既有利于發揮其對資源的循環合理利用，還可發揮促進經濟社會可持續發展的突出效應，它直扣“三農”、能源和環境三大主題。該技術符合國家產業政策，與廣闊的市場前景。
高效節能的直熱式電加熱裝置
推廣方式：技術轉讓；合作開發
項目類別：節能環保
成果摘要：
該產品是一種高效節能的直熱式電加熱裝置，它熱能損耗小，熱效率高，加熱的水飲用符合衛生標準。本實用新型包括金屬容器、碳化硅電熱元件、插頭、絕緣固定座、導線、閥門。該產品有以下優勢：(1)加熱元件為碳化硅電熱元件，電能轉化成熱能直接傳導于水中，熱能效率高，經檢測熱效率達95％；(2)碳化硅材料不會污染水源，加熱水符合衛生標準；(3)可以做成各種電熱器(如：電熱鍋爐、電加熱器、電蒸飯柜等)。現有的電加熱裝置(電熱水器、電鍋爐，電熱管、熱得快等)均是利用鎳、鉻金屬原材料做電阻絲，裹上絕緣材料(瓷環等)和金屬傳熱外殼做成電熱管，安裝在加熱器內，做成電加熱裝置，這種間接加熱的電加熱裝置熱能損耗大，熱效率低，使用中被加熱熱水飲用易出現不符合衛生標準等問題。
市場與競爭：
本發明屬《高效節能的直熱式電加熱裝置》的制造技術，它是對目前市場上銷售的和人們通常使用的電熱器的電熱元件材料、成分、結構、電熱方式和使用壽命特征要求作了一次大的、根本性的更新和改造，致使直熱式電熱器效率有大幅度提高，達98.5以上。用途面廣，適用性強，具有很好的市場前景。
高壓設備遠紅外圖譜輔助診斷系統
推廣方式：技術轉讓：合作開發
項目類別：節能環保
成果摘要：
目前，電力系統廣泛使用紅外熱像儀進行電氣設備的故障檢測，在紅外檢測設備的性能滿足檢測要求之后，如何充分利用設備加強檢測，降低設備故障成為一個重要的問題。由于現有設備對檢測人員要求太高，經常出現由于操作人員的漏判、誤判而造成設備損壞的情況，為解決該問題，開發一套與現有紅外檢測設備匹配的輔助分析診斷系統顯得尤為必要。我們開發的高壓設備遠紅外圖譜輔助診斷系統能有效解決上述問題。電氣設備遠紅外圖譜輔助診斷識別系統包括現場預檢子系統、現場圖像提交與圖像信息發掘子系統、標準故障圖像信息庫和輔助分析診斷子系統，各個子系統既可以單獨工作，又能夠密切配合，無縫鏈接成一個完整的系統。
市場與競爭：
本發明屬《高效節能的直熱式電加熱裝置》的制造技術，它是對目前市場上銷售的和人們通常使用的電熱器的電熱元件材料、成分、結構、電熱方式和使用壽命特征要求作了一次大的、根本性的更新和改造，致使直熱式電熱器效率有大幅度提高。具體有以下優點：
1、高效、節能。直熱式電熱設備電熱效率高達98.5％。
2、電熱水質符合國家規定飲用水標準。電熱元件材料無毒，電熱元件與水直接電熱后，電熱水質經檢測、化驗符合國家規定飲用水標準。
3、用途廣，適用性強，除適宜一般行業電熱加工外，還適宜各行業研制大、中型電熱設備，特別適宜日常生活飲用行業研制生活飲用品電熱設備。
高電壓自動除塵凈化器
推廣方式：技術轉讓；合作開發
項目類別：環保節能
成果摘要：
本專利產品是分析了現有多家電除塵產品共同存在缺陷的基礎上進行了大膽的，徹底的，改進研究而設計出來的，從而使電除塵的穩定性大幅度的提高，能耗大幅度的降低，它就很好的解決了老式電除塵器存在的諸多問題。首先改變了除塵方式，采用了電機械嚴格配合電刮除塵，對帶粘性的粉塵，油污等都能有效的刮掉，每個角落都能除掉，每次除塵在5秒鐘內自動完成不停電，不需要人工清洗，無二次揚塵。該產品改進設計了高頻高壓脈沖限磁感應等控制方法，解決了電除塵在強大干擾下的控制失靈問題，提高了電除塵在各式狀態下的短路保護，提高了穩定性，縮小了體積，降低了能耗和生產成本。因為本專利設備內一直保持電極清潔無積塵和先進穩定的調節保護，給電除塵提供了穩定、高效除塵的必要條件。
市場與競爭：
近年來環境日益惡化，世界各國都將治理環境污染提上議事日程。目前我國更是加大了對環境污染治理力度。近兩年全國環保投入共5560億，占全國GDP1.2％，十一五期間向環保投入將達到14000億占全國GDP1.5％。目前國家正積極籌劃“十二五”環保投入計劃，將繼續不斷地開創環保事業發展的新局面。
目前老式電除塵主要還是用于大型發電廠，水泥等。然而一些私營小企業，規模小、技術設備落后，才是真正的耗能，排放大戶。老式電除塵器體積過大占地寬，價格昂貴，小企業無法承受，該技術正是瞄準了這一點，采用組合式結構，大幅度降低了生產成本，適用于大、中、小型企業，如：水泥廠、玻璃廠、化肥廠、酒廠、餐館、酒店、燃煤鍋爐等需要煙塵處理的地方、使該技術真正成為符合國家要求的理想方便的綠色減排產品。
智能型三相次級整流點焊機
推廣方式：技術轉讓；合作開發
項目類別：先進制造技術
成果摘要：
智能型三相次級整流點焊機具有三相負載平衡、功率因數高、所需電源功率小等優點，因而特別適合電網電源功率有限又需要大功率電阻焊電源的場合。本機具有可視化在線質量監測功能，為用戶提供了便攜有效的質量保證手段。系統已經成功應用于十余家航空航天和汽車制造企業。主要技術特點有：
(1)實現了焊接過程的可視化，可實時顯示焊接電流、電極壓力和熔核熱膨脹曲線，具有自適應變比刻度功能，并能夠將曲線及參數信息存儲存在計算機中，供隨時查詢調用。
(2)通過三種曲線特征信息的提取和分析，可判斷常見焊點缺陷，并通過模糊邏輯和專家推理，提示產生缺陷的可能原因。
(3)以合格焊點的曲線和特征參數為基準，對比當前焊點的曲線，并根據兩者之前特征參數的隸屬度及權值進行模糊運算，給出熔核尺寸的評估指數。該項技術可大大降低焊接質量判識的不確定性，減少點焊產品的返修或報廢率。
(4)采用電流一電壓聯合監控技術，在焊接時間較短(0.02-0.06秒)，網壓波動較大的情況下也能保證焊接電流的穩定性。
市場與競爭：
在焊接質量要求高的場合，系統可提供方便有效的質量監控手段，使接頭質量滿足航空航天一級接頭質量穩定性要求，并使產品返修報廢率大大降低。
橋式起重機主梁制造工藝及改造修復
推廣方式：技術轉讓；合作開發
項目類別：先進制造技術
成果摘要：
橋式、門式起重機是廣泛使用的起重設備。由于設計、制造、使用中的種種原因，均會使起重機主梁產生下撓變形，其危害眾多。該技術是改造修復起重機主梁上拱度、靜剛度并提高設備起重量的新技術。該技術(產品)近期已在上海寶鋼、天津石化熱電廠、天津大港油田、河南安鋼、洛陽銅加工集團、南鐵、武鋼礦業業司等8家大中型企業實施，成熟可靠，效果顯著。該技術使橋式、門式起重機主梁的制造及改造修復取得了突破。性進展，其結構和工藝方法的先進性，使各行業、企業都可以通過產品說明書自己安裝使用。該技術對起重機主梁的制造和改造修復是建立在理論計算分析的基礎上，克服了傳統處理方法憑經驗的做法，使起重機主梁的制造及改造修復技術更加科學。
篇5
關鍵詞：黑龍江省；發展；生物質能源；策略
中圖分類號：F062.1 文獻標志碼：A 文章編號：1673－291X(2008)03－0114－04
一、生物質能源的認識
(一)生物質能源的含義
提到能源，人們通常會想到煤炭、石油、天然氣，抑或是風能、水能和核能。可是，在人類所面臨的能源危機日益嚴峻之際，一種人們司空見慣卻并未過多留意的能源――生物質能源，正悄然興起。生物質能源是植物通過光合作用而固定于地球上的太陽能，通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源，生產各種清潔燃料來替代礦物燃料，以減少人類對礦物能源的依賴，保護國家能源資源，減輕能源消費對環境造成的污染。例如：用玉米、甘蔗、甜高粱、木薯生產燃料乙醇，用甜高粱、麻風樹生產生物柴油。
(二)生物質能源的特性
1、可再生性。生物質能源是以農林等有機廢棄物和利用邊際性土地種植能源植物為原料，以及以農作物淀粉油脂作為調劑，生產的可再生清潔能源及相關化工產品。是一種對環境友好，可再生的能源，如多種燃料乙醇、生物柴油和沼氣等。
2、環保性。生物質能源是以農林產品及其加工生產的有機廢氣物、畜禽糞便、生活垃圾等為原料，通過有機酶轉換技術生產的，可以使有機廢氣物和污染物無害化和資源化，從而有利于環保和資源的循環利用，可以顯著改善農村能源的消費水平和質量，凈化農村生產和生活環境。
3、高科技性。生物質能源在轉化的過程中，都要使用新技術，不論在玉米變燃料乙醇，還是沼氣的生產等生物質能源的生產過程中，都要經過現代的酶裂變工程或現代的發酵工程，具有較高的技術要求。
(三)生物質能源的作用
1、緩解能源短缺。隨著中國經濟社會的快速發展，能源供求矛盾將長期存在，特別是油氣供求矛盾十分突出。據測算，2010年前我國擬開工建設的煤礦項目缺精查儲量500多億噸，2011～2020年缺1200多億噸。在考慮大力節能降耗、調整經濟結構和發展可替代品等因素下，2020年石油缺口仍將達2.5億噸。雖然我國物產豐富，但由于人口眾多，盡管能源資源總量比較大，但人均擁有量遠遠低于世界平均水平。煤炭、石油、天然氣人均剩余可采儲量分別只有世界平均水平的58.6％、7.69％和7.05％。能源需求的巨大缺口已成為中國乃至亞洲經濟社會可持續發展的“瓶頸”。在眾多的可再生能源和新能源中，生物質能源的可再生性和生產原料的豐富性使其易于規模化生產，那么，加快生物質能源發展，可最大地緩解資源與環境的壓力。
2、促進區域經濟發展。各國經驗表明，發展清潔可再生的生物質能源在經濟上，可以擴大就業，增加收入，縮小區域間的收入差距。在社會發展上，可以扶持社會弱勢階層，提高低收入者收入水平。在環境上，通過使用生物柴油，減少廢氣和空氣污染，可以降低社會的醫療成本。在發展戰略上，可以減少對進口能源的依賴，降低國家能源安全風險。縱觀國際國內，已經進入生物質能源發展的時代，在強勁有力的政府支持下將給生物質能行業帶來廣闊的市場發展機遇。
3、發揮農業物質功能多樣性。多功能是農業的客觀屬性，在現代社會中農業一直以來發揮著食品安全、原料供給、市場、就業增收、勞動力輸出等多種功能。隨著社會的進步，環境的變化，科學技術的提高，農業新的功能被不斷的開發和認識，生物質能源就是賦予農業的一個新的功能。
二、生物質能源的發展狀況
(一)國外生物質能源發展情況
現代工業的迅速發展，大規模開發利用作為清潔能源的可再生資源顯得日益重要，可再生能源進入能源市場，已成為世界各國能源戰略的重要組成部分。生物質能源的開發利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。有許多國家都制定了相應的開發研究計劃，在日本有陽光計劃、印度有綠色能源工程、美國有能源農場和巴西的酒精能源計劃等發展計劃。其他諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國，多年來一直在進行各自的研究與開發，并形成了各具特色的生物質能源研究與開發體系，擁有各自的技術優勢。按照歐盟規定，其成員國的可再生能源在一次能源中的比例將于2010年達到12％，2020年達到20％。美國提出，到2020年生物燃料在交通燃料中的比例達到20％；瑞典提出，2020年之后利用纖維素生產的燃料乙醇全部替代石油燃料，徹底擺脫對石油的依賴。
(二)我國生物質能源發展規劃
為降低能源供求矛盾，健康發展生物質能源，我國于2006年先后頒布了《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》和《關于發展生物質能源和生物華工財稅扶持政策的實施意見》，國務院于2007年6月7日通過了《可再生能源中長期發展規劃》，確定了生物質能源發展目標。
1、生物質能源產業發展總體思路。今后15年，中國在生物質能方面將重點發展農林生物質發電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發電、生物固體成型燃料技術四大領域，開拓農村發展新型產業，為農村提供高效清潔的生活燃料，并為替代石油開辟新的渠道。
