生物能源发展前景精选(十四篇)

序言：作为思想的载体和知识的探索者，写作是一种独特的艺术，我们为您准备了不同风格的14篇生物能源发展前景，期待它们能激发您的灵感。

篇1

【关键词】生物能源；发展现状；优点；发展前景；可替代能源

在全球资源短缺与能源危机的大背景下，各国都在积极寻找可以部分替代地球石化资源且污染较小的能源，而生物能源作为一种兼具矿物能源和其他新能源特点、优势的可再生能源，成为各国关注的重点。迄今为止，以粮食为原料的第一代生物能源已经在很多国家的生产领域内应用，取得了客观的技术和经济效果，人们对生物能源替代石油能源有了普遍的认可和共识。但是，关于生物能源的争论一直不断，下面就探讨一下当前生物能源现状，以窥探生物能源的发展前景。

一.生物能源的优点

生物能源，是指通过生物的活动，将生物质、水或其他无机物转化为沼气、氢气等可燃气体、乙醇、油脂类可燃液体为载体的可再生能源。其不同于矿物能源，又区别于其他的新型能源，同时兼具两者的特点和优势，是目前一种应用前景良好的可再生能源。它的开发与利用，不仅能解决能源危机问题，还能减少环境污染，改善日渐恶化的生活环境。这些优势主要是通过以下几个方面体现的。

第一，用于开发成为生源能源的植物，在生长过程中可以吸收大量的二氧化碳，进而降低大气环境中的二氧化碳浓度，有助于降低大气环境污染；第二，生物燃料能够充分的燃烧，在环境中可以很好的分解，降低空气中的粉尘含量，对控制雾霾等空气状况有着良好的作用；第三，能源植物的种植，对农田、水土保持、生态系统、野生动物及水质保护等都有着积极作用，有助于解决环境与生态问题。由此可见，生物能源的优点是较多的，不仅能缓解能源危机，更能保护我们所生活的环境不受污染，构建一个健康、和谐的生活家园，保护人类身体健康。所以，生物能源的开发与利用必将成为可持续发展的新兴产业，有着广阔的发展前景。

二、生物能源发展现状与发展前景

现阶段，生物能源主要有生物柴油、燃料乙醇、生物制氢、沼气等几种形式，下面从它们的发展现状入手，探讨生物能源的发展前景。

第一，生物柴油。当前，生物柴油的主要原料为植物油，世界各国采用的植物油也各不相同。比如，美国以转基因大豆油为原料，加拿大以双低菜籽油为原料，巴西以蓖麻油为原料、马来西亚以棕榈油为原料。关于生物柴油的制法，目前有四种常用的技术方法，即微乳液法、高温裂解法、酯交换法、直接混合法。此外，我国清华大学的相关专家学者提出了工程微藻法，这一技术方法还没有成熟并推广使用，但是已经取得了阶段性研究成果。生物柴油在成品油市场上已经有了广泛应用，欧洲地区应用的较多，但是实际开发生产中一直存在低收入、高投入问题，这是阻碍生物柴油发展的主要问题。

第二，燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大、应用范围最广的一种生物能源。其生产中所采用的原料主要有四大类：纤维素原料（农作物秸秆、柴草、伐木剩余物等）、糖质原料（甘蔗、甜菜等）、淀粉质原料（玉米、大米、甘薯等）及其他原料（亚硫酸盐纸浆废液等）。就目前而言，生物制合成燃料乙醇的方法主要有两大类，分别是生物法、化学法等，每一种方法的工艺流程既有相似又有不同。最常用的是生物法中的发酵法，特别是糖类作物发酵乙醇的方法最为成熟。在实际情况中，燃料乙醇生产一直面临着原料不足、成本高等问题，所以从长远角度看，利用纤维植物转化成燃料乙醇的技术方法是一种很理想的方法，不仅成本低，又能解决原料不足问题。

第三，生物制氢。生物制氢的应用，既为生活提供了所需要的氢气，又开辟了一种废物回收利用的新途径，是一种绿色的生物能源生产工艺。生物制氢的原料是相当广泛的，有牛粪、淀粉废水、豆制品废水、玉米秸秆、酒糟、纤维素、污水等。制法具体有光合生物产氢、发酵细菌产氢、光合生物与发酵细菌的混合产氢等。鉴于生物制氢的主要原料很多，应用起来较方便，是未来能源制备技术的主要趋势之一。但是，生物制氢依然有许多技术问题有待创新与突破，如光合生物产氢方面，唯有实现创新才能促进这一种生物能源的开发与利用。

