陈柳钦

（中国能源经济研究院，北京，100733）

一

能源是国民经济重要的基础产业，是人类生产和生活必需的基本物质保障。目前，世界一次能源消费以煤，石油，天然气等不可再生化石燃料为主。随着经济的发展和人类的进步，能源消费量不断增加。化石燃料终将耗尽，寻找新的替代能源以保证社会的可持续发展成为全球性问题。特别是进入21世纪，随着化石资源消耗迅速，生态环境不断恶化，保障能源安全、应对气候变化等已成为全球的焦点问题，世界各国都加速发展可再生能源，特别是生物质能。

所谓生物质，顾名思义它所有生物的物质都算生物质，也就说从自然科学的含义来讲的话，生物质是所有生物体，它存在的物质载体都是生物质，包括粮食作物，饲料作物及其残体，树木这些残体，还有水生植物，还有就是畜禽的粪便，还有包括其他的有机物质它都是生物质，生物质能是太阳辐射造成的，植物它因为自身的光合作用所以造成它能把太阳辐射能量能够极具转化为化学态能量。这种经过光合作用，以化学态能量存在于有机物中的能就是生物质能。生物质能既稳定又便于使用和储能，它的原料易得，包括：林业废弃物、牲畜粪便、制糖作物、城市垃圾和污水、水生植物等。现代加工转化技术与途径多样，产品既有热与电，又有固、态、气三态的多种能源产品，以及塑料、生物化工原料等众多非能生物基产品。

生物质能利用形式多样。人类通过“摩擦生火”第一次掌握自然力，开始了对能源的开发利用，以薪柴、秸秆和杂草等生物质为燃料生产、生活，这种方式时至今日仍然在大量使用，被称作为传统生物质能利用。随着近代以来科学技术的飞速发展和进步，生物质资源可以通过各种转化技术高效地加以利用，生产出多种清洁燃料和电力，以替代煤炭、石油和天然气等化石燃料，这种利用方式被称作现代生物质能利用。人类数千年来依赖生物质能而生存发展，将来还会依赖其发展。

生物质能是一种脱颖而出的新能源，它既具有能源功能，又能从事生物化工产品等物质性生产，既能缓解能源和环境压力，又是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能的原始能量来源于太阳，所以从广义上讲，生物质能是太阳能的一种表现形式。     生物质能源包括生物柴油、生物乙醇、生物颗粒燃料、生物基化工产品等。生物质能源其优点有：一是，属可再生资源，在合理开发的条件下，可保证能源实现永续利用；二是，资源丰富，每年经光合作用产生的生物质其能量相当于世界主要燃料消费的10倍，开发潜力巨大；三是，低污染性。同时，用生物质代替矿物燃料是减少CO2 排放的理想方式，由于它在生长时吸收的二氧化碳相当于其燃烧时排放的二氧化碳量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零。所以，世界科学界都把生物质资源作为重要的替代资源。

“9·11”到今天的全球经济金融危机拉开了一个大历史时代的序幕：后化石能源时代的变革。人类已经走到一个历史的拐点上——从依赖化石能源向没有化石能源过渡，这是一个大的历史时代的转折，也是一个大的时代变革的开始。化石能源时代正在走向终结：50年后，世界石油和天然气资源将枯竭；90年后，煤炭资源也将枯竭。能源短缺正在一步步扼紧人类未来的咽喉，寻找可再生的替代能源成为世界各国的当务之急。化石能源有限的储存量无法满足我们未来能源需求，促使我们放眼周边新能源。生物质能是一种洁净的、友好的新能源，将得到广泛应用。生物质能是可再生能源，由于它是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽，用之不竭。生物能源又是一种清洁能源。生物质能的转化过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物质能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个理论上二氧化碳的净排放为零的物质循环。生物质能同时也被认为是唯一一种能被存储的太阳能，在替代化石交通燃料方面有不可比拟的优势。

截止目前，就总量来讲，生物质能源已经成为世界第四大能源和首屈一指的可再生能源，排位仅次于煤炭、石油和天然气，在整个能源系统中占有重要地位，是替代化石能源的主力军之一。根据生物学家估算，地球陆地每年生产1000～1250亿吨生物质；海洋年生产500亿吨生物质。生物质能的年生产量远远超过全世界总能源需求量，相当于目前世界总能耗的10倍，而现在全世界能源的利用量还不到其总量的1%，因此，生物质能将成为21世纪主要的低碳能源之一。据预计，到2050年，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。生物质能的开发利用受到许多国家的高度重视，联合国开发计划署、世界能源委员会都将其列为可再生能源的首选。联合国粮农组织认为，生物质能有可能成为未来可持续能源系统的主要能源，扩大其利用是减排CO2的最重要途径，应大规模植树造林和种植能源作物，使生物质能通过利用技术变成高品位的现代能源。