2、生物質能源產業發展目標。到2010年，生物質發電將達到550萬千瓦，生物液體燃料達到200萬噸，沼氣年利用達到190億立方米，生物固體成型燃料達到100萬噸，生物質能年利用量占到一次能源消費量的10％(現為7.5％)；到2020年，達到16％，生物質能發電裝機達到3000萬千瓦，生物液體燃料達到1000萬噸，沼氣年利用達到400億立方米，生物固體成型燃料達到5000萬噸，生物質能年利用量占到一次能源消費量的4％。
我國國家發改委也就我國生物燃料產業發展作出三個階段的統籌安排：“十一五”實現技術產業化，“十二五”實現產業規模化，2015年以后實現大發展。預計到2020年，我國生物燃料消費量將占到全部交通燃料的15％左右，建立起具有國際競爭力的生物燃料產業。
三、黑龍江省發展生物質能源的優勢分析
縱觀國際國內，已經進入生物質能源發展的時代，在強勁有力的政府支持下將給生物質能行業帶來廣闊的市場發展機遇。作為物產豐富的農業大省黑龍江來說有著極其豐富的生物質能源的生產資料和基礎設施建設，具有良好的發展基礎，在發展生物質能源上有著別人無法比擬的優勢。一定要抓住這個契機另辟蹊徑，以農業為基礎，科學規劃在不與
人爭糧不與糧爭地的條件下，大力發展生物質能源，振興我省經濟，為我國減少對進口能源的依賴，降低國家能源安全風險作出貢獻。
(一)糧食產量和農業廢棄物豐富
黑龍江省耕地面積、林地面積和石油儲量居全國首位，糧食綜合生產能力600億公斤左右，商品率60％以上，是我國重要的商品糧生產基地。目前，可以作為能源利用的生物質主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機廢渣廢水等。據調查，我省年產農作物秸稈5600萬噸，約2800萬噸標準煤，除約933萬噸作為飼料、生活用能源、造紙、紡織和建材等用途外其余4667萬噸可作為能源用途；薪柴的來源主要為林業采伐、育林修剪和薪炭林，我省年均薪柴產量約為900萬噸，折合標準煤525萬噸；畜禽排泄物3億噸，在加上大量的野生灌木、枝丫和枯草，在生物總量和人均占有量上其他省區是不可比的，可提供豐富的生物質能源生產資料(農林廢氣物轉換能源量是根據占國家的比例計算得出)。若建設一處300戶規模的秸稈氣化集中供氣工程，每年可節約秸稈燃料800噸，相當于保護林地400多畝。而目前我省農村直接用作燃料的秸稈消耗量每年在3000萬噸以上，約占秸稈總量的60％，直接用于燃料的薪柴294萬噸，如此多的生物質資源直接作為初級生活燃料消耗，其利用價值被大大降低，形成了“資源消耗－生態破壞－能源更加短缺”的惡性循環。
(二)多個先進基礎設施即將建成
近幾年，我省雖然出臺了一些發展新能源的政策法規，但沒有明確提出生物質能源的概念，而國家2007年6月7日通過的《可再生能源中長期發展規劃》中明確提出生物質能源的概念。我省對生物質能源的概念還很模糊，但也取得了一些進展，投入了大量的資金建設了生物質能源的生產基地。“十五”期間建設了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產廠和已建立了甜高粱種植、甜高粱稈制取乙醇的基地。并有在建的技術比較先進的以木制纖維素為生產原料的生物質能源項目。例如，有獲國家發改委立項批復，預計2008年10月投產由黑龍江帥億集團公司投資建設的年產15萬噸秸稈燃料乙醇、20萬噸生物油項目，2007年6月在肇源縣大慶新肇糧食產業園區奠基，該項目采用國際先進的酶裂解和微波技術，以玉米、高粱等農作物秸稈為原料，加工生產乙醇燃料、生物油及其他副產品，是目前為止黑龍江省首個產業化生物能源項目。作為非糧食生物能源的開發，具有明顯的先進性，它不但具有巨大的市場價值，而且提升了農產品的附加值，將增加周邊農民收入。虎林清河泉米業有限責任公司生物質熱電聯廠，是利用稻殼發電，余熱供暖的可再生能源利用的CDM項目[即清潔發展機制，是141個國家簽字同意的于2005年2月16日生效，世界上第一個帶有法律約束力的國際環保協議《聯合國氣候變化框架公約京都議定書》簡稱《京都議定書》第12條確定的一個基于市場的靈活機制，其核心內容是允許附件一締約方(即發達國家)與非附件一國家(即發展中國家)合作，在發展中國家實施溫室氣體減排項目]。目前，該項目已經完成前期投資8 000萬元，2007年10月份竣工后將年發電8000萬度，可支持供熱面積100萬平方米。利用稻殼作為生產資料不僅可以解決環境衛生，更有利于環保。CDM項目的潛力大，是新型科技環保項目，具有很好的市場前景。
(三)具有生物質能源發展的政策基礎
幾年來，黑龍江省相繼出臺了一些政策法規鼓勵生物質能源的發展。制定了《黑龍江省“十一五”資源綜合利用專項規劃》，規劃年限為2006－2010年，展望到2020年。發展目標：到2010年，力爭實現全省資源綜合利用產值100億元，其中：農林廢棄資源26億元，城市垃圾資源2億元，農村畜禽糞便資源3.1億元；工業廢渣綜合利用率達到90％，其中：林區三剩物綜合利用率55％，秸稈和殼皮綜合利用率54％，畜禽糞便資源利用率達到2.3％，主要城市生活垃圾綜合利用率達到10％。到2020年，預計全省資源綜合利用實現產值380億元，其中，農林廢棄資源100億元，城市垃圾資源10億元。林區三剩物綜合利用率85％，秸稈和殼皮綜合利用率達到50％。發展技術：重點發展農林廢棄物綜合利用技術、農村糞便處理及綜合利用技術、城市生活垃圾綜合利用技術等。要求重點發展機械化秸稈還田、秸稈生物快速腐熟、秸稈微貯和氨化、秸稈飼料、秸稈供熱、秸稈氣化、秸稈固化、秸稈和殼皮發電、秸稈包裝裝飾、秸稈造紙、草磚草板新型建材、林業“三剩”物系列應用等深加工綜合利用技術。重點發展農村戶用沼氣技術和集約化養殖場糞便資源化利用技術，引導農民和養殖企業利用厭氧發酵技術處理畜禽糞便。重點發展推廣垃圾綜合利用(發電、堆肥等)系列技術。引導企業按照市場化運營的方式，開發具有自主知識產權、國產化的垃圾處理技術、裝備，逐步實現垃圾處理的資源化、無害化和減量化。重大示范工程：鼓勵以企業為主體，優選先進適用技術，建設一批在全省有較大帶動作用，在全國居領先水平的資源綜合利用示范項目，包括農村秸稈、殼皮綜合利用示范工程、林業“三剩”物綜合利用示范工程、農村糞便資源化利用示范工程。建設秸稈飼料加工、秸稈氣(固)化、秸稈(殼皮)發電、秸稈包裝裝飾、秸稈造紙等深精加工綜合利用項目，在秸稈綜合利用重點地區建立比較健全的管理和服務體系，加快秸稈綜合利用產業化建設步伐。在林區和木材加工集中區建立林業“三剩”物綜合利用示范工程。加快推廣農村戶用沼氣技術和建設集約化養殖場大中型沼氣工程，積極開展沼氣綜合利用技術示范項目，推動農牧生產清潔化、能源利用優質化進程。
(四)科技力量較強
黑龍江省現有數十家包括農學院、農科院、農業生物技術職業學院等農業科技院所，有著較強的科研實力。在生物質轉化與利用方面，已建設有高水平的生物質能源實驗室、綜合生化分析實驗室。具有承擔國家級大型項目、接納國內外學者開展科學研究的能力。并取得了解決農業廢棄物在轉化過程中的某些關鍵問題的成果，可降低生物質能源轉化過程中的生產成本，提供實用化生產技術和設備，這對推動我國生物質能利用技術的發展及其產業化進程具有十分重要的意義。在沼氣生產工業化和沼氣商品化，利用厭氧發酵的原理有效地處理畜牧場廢棄物、生活垃圾以及農業廢棄物研究方面也建有高水平的實驗室并有先進的成果。例如：農學院完成的利用厭氧發酵技術研究開發高效全天候生物質燃料的工業化生產系統，適用于高寒地區對各種有機廢棄物處理，解決了高寒地區冬季沼氣周年生產的問題。“十一五”期間將在厭氧條件下的微生物篩選和優良菌種培育；農業秸稈、生活垃圾、牲畜糞便混合物的同時粉碎、篩選分離；高濃度酸化裝置中的料液分離和酸化液的輸送方法，微生物高密度保持反應器；太陽能和沼氣聯合加熱保溫系統調控技術；沼液沼渣快速好氧制肥技術等方面取得突破進展。
四、黑龍江省生物質能源發展的限制因素
(一)不能與食用糧爭地限制生物質能源的發展
我省糧食產量雖然居全國首位，玉米產量也在全國居前，種植面積也在逐年增加，預計2007年比上年增加700萬畝達5000多萬畝。但我省是重要的商品糧基地，到2010年，我省除每年自用40億公斤粳稻外，每年向國家提供粳稻商品糧156.3億公斤，承擔著國家糧食安全的重任。因此，不可能拿出太多的土地來種植玉米等可轉化為生物質能源的作物，這樣在原料的供給上不能最大地滿足生物質能源的大規模生產。
(二)資金短缺，生產水平低
雖然我省建立了一批生物質能源建設基地，但多數是以糧食為原料的燃料乙醇的生產，以農林廢棄物作為原料生產生物質能源的技術和產業相對落后，不能實現規模生產。就糧食轉乙醇還存在技術水平落后，生產成本高，市場競爭力弱的問題。目前較成熟的燃料乙醇的生物轉化方法是以玉米為原料，但其原料成本高達總成本的70％～80％，生產成本每噸3500元左右，而巴西以甘蔗生產燃料乙醇的成本1998年就降到300美元以下。在現有的技術和市場條件下，要擴大以農林廢棄物為原料的生物質能源的生產規模需要大量的資金投入，對于經濟相對落后的黑龍江省來說難度比較大。因此，生物質能源的生產成本和技術水平制約著我省生物質能源產業的發展。
(三)政策法規不完善，操做性差
在國家能源政策調控下，雖然出臺了包括黑龍江省實施國務院《節約能源管理暫行條例》細則及農村能源管理辦法等一些發展新能源的法規，但沒有我省自己的可再生能源管理細則，也沒有明確提出生物質能源的概念，而國家2007年6月7日通過的《可再生能源中長期發展規劃》中明確提出生物質能源的概念，我省對生物質能源的概念還處于模糊狀態，不能在政策上指導生物質能源的發展。另外，國家對燃料乙醇的生產和銷售仍采取嚴格的管制，雖有許多企業和個人試圖生產或銷售燃料乙醇，但由于受到現行政策的限制，不能普遍享受到財政補貼，也難以進入汽油現有的銷售渠道。對于生物柴油的生產，國家還沒有制定相關的政策，特別是還沒有生物柴油的國際標準，更沒有生物柴油的正常的銷售渠道。
五、黑龍江省發展生物質能源的對策建議
1、確立發展生物質能源的戰略目標。要提高對發展生物質能源重要性的認識，制定生物質能源發展目標。我省在制定振興東北工業基地方案時確定的是能源工業基地，但仍然是以提高原煤和原油開采量為目標，不利于保護資源和環境，不符合可持續發展的要求，也不能從根本上改變能源危機，也不能達到長期的經濟發展。我省應抓住綠色能源時代的契機，發揮農林作物豐富地域遼闊的優勢，建立以農業為基礎，以發展生物質能源為目標的生物質能源工業基地的振興計劃，促進龍江經濟的騰飛。
2、積極進行技術創新，實現規模化生產。用糧食生產乙醇燃料，不但成本高，而且存在與食用糧爭地的風險，應鼓勵以木質纖維素為原料的生物質能源生產工藝的研究并擴大其生產規模。豐富而廉價的木質纖維素是地球上最豐富的可再生資源，主要來源于農業廢棄物，如麥草、玉米秸稈、玉米芯、大豆渣、甘蔗渣等；工業廢棄物，如制漿和造紙廠的纖維渣、鋸末等；林業廢棄物和城市廢棄物，如廢紙、包裝紙等。改變沼氣一戶一建的模式，實現規模化生產的方式，可用于供熱發電、(經存化壓縮)車用燃料或罐裝管輸。
3、結合區域特征，合理規劃布局。在發展生物質能源的產業建設中，要搞好調研，結合省內區域間糧食及農林廢氣物產量的分布科學規劃。對于正處于轉型期的資源城市，可在荒地及塌陷地等不適宜糧食生產的地帶，種植秸桿等可用于生產乙醇燃料等生物質能源的植物，對現有的能源加工企業進行改造，使其成為可生產生物質能源型企業，安置下崗人員，提高收入。
篇6
［關鍵詞］ 生物質能產業鏈； 生態產業鏈網絡； 循環經濟； 生態工業
doi : 10 . 3969 / j . issn . 1673 - 0194 . 2011 . 04 . 031
1引言
1．1研究的背景及意義