第四，沼气。沼气是一种抗爆性、燃烧值很高的绿色能源，其原材有禽兽粪便、食品加工废物、作物秸秆、酒精废料等。作为一种绿色、清洁的生物能源，沼气不仅在发达国家应用广泛，在发展中国家也有着广泛运用，而我国沼气主要运用于农村地区，如供暖、做饭等，工业领域应用现状不如农村地区，且缺乏系统化的发展。

以上是最常见的四种生物能源形式，在发达国家的开发与利用比较广泛，但在发展过程中均遇到了不同问题。比如，生物柴油的低收入、高产出问题，生物制氢的技术创新问题，这是生物能源发展的主要障碍。我国作为发展中的国家，生物能源研究起步较晚，但是发展速度加快，生物能源发展有着极好的前景。我国应基于资源优势，借鉴发达国家经验，并坚持自主研发，推动国内生物能源发展。

三、结语

综上所述，生物能源的开发与利用有效缓解了能源危机和环境污染问题，是科学技术的一次进步，更是人类文明进程中的一场重要变革，是人类智慧与崇明才智的展现。随着我国经济社会的快速发展，能源需求量越来越大，环境问题也越来越严重，为解决能源问题和保护环境，必须积极开发与利用生物能源。一方面，加大生物能源研发力度，另一方面增加资金投入，同时对生物能源的产业化发展进行统筹规划，建立一条科学的产业化发展道路，实现可持续发展。

参考文献：

[1]王莉.生物能源的发展现状及发展前景[J].化工文摘，2009，02：48-50.

[2]唐三元，席在星，谢旗.甜高粱在生物能源产业发展中的前景[J].生物技术进展，2012，02：81-86.

[3]邱桂红.生物能源的开发与利用策略[J].现代农业科技，2010，09：265+267.

篇2

关键词生物质能源；树种；发展趋势；开发利用；前景

中图分类号 S727.4文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0227-01

我国现已查明的木本能源油料树种有400余种，其中含油量在15%~60%的有200多种，集中分布在亚热带至热带区域，在山区往往与常绿阔叶林或落叶林相伴生，而且以野生为主（占总数的75.4%），多以成片式集中分布，因此可以建作原料基地；同时约有10种生物质燃料油植物能利用荒山、沙地等宜林地进行造林，并建立起规模化供应基地，如黄连木、文冠果、麻风树、光皮树等。因此，发展挖掘生态经济价值较高的重要能源替代树种，已经成为非木质森林资源开发的重要方向和研究热点[1]。

1生物质能源树种发展趋势

1.1我国林业生物能源发电已进入产业化阶段

国家林业局能源办负责人钱能志在接受记者采访时说，我国林业已较快发展，目前林业生物能源资源的培育和产业化开发，已进入实质性实施和推进阶段。国家林业局科技司负责人说，近几年内要大力发展生物质能源发电产业，加快生物质能源树种培育和推广工作。

1.2生物质能源开发是我国能源供给的重要补充

随着我国经济迅速发展和人民生活水平的不断提高，油脂的需要量也在不断增加。据预测，到2030年我国木本食用油的市场需求量为3 000万t（按食油消费量接近世界平均水平计），缺口为2 300万t，供需矛盾突出。当前，能源供应安全正越来越引起世界各国的重视，生物质作为一种可再生和环境友好型资源，已经成为各国开发新能源的重要方向，木本油料树种可以制备生物质柴油，将成为生物质柴油生产的最主要原料。因此，要从根本上保障国家的粮油安全和能源安全，开发木本油料是解决供需矛盾的重要环节。

1.3生物质能源开发是我国粮油安全的重要保障

我国在人口、食物、能源、环境和资源等方面的问题日益严峻，向森林和树木要食物，目前被一些国际组织和国家所重视，“从自然多样性收取硕果”就特别强调了森林是粮食、能源和环境安全的保证[2]。因此，我国增加生物质能源的重要途径就是因地制宜，充分利用边际性土地种植油料植物，以期为我国发展人工燃油植物林提供丰富的物质基础。我国在生物质能源方面提供充足的可再生原料，对于加强我国在能源方面的独立性、减少对国际石油市场的依赖性、保证生态工程的可持续发展、保障能源供应、稳定经济发展具有重要意义，是中国特色的生物柴油发展的必由之路[3]。从长远来看是利在当代，功在千秋的好事。

