摘要：目前，中國的生物質能源生產已經形成一定規(guī)模，國家也通過制定行業(yè)標準規(guī)范生物質能源生產，出臺法律法規(guī)為其提供保障，并運用財稅政策推進生物質能源產業(yè)發(fā)展。但是，中國生物質能源產業(yè)發(fā)展還面臨原料資源短缺、生物質能源工業(yè)體系不完備、研究開發(fā)能力不足、產業(yè)化基礎薄弱以及產品市場競爭力不高等問題。展望未來，中國生物質能源產業(yè)的發(fā)展空間廣闊，技術將不斷完善，它將改變中國現有的能源消費結構，凈化環(huán)境，并推動農村經濟發(fā)展。
 關鍵字：生物質、能源、燃料、石油、發(fā)展 
1.生物質能的概述以及在中國的利用現狀
    生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體，包括所有的動植物和微生物。而所謂生物質能，就是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中，它是由太陽能轉化而來的。地球上的生物質能資源較為豐富，而且是一種無害的能源。地球每年經光合作用產生的物質有1730億噸，其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍，但目前的利用率不到3%。我國生物質能資源非常豐富，年產量達8×10⁸多噸石油當量，能源總量超過30 EJ。除了直接燃燒和將生物質氣化轉化氣體燃料外，生物質還可以通過多種技術途徑轉化為液體燃料。
生物質能分類如下：
1.固體生物質燃料：分生物質直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質與煤混合燃燒為原料的燃料,富通新能源生產銷售的顆粒機、木屑顆粒機專業(yè)壓制生物質成型燃料。
2.氣體生物質燃料：包括沼氣、生物質氣化制氣等。
3.液體生物質燃料：指通過生物質資源生產的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。
中國生物質能源的發(fā)展一直是在“改善農村能源”的觀念和框架下運作，較早地起步于農村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年，生物質能源在中國受到越來越多的關注，生物質能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設初見成效。截至2005年底，全國共建成3764座大中型沼氣池，形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產能力，年處理有機廢棄物和污水1.2億噸，沼氣利用量達到80億立方米。到2006年底，建設農村戶用沼氣池的農戶達2260萬戶，占總農戶的9.2%，占適宜農戶的15.3%，年產沼氣87.0億立方米，使7500多萬農民受益，直接為農民增收約180億元。生物質能源發(fā)電邁出了重要步伐，發(fā)電裝機容量達到200萬千瓦。液體生物質燃料生產取得明顯進展，全國燃料乙醇生產能力達到102萬噸，已在河南等9個省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。到2005年，這些地方除軍隊特需和國家特種儲備外實現了車用乙醇汽油替代汽油。
2.液體生物質燃料制取的主要技術
在中國能用于生產燃料酒精的糧食更有限，一般僅限于以陳化糧。因此，以非糧食類的生物質為原料制取液體燃料的研究更受關注，目前正在研究的技術大致可以分為4種，即快速熱解、直接液化、超臨界萃取和生物技術。
1.快速熱解(fast pyrolysis)
在常壓、超高加熱速率(100～10 K／s)、超短產物停留時間(0．5～1 s)、適中溫度(500℃左右)的條件下，生物質被熱裂解，生成含有大量可冷凝有機分子的蒸汽，蒸汽被迅速移出反應器(防止可冷凝有機分子進一步熱裂解為不可凝氣體分子)進行冷凝，可以獲得大量液體燃料、少量不可冷凝氣體和炭。
2.直接液化(1iquefaction)
直接液化分2步：首先被破碎的生物質與溶劑、催化劑(加速生物質液化)混合，在250～400℃溫度下液化為初級液體產物；然后在高壓(15 MPa左右)條件和催化劑(促進還原氣的脫氧作用)的作用下，使用還原氣(如H2或CO)脫去初級液體產物中的氧，得到較高質量的液體燃料。直接液化得到液體燃料的氧質量分數較低，一般為20％左右，質量產率一般在35％～70％，經過兩步直接液化后得到的液體燃料高熱值一般在40 MJ／kg左右。
3. 超臨界萃取（supercritical extraction）
超臨界萃取是讓物料和超臨界流體進入萃取器混合，選擇性地萃取物料中的成分，然后進入分離器，通過調節(jié)壓力和溫度使萃取物與超臨界流體分離，分離后的流體再次超臨界化并送回萃取器循環(huán)使用。
4.生物法(biotechnology)