自20世紀以來，由于各國經濟發展的需要，人類對自然資源進行大肆掠奪，對自然生態環境造成嚴重破壞，人類的生存發展面臨著自然資源嚴重匱乏、能源嚴重短缺、生態環境嚴重破壞的困境。為了擺脫困境，在全世界興起了對新的生產方式的研究，這種新的生產方式的宗旨是要實現“人類社會經濟系統”與“自然生態系統”的和諧健康發展。于是一個個“生態園區”應運而生，我國也在國外實踐的基礎上提出了發展“循環經濟”的理念，在這樣的背景下，包括生物質能在內的新能源產業已在世界各地蓬勃發展起來。
隨著石油危機及溫室氣體減排呼聲的日益高漲，尋找替代性清潔能源成為化解能源危機和溫室效應的最佳策略。由于生物質能是一種化學態能，不僅能夠發電、供熱，而且還能轉化為液態燃料和生物基產品，是唯一可大規模替代化石燃料的能源，主要發達國家的技術專家和決策者都非常重視生物質能產業的開發。近年來，伴隨著針對生物質能產業創新而發生的“車人爭糧”、“人道危機”、“環境問題”等激烈爭論，世界生物質能產業創新開始呈現出新的趨勢和特點。
生物質能產業基于循環經濟理論、工業生態理論所建立的生物質能生態產業鏈網絡具有良好的經濟效益和環境效益，這成為生物質能產業發展的新趨勢和新特點。本文通過對金驕集團生物質能產業鏈的分析，追蹤這些新趨勢和新特點，旨在發現生物質能產業創新的規律社會約束條件，探索適合
2．2循環經濟理論
循環經濟與工業生態學理論具有非常密切的關系，循環經濟的思想萌芽可以追溯到環境保護思潮興起的時代，20世紀60年代美國經濟學家肯尼思·鮑爾丁提出的“宇宙飛船理論”可以作為循環經濟的早期代表。該理論的核心是：如果人們像過去那樣不合理地開發資源和破壞環境，超過了地球的超載能力，就會像宇宙飛船那樣走向毀滅。人類應以“循環式經濟”代替傳統的“單程式經濟”，這意味著人類社會的經濟活動應該從效仿以線性為特征的機械論規律轉向服從以反饋為特征的生態學規律。
循環經濟（circular economy）是物質閉環流動型（closing materials cycle）經濟和資源循環（resources circulate）經濟的簡稱。20世紀90年代以來，各國學者和政府清醒認識到，當代資源環境問題日益嚴重的根源在于工業化運動以來以高開采、低利用、高排放為特征的線性經濟模式，從物質流動和表現形態角度看，傳統工業社會經濟是一種“資源—產品—污染排放”單向流動的線性經濟。與此不同，循環經濟倡導的是一種與地球和諧的經濟發展模式。它要求把經濟活動組織成一個“資源—產品—再生資源”的反饋式流程。所有的物質和能源能在經濟循環中得到合理和持久的利用，從而把經濟活動對自然環境的影響降低到最低水平。循環經濟本質上是一種生態經濟，它運用生態學規律而不是機械論規律來指導人類社會的經濟活動。
3金驕集團生物質能產業鏈結構解析
金驕集團發展生物質能產業，主要是利用各種植物秸稈、林作物以及不能作為食用油的油作物等。據相關資料介紹：巴彥淖爾市耕地面積中有可耕地77.3萬公頃，灌溉面積60萬公頃，有待開發面積50.7萬公頃。其主要糧食作物為小麥和玉米，種植面積分別為12.7萬公頃和13.9萬公頃，另外還有油葵、食葵等經濟油料作物，這可以為金驕集團生物質能產業的發展提供足夠的纖維類原料。巴彥淖爾市周邊的土地多為沙荒地、鹽堿地、荒坡地，共133.3萬公頃，其可作為生物質能產業的林木種植基地，種植面積可達20萬公頃以上。金驕集團現已在該市邊際性土地上建立石油植物園，重點培育油料作物文冠果。
目前集團開發的生物質能三大產品包括生物甲醇、生物柴油和燃料乙醇。另外，為了更好地實現生物質能產業應有的生態性以及生產過程中的物流循環，該集團建成了獨立的熱電聯產系統和環境綜合處理系統（見圖1）。
該集團以石油植物園、甲醇基燃料系統、生物柴油—生物油聯產系統、纖維制乙醇系統、熱電聯產系統、環境綜合處理系統為框架，各系統之間通過中間產品和廢棄物的相互交換而互相銜接，從而形成了一個比較完整的生物質能產業鏈網絡，見圖2。
本文以產業鏈“內含鏈”理論為基礎，從“企業鏈”、“產品鏈”、“生產鏈”、“技術鏈”等4個方面對金驕集團生物質能產業鏈進行闡釋。
3．1集團企業鏈解析
從圖2中可以看出，該集團產業鏈主要由3條主鏈組成：
（1） 文冠果果實制生物柴油產生副產品粕及二氧化碳；
（2） 生物甲醇生物柴油廢渣制堆肥石油植物園；
（3） 文冠果廢枝條燃料乙醇廢渣制堆肥石油植物園。
將3條主鏈對應到各個生物質能產業系統，即表示成“企業鏈”的形式為：
（1） 石油植物園生物柴油、生物油聯產系統環境處理系統；
（2） 生物甲醇系統生物柴油、生物油聯產系統石油植物園；
（3） 石油植物園燃料乙醇系統環境綜合處理系統石油植物園。
另外，環境綜合處理系統和熱電聯產系統與集團內三大生物質能產品系統的聯系緊密。這兩個系統的存在不僅實現了集團內的水循環和能量循環，它還是聯系三大生物質能產品系統的重要紐帶。其具體“企業鏈”形式如圖3所示。
企業鏈（1）是以環境綜合處理系統為鏈中下游企業，該系統的物料投入主要是來自集團內生物質能生產系統和熱電聯產系統生產過程中排出的各種廢水、廢渣和廢氣等廢物。
企業鏈（2）是以環境綜合處理系統為鏈中上游企業，它表示廢水、廢渣和廢氣等經該系統處理后，被集團內其他系統循環利用的過程。其中該系統主要利用回用水工程，將廢水經過處理以后，達到工業用水的要求，重新被甲醇基燃料系統、燃料乙醇系統所利用。
企業鏈（3）是以熱電聯產系統為鏈中上游企業，它表示該系統以利用甲醇基燃料系統的余熱和其他投入為基礎，將產生的電、汽、熱全部應用于集團內三大生物質能產品系統的生產過程。
3．2集團產品鏈解析
從產品結構視角看，產業鏈是指以某項核心技術或工藝為基礎，以市場前景比較好的、科技含量比較高的、產品關聯度比較強的優勢企業和優勢產品為鏈核，以產品技術為聯系，投入產出為紐帶，上下連結、向下延伸、前后聯系形成的產品鏈。產業鏈中，上一個企業的產出是下一個企業的投入——這是產業鏈的“基礎內含鏈”。
從“企業鏈”的角度來講，金驕集團僅有3個生物質能產品系統。但從“產品鏈”的角度來講，金驕集團生物質能產品共有5種：生物甲醇、生物柴油、生物油、燃料乙醇、碳酸二烷酯等。從生物柴油、生物油聯產系統的工藝流程（如圖4所示）可以看出，油酸甘油酯通過酯交換、酯化，分別生成生物柴油、生物油兩種生物質能產品；甲醇基燃料系統最終生產出生物甲醇、碳酸二烷酯兩種生物質能產品，碳酸二烷酯以生物甲醇為原料，由生物甲醇進一步加工而生成。另外生物甲醇作為中間投入，用于生物柴油、生物油聯產系統中，作為最終生物質能產品生物柴油的中間投入。由此便形了成金驕集團生物質能“產品鏈”，具體見圖5。
3．3集團生產鏈解析
產業鏈的生產鏈是與最終產品生產直接或間接相關的諸多企業及社會經濟的若干部門之間的一種相互依存、相互制約的鏈狀經濟技術關系。
產業鏈的生產鏈結構及運行有兩個突出特點：一是各個環節在空間上的并存性和運行時間上的繼起性。空間并存性，是指鏈條的基本環節在空間上不能空缺，也就是在同一時點上各個環節都必須同時存在。時間的繼起性，是指生產鏈的每一個生產環節的運動不僅自身不能停止，而且必須一個接一個地有序地跟著前進。二是鏈狀結構之間的比例性和運動的平衡性。只有各環節在組織規模與作業數量上保持一定的比例，才能保持各環節在運動中的動態平衡；也只有保持鏈狀環節的動態平衡，才能保持整個生產鏈良性互動，并產生出整合的前推力量。該原理可借鑒并聯電路中總電流i與分電流ii的關系進行描述，見圖6。
在圖6中，電阻之間是相互并聯的關系，總電流i與分電流ii的關系為：i ＝ i1 ＋ i2 ＋ … ＋ in 。
當電路中其中一個電阻值ri變大時，則：ii減小，因此便會引起總電流變小。為保證整個電路能夠正常工作，當其中電阻變大時，總電壓也應相應地增大。
對于金驕集團的5個系統，各個系統之間是相互聯系、相互作用的。其中任何一個系統產品產量和規模的變化都會給其他系統帶來影響。如：熱電聯產系統，該系統存在的意義是將電、汽、熱及時、保質保量地供應給其他系統，這樣才能保證集團生物質能產品的正常生產。如果三大生物質能產品系統中任何一個系統想要擴大生產規模，那么該系統對電、汽、熱的需求便會增加，此時就應該相應地擴大熱電聯產系統的規模。
3．4集團技術鏈解析
產業鏈中每個企業為了保證產品生產的質量，都有一系列的技術支撐，所有不同環節企業的技術之和便構成了產業鏈的技術鏈。由于每個企業都有自己的核心競爭力，因此每個企業也都有獨特的技術，這些技術是企業的競爭優勢所在。當市場需求發生變化時，首先會引起技術鏈的變化，只有技術鏈能順利對接才能保證產業鏈生產上的對接，才能保證產業鏈的穩定運行。
金驕集團各系統之間存在著緊密的經濟技術聯系，如果沒有各種生物質能技術的支撐，就不能形成生物質能產業鏈。各系統中利用的關鍵技術見表1。
以纖維制乙醇為例，該工藝與發酵法纖維制乙醇相比，成本相當于其58％，投資低65％，生產規模是其2~3倍，與天然氣制醇類燃料相比，大大減少了溫室氣體co2的排放（是其26％），該技術工藝是由金驕集團自主研發的。
金驕集團吸納國內在生物質煉制領域技術領先的3所重點大學（北京化工大學、吉林大學、華南理工大學）作為股東，共同辦企業。由大學教授與企業科研人員共同組成課題組，利用大學的基礎研究設施和企業的應用研究、小試生產、中試生產設施共同完成科研開發，實現大學的基礎理論研究與企業的產品研發、應用技術研究相結合。開發隊伍精干，具備一流的研發實驗設施，形成靈活高效的運作機制、顯著的自主創新優勢和突出的技術特色，能夠持續不斷地為生物質煉制產業技術進步提供有力支撐。
4金驕集團生物質能產業鏈的特性
4．1“生態產業鏈”特性
生態產業鏈一般是指依據生態學原理，以恢復和擴大自然資源存量為宗旨，為提高資源基本生產率或滿足社會需要，對2種以上產業的鏈接進行設計（或改造）使其成為一種新型的產業系統的系統創新活動。
生物質能產業鏈是借助于高新科技將“生態工業系統”與“自然生態系統”耦合而形成的一種產業鏈，因此其必定具有一定的生態特性：
（1） 首先，從集團發展生物質能的原料來看，甲醇基燃料系統、纖維制乙醇系統均以植物纖維等農林廢物為原料，這些纖維素類物質是地球上最豐富、最廉價的可再生資源，利用這些廢物不但可恢復、擴充自然資源增量，還會減少這些廢物對生物生存空間的侵占并減少一定的環境污染。另外該集團利用巴彥淖爾市邊際性土地（沙荒地、鹽堿地、荒坡地）種植文冠果果樹等生物質能林木，原料供應不但做到了“不與人爭糧”，“不與糧爭地”，從而避免以往生物質能產業引起的“車人爭糧”、“人道危機”、“環境問題”等激烈爭論，而且將能源林基地建設與防風固沙、城市周邊綠化融為一體，更好地體現了該集團生物質能產業鏈的生態特性。
（2） 從生物質能產業鏈的“生態工業系統”角度來講，金驕集團研發部依據生物質c、h、o循環機制、生物質煉制與環境的協調性、生物質產品技術經濟分析等設計和改進生物質能生產工藝，其生產過程中處處體現綠色、無毒和安全的特性。例如，在生物柴油、生物油聯產系統整個生產過程中，利用國際領先的工藝（生物柴油生產過程采用國際先進的漢高法；生物油生產過程采用國際先進的有利凱瑪法，均為國際通稱的“綠色精細化工”方法），不添加任何對環境可能造成污染的添加劑，且工藝安全合理。另外，在生產過程中，涉及外運的易燃易爆品為工業溶劑油和甲醇，將采用專用車、專用道、專用時間運輸。
（3） 從生物質能產品利用的角度來講，生物質能產品與石油能源產品相比，其本身具有很好的環境友好特性，下面以生物柴油和燃料乙醇為例進行說明。
生物柴油具有優良的環保特性，主要表現在：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減少約30％（有催化劑時為70％）；生物柴油中不含對環境有污染的芳香族烷烴，因而其廢氣對人體的損害低于柴油，檢測表明，與普通柴油相比，使用生物柴油可降低90％的空氣毒性，降低94％的患癌率；由于生物柴油含氧量高，其燃燒時排煙少，其co2的排放與柴油相比減少約10％（有催化劑時為95％）；生物柴油生物降解率高，對水和土壤的污染比較少（參見表2）。
