發(fā)展生物質(zhì)能源，緩解全球能源危機(jī)，已成為一項(xiàng)世界性的行動(dòng)。地球上每年產(chǎn)生的生物質(zhì)，如果作為能源，相當(dāng)于人類目前每年消耗的化石能源的20倍以上。雖然這些生物質(zhì)不可能都作為能源，但起碼說明，生物質(zhì)能源至少可以部分替代石油、煤炭等化石能源。
　　
　　全球化石能源可開采年限，石油不到50年，天然氣不到60年，煤不到270年。世界已進(jìn)入能源不安全期。目前我國(guó)的石油年需求量約為4.5億噸，年凈進(jìn)口石油量已達(dá)40%以上。開發(fā)和利用生物質(zhì)能源，替代部分化石能源，同時(shí)也可以有效減緩溫室效應(yīng)引起的氣候變化，增加碳匯，節(jié)能減排，改善城鄉(xiāng)環(huán)境，承擔(dān)起一個(gè)負(fù)責(zé)任的大國(guó)應(yīng)承擔(dān)的緩解全球氣候變化的責(zé)任。下面就生物質(zhì)能源開發(fā)利用有關(guān)問題，談點(diǎn)看法，供參考。
　　
　　一、生物質(zhì)和生物質(zhì)能源
　　
　　1.生物質(zhì)是指利用大氣、水、土地等外界環(huán)境條件，進(jìn)行光合作用而產(chǎn)生的各種有機(jī)體即有生命的可生長(zhǎng)的有機(jī)物質(zhì)的通稱包括植物、動(dòng)物和微生物。廣義的概念是包括所有植物、微生物及以植物、微生物為食物的動(dòng)物及其生產(chǎn)的廢棄物。如：農(nóng)作物及其廢棄物，木材及廢棄物和動(dòng)物糞便。狹義的概念是包括農(nóng)林生產(chǎn)過程中除糧食果實(shí)外的桔桿、樹木等木質(zhì)纖維素（木質(zhì)素）、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)下腳料、農(nóng)林廢棄物及畜牧業(yè)生產(chǎn)過程中禽畜糞便和廢棄物等。其特點(diǎn)為：可再生性、低污染性、廣泛分布性。
　　
　　2.生物質(zhì)能：是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式。也就是以生物為載體的能量，它直接來自綠色植物光合作用，可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。生物質(zhì)能是取之不盡，用之不竭的可再生能源，也是可再生碳源。
　　
　　有機(jī)物中除礦物燃料外，來源于動(dòng)植物能源物質(zhì)均屬生物質(zhì)能。包括木材、森林廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市和工業(yè)有機(jī)廢棄物，動(dòng)物糞便等。生物質(zhì)能源豐富，是無害能源。每年全球光合作用產(chǎn)生生物質(zhì)1730億噸，其含能量為全世界消耗能源量的10-20倍，目前生物質(zhì)能的利用率不到3%。
　　
　　二、生物質(zhì)能源的分類及特點(diǎn)
　　
　　依據(jù)來源不同，可將適合于能源利用的生物質(zhì)分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機(jī)廢水、城鄉(xiāng)固體廢物和禽畜糞便等五大類。
　　
　　1.林業(yè)資源：林業(yè)生物質(zhì)能源是指森林生長(zhǎng)和林業(yè)生產(chǎn)過提供的生物質(zhì)能源，包括能源林、薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑、梢頭、板皮和截頭等；林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物，如果殼和果核等。
　　
　　2.農(nóng)業(yè)資源：農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源是指農(nóng)業(yè)作物（包括能源作物）；農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物，如農(nóng)作物收獲時(shí)殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈（玉米秸、高梁秸、麥秸、稻草、豆秸和棉桿等）；農(nóng)業(yè)加工業(yè)的廢棄物、如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物，通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳?xì)浠�合物植物和水生植物等幾類�?BR>　　