生物质能发电是全球利用生物质能源的重要形式。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电等。生物质发电技术是将生物质能源转化电能的一种技术，主要包括农林废物发电、垃圾发电和沼气发电等。世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。近十几年来，丹麦新建的热电联产项目都是以生物质为燃料，还将过去许多燃煤供热厂改为了燃烧生物质的热电联产项目。目前，在可再生能源领域，丹麦是公认的生物质能利用的强国。芬兰是欧盟国家中利用生物质发电最成功的国家之一。由于本国没有化石燃料资源，因此，大力发展可再生能源，目前生物质发电量占本国发电量的11%。奥地利成功地推行了建立燃烧木材剩余物的区域供电站的计划。生物质能在总能耗中的比例由原来大约2～3%激增到约25%。德国对生物质直燃发电也非常重视，在生物质热电联产应用方面很普遍。作为世界头号强国，美国也十分重视生物能源的发展，美国能源部早在1991年就提出了生物发电计划，而美国能源部的区域生物质能源计划的第一个实习区域早在1979年就已开始。如今，在美国利用生物质发电已经成为大量工业生产用电的选择，这种巨大的电力生产被美国用于现存配电系统的基本发电量。作为一种可持续发展的能源，生物质发电在国际上越来越受到重视。目前，全球生物质能发电装机容量已超过5000万千瓦，可替代9000多万吨标准煤。在生物质发电居世界领先地位的美国，生物质能发电总装机容量超过１万兆瓦，占美国可再生能源发电装机的40%以上。有资料显示，到2020年，西方工业国家15%的电力将来自生物质发电，而目前生物质发电只占整个电力生产的1%。届时，西方将有l亿个家庭使用的电力来自生物质发电，生物质发电产业还将为社会提供40万个就业机会。

二

中国生物质资源非常丰富。目前，可利用的生物质资源，主要为有机废弃物，包括作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工废弃物、林产加工废弃物、生活垃圾、有机污水等。单就农林废弃物、能源林业和其他能源作物的储量就相当于每年9亿吨标准煤。可替代石油的生物质原料，如薯类、甜高粱、甘蔗、木本油料、秸秆和各种植物纤维素原料的储量可相当于年产2．7亿吨石油。目前，中国有机废弃物可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤，预计将来潜力可达7亿—10亿吨标准煤，约为当时能耗的15%—20%。可见，中国生物质资源发展潜力巨大。

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。可再生能源是清洁能源，是指在自然界中可以不断再生、永续利用、取之不尽、用之不竭的资源，它对环境无害或危害极小，而且资源分布广泛，适宜就地开发利用。根据《可再生能源法》的定义，目前主要包括太阳能、风能、水能、生物质能、地热能和海洋能等非化石能源。中国可再生能源资源非常丰富，开发利用的潜力很大，其中生物质能的开发潜力更大。2006年和2007年的中央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其产业发展的科技工作进行了部署。在十届全国人大第四次会议通过了《国民经济和社会发展“十一五”规划纲要》，确定了可再生能源的发展目标(其中生物质能为重要组成部分)，即到2020年可再生能源(不包括传统生物质)占到能源总消费比例由2006年的8%提高到15%。国务院于2007年6月7日通过的《可再生能源中长期发展规划》，确定了生物质能源产业发展目标。到2010年，生物质发电将达到550万千瓦；生物燃料乙醇年利用量200万吨；生物固体成型燃料达到100万吨，农村户用沼气池达到4 000万户，沼气年利用达到190亿立方米，建成大型沼气工程6 300处；生物质能年利用量占到一次能源消费量的4％ ；初步实现生物质能商业化和规模化利用，培养一批生物质能利用和设备制造的骨干企业。到2020年，生物质能发电装机达到3000万千瓦；生物液体燃料达到1 000万吨；沼气年利用达到400亿立方米；生物固体成型燃料达到5 000万吨；生物质能年利用量占到一次能源消费量的10％。2009年6月国家出台的《促进生物产业加快发展的若干政策》中已明确表明:国家将对批准生产的非粮燃料乙醇、生物柴油、生物质热电等给予支持。2010年9月，国务院颁布的《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确提出，要因地制宜开发利用生物质能。2011年3月16日发布的“十二五”规划明确，“大力发展沼气、作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能”。2011年4月26日，国家发展改革委发布的《产业结构调整指导目录(2011年版)》的目录中明确提出，鼓励生物质纤维素乙醇、生物柴油等非粮生物质燃料生产技术。非粮生物质燃料生产技术开发及应用也成为本次目录中新增新能源板块的鼓励项目之一。“十二五”期间，我国生物质能产业有望迎来其发展的黄金时期。

伴随着我国对石油的需求量不断扩大，石油进口量大幅度增加，对外依存度持续上升。无论出于经济因素，还是从能源安全、摆脱石油依赖、寻求石油替代品等角度来讲，发展生物质能已经成为我国不可避免的选择。作为一种可再生资源，生物质能源的可贮藏性及连续转化能源的特性，决定了生物质能源将会成为非常有前景的替代能源。