隨著燃料乙醇在汽油中混合比例的增加，其生命周期環境影響總水平值降低。當混合比例為100％時，環境影響總水平值最低，為4．26 × 10－5人／km。因此，與汽油比較，燃料乙醇產生的環境影響較小（參見圖7）。
一直以來，煤炭作為不可再生的化石能源，是我國主要依賴的能源，在一次能源消費中其比例高達70％。然而煤炭的利用給我國帶來了巨大的環境問題，co2、so2等有害氣體的大量排放，在造成環境污染的同時也制約著我國經濟社會的可持續發展。生物質能作為世界第四大能源，是唯一既可再生又可直接儲運的能源，其開發利用可使人類擺脫對化石能源的依賴，對生態環境保護具有重要的意義。
4．2循環經濟特性
循環經濟是指為保護環境，實現物質資源的永續利用及人類的可持續發展，按照生態循環體系的客觀要求，通過清潔生產、市場機制、社會調控等方式促進物質資源在生產中循環利用的一種經濟運行形態。資源的循環利用是循環經濟的核心內涵，“循環”則是循環經濟的中心含義。“循環”是指經濟賴以存在的物質基礎——資源在國民經濟再生產體系中各個環節的不斷循環利用（參見圖8）。
金驕集團循環經濟特性主要表現在以下方面：
（1） 在生產加工過程中對能源原材料的果實、秸稈、葉子等全方位的利用。以石油植物園中生產的文冠果為例，文冠果是我國特有的優良木本油料樹種，種子含油量為45％~50％，種仁含油量為70％。從能源角度看，是一種理想的能源林植物。金驕集團將文冠果果實作為生物柴油、生物油投入的原料；其廢枝條用于燃料乙醇和熱電聯產系統；文冠果葉被采摘直接銷售到市場，經其他企業加工生產高級茶葉。
（2） 通過適當的技術盡量將生產的副產品進行回收。金驕集團三大生物質能產品系統在生產過程中均有一定數量的副產品生成。如：甲醇基燃料系統副產品二氧化碳、堆肥；生物柴油、生物油聯產系統副產品甘油、粕；纖維制乙醇系統副產品堆肥。其中，副產品堆肥作為有機復合肥用于石油植物園的中間投入進行使用，以節約資源，減少集團開支。另外，副產品甘油、粕等直接進入流通市場，為集團創造了額外的經濟效益。
（3） 在各系統生產過程中，一個系統排出的“廢物”作為集團內其他系統的最初投入。以甲醇基燃料系統為例，其在生產過程中產生的“廢熱”被熱電聯產系統所利用；集團內各系統生產過程中所排出的“廢渣”、“廢水”等廢物，均是環境綜合處理系統的最初投入。在環境綜合處理系統中，通過回用水工程，實現了集團內的水循環。
4．3產業鏈網絡結構特性
根據以上論述，金驕集團生物質能產業鏈既具有生態性，又具有循環經濟特性。因此在集團內部，一條產業鏈的“下游企業”有可能是另一條產業鏈的“上游企業”。產業鏈的這種特性，很好地實現了系統間的物質集成、能量集成，通過上下縱向延伸和橫向環向拓展，形成產業間的工業代謝和共生關系，構建出生物質能產業共生網絡系統。其中上下縱向延伸是對生物質資源進行深加工，環向拓展就是將上下延伸的產業鏈排放出來的副產品或廢棄物再深度加工。
產業鏈網狀結構的構建需要多種技術，除包括循環經濟技術中通常使用的替代技術、減量化技術、再利用技術、資源化技術以外，還包括系統優化技術以及共生鏈接技術。系統優化技術是從系統工程的原理出發，通過資源、能源工業代謝分析，實現區域物質流、能量流、信息流、價值流等優化配置的軟科學技術，可用于指導產業鏈網狀結構的構建；共生鏈接技術是在構建產品組合、產業組合，實現產業鏈鏈接和產業共生時采用的鏈接技術，這對于構建生態產業鏈的成功起到關鍵作用。
根據前面對集團產業鏈的解析結果，該集團目前存在的縱向主導產業鏈有：文冠果果實—生物柴油—市場；文冠果果實—生物柴油—生物油—市場；文冠果纖維莖稈—燃料乙醇—市場；生物質纖維—生物甲醇—市場；生物質纖維—生物甲醇—生物柴油—市場；生物質纖維—生物甲醇—碳酸二烷酯—市場。
而環向產業鏈的構建主要是靠集團內兩大寄生型共生系統為媒介進行搭建。環境綜合處理系統吸收并消化三大產品系統產生的廢水、廢渣、廢氣，并實現了廢水回用于集團各系統，實現了水系統集成；熱電聯產系統利用石油植物園中植物纖維以及生物甲醇系統的余熱實現發電，并用于滿足集團各系統對于熱、電、汽的需求，但是從對該集團生物質能產業鏈耦合程度的考察結果來看，其在縱向延伸的深度和橫向延伸的廣度上可進一步加強，從而構建出更加健全穩定的生物質能產業鏈網狀結構。
5進一步構建集團生物質能生態產業鏈網絡的建議
金驕集團生物質能產業共生系統在其結構形成和發展過程中，會不斷加深各種鏈狀結構的縱向延伸和橫向聯系，從而又形成新內容的鏈狀結構，最終形成更復雜的產業鏈網狀結構。本文根據目前集團生物質能產業鏈網絡的發展情況，提出了集團生物質能產業鏈網絡結構的改進措施，具體如下：
（1） 燃料乙醇產業向上延伸與化石能源煤炭產業接軌，利用劣質煤炭褐煤與植物纖維雙原料技術，生產乙醇基燃料；
（2） 生物甲醇系統可進一步利用甲醇催化脫水制備二甲醚，利用再度脫水制備汽油技術，生成最終產品生物汽油，延長其產業鏈長度，增加經濟效益；
（3） 進一步擴大環境綜合處理系統的規模，改進污水處理技術，并將處理后的水用于石油植物園的灌溉和生物柴油系統中，更好地發揮集團水集成系統功能；
（4） 利用循環經濟技術，進一步構建co2利用產業鏈，更好地實現廢物利用的經濟效益。
5．1燃料乙醇產業向上縱向延伸
具有豐富的煤炭資源，在該地區煤炭資源開發與利用過程中，一部分劣質煤市場競爭力較弱，價格低廉，在對其開采過程中往往造成很大的浪費；另一方面，集團現有的纖維制燃料乙醇氣化技術存在著能量利用率低、過程污染嚴重等問題，因此該技術亟待改善。本文建議結合當地煤炭資源優勢，在纖維制乙醇系統中將褐煤這一劣質煤作為原料，與植物纖維混合制乙醇，在改進技術工藝的基礎上，使生物質能產業向上延伸，與煤炭行業接軌。
纖維質與煤炭雙原料氣化技術的優勢在于：
（1） 煤炭的氣化溫度高，生物質的氣化溫度低，雙原料氣化可以使生物質氣化在較高的溫度下進行，氣化反應充分，并可促進焦油的分解，減少過程的污染；
（2） 生物質中的高堿金屬可以在煤焦氣化過程中起催化作用，加快氣化反應速度；
（3） 生物質供應受季節的影響，而生物質和煤雙原料利用解決了季節性問題。
本項目以“生物質與煤雙原料制乙醇基燃料”技術為依托，采用高壓循環流動床氣化和連續自熱式固定床合成塔催化合成乙醇基燃料工藝，以生物質與煤為原料，通過雙流氣化制備雙流合成氣；雙流合成氣可滿足管道輸送要求，從而可提高天然氣的供應量；乙醇基燃料可直接摻入汽油或柴油中作為發動機燃料，燃料特性比甲醇好，而且還是甲醇、汽油的助溶劑，是生物柴油的功能改進劑。
5．2生物甲醇制備生物汽油
該項目經工藝延伸聯產高附加值產品，實現生物基化學品與石油化學品的“功能替代”，生產的生物汽油可代替化石能源直接應用于各種發動機。
生物質能產品的主要風險來自市場的競爭，而產品的價格競爭又是市場發展的重要因素。該項目直接利用金驕集團生產的生物甲醇來生產生物汽油，降低了原料成本，提高了生物汽油的市場競爭力，與原有生物甲醇產業鏈相比，其經濟效益的提高非常明顯，具體見表3。
甲醇制汽油技術工藝并不復雜，具體見圖9。
反應式為：2ch3ohch3och3＋h2o（脫水反應）
首先甲醇轉化為烴類是強放熱反應，因此控制和傳遞大量熱量是甲醇轉化為汽油工藝的重要問題。其次是反應過程中生成大量水的問題，反應主要裝置有流化床反應器、再生塔和外冷卻器，反應器包括一個密相段，其下部為稀相提升管。
原料甲醇和水按一定比例配料并進行氣化，過熱到177℃后進入流化床反應器。反應生成的相氣中除去夾帶的催化劑后進行冷卻，分離為水、穩定的汽油和輕組分。反應熱是在高溫催化劑返回反應器之前，通過冷卻器循環而回收。同時反應熱可發生高壓水蒸氣，其提供的余熱同樣可用于集團中的熱電聯產系統。
5．3進一步發揮環境綜合處理系統的功能
根據上述分析可知，集團環境綜合處理系統雖然在一定程度上實現了水集成系統的功能，但是其集成程度并不完善，這直接造成以環境綜合處理系統為主導企業的產業鏈網絡中的環鏈結構不夠發達，因此本文提出對其進行完善的建議，具體見圖10。
在已有的環向鏈聯系中，由于環境綜合處理系統規模較小，使其處理廢物的能力受到限制，其處理的廢物中又以廢水為主，而對于其他廢物的處理能力較弱，造成部分廢物的流失，其中包括溫室氣體co2等。另外，集團中生物柴油系統是一個用水量較多的系統，而目前其用水主要為新鮮水，因此，為節約水資源，提高環境綜合處理系統的水處理能力勢在必行。
另外，石油植物園中植物的種植，需要肥料和大量灌溉水。在集團三大產品生產系統中都有大量的有機堆肥產生，經過環境綜合系統對其進行處理，將其作為植物生長中所需的肥料；各系統中產生的各種廢水經過環境綜合系統回用水工程處理，可用于植物灌溉。通過這種從“源”—“匯”—“源”的縱向閉合來實現資源的永續利用。產業生態學要求從產品設計開始，就必須考慮產品使用期結束后的處置和再循環問題。因此，廢棄物處置和產品的設計、生產一樣重要，并且具有特殊的生態經濟意義，它既是物質生命周期的最終環節，也是鏈接上下兩個循環周期以及縱向閉合與橫向耦合、協同共生與內外和諧的關鍵環節。
5．4構建集團副產物co2利用產業鏈
循環經濟要求構建原材料、產品、副產品以及廢物的循環工業鏈，實現物質的最優化循環和利用。循環工業鏈的設計是生物質能產業鏈環向鏈中的重要組成部分，因此是值得我們探討的一個重要問題。縱觀金驕集團生物質能產業鏈網絡，我們發現在其生產過程中，排放的主要廢棄物就是co2，且以生物甲醇系統為最，每生產1噸生物甲醇就會產生0．1噸的co2。
實際上，co2在工業、農業、食品、醫藥、精細化工等領域應用廣泛，但結合本集團種植業與工業生產相結合的現狀，可考慮利用co2發展生態農業。具體做法是：收集各系統產生的co2氣體用于集團石油植物園溫室育苗過程，以達到減少溫室氣體排放的目的。與此同時，還可利用集團中各系統產生的余熱來維持溫室溫度。
另外，該集團正在開發藻類生產生物柴油技術，并在石油植物園中培育高產量藻類品種，而藻類在其生長過程中同樣離不開co2，因此在集團內部就可以將co2消化掉。利用co2氣體構建的生態產業鏈可以表示為：co2氣體—種植業—三大產品系統；co2氣體—藻類培育—生物柴油。因此，co2產業鏈的構建使得集團生物質能產業鏈的耦合程度更加復雜化，生物質能產業鏈網絡更加完善，具體見圖11。
綜上所述，在原有的生物質能產業鏈網絡結構基礎上，可延伸出褐煤—乙醇基燃料、生物甲醇—生物汽油—市場等縱向產業鏈；以及各系統廢水—環境綜合處理系統—石油植物園、生物甲醇系統—co2氣體—石油植物園、co2氣體—藻類培育—生物柴油系統等多條橫向耦合的產業鏈，形成了更加復雜的生物質能產業鏈網絡。
在該生物質能產業鏈網絡中，其價值鏈更長。循環經濟生產方式本身拉長了產業鏈，深化了資源價值的開發。在該結構中，廢棄的副產品被回收、處理、加工，因此增加了生產環節，價值鏈相應得到延伸，用同樣的資源卻創造出了更大的價值。
6總結
通過對金驕集團生物質能產業鏈的分析，我們得出以下結論：
（1） 生物質能產業鏈是借助于高新科技將“生態工業系統”與“自然生態系統”耦合而形成一種資源循環利用型產業鏈，以此發揮該產業在經濟部門中的靜脈作用。生物質能產業鏈的培育要充分發揮產業集成技術與循環經濟技術的優勢。
（2） 生物質能產品企業的核心技術是提高生物質能產業的生產效率和經濟效益的關鍵因素。金驕集團應進一步加大對生物質能技術的開發力度，使其成為產業鏈中在技術創新、專利、標準、品牌等方面具有競爭優勢的核心企業，以其良好的發展前景吸引更多的生物質能產品的消費者。
（3） 我們通過探討各產業之間“鏈”的鏈接結構以及特性，找到產業鏈上生態經濟形成的原因，并據此進一步提出完善集團生態產業鏈網絡內部的“物質流”和“能量流”的建議，以實現整個集團產業鏈網絡的和諧健康發展。