　　3.生活污水和工業(yè)有機(jī)污水：生活污水主要由城鄉(xiāng)居民生活、商業(yè)和服務(wù)業(yè)的各種排水組成，如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等、工業(yè)有機(jī)廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水等，其中都富有有機(jī)質(zhì)。
　　
　　4.城鄉(xiāng)固體廢物：主要由居民生活垃圾、商業(yè)和服務(wù)業(yè)垃圾和建筑垃圾等固體廢物構(gòu)成。其組成成分復(fù)雜，受到多方因素包括生活水平、傳統(tǒng)習(xí)慣、自然條件和季節(jié)變化等因素影響。
　　
　　5.畜禽糞便：它是其他形態(tài)生物質(zhì)（主要是糧食、農(nóng)作物桔桿和牧草等）轉(zhuǎn)化形成，包括畜禽便出糞便、尿及其與墊草混合物。
　　
　　生物質(zhì)能的特點(diǎn)
　　
　　1.可再生性：生物質(zhì)能屬可再生資源，它通過植物光合作用可再生，與太陽(yáng)能、風(fēng)能等同屬可再生能源，資源豐富，可保證能源的永續(xù)利用。
　　
　　2.低污染性：生物質(zhì)的硫和氮含量低，燃燒過程中生成Sox、Nox較少；生物質(zhì)作燃料時(shí)，由于它生長(zhǎng)時(shí)需要的co2相當(dāng)于它排放的co2的量，因而對(duì)大氣的co2凈排放量近似于零，可有效減輕溫室效應(yīng)。
　　
　　3.分布的廣泛性：缺乏煤炭的地方，可充分利用生物質(zhì)能源。
　　
　　4.生物質(zhì)燃料十分豐富：生物質(zhì)能是世界第四大能源，僅次于煤炭，石油和天然氣。據(jù)生物學(xué)家估計(jì)，地球陸地每年生產(chǎn)1000-1250億噸生物質(zhì)，海洋生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過全世界能源總需求量，相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。我國(guó)開發(fā)生物質(zhì)能源到2010年已達(dá)3億噸。隨著農(nóng)林業(yè)發(fā)展、能源作物、能源林和薪炭林的大量推廣，生物質(zhì)能源還將越來越多。
　　
　　三、我國(guó)生物質(zhì)能的資源狀況
　　
　　我國(guó)擁有豐富的生物質(zhì)能資源，據(jù)測(cè)算，我國(guó)理論生物質(zhì)能資源為50億噸左右標(biāo)準(zhǔn)煤，是目前中國(guó)總能耗的4倍左右。在可收集的條件下，我國(guó)目前可利用的生物質(zhì)能資源主要是傳統(tǒng)生物質(zhì)，包括農(nóng)作物秸稈、薪柴、畜禽糞便、生活垃圾、工業(yè)有機(jī)廢渣廢水等。
　　
　　農(nóng)業(yè)產(chǎn)出物51%轉(zhuǎn)化為秸稈，年產(chǎn)能6億噸，約3億噸可作燃料使用，折合1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤；林業(yè)廢棄物年可獲得量約9億噸，約3億噸可能源化利用，折合2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。甜高粱、小桐子、黃連木、油桐等能源植物可種植面積達(dá)2000多萬公頃，可滿足年產(chǎn)量約5000萬噸生物液體燃料的原料需要。畜禽養(yǎng)殖和工業(yè)有機(jī)廢水理論上可產(chǎn)沼氣約800億立方米。
　　
　　生物能源燃料既有助于促進(jìn)能源多樣化，幫助我們擺脫對(duì)傳統(tǒng)化石能源的依賴，還能減少溫室氣體排放，緩解對(duì)環(huán)境壓力。所以，它被視為替代燃料之一，對(duì)于能源安全有著積極意義，對(duì)緩解能源危機(jī)有重要作用。
　　
　　據(jù)國(guó)家林業(yè)局資料，林業(yè)生物質(zhì)能源有三類：第一類是木質(zhì)燃料資源，如能源林、薪炭林、灌木林和林業(yè)剩余物等總量約3億噸/每年；第二類是木本油料資源，中國(guó)有種子含油率超過40%的木本植物154種，油桐、黃連木、文冠果、油茶等現(xiàn)有面積420萬公頃，果實(shí)產(chǎn)量約559萬噸；第3類是木本淀粉資源，如全國(guó)橡子年產(chǎn)量約為2000萬噸，可生產(chǎn)燃料乙醇近500萬噸。我國(guó)約有4404萬公頃宜林荒山、荒地可供培育能源林，有近1億公頃鹽堿地、沙地以及礦山、油田復(fù)墾地等邊際性土地，可用于發(fā)展能源林；約有600萬公頃疏林地及5312萬公頃郁閉度小于0.4的低產(chǎn)林地，可較大幅度通過改造后增加森林資源量。
　　
　　四、生物質(zhì)能源的利用
　　