1.4生物质能源树种适应性强、栽培成本低、效益高

生物质能源树种一般为多年生，只需一次种植，便可实现多年受益。如省沽油、油茶等，栽种至结果时间为3~5年，而受益期可以超过40年，实行科学管理，合理经营，其产量稳定，将会长期有收获。同时生物质能源树种生长的自然环境大部分是空气清新、光照充足的山林、荒野、路渠旁等地，环境洁净，不受或很少受“三废”的污染，而且其适应性强，栽培成本低，效益高，市场竞争力强[4]。

2景德镇市生物质能源树种发展现状

为了进一步摸清生物质能源树种资源现状，特对景德镇市生物质能源树种资源进行调查，为编制全市能源林培育规划提供基础数据，为出台相应政策措施提供依据，以切实加快景德镇市林业生物质能源建设步伐。调查的范围涉及全市18个重点林区乡（镇）。调查内容包括油料能源树种（光皮树、省沽油、三年桐、千年桐、乌桕、山苍子）和木质能源树种（檫树、木荷、小叶栎、麻栎、白栎、苦楮、湿地松、晚松、马尾松等）两大类。重点调查树种资源分布区域、现有面积或株数、现有林木或林分生长情况以及可用于培育能源林的荒山荒地面积。景德镇市乡土树种热值量见表1。

对景德镇市生物质能源资源树种的调查结果表明，该市的森林生物多样性丰富，大量木本油料树种仍处于野生状态。生物质能源树种如省沽油、光皮树等，具有生长快、繁殖力强、耐干旱、耐贫瘠、抗逆性强等特点，由于其根系发达，大量种植具有生产植物油脂、绿化荒山、提高森林覆盖率、保持水土、调节气候等作用，生态效益和社会效益显著。加之该市气候、土壤等立地条件较好，对生物质能源生长、发育比较有利，而且土地资源和农村剩余劳动力资源充足，适合发展生物质能源生产和综合加工，表明景德镇市已具有综合开发利用生物质能源的基础条件。另外，景德镇市领（下转第229页）

（上接第227页）

导对生物质能源生产及综合开发比较重视，而且该市科技力量比较雄厚，为该市生物质能源生产和综合开发利用提供了领导基础和技术储备力量[5]。通过调查，为群众充分地利用山场提供了指导，而且提高了当地群众发展生物质能源的积极性，为扩大全市生物质能源基地建设，更好地营建生物质能源基地和生物质能源的综合开发与利用等提供服务。

3开发利用前景

景德镇市林业生物质能源资源丰富，发展的潜力和空间巨大。以利用林木所含油脂为主，将其转化为生物柴油或其他化工替代产品的能源林称为油料能源林；以利用林木木质为主，将其转化为固体、液体、气体燃料或直接发电的能源林称为木质能源林，故生物质能源综合开发利用前景看好。该市种植生物质能源树种不仅具有区位优势和品种优势，而且具有技术优势，其在栽培管理方面技术配套成熟先进，并在生物质能源基地建设方面已具有一定的规模。生物质能源树种综合开发利用对于促进山区资源优势经济转化、以林扶贫、繁荣乡村经济、加快山区人民脱贫致富等都具有重要意义。

4参考文献

[1] 张玉洁，邓建钦，菅根柱，等.省沽油育苗及栽培技术[J].林业科技开发，2001，15（6）：34-35.

[2] 陈晶晶，张楚.我国薪炭林现状及发展对策探讨[J].江西农业学报，2009，21（8）：169-172.

[3] 吴晓明，熊亮，程燕，等.景德镇市发展杜仲栽培及综合开发调研与思考[J].现代农业科技，2007（24）：53-54.

[4] 刘正祥.省沽油生物学特性及其利用技术基础研究[D].北京：中国林业科学研究院，2006.

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【关键词】能源 生态环境，前景

【中图分类号】X171.1 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0316-01

随着地球的化石能源的日渐枯竭，世界各国正面临着一场能源危机。目前全球煤的储量只可以维持230多年的需求，而石油和天然气将在未来60-80年内逐步耗尽。

近年来，随着科技的发展，以风能、太阳能为代表的可再生能源的开发利用为我们解决这场能源危机开辟了一条新的有效的途径。

中国是一个能源相对匮乏的国家，开发新能源对我国来说，具有非常重要的战略意义和广阔的发展前景。

辽宁省是北方工业大省，能源消耗的比例在东北地区名列前矛。2006年东北黑、吉、辽三省煤炭消耗总量为3.08亿吨，辽宁省消耗煤炭1.43亿吨，吉林省消耗煤炭0.75亿吨，黑龙江省消耗煤炭0.9亿吨，占东北地区所用煤炭46.4%。预测2010年辽宁省消耗煤炭1.6亿吨，将占东北地区用煤40.4%。