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篇7
關鍵詞：滸苔 應用 價值
中圖分類號：X55 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3973（2013）009-140-02
滸苔為綠藻門植物，富含蛋白質、粗纖維、維生素等，在我國廣泛分布。近年來，由于石油等化石燃料的大量燃燒及植被的破壞導致大氣中二氧化碳含量增加，使得滸苔等海洋綠藻大量增殖而引起“綠潮”的頻率增加和發生地理范圍擴大。如何在解決“綠潮”問題的同時，實現滸苔價值的高效利用，已成為科研作者們研究的熱點課題。本文綜述了國內外有關滸苔的研究進展，為綜合利用滸苔提供參考。
1 滸苔的藥用價值
滸苔作為一種傳統藥用藻類，在我國古代藥典中記載了它涼血、泄熱、利尿、消痰、軟堅散和降低膽固醇等的功效。現代科學研究表明其價值主要體現在它的活性成分滸苔多糖上，并且它在降低膽固醇、抗癌、抑菌等方面具有顯著功效。滸苔的藥物利用方面也有很多其他方面的研究，例如研究者從滸苔中提取的脫鎂葉綠素，能夠參與消炎的過程并具有消炎的作用；而從滸苔中提取的一些化合物，經小白鼠的皮膚腫瘤實驗證明，其對皮膚癌有抑制作用。
滸苔具有分布廣泛、價格低廉等優點，是開發海洋藥物及保健品的極佳原材料。通過提取滸苔中多糖及其它活性物質而獲得具有降血糖、降血脂等功能的新藥物和保健品，既實現了對滸苔的科學處理，又為海洋藥物的開發利用提供新途徑。
2 滸苔的食用價值
我國沿海居民很早就有食用滸苔的習慣，并因此稱其為“海白菜”。例如我國北方沿海居民將腸滸苔做包子的餡料以及湯料等，青島海域滸苔暴發期間，沿海居民還將滸苔進行腌漬做成咸菜；而福建福州一帶群眾則將滸苔作為餡餅的材料，以提高餅的口味和營養價值；浙江閔南―帶群眾將其做為春餅的調味品。食品中添加滸苔，既可提高食品色、香、味，也可改善食品營養價值。作為沿海國家的日本，也有食用滸苔的習慣。他們將滸苔粉和滸苔片作為食品配料或營養性添加劑，廣泛應用于各種食品，如：膨化食品、海苔花生等；而滸苔綠藻精等滸苔活性成分提取物則大多用于功能食品的開發。與此同時，我國也在傳統食用滸苔的基礎上，對開發新型滸苔食品進行了探索，如滸苔掛面、滸苔醬、滸苔飲料和滸苔功能食品等。
3 滸苔在養殖業中的應用
以滸苔為原料生產的海藻粉含有多種維生素及一些活性物質。用滸苔喂養禽水產動物表現出明顯的促生長作用，能夠提高魚、蝦、蟹的成活率和免疫力等。近十年來，我國對海藻飼料進行了大量的科學研究，但與世界上其它以海藻作為飼料已有幾十年的國家相比還是有很大差距還沒有實現海藻飼料的大規模生產。
海藻粉作為飼養動物的飼料，能夠顯著提高肉蛋品質。研究表明，在雞飼料中添加滸苔粉可使雞蛋中的膽固醇降低21.6%，且隨著試驗時間的延長，雞蛋中的含碘量增加，同時伴隨蛋黃顏色的加深。滸苔飼料對奶牛養殖也起到了促進作用，產奶量得到大幅度提高。而且飼料中添加海藻粉能夠提高養殖動物的抵抗力，避免養殖業中濫用藥物的現象。由此可見，以滸苔生產海藻的飼料將成為一種可以廣泛推廣的新型飼料。
4 滸苔生物肥
滸苔廣泛分布于全球水域，具有適應能力強、暴發快的特點。滸苔中蘊藏著豐富的營養物質，以其為主要原料生產的海藻肥，含有植物生長發育所需的天然生物活性物質和礦物質元素，具有促生、增產、改良土壤、抗病等特點，適用于多種作物。
中國海洋大學生物工程公司作為亞洲最大的專業海藻肥生產企業，自2007年就已展開滸苔在農業中的應用技術研究，已初步完成了滸苔海藻肥的大田試驗。結果表明，用滸苔為原料的海藻肥，能使作物的產量提高3%，抗病性明顯增強。該公司現已成功研制出了滸苔粉狀肥、滸苔葉面肥和滸苔顆粒肥等幾十個品種，大部分出口東南亞和歐美等國家和地區，產品供不應求。這一結果讓我們看到了滸苔在海藻肥中的應用前景。
5 滸苔對環境的改善作用
赤潮是一種嚴重的海洋災害，在抑制赤潮的研究方法中，利用大型海藻與微藻之間的相互作用來抑制赤潮已成為一個新的研究方向。研究表明緣管滸苔對赤潮異彎藻有著克生效應，條滸苔能夠抑制三角褐指藻的生長等。
有學者認為，滸苔對水體有一定的凈化作用。滸苔主要通過對重金屬和營養鹽的吸收作用來改善環境，防止水體的富營養化。研究者采集西班牙南部河口富營養化的水樣進行分析，發現磷酸鹽能夠通過有機物的降解和其它更容易發生的過程從沉積物中釋放出來。滸苔還可以吸收海水中的二氧化碳，為海洋動物提供大量的氧氣。在滸苔大量生長過程中，會消耗水體中的營養鹽和浮游生物，因此對海水水質不會造成影響。2008年青島沿海海域滸苔暴發期間，對其水質進行的檢測結果表明，水體中的溶解氧、水質的等并無明顯變化。因此，有研究者利用滸苔對營養鹽的吸收作用進行水體的生態修復。
6 滸苔生物質能源的開發
生物質是一種可再生的綠色新型能源。目前，我國主要利用秸稈玉米芯等原料開發生物質資源，而對海藻能源的開發主要以微藻生產柴油為主。相對于陸生植物，滸苔屬于低等生物，但滸苔有著巨大的生物量，且繁殖迅速，蘊含著豐富的生物能源，所以有著廣闊應用前景。
6.1 利用滸苔厭氧發酵制燃氣
近年來海洋藻類暴發嚴重，因此世界上針對海洋爆發藻類開展了很多技術研究。例如生產食品添加劑、飼料、肥料等產品，但是生產成本過高，且難以大規模處理藻類生物質，因而限制了其產業化應用，同時也難以應對藻類快速爆發的危機。處理大量藻類生物質最好方法就是把藻類生物質無害化處理與能源化利用有機結合起來。
我國生物質厭氧發酵制燃氣技術，已經有很多年的發展歷史，政府在沼氣工程建設上也不斷加大資金投入力度。我國在生物厭氧發酵機理研究、不同原料高效發酵工藝、沼氣產氣率等方面已處于國際先進水平。利用厭氧發酵技術，進行我國沿海生物質資源的能源化利用，具有廣闊的市場前景。中國科學院青島生物能源與過程研究所為了實現滸苔等海藻生物質資源的無害化利用，率先在國際上開展滸苔高固含量厭氧發酵技術研發，解決了新鮮和腐敗滸苔厭氧發酵制備生物燃氣的技術瓶頸，并且建立滸苔與其它生物質混合發酵的技術與工藝，每噸滸苔產燃氣可達600m3。目前，我國就沿海生物質厭氧發酵制燃氣技術而言，基本上與發達國家同步，甚至在某些方面具有一定優勢。
6.2 利用滸苔制取生物燃料
乙醇作為一種常見的生物質能源因綠色無污染而得到推廣，但由于生產的燃料乙醇大部分是以甘蔗、玉米，甘薯等為原料制造的，較高的生產成本限制了乙醇的廣泛應用。滸苔爆發時生物量十分巨大，利用一定的技術將滸苔轉化為乙醇具有十分廣闊的應用前景。例如，以我國沿海常見大型綠藻滸苔為原材料，通過水解實驗降解滸苔生物質，并利用降解產生的單糖，通過微生物厭氧發酵制取生物能源乙醇，可以探索海藻生物質的能源化利用過程。
美國從20世紀八、九十年代就開始投資研究海藻制取燃料油。相比之下，我國對這一方面的研究起步較晚，2010年，復旦大學張士成課題組通過水熱液化工藝在200～400℃溫度和適當反應時間下成功將滸苔轉化成生物質油，進而拉開了我國用海藻制生物質油研究熱潮的序幕。之后，山東科技大學田原宇教授也對滸苔熱轉化技術進行了研究并取得了較好的效果。因此，將滸苔通過轉化變為便于運輸的高能量密度的液體燃料，既解決了環境問題，又可緩解由于石油減少引起的能源危機，具有一定的實際意義。
7 存在問題
滸苔具有水分大、鹽度高的特性，進行沿海物質的收運和存儲是滸苔開發的一個技術難點。同時滸苔有季節性暴發的特點，這種特點決定了必須建立針對這類生物質的快速收運、長期存儲技術。
由上所述，滸苔的應用前景十分廣泛，但除了食用價值的開發比較成熟，其它方面的應用還未普及，甚至有些僅限于實驗室水平，不能夠工業生產，因此滸苔的開發利用在技術上還需要進一步研究和提升。
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篇8
記者：生物技術領域是最具活力的高科技領域。 從20世紀70年代，以DNA重組技術成功為標志的生物技術誕生后，生物技術不斷被應用到健康、植物及環境等領域。我國作為人口眾多的發展中大國，是一個對生物技術產品有著多種潛在需求的巨大市場，市場前景非常廣闊，我國目前生物技術發展現狀及前景如何？
王宏廣：經過近20多年的快速發展，我國生物技術正在實現從跟蹤仿制到自主創新，從實驗室探索到產業化，從單項技術突破到整體協調發展的根本性轉變。總體水平在發展中國家中居于領先地位，少數領域已經進入國際先進行列。
生物技術現在已經廣泛應用于農業、醫藥、輕化工、環保、能源等重要領域，對提高人民健康水平，提高農牧業和工業產量與質量，改善環境正發揮著越來越重要的作用，孕育著巨大的經濟潛力。中國被公認為是全球最大的生物產品潛在市場，具有集中力量辦大事的制度優勢，也有資源、人才和潛在市場的等優勢。據不完全統計，我國擁有動植物、微生物約26萬種，是生物資源最豐富的國家之一。在20世紀的最后20年里，我國生物產業迅速崛起，涉及現代生物技術的企業約500家，從業人員近5萬人，其中涉及醫藥生物技術的企業300多家，涉及農業生物技術的200多家。北京、上海、廣州、深圳等地已建立及正在籌建中的生物技術園區20多個。改革開放以來，我國相繼開展了分子遺傳學、基因工程、細胞融合、酶工程等新學科新技術的研究。據不完全統計，去年我國用于這一領域的研發投入較之1999年增加了3倍。目前分布在全國各地的299家科技園區中，有100多個均有生物技術研發的項目。我國未來5-10年，生物技術發展的重點領域是基礎生物學、醫藥生物技術、農業生物技術、環境生物技術、生物多樣性、生物安全等。
隨著科學技術的發展,生物技術緊隨信息技術之后,掀起了科技發展的新，成為社會發展的發動機。有預測認為，到2020年我國生物產業的市場總額將達2萬億人民幣，有望成為支柱產業。
記者：我國生物技術研發水平在發展中國家中居于領先地位，少數領域已經進入國際先進行列，那么，其產業化程度如何，是否同樣處于領先水平？
王宏廣：需要澄清一個概念，人們通常認為的生物技術產業，多數是指現代生物技術產業，也就是生物醫藥產業，這一產業正在迅速崛起，總體規模還不大，而傳統生物技術產業已經為經濟發展、人民健康、社會進步做出了巨大貢獻。從這個意義上說，生物技術產業并不是一個完全新興的產業，它是一個既傳統又年輕的產業。
說他傳統，是因為生物技術已經過一個漫長的發展過程，在這一過程中，許多生物技術已發展成熟，融入到我們的日常生活中，使得我們容易“視而不見”，如疫苗、抗生素、維生素、啤酒、味精、醬油、醋等都是生物技術產品。如今，傳統生物技術產業在我國早已成為一個具有4000多億元產值的產業。說他年輕，是因為近一、二十年來，現代生物技術與信息技術的結合，使人類在基因工程、細胞工程、發酵工程等方面取得了新的突破，從而展現了醫療、農業等領域發生革命性變化的前景。
總體來說，我國生物技術產業初具規模，而且發展迅速。2005年我國生物產業實現工業增加什已達2000億元人民幣（包括傳統生物產業及現代生物產業），其中現代生物產業的產值達600多億元，已擁有生物技術企業270家，共批準了30多種基因工程藥物和疫苗；農業生物技術的發展也帶來了巨額的經濟效益，僅轉基因抗蟲棉每年為農民至少增收50多億元；工業生物技術產品中僅氨基酸的年銷售額已逾100億元，發酵有機酸以檸檬酸產業為主，其產量占世界總產量的1/3，出口量一直居世界第一；天然藥物的市場容量近400億元；保健品等生物產品市場前景非常廣闊；其他如生物能源、生物材料、組織器官工程等都將給人類的生活帶來巨大的變化，產生巨大的經濟效益。特別是組織器官工程、基因組研究和后基因組研究等新興領域，目前大多還處于研究階段，產業化的程度還不是很高，沒有表現出巨大的經濟效益，但是由這些技術所帶來的變化，將徹底改變人類社會的生活和生存方式，蘊含著巨大的經濟效益，具有廣闊的發展前景。