　　1.主要利用形式：
　　
　�。�1）氣體化：主要轉(zhuǎn)化為沼氣，用于家庭及社區(qū)群體用戶。
　　
　�。�2）成型燃料：主要是鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)在生產(chǎn)，用于農(nóng)村家庭能源，也有中小企業(yè)做固體能源用。
　　
　　（3）燃燒發(fā)電：利用農(nóng)林剩余物做燃料發(fā)電。這是一項(xiàng)成熟技術(shù)，已大規(guī)模發(fā)展。如山東單縣的國(guó)家級(jí)生物質(zhì)發(fā)電示范項(xiàng)目已投產(chǎn)，裝機(jī)容量為2.5萬kw。
　　
　�。�4）燃料乙醇和甲醇：把生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為乙醇與汽油混合使用，已較普遍。也有的用生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為甲醇，添加在汽油中使用，但發(fā)現(xiàn)甲醇腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)，有毒性，后被放棄了。不過甲醇生產(chǎn)簡(jiǎn)單，價(jià)格低廉，仍有人在開發(fā)。
　　
　　2.加工技術(shù)
　　
　�。�1）氣化：生物質(zhì)氣化燃料，主要通過厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣，技術(shù)完善，已大力推廣。
　　
　�。�2）壓縮燃料：把生物質(zhì)壓縮成型、提高密度、便于運(yùn)輸。有的壓縮制為顆粒燃料、用于取暖及生活用。
　　
　�。�3）燃燒發(fā)電：最簡(jiǎn)便可行。河北山東等地建立了我國(guó)第一批農(nóng)林廢棄燃燒發(fā)電廠，廣西和廣東等地也有小型發(fā)電機(jī)組300余臺(tái)；云南也有甘蔗渣電廠等。
　　
　�。�4）燃料乙醇：以秸稈及林產(chǎn)剩余物為原料，轉(zhuǎn)化為乙醇，主要問題是轉(zhuǎn)化率僅30%，仍在實(shí)驗(yàn)研究之中，一些研究機(jī)構(gòu)還在開發(fā)更好發(fā)酵技術(shù)。
　　
　�。�5）生物柴油：主要是把含油生物質(zhì)設(shè)法萃取出來，經(jīng)過提煉加工，成為柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃料，替代化石柴油，目前國(guó)內(nèi)外正大力研究，離商業(yè)化還有距離。
　　
　　五、我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展情況
　　
　　我國(guó)生物質(zhì)固體成型燃料技術(shù)和設(shè)備已取得突破，有效解決了功率大、生產(chǎn)效率低、成型部件壽命短等問題，并實(shí)現(xiàn)了商業(yè)化。到2010年全國(guó)已建成500個(gè)秸稈固化成型燃料應(yīng)用示范點(diǎn)，利用量年達(dá)100萬噸。吉林省利用林業(yè)剩余物為原料生產(chǎn)高密度顆粒燃料，生產(chǎn)能力為年產(chǎn)量4.5萬噸。
　　
　　毛烏素電廠以廣大沙漠地區(qū)種植的沙柳、檸條、花棒等灌木平茬材料為原料，全年發(fā)電1.3億千瓦時(shí)（度）電，co2減排13萬噸，提供就業(yè)崗位7000多個(gè)，拉動(dòng)治沙面積2.2萬公頃。
　　
　　2000年我國(guó)開始燃料乙醇生產(chǎn)，年產(chǎn)100萬噸。到2006年9月全國(guó)各地生物質(zhì)燃料項(xiàng)目已有近百個(gè)。
　　
　　廣東茂名建成國(guó)內(nèi)利用植物油為原料生產(chǎn)生物柴油，已取得技術(shù)突破，使我國(guó)生物柴油合成領(lǐng)域占據(jù)了世界生物柴油技術(shù)的制高點(diǎn)。
　　
　　國(guó)家發(fā)改委重點(diǎn)扶持部分大型企業(yè)10個(gè)，以木薯、甘蔗、纖維素等生產(chǎn)乙醇項(xiàng)目正在建設(shè)，四川已建成麻瘋樹柴油加工廠，年產(chǎn)2萬噸。
　　
　　總之，我國(guó)生物質(zhì)能源正在大力發(fā)展，今后15年，我國(guó)生物質(zhì)能發(fā)展重點(diǎn)是生物質(zhì)發(fā)電、沼氣工程、生物液體燃料和生物固體成型燃料。
　　
　　（作者系發(fā)展中國(guó)論壇農(nóng)業(yè)專家委員會(huì)委員，北京林業(yè)大學(xué)原校長(zhǎng)，林學(xué)博士、教授、博導(dǎo)）
　　

　　來源：農(nóng)博網(wǎng)