多年来，党和国家各级政府一直把生物质资源的综合利用作为工作的重点，积极寻求生物质资源的高效利用方式，生物质发电这一简洁高效的利用方式被提到了重要议事日程。生物质发电的过程构成自然界的循环，其所产生的废物主要是二氧化碳和灰渣，对自然界来讲是存量循环概念。《可再生能源法》等一系列法律法规的颁布实施，直接推动了我国生物质发电产业的快速发展。近几年，中国节能投资公司、国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与我国生物质发电产业的建设运营。特别是国家电网公司作为关系国民经济命脉的重要能源供应企业，深入实施“新农村、新电力、新服务”的农电发展战略，积极推进农村电网建设与改造、“户户通电”、新农村电气化、农村生物质发电等重大工程，以发展农电事业助推新农村建设。中国生物质发电的先行者—国能生物发电集团有限公司（由国家电网公司与龙基电力集团有限公司共同投资于2005年设立），以社会责任为己任，在短短5年间，把国能生物发展成为全球最大的、产业链最完整的、生物质发电专业化公司，集投资、建设、运营于一体，为发展绿色经济和深入开展节能减排工作做出了积极贡献。截至2011年6月，公司共投资建设的生物质发电厂有37家，其中26家已投入商业运营。经过这几年的摸索和发展，包括国能生物发电和凯迪控股在内的国内企业，先后探索出了符合当地实际的成熟技术方法和模式，大大提升了发电效率，降低了生物质发电成本。生物质发电，正在成为中国利用可再生能源进程中不可忽视的一个新产业。

中国作为世界农业大国，发展生物质能发电、生物燃料业有着积极深远的意义，既能缓解对有机能源的耗费也能为广大农民创收，有着积极的经济、社会效应。生物质发电中国有着广阔的发展前景。首先，生物质能发电在可再生能源发电中电能质量好、可靠性高，比小水电、风电和太阳能发电等间歇性发电要好得多，可以作为小水电、风电、太阳能发电的补充能源，具有很高的经济价值；如果中国生物质能利用量达到5亿吨标准煤，就可解决目前中国能源消费量的20%以上，每年可减少排放二氧化碳的碳量近3.5亿吨，二氧化硫、氮氧化物、烟尘减排量近2,500万吨，将产生巨大的环境效益。二是全面建设小康社会的目标下，农村能源结构由传统生物质能利用为主向现代化方向转化，生物质能发电是这种转化的重要途径；生物质发电将废弃的农林剩余物收集、加工整理，形成商品，既防止秸秆在田间焚烧造成的环境污染，又改变了农村村容村貌，是中国建设生态文明、实现可持续发展的能源战略选择。三是丰富的生物质能资源亟待有效开发利用，加工增值，促进经济发展。目前中国生物质能资源量为7亿吨标准煤，随着退耕还林和种植薪炭林，估计到2020年生物质能资源量可达9～10亿吨标准煤，在中国能源资源中占有举足轻重的地位；四是生物质能发电技术比较成熟。生物质能利用技术种类很多，从技术成熟度看，生物质能发电是最具推广潜力的一种，在国外的应用已经非常广泛。

2006年6月和8月，国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录（第一批）》，将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式，纳入补贴范畴。2006年9月，《国家鼓励的资源综合利用认定管理办法》发布，明确了以生物质能资源为燃料的发电企业属于资源综合利用范围。国家发改委2007年发布的《可再生能源中长期发展规划》为生物质能发电描绘了一幅绚丽的前景:到2020年生物质发电装机要达到3000万千瓦。2010年7月23日，国家发改委发布的《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》，明确了生物质发电的统一执行标杆上网电价为每千瓦时0.75元(含税)。上网定价，这个困扰生物质发电产业发展的核心问题，终于有了明确的政策支持。价格的确定给予投资方以明晰的投资回报预期，极大刺激了生物质发电投资。2010年8月10日，国家发改委又发布了《关于生物质发电项目建设管理的通知》，对生物质电厂的布局、建设、准入等进行规范。影响生物质发电厂产业发展的另一个核心问题——重复建设、争夺燃料等问题，也从政策上有了明确指引。这一系列有关可再生能源政策的推出，不仅使生物质发电产业在国家战略性新兴产业占有了一席之地，而且这些从实际中来、符合中国农村实际的政策，犹如一股强劲的东风，引导着中国生物质发电产业，从混沌走向有序。“十二五”期间，国家将加大生物质发电领域的政策扶持和财税补贴力度，推动生物质能源产业快速发展。按照《“十二五”可再生能源发展规划》初稿，到2015年，生物质发电装机达到1300万千瓦，集中供气达到300万户，成型燃料年利用量达到2000万吨，生物燃料乙醇年利用量达到300万吨，生物柴油年利用量达到150万吨。根据已经上报国务院待批的《新兴能源产业发展规划》，预计到2020年，中国新能源发电装机2.9亿千瓦，约占总装机的17%。其中，核电装机将达到7000万千瓦，风电装机接近1.5亿千瓦，太阳能发电装机将达到2000万千瓦(即20GW)，生物质能发电装机将达到3000万千瓦，生物质能发电产业将得到极大发展。

从世界范围来看，我国生物质能发电产业虽然发展迅猛，但发电能力依然较低，生物质能发电装机容量在可再生能源发电装机容量中只占0.5%的份额，远低于世界平均25%的水平，并且生物质能发电的盈利能力亟待提高。因此，在国家相关政策的扶持下，未来我国生物质发电产业前景广阔。