應該說，我國生物產業總體上與發達國家有很大差距，技術產業化程度、產業規模等與發達國家間存在較大差距，但在基因組學、蛋白質組學及干細胞等生物科學前沿領域，我國有著較強研究能力，為生物技術及產業化發展奠定一定的基礎。我們預計到2010年，我國生物技術研究開發水平達到或接近國際先進水平，在若干重要領域達到國際領先水平，生物產業工業增加值將達到4000億元以上；到2020年，力爭進入生物技術強國行列，生物產業增加值達到2萬億元。
加速發展，我國生物技術與產業有望用15-20年的時間內躋身世界前列。
記者：我國農業生物技術成就十分顯著，特別是我國首創的雜交水稻技術已經推廣到20多個國家，累計增產糧食3500多億公斤，在此基礎上，我國的超級雜交稻研究又取得了新的突破，每公頃產量突破了12噸，國際上提出的超級稻指標首先在我國實現。是不是可以說，農業生物技術推動第二次“綠色革命”提供了技術可能？
王宏廣：農業生物技術將推動第二次“綠色革命”我提出已經五年了，并且專門請教了第一次“綠色革命”之父諾曼布勒格等五位諾貝爾獎獲得者。農業生物技術將創造動植物新品種，創造新肥料（生物肥料）、新農藥（生物農藥）、新地膜（可降解地膜）、新食品與飼料添加劑，全面提升農業綜合生產力，推動第二次綠色革命。第二次綠色革命將比第一次綠色革命對農業的推動力更大，影響面更廣，作用時間更長，效果更持久。
全球轉基因植物的應用面積在生物安全的激烈爭論中迅速發展，而各國對轉基因植物研究的支持力度從來就沒有減少過。據國際農業生物技術應用服務機構(ISAAA)的統計，2005年全球近20個國家種植轉基因作物，種植面積已經超過1.2億公頃，近9年增長了50倍。我國轉基因棉花已經占棉花種植面積的64%，每年可為農民增收70多億元。轉基因水稻、玉米的研究工作已經完成，具備了產業化的條件。轉基因大豆、油菜、草、林木的研究也取得了重要進展。400多個農作物品種進入了安全性評價階段。我國有15億畝不能很好利用的鹽堿地，大力發展抗鹽堿的植物，至少可增加1億畝耕地，種植纖維、能源等植物，能夠有效地減輕能源、木材短缺的壓力。
另外，胚胎移植技術、克隆技術的應用將加速動物品種的更新換代，培育出超級豬、轉基因魚、高產奶牛等新品種。我國生物肥料、生物農藥不斷取得突破，已經進入邊研究邊產業化階段，能夠部分替代化學肥料和化學農藥，不僅能減少環境與食物污染，而且能降低生產成本，增加農民收入。
可降解生物地膜的生產技術已經成熟，在石油價格高位運行的情況下，完全可以替代化學塑料，不但能從根本上解決農田“白色”污染問題，而且能夠大量節約進口地膜原料的費用。
記者：在醫學領域，我國生物醫藥正在成為新的經濟增長點，生物醫藥技術將推動第四次醫學革命，人均壽命將進一步提高，可能使人人都變成壽星，生活質量也進一步提高，它為醫藥生物技術為提高人民健康水平發揮了重要作用。
王宏廣：是的，醫藥生物技術將從疾病預防、疾病診斷、藥物研制、生物治療、器官移植等方面，推進第四次醫學科技革命，全面提高人民健康水平，延長人類壽命。
我國是世界上疫苗生產與使用量最多的國家，人均壽命已經從1949年的37歲提高到2003年的72.8歲，疫苗在預防重大傳染病，增加平均壽命中發揮了不可替代的重要作用。目前，我國預防瘧疾、霍亂等疾病的疫苗已經進入應用階段，SARS疫苗、預防性艾滋病疫苗、治療性乙肝疫苗等已進入臨床研究階段，疫苗的研制與應用將大幅度提高對重大傳染性疾病的預防能力。
我國生物藥研發與制造能力大幅度提高，正在形成化學藥、中藥、生物藥三足鼎立的藥物新格局。全球已能生產針對200多種疾病的500多種生物藥物，使3.25億人受益，近700個生物藥正在臨床試驗階段。截至2005年底，我國已經生產使用30多種生物藥，還有150余種生物藥已經進入臨床試驗階段，其中一類新藥占1/3左右。生物制藥正在成為新興產業。
目前，世界上已經有骨、軟骨、皮膚、肌腱等近20種組織（器官）工程產品進入臨床試驗或應用階段，基因治療、細胞治療將使一些疑難病、遺傳病得到根除，生物芯片、基因診斷、免疫診斷等高新技術將帶來病原檢測與疾病診斷技術的革命性變化。以再生醫學、基因治療為代表的第四次醫學革命逐步形成。
記者：有人說，生物能源的興起，會使生物柴油逐步取代石油，生物技術在緩解能源短缺形勢方面有著不可估量的作用。
王宏廣：的確，全球生物質能的儲量為18000億噸，相當于640億噸石油。我國生物質能至少有相當于3個大慶的能源產出量。發展生物質能，有效利用部分生物質能，至少能夠形成1個"綠色大慶"，有效地緩解能源短缺的壓力。利用荒地、南方草地、鹽堿地等發展生物質能，不會與人爭糧、與糧爭地。目前，我國利用以陳化糧、高粱、甘蔗、甘薯生產燃料酒精的技術已基本成熟，在石油價格45美元以上時，已經能夠做到不需要國家補貼，只要在稅收政策上給予支持，就能進行規模化生產。我國生物柴油生產工藝也已取得重大突破，生產成本明顯下降，有望在近期實現產業化，而國外燃料酒精、生物柴油已經進入產業化階段。在當前石油價格高位運行的情況，我國石油資源短缺的形勢下，發展生物質能已經是一個戰略的選擇。
記者：世紀之交網絡經濟全面崛起，其中一個重要的原因就是網絡技術帶來了傳統產業的革命性變化，生物技術也會帶來傳統產業的變化嗎？或者說，把基因、細胞、蛋白質等與農業聯系起來很自然，把這些名詞與工業聯系起來卻比較難，您能談談生物技術對工業的影響嗎？
王宏廣：我國已經進入高速工業化的階段，已經成為世界重要的制造業基地，但是資源過度消耗，大量廢物、廢水、廢氣的排放，導致越來越嚴重的資源與環境問題，必須轉變經濟增長方式，利用現代工業生物技術，能夠有效地改造傳統產業，提高經濟效益，減少環境污染。
工業生物技術將推動化學工業的第三次技術革命。一是利用生物催化替代化學催化，將使紡織、造紙、皮革、化工等領域大幅度減少化學廢物產出量、提高產品純度，走出一條低資源消耗、低污染物排放、高效益的新型工業化道路。化學工業中將廣泛使用生物催化劑，可以進一步提高效益，大幅度減少廢物產出量、提高產品純度；紡織工業中采用生物技術，可減少紡織品在染色和修整過程中毒性副產物的產生；造紙工業中采用生物工藝，可顯著降低制備紙漿過程中毒性副產物的排出量。二是用生物質為原料替代部分化石原料，可改變化學工業對石油產品的依賴。我國化工材料的市場需求額高達5000多億元以上，發展生物化工能夠形成千億元的生物化工產業。還可以利用玉米和大豆等生產"綠色塑料"，減少石油用量。三是利用生物技術可以研發新型食品添加劑、保鮮劑，進一步提高食品的質量。而發展功能食品，加速第四代食品產業的形成，創造新的就業機會；飼料生物技術產品將逐步替代傳統的添加劑，加速飼料工業與發達國家飼料標準的接軌。
生物資源的深度開發還將培育一批新的生物產業。一是培育具有特殊用途的植物，如纖維植物、油脂植物等新品種，為工業、精細化工提供重要的原料和制劑等；二是大規模篩選和提取微生物活性物質。研制100種以上抗腫瘤、抗真菌、抗病毒、酶抑制劑，新型人用、畜用和農用抗菌素等微生物藥物，開發和生產治療及診斷類生物制品，并實現產業化。
海洋生物產業逐步興起，促進海洋經濟的發展。一是發展海洋藥物，形成一批海洋藥物及保健品；二是從海洋生物中克隆一批重要的功能基因；三是海洋生物材料、海洋生物酶的研究與應用。
記者：美國著名未來學家保羅先生預言：“推動社會發展的代表科學將由信息科學轉為生物科學。” 顯然，21世紀是生物技術、生物經濟的世紀，如果誰擁有生物經濟的優勢，誰就擁有綜合國力的優勢，生物經濟已經成為新的經濟增長點。是否可以說， 以生物經濟為主體的第四次浪潮，將像以往三次浪潮一樣，對經濟發展和人類進步產生巨大的推動作用？
王宏廣： 進入21世紀以來，科學技術日新月異，信息技術方興未艾，新材料、新能源、航空航天技術等高新技術不斷取得重大突破，而生命科學、生物技術則以更加迅猛的速度發展，以生物技術為主導的新科技革命正在加速形成，生物經濟已經成為網絡經濟之后的一個新的經濟增長點，生物經濟正在推動第四次產業革命浪潮的加速形成，對經濟發展和人類進步產生巨大的推動作用 ，主要表現在以下幾個方面：
一是形成新的經濟生長點，使經濟發展上一個新臺階。人類在食物、住宅、汽車等基本需求滿足之后，進一步的追求必然是健康、環境，以及精神享受。生物技術產業正是順應了這一歷史潮流，將促進健康產業、環境保護產業、綠色經濟、循環經濟的發展，大幅度促進經濟增長。
二是推動醫學史上的第四次革命，提高人類健康水平。現代生物技術使疾病診斷、治療和預防手段產生革命性的變化，使醫療技術發生質的飛躍，使人類更健康、更長壽。生物技術將推進自公共衛生制度建立、與麻醉術、疫苗和抗生素應用之后的醫學史上的第四次技術革命。
三是推動第二次綠色革命，改善人類膳食水平。轉基因技術、組織培養技術、動物胚胎移植與克隆技術，以及生物肥料、生物農藥、新型飼料添加劑的應用，將大幅度地減少化學農藥、化學肥料對農田、環境污染，推動種植業和養殖業變革。
四是創造新的生物品種，改善生態環境。植物抗旱、抗鹽基因的發現與應用，將有可能有效改變10億畝干旱地區的生態環境，使5億畝不毛之地、鹽堿地變為良田。用于廢氣、廢水、廢渣處理的基因工程極端微生物的應用，可降解生物塑料產品的產業化推廣，將會解決工業排放、白色垃圾等環保難題，有效改善生態環境。
五是發展綠色能源，緩解能源短缺壓力。全球生物質能量的儲量為18000億噸，相當于640億噸石油。生物能源將會使作物秸稈等廢棄的有機物成為能源，緩解化石能源不足的危機，為石油短缺國家解決能源危機問題找到一個較為經濟的途徑。利用“綠金”代替“黑金”，開發生物乙醇、生物柴油、生物發電、生物氫等生物質能將部分替代日漸枯竭的化石燃料，已經成為許多國家的能源戰略。
六是沖擊傳統倫理觀念。基因身份證將個人的病癥、性格等方面的信息貯存在身份證上，必然會影響人的隱私權。干細胞、組織工程、器官移植技術的應用，將對人傳統倫理觀念產生強烈沖擊。
七是生物安全將成為保障國家安全的關鍵。必須認識到生物技術是一柄雙刃劍。SARS之后，越來越多的人認識到，生物戰將徹底改變傳統戰爭的方式與后果，沒有對生物戰劑、生物恐怖的防御與應對能力，就不能從根本上保障國家安全。
生物技術：
生物技術是對經濟、社會可持續發展和人與自然協調發展具有重大帶動作用的高新技術。生物技術的本質是獲得、理解和使用包含在生活性生物體遺傳材料里的信息，使其具有生產價值。從這一意義上說，生物技術包括遺傳控制特性信息的發現和使用，并結合當前的技術能力來改變這些特性的表現形式，或培育出某些特性被增強的生物體，以減少自然環境對人類的限制。根據目前生物技術的發展現狀，通常可分為傳統生物技術和現代生物技術。現代生物技術是在分子生物學基礎上發展起來的，包括基因工程、蛋白質工程、細胞工程、酶工程，其中基因工程技術是核心。
生物產業：
生物技術產業包括傳統生物技術產業和現代生物技術產業。現代生物技術產業包括基因工程、細胞工程、酶工程、發酵工程。現代生物技術產業主要是醫藥生物技術、農業生物技術、工業生物技術，如天然藥物、保健品、環保產業、生物能源、生物材料和組織器官工程等。生物技術產業的發展將最終解決世界人口、糧食、環境、健康、能源和海洋等影響二十一世紀人類生存的重大問題。
生物經濟：
生物經濟是以生命科學與生物技術研究開發與應用為基礎的、建立在生物技術產品和產業之上的經濟，是一個與農業經濟、工業經濟、信息經濟相對應的新的經濟形態。
中國生物技術發展中心簡介：
中國生物技術發展中心是1983年11月3日經國務院批準成立的機構，直屬國家科學技術部。
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石油緊缺不僅帶來了油價高漲，也使過去在中國能源體系中被長期邊緣化的煤基醇醚燃料，如甲醇、乙醇、二甲醚等，以替代能源的身份走向舞臺中央。
中國的替代能源戰略已經啟動，并在日前取得階段性成果。作為這一戰略的起步之舉，由國家發改委牽頭，多部委參與的《中國替代能源研究報告》（以下簡稱《報告》）日前已完成討論稿的撰寫工作。