生物法是利用微生物發(fā)酵，將生物質轉化為乙醇。傳統生物法采用的生物質原料一般是甘蔗、玉米等含糖或含淀粉的糧食類生物質。但利用這類生物質原料受到耕地和成本的限制，因此利用速生林木材、廢棄的農作物秸稈等木質纖維素類生物質生產乙醇受到國內外科學工作者的極大關注。
生物法分為2步，第一步利用酸或酶將木質纖維素類生物質中的纖維素和半纖維素水解為單糖，第二步利用微生物發(fā)酵水解液制取燃料乙醇。
3.生物質能源發(fā)展中存在的一些問題
盡管中國在生物質能源等可再生能源的開發(fā)利用方面取得了一些成效，但由于中國生物質能源發(fā)展還處于起步階段，面臨許多困難和問題，歸納起來主要有以下幾個方面。
1.原料資源短缺限制了生物質能源的大規(guī)模生產
　　由于糧食資源不足的制約，目前，以糧食為原料的生物質燃料生產已不具備再擴大規(guī)模的資源條件。今后，生物質燃料乙醇生產應轉為以甜高粱、木薯、紅薯等為原料，特別是以適宜在鹽堿地、荒地等劣質地和氣候干旱地區(qū)種植的甜高粱為主要原料。
2.還沒有建立起完備的生物質能源工業(yè)體系，研究開發(fā)能力弱，技術產業(yè)化基礎薄弱
    雖然中國已實現以糧食為原料的燃料乙醇的產業(yè)化生產，但以其他能源作物為原料生產生物質燃料尚處于技術試驗階段，要實現大規(guī)模生產，還需要在生產工藝和產業(yè)組織等方面做大量工作。以廢動植物油生產生物柴油的技術較為成熟，但發(fā)展?jié)摿τ邢蕖：髠滟Y源潛力大的纖維素生物質燃料乙醇和生物合成柴油的生產技術還處于研究階段，一些相對成熟的技術尚缺乏標準體系和服務體系的保障，產業(yè)化程度低，大規(guī)模生物質能源生產產業(yè)化的格局尚未形成。
3.生物燃油產品市場競爭力較弱
    中國受原料來源、生產技術和產業(yè)組織等多方面因素的影響，燃料乙醇的生產成本比較高，目前，以陳化糧為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸3500元左右，以甜高粱、木薯等為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價格達到每升6元以上時，燃料乙醇才可能贏利。
4.中國生物質能源發(fā)展趨勢
1.逐步改善現有的能源消費結構，降低石油的進口依存度
　　中國經濟的高速發(fā)展，必須構筑在能源安全和有效供給的基礎之上。目前，中國能源的基本狀況是：資源短缺，消費結構單一，石油的進口依存度高，形勢十分嚴峻。因此，今后在厲行能源節(jié)約和加強常規(guī)能源開發(fā)的同時，改變目前的能源消費結構，向能源多元化和可再生清潔能源時代過渡，已是大勢所趨，而在眾多的可再生能源和新能源中，生物質能源的規(guī)模化開發(fā)無疑是一項現實可行的選擇。
2.生物質產業(yè)的多功能性進一步推動農村經濟發(fā)展
　　生物質產業(yè)是以農林產品及其加工生產的有機廢棄物，以及利用邊際土地種植的能源植物為原料進行生物能源和生物基產品生產的產業(yè)。生物基產品和生物能源產品不僅附加值高，而且市場容量幾近無限，這為農民增收提供了一條重要的途徑；生物質能源生產可以使有機廢棄物和污染源無害化和資源化，從而有利于環(huán)保和資源的循環(huán)利用，可以顯著改善農村能源的消費水平和質量，凈化農村的生產和生活環(huán)境。生物質產業(yè)的這種多功能性使它在眾多的可再生能源和新能源中脫穎而出和不可替代，這種多功能性對擁有8億農村人口的中國和其他發(fā)展中國家具有特殊的重要性。
3.凈化環(huán)境，進一步為環(huán)境“減壓”
　　隨著中國經濟的高速增長，以石化能源為主的能源消費量劇增，在過去的20多年里，中國能源消費總量增長了2.6倍，對環(huán)境的壓力越來越大。因此，發(fā)展生物質能源，以生物質燃料直接或成型燃燒發(fā)電替代煤炭以減少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以減少碳氫化物、氮氧化物等對大氣的污染，將對于改善能源結構、提高能源利用效率、減輕環(huán)境壓力貢獻巨大。
4.技術逐步完善，產業(yè)化空間廣闊
　　從生物質能源的發(fā)展前景看，第一，生物乙醇是可以大規(guī)模替代石化液體燃料的最現實選擇；第二，對石油的替代，將由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，FFVs（靈活燃料汽車）促進了生物燃油生產和對石化燃料的替代，生物燃油的發(fā)展帶動了傳統汽車產業(yè)的更新改造；第四，沼氣將規(guī)模化生產，用于供熱發(fā)電、（經純化壓縮）車用燃料或罐裝管輸；第五，生物質成型燃料的原料充足，技術成熟，投資少、見效快，可廣泛用于替代中小鍋爐用煤，熱電聯產（CHP）能效在90%以上，是生物質能源家族中的重要成員；第六，以木質纖維素生產的液體生物質燃料（Bff）被認為是第二代生物質燃料，包括纖維素乙醇、氣化后經費托合成生物柴油（FT柴油），以及經熱裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。