本站原创编者按：当前,发展可再生能源、保护生态与环境已成为世界各国发展的紧迫任务.欧美等发达国家.甚至巴西等发展中国家都把发展生物质能源作为国家能源战略.我国也非常重视发展生物质能源,积极开发新的可再生替代能源.
总书记指出：“加强可再生能源开发利用.是应对日益严重的能源和环境问题的必由之路,也是人类社会实现可持续发展的必由之路.”《国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》明确提出,要“加快开发生物质能”等随着国家对生物质能发展的渐趋重视,生物质能产业正悄然兴起.
全球变暖、化石能源日渐消耗等引发了人们对新型、可再生能源的深刻思考.作为一种可再生的清洁能源,近年来生物质能源的发展越来越受到各国的重视.当前生物质能源开发和利用的总体情况如何生物质能产业的现状及发展前景怎样“十一五”期间我国对生物质科技工作有何具体部署带着这些问题,本刊记者采访了科技部农村副司长贾敬敦.
重视开发利用,抓住生物质能产业发展的难得机遇
记者：当前开发利用生物质资源为何越来越受到世界各国的重视
贾敬敦：自上世纪70年代以来,随着煤炭、石油、天然气等化石能源消耗的不断增加.化石能源渐趋枯竭的形势趋于严峻；特别是上世纪末以来,人们对人为的温室气体排放导致全球变暖逐步形成共识；加上地球生态环境恶化不断加剧,对生物质资源的开发利用日益受到国际社会的广泛重视.
生物质资源是可再生资源,种类多、数量巨大.据统计,全世界约有25万种生物,每年通过植物太阳能光合作用生成的生物质总量约1440亿～1800亿吨,相当于3×1021kJ的能量.大约等于现在世界能源消耗总量的10倍左右.因此.开发利用生物质能源具有良好的原料基础.
记者：我国生物质产业发展面临着哪些机遇
贾敬敦：首先,我国生物质资源十分丰富.我国理论上的生物资源量每年达650亿吨以上,折合33亿吨标煤.目前.我国每年产生作物秸秆约6.8亿吨,随着我国农业发展,特别是粮食产量的增加,我国秸秆的数量还将有较大幅度的增加.我国每年产生的林木废弃物在2亿吨以上,每年产生的畜禽粪便约30亿吨,每年产生的城市垃圾约1.55亿吨.农林产品加工企业每年产生的有机废弃物种类和数量也十分可观.另外,我国还有约5000万公顷的边际土地不适宜用于粮食生产而适宜于种植能源植物.专家估计,仅目前我国可利用的生物质约有4亿吨标煤.
其次,开发生物质资源有巨大的市场保障.工业革命以后,石油、煤炭、天然气等化石能源快速发展,并逐渐成为生产、生活的主导能源.化石产品也日新月异,对推动世界经济发展和人类社会进步发挥了十分重要的作用.但是.化石能源不可再生,其大规模的开发利用,正迅速消耗着地球长期积存下的宝贵资源.同时由于温室气体排放,也带来了气候升温、环境污染、生态破坏等严重问题,直接威胁到人类的可持续发展.与生物质资源十分丰富相比较,我国是个化石能源资源十分短缺的国家,已探明的原油、天然气储量仅占世界储量的2.4％和1.2％；人均天然气资源为世界平均值的13.2％.因此,开发利用我国丰富的生物质资源,不仅具有十分广泛的市场前景,而且也可以为国家经济社会发展及国家安全做出贡献.
再次,大力发展生物质产业,已成为世界各国的共识.上世纪末及进入21世纪以来,全球能源政策和结构正面临着又一次重要调整,其中一个重要特点就是：来自生物质、太阳、水、风和地热等可再生能源的加快发展利用,并成为未来能源发展的重要方向和新的出路之一.近年来,世界许多国家特别是发达国家在调整本国能源发展战略中.均把高效利用生物质能摆在技术开发的重要位置,并制定了相应的开发研究计划,如美国的能源农场和巴西的酒精能源计划、日本的阳光计划、印度的绿色能源工程等.各国纷纷投入大量的人力和资金从事生物质能源的研究和开发.
最后,我国政府也高度重视生物质能源的开发利用.十分关注和重视生物质产业和相关科技工作的发展.2005年2月全国人大颁布了《可再生能源法》,为生物质产业的发展提供了十分坚实的法律保障.2006年和2007年的1号文件均对发展生物质产业,开发生物质能源做了部署.《国家中长期科学和技术发展规划纲要》对生物质能源开发及发展生物质产业的科技工作进行了部署.国家的重视支持也为生物质能源的开发利用提供了良好的条件.