辽宁煤炭资源过去十分丰富，划为沈阳、抚顺、本溪、铁法、南票五大煤田，但是开采历史悠久，资源逐渐枯竭，目前保有资源诸量65.59亿吨，如果按50%的回采率，年采煤量0.6亿吨计算，可续采50年左右。

一、全省经济概况

辽宁省坐落于我国东北的南部，是工业基础比较雄厚的工业大省。省内区域面积14.7万平方公里。根据辽宁省民政厅2008年6月统计公布，全省总人口4471万，全省14个地级市，城市总人口1600万。省内经济发展及能源消耗主要在14个的地级市管辖区域。另外，我们省还有44个县级市及县城，县城人口约300万。辽宁省城市总人口约1900万。

二、全省目前能源利用

截至2007年底，辽宁总装机容量约为2232万千瓦，占东北地区的40%；辽宁用电量1300亿千瓦时，占东北地区的50%，其中从省外受人电量300来亿千瓦时。因此，电力供不应求的矛盾仍将是今后一个时期辽宁省电力发展面临的一个主要矛盾。补充辽宁省的电力缺口，主要来源为黑龙江东部和内蒙古东部地区，即“北电南送”、“西电东送”。

三、能源建设发展分析

（一）、煤炭资源：

辽宁煤炭资源过去十分丰富，划为沈阳、抚顺、本溪、铁法、南票五大煤田，但是开采历史悠久，资源逐渐枯竭，目前保有资源诸量65.59亿吨，如果按50%的回采率，年采煤量0.6亿吨计算，可续采50年左右。保有煤炭资源埋层比较深，开采难度大成本高，这给辽宁煤炭生产和供应构成巨大的压力和局限。

（二）、风能资源：

我国风能资源丰富的区域主要分布在“三北”（东北、华北、西北）和东部沿海地带，辽宁省北部地区处于我国“三北”风带上，南部则是绵长的海岸线，属我国东部沿海风带的北端。一个省份南北分别位于两个风能资源丰富区内，由此可见辽宁省的风能资源十分丰富。辽宁省风能资源储备情况。

（三）、核电资源：

辽宁省政府根据本省的实际情况，制定了辽宁省的核电发展规划。

辽宁省有2290公里海岸线，依海岸建立核电站已成为人们对核电选厂的共识。省内有如此长的海岸线，选择合理的核电厂址，是有比较大的发展空间。

辽宁大连复州湾红沿河核电项目已获得国家发改委的核准，2007年明正式开工，目前正在进行施工图的设计。

（四）、太阳能

辽宁省属于太阳能辐射量的三类地区，但辽宁西北地区接近内蒙古南部地区，这个地区的辐射能量应属于二类地区，作为我们辽宁省发展太阳能发电，应该从这个地区开始。

太阳能发电，从技术角度讲日渐成熟。目前就是设备价格太高，使发电成本降不下来。研发部门也都在努力开发新的聚光新材料，使太阳能发电电价接近常规电价。

（五）、生物能（沼气）发电

以前我们只将沼气作为农村民用燃料来开发，现在使这些技术规模化，必将形成有效能的新亮点，为我国边远地区提供用途更广泛的电能。

粮食加工企业的副产品稻壳，可以通过气化炉气化产生可燃气体，经过燃气轮机拖动发电机转换成电能。

四、结束语

辽宁省是缺煤；少气；短油；水紧张的地区。目前，全省还是以煤电为主的能源结构。

辽宁省煤炭产销矛盾突出，煤炭消费总量持续增长，生产总量逐年下降，对外依存度越来越大。2006年全省生产煤炭总量7367.3万吨，消费总量14252万吨，对外依存度48.3%。