《報告》討論稿指出，2020年以后，全球石油供給會出現緊張，中國屆時的年石油需求量將達到4.5億~6.1億噸，進口依存度可能比2005年的43%有所提高。為此，中國應加大對替代能源的開發和利用，推進包括煤基醇醚燃料、生物質液體燃料、煤制油、天然氣等替代能源的多元化發展。
專家透露，在各種替代能源中，車用燃料是研究和開發的重點。在中國的石油消耗中，交通占到50%左右。此前，在山西、山東、云南、四川等地已經進行了甲醇燃料替代汽油的試驗研究；在黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽5省的全部和河北、山東、江蘇、湖北的部分地區推廣使用了車用乙醇汽油。
在各種可用于車用燃料的替代能源中，工作組經過調研論證，提出的初步結論是：甲醇作為車用替代燃料在經濟上可行，只要遵守操作規程，外界所擔心的對人體健康的影響不會很大；二甲醚前途很好，原料應以煤為主，重點考慮年產200萬噸以上的大規模生產項目。
專家指出，目前國家在替代能源方面的政策取向已經進一步明確，就是“以煤為基礎，多元化發展，重點發展醇醚燃料可能將成為最近幾年替代能源發展的主要內容。”
投資煤基新能源三思而行
需要注意的是，煤基醇醚燃料在生產中需要大量的水，要加強對水資源和環境的保護，這就需要宏觀調控發揮積極的作用。
日前，國家對煤基新能源產業調控政策的出臺，一些企業迅速調整投資行為。近日，新大洲(000571)公告稱，公司已取消擬在內蒙古牙克石投資建設的120萬噸甲醇項目。主要理由是：認為該項目未來幾年將面臨供過于求的局面；同時，在當地建廠產品運輸成本較高，在競爭中比較優勢不明顯。
其主要依據是早在今年7月初，國家發改委發出的《關于加強煤化工項目建設管理促進產業健康發展的通知》（簡稱《通知》）指出，受石油價格不斷上漲、高位運行的拉動，煤制甲醇、二甲醚等石油替代產品盲目發展的勢頭逐漸顯現。根據國家發改委掌握的數據，2005年我國甲醇產量為536萬噸(其中煤制甲醇350萬噸)。目前在建甲醇規模已接近900萬噸，擬建和規劃產能還有千萬噸以上。國家發改委認為，這些項目若全部付諸實施，一旦甲醇后加工生產技術和應用市場開發滯后，勢必造成產能大量過剩。
與此同時，一些地方以犧牲資源為代價，片面追求產業發展速度的做法也引起了決策部門的警惕。因此，國家發改委對包括煤基新能源在內的煤化工產業提出了8項調控措施。其中，水資源平衡、運輸安全、環境保護等措施將大大抬高煤化工投資成本；而技術政策中“一般不應批準年產規模在300萬噸以下的煤制油項目，100萬噸以下的甲醇和二甲醚項目，60萬噸以下的煤制烯烴項目”的有關規定，更是足以讓許多投資者知難而退。
密切關注調控政策取向
日前，天茂集團(000627)公告，公司計劃在湖北荊門投資建設年產100萬噸二甲醚項目，項目總投資9.62億元。而此前該項目還是年產10萬噸、總投資10943萬元。
為什么百科會有這樣的舉動？國家發改委辦公廳近期還印發了《二甲醚產業發展座談會紀要》（簡稱《紀要》），體現出了十分明確的政策取向：能源替代產品優先發展二甲醚；二甲醚產業要走百萬噸以上的規模化、大型化道路；二甲醚立足以煤為原料。
我國目前有意建設該項目的企業較多，但是建設規模大多偏小。如瀘天化參股企業建設了一套15萬噸二甲醚裝置，赤天化擬投資建設年產15萬噸二甲醚項目等。
篇10
關鍵詞：生物質能源；競爭手段；農產品貿易保護；糧食安全
中圖分類號：F303.4文獻標識碼：A文章編號：1001-6260(2009)03-0053-08
一、引言
20世紀90年代以來，不可再生能源的枯竭問題開始真正顯現，世界經濟，尤其是發達國家的經濟發展面臨“缺血”威脅。為應對這一挑戰，美歐等能源消費大國和巴西等農產品貿易大國開始大力發展新型的可再生能源――生物質能源。6①由于美歐及巴西等國的第一代生物質能源發展是建立在對農業資源大量占用和農產品大量消耗的基礎之上，能源與農業及農產品因此被直接聯系在一起。2003年以來，隨著糧價的快速上漲，各界普遍認為生物質能源的快速、大規模發展是高糧價的“罪魁禍首”，生物質能源生產大國的美國更是成了眾矢之的。多數國家都出于國內供給安全考慮，對農產品貿易，特別是糧食貿易采取了限制性政策，新一輪農產品貿易保護主義也因此抬頭，這給農產品貿易自由化和缺糧國的社會穩定蒙上了一層新的陰影(SDC，2008； Schmidhuber，2007； FAO，2008)，也引發了各界對生物質能源發展動機的質疑(Jull，et al， 2007； Berndes，et al， 2007； Thomas，et al， 2008)。
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生物質能源發展與糧食安全的矛盾或沖突的凸現，需要我們對美歐及巴西等國發展生物質能源的真正動機及誘因進行科學評價，認清其本質及其對世界糧食安全的影響，為中國積極介入未來生物質能源及與此相關的農產品貿易規則的制定和掌握決策的主動權提供依據。
二、生物質能源的發展動機與支持和保護措施評價
(一)發展動機
應對原油價格上漲，降低能源進口依賴固然是發展生物質能源的一個“合理”動機，但各國的動機絕不僅僅于此，而且這也不一定是最主要的動機。從實踐看，不同國家面臨的內外部環境不同，其發展生物質能源的優先動機或核心目的也存在較大差異。OECD秘書處在2007年和2008年分別對其30個成員國和印度、巴西、印尼和馬來西亞等發展中國家的調查表明，發展生物質能源的優先動機集中于四個方面。
1.減少溫室氣體排放，改善生態環境
美歐等發達國家提出發展生物質能源的一個最重要理由就是履行《京都議定書》，減少溫室氣體(Green House Gases，GHG)排放，改善生態環境。客觀地說，通過大量種植能源作物發展生物質能源固然能減少溫室氣體的排放和改善生態環境，但據權威測算，它所減少的僅僅是CO2排放量，所減少的CO2排放量占總溫室氣體排放量比例還不到1％。而溫室氣體除了CO2外，還包括因工業發展直接或間接排放的甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟碳化物、六氟化硫等。從對生態環境的破壞看，后者的危害性可能更大。另外，雖然生物質能源的使用能減少溫室氣體排放量，但因目前第一代生物質能源技術的制約，生物質原料轉化center過程同樣會產生大量溫室氣體(OECD，2008a)。考慮到這一點，發展生物質能源的環境改善效應將會縮水。不僅如此，生物質能源發展誘發的土地用途改變和過度經營還會導致土壤營養徑流量流失，生物多樣性也會受到一定影響，因而生態系統自身的修復能力會不斷下降(Braun， 2007；Marland， et al， 2008)。所以，發達國家提出的“減少溫室氣體排放，改善生態環境”的優先目標的可靠性就很值得懷疑。這樣，合理解釋就應該是這些國家以一個“合理”的借口，轉移其所承擔的國際義務，而不是保護國際環境資源。其實，經濟實力雄厚的發達國家完全可以選擇“花錢換減排”的“京都模式”來免除自己承擔的義務ZW(“京都模式”是《京都議定書》中規定的一種獨特的貿易，即如果一國的排放量低于條約規定的標準，則可將剩余額度賣給完不成規定義務的國家，以沖抵后者的減排義務。ZW)，但很少有國家采取這一獨特貿易來轉嫁自己的義務。特別值得一提的是，作為世界上最大的溫室氣體排放國和最大生物質能源生產國的美國在2001年宣布退出《京都議定書》，這更加彰顯了其真正的動機。
2.降低能源進口依賴，保障能源供給安全
能源短缺問題是全球面臨的共同問題，但不同國家受之影響的程度存在較大的差異。對于廣大的發展中國家而言，由于其工業化程度低，經濟發展對能源的依賴性相對較小。但對美歐和日本等工業化發達國家而言，情況則全然不同。所以就這點看，發達國家發展生物質能源具有一定的合理性，但這一合理性并不能掩蓋其真正的目的。其實，目前世界能源危機的根本原因不是原油本身，而是國際政治舊秩序復蘇的結果。美歐等國為了維護自己的世界經濟和政治霸主地位，從經濟、政治和軍事上對中東和拉美主要產油國進行制裁、軍事打擊和軍事威脅，影響了原油的可持續性供給。特別值得指出的是，布什執政以來的中東政策和國內的原油戰略儲備政策攪亂了世界原油市場，造成原油價格上漲和能源危機的提前到來。
從更深層面看，能源短缺問題的實質就是經濟增長方式的科學性問題。如果我們從不可再生能源的消耗量和可持續利用世界能源角度對各國經濟增長方式進行重新劃分，那么發達國家的經濟增長是一種典型的粗放式增長，而且這種粗放式增長模式決定了他們必須要能始終控制能源市場。以原油消費和進口為例，2006年30個OECD國家原油消費占世界總量的58.1％，美國、EU和日本三大經濟體原2油進口量占世界總進口的64.4％，而廣受指責的中國人均石油消費僅為美國的8.7％、新加坡的2.8％ZW(環球能源網：“2006年世界石油儲量、產量和消費量統計評論”，tp：//oilgas.省略/。
3.刺激經濟發展，增加就業
由于生物質原料的種植、加工和轉化具有勞動密集型特征，對增加就業具有一定作用，因而對20世紀90年代以來就業壓力凸顯的發達國家具有一種政治上的吸引力和輿論上的支持率(Markandya，et al， 2008)。其實，發達國家經濟與就業問題的根本原因不是原油價格，而是其產業結構調整和發展中國家競爭力提高。隨著發展中國家總體競爭力的提升，發達國家為了維持其競爭力，將多數“夕陽產業”以直接投資方式“恩惠”于發展中國家。由于轉移出來的多是就業貢獻較大的價值鏈低端部分，這樣其國內的就業壓力必然出現。不僅如此，由于轉移出來的多是價值鏈中污染程度較高環節，因而發展中國家的環境問題、溫室氣體問題也開始顯現，這就為發達國家要求發展中國家履行《京都議定書》找到了最好的理由，也為其自己不履行減排義務找到了一個“公平”的托辭。
4.培育新的農產品市場，促進農村發展
這一目標是巴西等少數熱帶發展中國國家提出的發展生物質能源的優先目標。從表面上看，由于生物質能源的發展建立在農業原料和農產品的基礎之上，在國際農產品貿易自由化受阻的情況下，生物質能源發展的確能為其過剩的農產品提供新的出路。另外，能源作物的大規模種植和相適應的農產品加工業的發展對于協調國內區域發展差異、推動農村發展也具有一定的推動作用。但從深層次看，由于這些國家多為農產品出口大國，農業資源豐裕，因而它們的選擇實際上成為變農產品出口為新型生物質能源出口，改變與發達國家斗爭的一種新形式。
與具備技術或資源條件國家不同的是，大多數發展中國家由于缺乏發展生物質能源的技術和大規模的資本投資，因而高成本的生物質能源是其經濟發展的一種“奢侈品”，其經濟的增長只能寄希望于價格日益高漲的化石能源。雖然這種發展的中短期成本相對較低，但這一被動抉擇的長期成本將是高昂的。因為從長期看，化石能源的枯竭是一種必然的趨勢，其價格超過生物質能源價格只是時間問題。最后的結果就是發展中國家的經濟發展將由對化石能源的依賴轉向對生物質能源的依賴，這種依賴實質上就是對少數生物質能源大國的依賴。所以，土地資源的制約使得未來能源供給的唯一希望就是生物質能源技術能發生“跳躍性”的進步，否則發展中國家經濟發展將會面臨“斷血”的困境。應對“斷血”的唯一選擇就是用原料換能源，即發展中國家將會淪為發達國家生物質能源的原料產地，新一輪的經濟“殖民化”可能會出現。
綜上所述，對于美歐等發達國家而言，發展生物質能源的核心動機不像是應對能源危機，而更像是搶占未來可再生能源市場。對于巴西等熱帶發展中國家而言，發展生物質能源的核心動機是規避農產品貿易保護，改變與發達國家的斗爭形式和斗爭領域。
(二)支持與保護措施