立足自主创新,促进生物质能产业健康有序发展
记者：从世界范围来讲,目前生物质产业发展的总体情况如何
贾敬敦：总的看,以生物质能和生物基材料开发利用为重要特点的世界生物质产业表现出了快速发展的态势．政府重视、业界和科技界积极,成为世界一个重要的新兴产业.目前生物质产业发展最快的是燃料乙醇,如巴西已实施了大规模的专项计划,产业化发展十分成功,燃料乙醇覆盖了全国的汽车用燃料；美国2000年即已具备50亿升玉米乙醇的生产能力.相当于汽油消耗量的1％,近几年又有了长足发展.在生物柴油生产方面,目前美国生物柴油年生产能力为100万吨以上；欧盟2006年已超过600万吨.其中德国为160万吨、拥有300多个生物柴油加油站,意大利已拥有9家生物柴油的生产厂.在生物质发电方面.目前美国的生物质直接燃烧发电量可再生能源发电量的70％.意大利发展了12兆瓦生物质IGCC(整体煤气化联合循环发电技术)示范项目.发电效率达31.7％.在生物基材料和绿色化学品方面,(PLA,聚乳酸脂)制成的电脑机壳和其他配件已经商业应用；美国DuPont公司和GeneeorInternational公司合作建成的POD的生产成本可以比化学法降低25％：Cargill-Dew公司正在建设一个140kt／a的由玉米糖发酵生产聚乳酸的工厂,以开发多种聚合物塑料.
记者：我国生物质技术开发和产业化方面发展情况如何
贾敬敦：在国家科技计划的支持下,经过各方面多年的研究积累,我国生物质能源、生物基材料的研究开发已取得长足发展,并具备了一定的产业化基础.例如秸秆固化成型燃料、生物质气、油脂利用、沼气技术等方面开展了大量的研究与产业化工作.在燃料乙醇方面,我国生物发酵、菌种开发、加工纯化,及纤维素燃料乙醇技术与装备方面也取得了明显进展.我国自行培育的能源植物甜高粱.其农艺性状和工业性能处于世界先进水平,并已在新疆、内蒙、山东等地规模化种植和进行生产乙醇的中间试验.在生物柴油方面,我国开发了具有自主知识产权的“高压醇解生产生物柴油技术”.我国自行开发的“生物质常温固化成型技术”,克服了农林废弃生物质容重低、能密度低和低品位的缺陷,所生产的颗粒燃料能量利用率比生物质直接燃烧高2倍.我国生物质产业化技术与发达国家尽管有一定差距,但只要立足自主创新.是完全可以迎头赶上的.
记者：在发展我国生物质产业时,为何要强调立足于自主创新
贾敬敦：首先.从近年来世界生物产业发展的总体情况看.尽管世界各国大幅度增加了生物质技术研发的投入,并取得了较大成效,如巴西在利用甘蔗制备乙醇,美国在利用玉米制造乙醇及生物质发电,欧洲在利用油料植物生产生物柴油.日本在利用白薯和玉米生产淀粉塑料等方面取得了较大进展.但总的看,生物质产业、生物能源产业整体上处于发展初期.产业的整体素质和竞 争力还需要大幅度提高.因此.只要我们坚持走自主创新的发展道路,是能够在激烈的国际竞争中占有一席之地的.
其次.从可利用的生物质原料看,与有些国家主要依靠粮食和大规模种植能源植物等作为原料不同,我国生物质产业的发展必须立足于保证国家粮食安全.走不与粮争地、不与人争粮的发展路子.因此.在生物质原料方面,首先应考虑的是作物秸秆、林木废弃物、畜禽粪便和垃圾及工业有机废弃物等,相关方面的转化利用技术是发达国家所没有、或不一定先进的.必须依靠自主创新.
第三,从目前世界已经产业化的生物质技术发展看.生物质的转化、催化技术,清洁生产技术.低成本生物质转化技术等尚未完全成熟,我国与发达国家的差距主要是在规模化的转化与催化技术、成套设备开发等方面,而这些与产业化发展密不可分的关键技术,是必须依靠自主创新来实现的.否则我国的生物质产业就将受制于人.