比重过大的煤电，时时受到煤炭短缺的威胁。如果有大雪封路的天灾，造成的威胁将更大。从这些角度分析，改造能源结构势再必行。

全世界的主要电能来源为：火电、水电、核电、新能源发电。新能源为风能、太阳能、生物能等。

而辽宁省的火电比例高达92%。这是引起我们十分重视的问题。然而，辽宁省能源结构改造的重点将是那些方向呢？

（一）、水电：辽宁省的力资源有限，而且受地区气候条件的限制，水电发展在我们的地区受到制约，大力发展的可能性比较小。

（二）、风电：辽宁省在“三北”和“东部沿海”风带的交汇处，发展风电的自然条件非常好，我们应该大力发展。

（三）、核电：本文认为将是我们辽宁省发展的重点，在前面已经作过论述。

（四）、太阳能发电：辽宁省西北部属于太阳能辐射的二、三类地区：全年日照数为2200-3200小时，辐射量在502-670kj/cm2・年，相当于170-255公斤标准煤的发热量。地区自然条件非常适合太阳能发电发展。

（五）、生物能泛指为：生物乙醇、生物柴油、生物沼气等，这些全部可以作为燃料，再通过能量转换成机械能带动发电机发电。

从上面分析，可以得出辽宁省能源发展方向，就是风电、核电、太阳能发电、生物能发电。

参考文献

[1]余寅，唐宏德，郭荣宝.中国可再生能源发展前景分析[J].华东电力.2009（8）：37

[2]赵建安.世界油气资源格局与中国的战略对策选择[J].资源科学，2008，30（3）：322-329

[3]贺德馨.风能技术可持续发展综述[J].电力设备，2008，9（11）：48

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关键词：生物化工　发展　作用

一、生物化工的发展前景

1.生物化工的发展状况

近年来社会讨论最多的莫过于能源问题，石油、煤炭等都是不可再生能源，一旦消耗殆尽就会影响人类的生活和社会发展，人们也致力于寻找新的能源。而生物能源恰好可以满足人们的需求，它可再生，对环境污染小，储藏量大。比如说，氢能储藏量大分布范围广，利用它解决能源短缺很有效；燃料酒精的开发很有价值，利用玉米等农作物提炼酒精作燃料，既环保又有发展空间。尤其近十年来，世界生化技术迅速发展促使生化领域取得了许多重大科技成果，主要表现在：一能源方面，纤维素发酵连续制造乙醇已成功，煤制甲醇、煤制烯烃技术已成熟；二环保方面，固定化酶处理氯化物已实际应用；微生物法生产丙烯酰胺、脂肪酸、 乙二酸等产品的生产已达到了一定规模。

常轶智说过，“由于人们对生物发展的越来越重视，生物技术和生物化工技术已经初具规模，例如微生物法生产丙烯酰胺、透明质酸、己二酸等。还有，我国柠檬酸的产量已经达到世界领先水平，在生物农业，食品等方面也有很多成就。

我国在氨基酸的发展中，谷氨酸的发展及产业已经独具规模，谷氨酸俗称味精，是世界上销售量最大的氨基酸，我国在谷氨酸的发展中仅次于抗生素的发展。近年来，我国还开发了许多的生物农药——苏云金杆菌、井冈霉素、公主岭霉素等，这些生物农药都具有高效安全、低毒方便等特性，在对农作物杀虫方面都很有效。我国在生物催化剂发展方面也有很快的提高，2009年光生物催化剂已经有近两亿美元的市场。

2.我国生物化工发展存在的问题

政府不够重视生物化工，资金的投入不够，政府对生物技术产业因为了解不深故认可度不高，不能成长远角度看生物化工产业，导致生物化工产业发展总是有一些障碍。另外，产业化程度低，科技研究成果不能很好的转化为生产力。由于生物化工技术研究费时，周期长，不能在短期内见效，不能实现经济效益的立即体现，所以研究力量不均匀，企业对其投入不大。我国没有像发达国家一样的强大的研发队伍，团队力量不够。

二、生物化工的应用

生物化工涉及多个领域，主要是生物高科技医疗制药产品、资源能源和环保三方面的领域。像生物降解高分子材料指的就是能被生物体侵蚀而降解的材料。生物降解高分子材料的应用十分广泛，一是可以利用在医疗方面，外科手术的缝合线，人造血管等制品，骨骼代替物如人工关节等；二是可以利用在工业方面，无污染可再生的降解再生的包装材料；三是农业方面可用作杀虫剂的释放可控制材料。生物转化的实现，促进了酶在药物合成中的应用。用酶和细胞代替化学催化剂进行有机合成具有选择性专一、步骤简单、过程温和的特征，一些用常规化学方法不能进行的反应可以由酶和细胞来完成。但是酶和细胞的弱点是不稳定、造价高，反应速度也十分有限，致使生物转化大都停留在研究阶段。要克服这一弱点，必须通过生物和化学的方法稳定酶和细胞。