目前生物質能源的生產成本普遍高于化石能源，還難以與化石能源展開競爭。Tyner等(2008)在綜合考慮美國可再生燃料生產授權、稅收減免和貿易壁壘等因素的情況下，研究了原油價格和玉米乙醇生產的補貼情況。結果表明：在目前的技術水平下，美國生產玉米乙醇的每蒲式耳玉米的補貼值是1.60美元左右(Tyner，et al， 2008)。在農產品價格高位運行的情況下，各國為了鼓勵生物質能源發展，采取了一系列的政策和措施。這些措施涉及生物質原料進出口和生物質能源的生產、國內銷售、消費等各個環節。
1.生物質原料的生產支持
為了降低農業能源作物和其它生物質原料的生產成本，一些國家采用直接補貼形式。最具有代表性的就是歐盟(EU)2003年共同農業政策(CAP)改革方案中的能源作物援助計劃(ECA)。根據該計劃，EU根據2003年的產出水平建立了一個分離支持給付系統，該系統將已經存在的多種給付形式合并為一種單一農場給付形式(SFP)，要求其各成員方按照45歐元/公頃的標準對農業生物質原料和林木生物質原料生產者提供直接補貼(OECD， 2008b)。除此之外，對那些不適合種植食用農產品的土地，由政府提供機械，鼓勵農民種植能源作物。
2.生物質原料的轉化支持
由于生物質原料轉化的初始投資成本高于化石能源，而其收益具有不確定性，因而許多企業不愿投資生物質原料的轉化。為解決這一問題，不少國家采用資本撥付的形式，由政府直接承擔轉化設備或其它固定資產的一部分投資，或為企業提供無需備案的信貸擔保，以刺激生產者的積極性。這種支持最典型的國家就是美國。美國1980年的能源法案中就建立了乙醇燃料的生產轉化支持系統。根據該系統，聯邦政府通過免稅、許可證和有條件選擇投標人等辦法對生產者提供支持，鼓勵企業提高轉化效率。近年來，美國一方面借鑒EU的模式，對達到質量要求的能源按產量單位提供直接補貼，另一方面要求企業轉化的原料中必須有一定比例的農業原料(即原料定額計劃)，對達到要求的企業給予額外支持。由于生物質原料的轉化實際上是農產品加工的一種形式，因而這種直接對企業投資的支持與O的 “黃箱補貼”并沒有本質上的區別。
3.生物質能源的價格支持
為了保證生物質能源生產企業的利潤，美國、EU和巴西等國均對生物質能源提供了最低價格保護，要求經銷商對生產者支付的價格不得低于最低價格。這種價格有兩種形式：一是不變的季度最低價格，這種價格一般多個季度保持不變，目的是為了降低生產者的不確定性；二是可調整的最低價格，該價格可以經常性調整，以防止不可測因素引致的生產成本變化。在多數情況下，對因不可測因素引起的成本增加和批發價銷售造成的損失，政府通過環境改善獎勵和綠色獎勵的形式進行追加補償。這種價格支持與O明確禁止的“黃箱補貼”并沒有本質上的不同，但因其適用對象是綠色的可再生能源，因而游離于O框架之外，成為一種“合法”的措施。
4.生物燃料銷售與消費支持
為了鼓勵生物質能源產業部門的發展，美歐等國還在銷售和消費方面制定了一系列的強制性政策措施，以為本國生物質能源產業的發展提供市場支持。從銷售環節看，美國的銷售最具有代表性。根據聯邦政府的規定，所有汽油銷售企業必須銷售一定比例的乙醇汽油或直接要求這些企業按照一定比例將乙醇汽油和傳統汽油混合后銷售(比例一般為5％)，同時對銷售者征收燃料特許稅。被征稅的企業接下來就可以以銷售混合燃料為由，獲得政府的稅收信貸支持。對于那些完全享受稅收信貸支持的企業，政府還為之提供所得稅抵免。從消費環節看，為了刺激消費，多數國家一方面以強制消費的方式，要求公共運輸部門和消費者必須購買一定數量的生物燃料，并對購買者免征燃料消費稅。另一方面，在挪威、瑞典和丹麥三國，政府對購買生物燃料的普通消費者和企業免征CO2排放稅，并提供所得稅方面的優惠。
5.生物質原料和生物質能源的進出口限制
進出口限制也是各國扶持生物質能源產業發展的一個重要措施。其中EU的最為典型。2007年EU各國對加入甲醇的成品乙醇進口每百升征收10.2歐元進口稅，沒有加入甲醇的成品乙醇每百升征收19.2歐元的進口稅，生物柴油進口每百升征收6.5歐元的進口稅。除了成品燃料進口稅外，為保障國內生物質原料，尤其是農業原料的生產，鼓勵地方生產企業使用國內原料，EU各國對農業原料和農產品(主要是小麥、糖類、玉米、油菜籽)進口也廣泛征收進口稅。特別值得指出的是，EU還專門制訂了限制生物質能源及其原料進口的非關稅壁壘，這就是2007年出臺的燃料品質標準(FQS)。FQS指的是液態燃料中可再生燃料與不可再生燃料的混合比例，這一比例不是固定不變的，而是根據EU生物燃料的生產成本和生產技術變化經常調整。 ZW)由于目前各國乙醇汽油和生物柴油的主要原料是玉米、小麥、糖類和油菜籽(菜籽油)，因而這種貿易限制實質上就是農產品貿易保護。
6.生物質技術R&D支持
未來生物質能源的市場前景取決于其競爭力的高低。為了降低生產成本，增強生物燃料的價格競爭力，許多國家都制訂了龐大的R&D支持計劃。計劃的主要目標是改進現有的生物質能源生產技術和開發以農業秸稈和其它有機廢物為原料的第二代生物質能源技術。例如，2008年美國能源部提供了3.85億美元的研發補貼，用于纖維素生物質能源技術的開發。加拿大2008年也為生物質能源的發展提供了22億美元的巨額支持，其中很大一部分用于第二代生物質能源技術的商業化推廣。
綜上可見，這些支持與保護政策措施除了直接補貼和研發補貼類似于O的“綠箱政策”規定外，其它的政策措施均屬于O明確禁止和嚴格限制的范疇，因而必然會扭曲生產和消費。其實，這些措施的出臺決非偶然，而是發展中國家、凱恩斯集團、美歐和日本這些利益集團農產品貿易保護與反保護博弈的結果。所以，從這個意義上看，與生物質能源相關的直接或間接支持和保護措施均是農產品支持與保護措施的一種特殊形式，是新一輪農產品貿易保護主義抬頭的表現。只是由于其與綠色能源的生產密切相關，因而披上了“綠色”的外衣(Steenblik，2007)。
三、生物質能源發展對世界糧食供求的影響
目前各國發展的是第一代生物質能源，其使用的原料主要是玉米、小麥、糖類和油料ZW(美國的主要原料是玉米和大豆油，EU的主要原料是玉米、小麥、大麥、菜籽油和大豆油，巴西的主要原料是甘蔗和大豆油，加拿大的主要原料是小麥和玉米，中國和印度的主要原料是玉米，馬來西亞、印尼的主要原料是棕櫚油。2003年以來，全球生物質能源發展規模急劇增長。2007年全球液態生物燃料的產量達到3600萬噸，其中乙醇汽油2857萬噸，生物柴油7.56萬噸。在所有生產國中，美國和巴西的產量分別占世界總產量的43.73％和29.37％。
由于美國是世界最大的糧食生產和出口國，而其生物質能源的主要原料又是與小麥、稻谷兩大主要糧食存在直接資源競爭關系的玉米，因而其生物質能源戰略成為了世界的焦點，國際社會普遍關注美國的玉米乙醇戰略對國際糧食供求的影響。統計資料顯示，因大規模發展生物質能源，美國三大糧食作物的種植結構發生了較為明顯的變化。與2003年相比，2007年美國三大作物的總種植面積下降了1.51％，其中小麥的種植面積下降了3.87％，稻谷下降了8.33％，但玉米的種植面積卻上升了21.99％。種植結構的改變導致其三大糧食出口全面下降，其中玉米下降28.17％，小麥下降9.13％，稻谷下降4.29％，總量達到1661.50萬噸ZW(根據美國農業部生產、供給和分配數據庫(USDA-PSD)資料整理得到(tp：//fas.usda.gov/psdonline)。
從邏輯上看，生物質能源的發展對糧食安全的影響包括三個方面：一是總量效應。2003年以來世界小麥、玉米和大米的產量仍然在增長，但因生物質能源的發展耗費了大量的玉米、小麥和粗糧，世界食用糧供給下降。其中，最大糧食出口國的美國，其2003年的三大糧食出口占世界總出口的比重是38.97％，而2006年則降至34.54％。二是結構競爭效應。以美國為例，由于目前美國生物質原料以玉米為主，高度的保護、支持和進出口限制導致玉米種植面積大幅增加，產量增長明顯，而與玉米“直接爭地”的小麥和其它糧食作物的種植受到了明顯的影響。三是示范效應。美歐和巴西等國生物質能源的大規模發展對其它國家產生了嚴重的影響。出于對未來能源市場不確定性的擔憂，印度、馬來西亞等發展中國家已經開始發展生物質能源，農業資源極度稀缺的日本和韓國也制訂了龐大的生物質能源發展計劃。
綜上可見，生物質能源的大規模發展已經給世界糧食安全造成較嚴重影響，但未來的影響會更大。根據2007年美國新能源法案，到2020年美國生物乙醇產量將達到360億加侖，這大約要耗費1442.91萬噸玉米(相當于2007年美國玉米產量的41.2 ％)(消耗量根據2007年的數據估算得到。按照美國2007年的玉米單產計算，玉米種植面積要增加152.17萬公頃。耕地資源的有限性和用途的競爭性使得小麥和稻米的種植面積必然會下降。由此可以推斷，未來世界的糧食供求形式將會進一步惡化，糧食安全這一人類最基本的權利將會受到前所未有的挑戰。而挑戰者卻是少數國家，尤其是美、歐和巴西等農產品貿易大國。所以從道義上看，生物質能源的發展是少數國家把國家利益置于人類生存權之上的一種表現。
四、結論及其對中國的啟示
能源是經濟發展的動力，化石能源的枯竭趨勢和科學技術的進步催生了生物質能源的發展。但通過對現行國際生物質能源的發展格局和國際農產品貿易格局的比較發現，目前各生物質能源大國發展生物質能源的核心動機似乎不僅僅于此，搶占未來可再生能源市場和規避農產品貿易保護則更像是其真正的目的。原油價格的高漲和大幅波動以及發展生物質能源的多重效應更為這些國家大規模發展生物質能源找到了最佳的借口，也為這些國家推行農業支持和農產品貿易保護提供了“合法”的理由。由于現行的生物質能源發展模式是一種典型的農業原料導向模式，因而其大規模發展必然對世界的糧食供求和農產品貿易自由化產生深遠的影響，進一步惡化廣大發展中國家的經濟發展環境。
作為一個發展中國家，中國同樣面臨著能源安全和糧食安全的雙重壓力。發展生物質能源固然是中國應對國際能源危機的一個選擇，但因生物質能源的開發和利用與糧食生產存在明顯的資源競爭關系，這樣中國就面臨著一個兩難境地。從實際情況看，雖然中國已經掌握了開發利用生物質能源的技術，而且大量的研究也表明中國生物質能源的開發潛力巨大。但是所有這些條件和潛力在糧食價格日益高漲后都不能成為中國目前大規模發展生物質能源的理由，只能是一種戰略規劃。因為目前中國的生物質能源開發除利用玉米、油料作為原料外，利用其它原料的成本遠高于傳統的化石能源。這樣，生物質能源的開發必然會影響國內的糧食生產與供給。因此，中國必須處理好生物質能源發展與糧食安全的關系，要堅持發展能源農業必須始終將糧食安全擺在重要位置，對以糧食為原料的生物質能源發展要嚴格控制(Li， et al， 2001)。
但是嚴格控制不等于中國應該放棄生物質能源的開發權利。對中國而言，生物質能源的發展必須立足于技術路線，以第二代生物質能源的開發為重點ZW(第二代生物質能源主要是以非糧農作物、木本油料植物、秸稈與農林廢棄物為原料。對于玉米乙醇項目，一定要在不影響糧食安全的前提下繼續抓好試點工作，并就其對糧食安全的影響進行科學評估。同時，對生物質能源領域和農產品貿易領域可能出現的一些新問題要積極研究，為參與未來相關國際規則的制定奠定基礎。
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Remark on Development of Biomass Energy in the World：
A View on its Motivation， Support Measures and Impacts on World′s Food Security
YAN Fengzhu1，2QIAO Juan1
(1.College of Economics & Management， China Agricultural University， Beijing 100083；
2. Department of Economics & Management， West Anhui University， Lu'an 237010)