第四,从当前世界市场的发展状况看,产业和产品的竞争实际上就是技术的竞争.发达国家依靠其技术上的领先优势,在产品的竞争中保持优势地位,并获得高额利润,而发展中国家则更多的是依靠廉价劳动力、自然资源和生态环境来降低生产成本,以求得在市场竞争中占有一席之地.因此.要在激烈的国际竞争中占领先机,就必须加强自主创新.开发具有自主知识产权的技术和产品.
积极有效部署,为产业发展提供强有力的科技支撑
记者：当前我国生物质科技工作的方向与重点是什么
贾敬敦：按照党、国务院的要求,根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》的部署,国家把生物质科技工作作为一项重点工作纳入到了“十一五”发展规划之中.从缓解化石能源压力,应对全球升温,促进节能减排,解决“三农”问题,建设社会主义新农村的高度出发,以培育和加快生物质产业发展为目标,紧紧抓住生物质产业发展的重要机遇,对相关工作进行全面部署.
在生物质科研发展方向上,一是要正确处理好国家粮食安全与生物质产业发展的关系,把农林废弃物资源开发利用作为重中之重.不占用国家有限的粮食和食物资源用于生物质产业；二是要立足于服务“三农”和社会主义新农村建设,以新型生物质能源和高效加工转化技术的研发为重点,为农村生产、生活提供清洁、高效的生物质能源和产品；三是要立足当前、着眼长远,把不适宜于粮食生产的边缘土地、废弃地利用起来,选育能源植物新品种和栽培技术,为生物质资源的有效开发利用提供充足的原料；四是要技术、装备和产品研制并重,以生物质能源和生物基材料产品研制为突破口.带动关键成套设备研制,加快生物质开发与产业化.不断提高产业效益；五是要强调生物质加工转化、资源采集等方面的统筹部署,解决工业化生产的周年性和原料供应的季节性、生物质资源分布的分散性和规模化生产要求的集中性矛盾,促进生物质产业的持续发展；六是强调综合利用,对生物质进行多样化的产品开发,实现综合利用,提高综合效益.
在生物质科研工作上,应以农林废弃物资源化综合利用为重点,强化原料采集与预处理技术,纤维素原料生产燃料乙醇、非食用植物油生产生物柴油、生物质热解液化制备燃料油及副产物综合利用等关键技术.通过相关技术的创新、集成与示范,构建起具有中国特色、符合中国国情的生物质综合利用技术体系,建立一批适合我国国情的生物质产业化示范工程,促进生物质能源、生物质产业的又好又快发展.
记者：“十一五”期间,我国生物质科技工作有何具体部署
贾敬敦：针对生物质产业的发展需求,“十一五”期间.按照《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,国家在“十一五”科技计划中对生物质科技工作进行了重点部署.
一是强化生物质转化与产业化技术集成创新和装备研发.为生物质产业提供成套技术装备.以生物质科技工程和农业装备研制等重大项目为依托,加强生物质原料采集贮运技术.生物及化学转化共性关键技术,生物质降解高效专用微生物.生物质固化成型燃料、新一代燃料乙醇、生物燃气、功能糖产品、生物有机肥、生物基材料等生物质综合利用技术与成套装备研究开发.同时开展高蓄能植物培育和栽培科技攻关.获得一批自主知识产权的关键技术和产品,为生物质产业发展提供科技支撑.
二是强化生物质转化与催化等前沿高技术研究.研究生物质转化新的技术途径,大幅度提高生物质转化效率.加强生物质高效生物转化技术、生物基材料技术及新产品研究.开辟生物质综合利用新途径.
三是强化重大产品研制与产业化,促进生物质科研成果尽快转化为生产力.以燃料乙醇、生物柴油、生物农膜等与国民经济发展、生态安全和社会主义新农村建设密切相关的产品为重点,加强产品研制,完善配套技术,降低生产成本,提高产业化水平,开拓国际国内市场,大幅度提升生物质产品的应用水平和产业竞争力.
四是强化科技支撑能力建设.提高生物质科技的自主创新能力.针对我国生物质科研力量相对薄弱的现状,强化生物质研究平台建设,支持生物质研究实验室、国家工程技术研究中心等各种创新基地；加强研究队伍和创新团队建设,大幅度提高生物质科研的自主创新能力.
五是积极推进产学研结合,调动各方力量,促进生物质产业发展.要制定积极、有效的技术政策,鼓励和调动企业参与生物质相关技术研究与产业化的积极性.调动企业、大学和科研院所及社会力量投入生物质产业化开发.鼓励企业与科研单位、大专院校建立产学研联盟.直接参与生物质科研、产品开发与成果转化,逐步形成全社会重视和关注生物质科技与产业发展的良好环境.