脂肪酶生物技术被广泛应用于修复生态和被污染的环境，石油开采中重大漏油事故都可以靠脂肪酶来解决。脂肪酶可以用作处理废水，通过脂肪酶可以制造液体肥皂，可以说生物化工是应用广泛的，还例如，米曲霉可以用来处理毛发，假单胞菌可以用作改造被石油污染的土壤和有毒有害的气体，不同的微生物可以用来处理废水、废弃的食用油、生物膜的沉积物、聚合物废物等。由于煤炭、石油都属于不可再生能源，迫切的需要找到替代物品，其中生物能源就被广泛的应用。酒精就是一种很清洁并且环保的能源，我国就选出很优良的菌种使用玉米，为了减轻污染加大投入对传统的制造酒精技术加以改进，使用低温蒸煮的方式向快速发酵方向发展，成功的研制了生物燃料。

生物化工在药物的研制方面也有很大的成就，天然药物资源的自然生产是很有限的，而利用生物化工生产的天然资源则能满足人们的需求，生产的可控制性是其很大的优势，可适时地提高资源的品质，使药物优化，所以这项技术具有很大前景。在中草药资源上，利用规模化培养技术可减少、甚至免去对天然植物的依赖，对于我们这样一个植被破坏面积大、沙漠化严重、大面积干旱缺水的国家是可持续发展的一项战略措施。其次在天然产物的制备上，要充分发挥生物化工分离技术的优势，用层析、膜分离等高效分离纯化技术和高效选择性精度取代现有中草药制备中的某些落后工艺，对整个过程进行优化，提高产物收率、纯度，实现组分的综合利用，同时降低溶剂消耗量，从而可以达到降低成本，保护环境的作用。

木质纤维素生物转化产品被广泛的应用，可再生性的木质纤维素的开发已经被发达国家列入了战略性研究课题，是纤维素，半纤维素，木质素重组，将生物能源，生物化肥，生物饲料，生物微生物材料作为了生物化工的重要应用领域。

另外，我国柠檬酸的生产量和出口总量每年都在不断提高，是世界上柠檬酸出口第一大国。所以我建议我国的有机酸行业应该多向生产柠檬酸产业靠拢，可以加大力度再进行研发新项目并且努力在技术上创新，可以扩大企业的规模改善经营的模式，扩大柠檬酸的应用领域。

三、总结

生物化工的发展前景是很广阔的，其应用领域也很广泛，生物化工产业必将成为未来炙手可热的行业。

参考文献

[1]俞志明.《中国化工商品研究》[M].北京大学出版社，2009.

[2]师兆忠.《生物学报告》[J].开封大学学报，2011.

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水栽培农业

由于传统农业所需资源变得越来越稀缺昂贵，许多人都对水栽培农业的发展前景看好。简单地说，水栽培农业就是通过两类不同介质来种植农产品的方法――一类介质是碎石、沙子或石棉，另一类介质是营养液。

水栽培作业不仅可以在环境可控的条件下，例如温室中进行，也可以在容易受自然条件影响的室外进行。排除成长环境因素，水栽培作物比传统土壤作物平均节省90%的用水，因为水和营养液被直接施用于所有单个的作物中，而不是针对大片土地进行灌溉和施肥。

精准农业

以前，只限用于豪华汽车和美国国家航空和宇宙航行局的全球定位系统（GPS），现在突然进入到了普通人的生活中。借助GPS的优势和精密农业的设计思想，农夫现在只需要坐在拖拉机驾驶室内按动按钮，就可靠在靠背上等待机器自动完成任务，（借助事先装入的电子地图）――只用一小部分时间就可以完成近乎完美的工作。人们甚至于在监测系统中也运用了GPS，重点监测农田作业中涉及环境因素的领域，例如灌溉、化学程序以及害虫问题。这同样大大节约了时间和金钱。

地理空间分析

经常有农夫会开玩笑说，他了解自己的地胜于了解自己的两只手。想像一下当农夫看到他从未见过的自己土地的透视图时，他又能看懂多少呢？通过应用计算机软件和函数分析，科学家们已能够绘制出给定区域的详细的立体地图。农民可以从上面看到土地的实体样貌，包括丘陵和凹地、地势以及其它一些项目，这些将彻底改变农民的耕作方法。

生物能源

如今，大多数人会把生物能源与酒精联系在一起，酒精是从谷物中提取的一种燃料。但生物能源目前已经拓展成为一个非常广阔的生物领域，能源来源从甘蔗到植物油，从木屑到动物油，新的生物能源来源每天都在不断扩展和更新。农业之所以能够在这次变革中获益是因为许多农作物和农作物的副产品在为农业生产创造附加收入的同时也成为新的生物能源。

可持续农业

“绿化”，在当今社会已成为一个热门话题。而这一话题是由气候变化和其它人类面临的地球环境问题而引发的。绿化运动中有一个可持续农业的名词，很难把它的定义缩小到一个特定的农田作业或是农业生产的方法上来，人们正在研究各种高效农业生产方法，节约资源，保证农业生产经济的可持续发展。这些方法包括：农作业长期轮作、少耕或免耕栽植法、改良传统淹灌、用天然肥料取代人工合成肥料，旨在保留更多耕地的适宜人口密集城市规划。

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[关键词]生物能源巨藻养殖

一、引言

有一些传说，人们在海上航行时遇到了大海蛇，而且据目者讲这种巨蛇可长达千米。对这些传说科学家不过付之一笑，因为这种所谓的海蛇肯定是海洋里的一种给人以错觉的巨大的藻类植物——巨藻。巨藻为褐藻门(Phaeophyta)海带目(Lamiaariales)巨藻科(Lessoniaceae)巨藻属(Maerocystis)。主要分布在美洲太平洋沿岸，属冷水性海藻。其个体长达一百多公尺，因而称为巨藻。成熟的巨藻一般有70米～80米长，最长的可达到500米。巨藻可以用来提炼藻胶，制造五光十色的塑料、纤维板，也是制药工业的原料。

近年来，科学家们对巨藻进行了新的研究，发现它含有丰富的甲烷成分，可以用来制造煤气。这一发现是引人瞩目的。美国有关方面乐观地估计，这一新的绿色能源具有诱人的前景。将来，它甚至可以满足美国对甲烷的需求。美国科学家发现，用巨藻提炼汽油和柴油，可成为石油的代用品且正在试验用这种海藻提炼汽车用的汽油或柴油，如果此项试验成功，这种取自海生植物的汽油，售价会低于现今的一般汽油。

二、巨藻介绍

巨藻生长很快，在适宜的条件下，一棵巨藻每天可生长30厘米～60厘米，全年都能生长。一年里一棵巨藻可长到50多米。在春夏之际，只要水温适宜，它每天可以生长2米左右，每隔16天～20天体积就增大一倍。这种速度，不论在陆地还是在海洋，所有其他植物都望尘莫及。所以巨藻不论在长度上，以及在生长速度上，都可称得上是“世界之最”了。养殖巨藻每3个月收割一次，一年可以收割3次，亩产可达50吨～80吨。巨藻的寿命一般在4到8年之间。最长寿的巨藻可以生长12年。巨藻可以在大陆架海域进行大规模养殖。由于成藻的叶片较集中于海水表面，这就为机械化收割提供了有利条件。

据分析，巨藻体内80%是水分，并含有钾和碘等，因此可以提取多种化工原料。将巨藻的植物体粉碎，加入微生物发酵几天后，每1000吨原料就可产生4000立方米以甲烷为主的可燃性气体，转化率达80%以上，利用这种沼气作原料还可制造酒精、丙酮等。

用巨藻作为蛋鸡饲料添加剂产出的高碘蛋含碘量可增加十几倍或几十倍，效果优于海带。其褐藻胶含量与海带相近，具有重要工业价值。又由于含有氨基酸及微量元素，美国学者SEIFERTG.L报道，用之治疗产妇贫血，可使血色素提高至12g，有效率为85％，还能降低感冒发病率，对缩短病程和缓和症状有着奇特功效。此外，对提高老年人的体力和抗疲劳也能起到良好作用。因此，在我国养殖巨藻很有发展前途。

三、巨藻的养殖方法

美国曾在上世纪70年代末在无巨藻生长水域采用水下伞架式方法进行巨藻养殖试验，由于成本太高未能推广。Neushul在80年代采用沙袋法进行海底播种巨藻，由于敌害等问题，一直未取得令人满意的效果。我国科学家于1978年首次成功地从墨西哥引进巨藻，目前在我国海域长势良好，巨藻养殖已经在我国沿海地区获得成功。中国水产科学研究院黄海水产研究所王飞久等人历时3年，研究出了一套巨藻潜筏式养殖技术。养殖筏是通过吊漂与筏绠的连绳将浮筏下沉至水下进行巨藻的养殖。由于巨藻对光比较敏感，通过经常伸缩连绳而使巨藻始终处于养殖最佳水层，促进巨藻的生长。根据巨藻的生长需求及海水季节透明度的变化，潜筏通常控制在水下3m～7m。用两根2m长的养殖曲绳联在一起，或采用一根4m长的养殖绳，通过连绳固定到相邻的两养殖绠绳上。养殖绳间距1.5m，在养殖绠绳上每隔5m～6m系一塑料球作浮力。此塑料球由一细绳与浮绠相联，并通过缩短和伸长连绳来调整巨藻养殖水层．通常根据海水透明度和光强的季变化，巨藻养殖水层秋、冬季控制在2m～4m，春、夏季控制在3m～6m。

四、发展巨藻养殖的现实意义

近几年经济发展速度的与日递增，非再生性的常规能源过度消耗以至短缺的现象越来越严重，资源枯竭，如目前世界各国石油价格直线上涨，导致成品油的价格随之不断上扬。因此，为了缓解日益凸显的能源危机，发展生物能源资源无疑是强国富民的好项目。栽种巨藻作为替代生物能源是一个全新的发展方向，在试种之初必有许多难题有待解决，但我国有1.8万公里的海岸线，海域辽阔，为大面积种养巨藻提供了天然便利，因此，发展巨藻养殖大有可为。

参考文献:

[1]白木周洁:植物能——巨藻[J].能源研究与信息，2002（18）,1：58

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关键词：文冠果；生物特征；经济价值；发展前景

中图分类号：S7-9 文献标识码：A 文章编号：1003-6997（2012）23-0051-03

1 文冠果的生物特征

1.1 生物特征

文冠果（Xan thoce rassor bi falia Bge）为无患子科文冠果属（单种属），又名文冠树、属落叶灌木，文冠果又叫文官果、崖木瓜，在植物分类学中属于无患子科的树木。文冠果为落叶乔木，树高可长到8 m高，树干可长到1 m粗；冠幅可达9 m；叶为羽状复叶，互生；花瓣上带有黄色或红色的斑点，许多小花组成20 cm长的大型圆锥花序，着生在枝条的顶端，花期4～5月，果期8～9月。圆形的蒴果很大，秋天成熟时黑色的果实开裂，露出黑亮的种子。树皮灰褐色，粗糙条裂；小枝幼时紫褐色，有毛，后脱落。

1.2 习性

文冠果喜光，耐半阴，具有抗旱、耐瘠薄特性，根系入土深，主根发达，萌蘖能力强，生长速度快，属水土保持先锋树种。对土壤适应性很强，平原、沟壑、丘陵、黄土地和岩石地上都能生长，耐盐碱，在撂荒地、沙荒地、粘土地都能生长。一年生苗主根深1 m以上，有较大的侧根20多条，但不耐水涝，在低湿地不能正常生长。在土壤疏松的地方根深可达10～20 m，能够吸收土壤深层水分。

文冠果抗寒能力强，在气温-41.4 ℃的能安全越冬。抗旱能力很强，在年降水量仅100 mm的沙漠戈壁地区也有散生野生树木。但能够生长发育的地方并不等于它的最佳生长条件，而以肥沃、深厚、疏松、湿润而通气良好的土壤生长好，海拔700～1 800 m、土层深厚的黄绵土和黑垆土上、背风向阳、光照充足，是文冠果的最佳生长环境，果实体积大，产量较高。

文冠树是我国北方的珍稀树种，天然分布于北纬33°～46°、东经100°～125°，秦岭、淮河以北，内蒙古以南，东起辽宁，西至青海，南至河南及江苏北部。生于海拔52～2 260 m处的荒山坡、沟谷间和丘陵地带。集中分布在甘肃、内蒙古、陕西、山西、河北等地，辽宁、吉林、河南、山东等省均有少量分布。

2 经济价值

文冠果是我国特有的树种，是北方特有的优良木本油料树种，其种子含油量为35 %～40 %，素有“北方油茶”之称。据权威部门检测结果表明：文冠果种子含油率达30.8 %，去壳后种仁含油率高达66.39 %，含蛋白质25.75 %，粗纤维1.6 %，非氮物质3.73 %，文冠果油中不饱和脂肪酸含量高达94 %，其中亚油酸占36.9 %。符合国家Ⅰ级食用油标准，属上等食用油。油和花粉可制成高级美容护肤品。因此，文冠果是中国特有的木本油料植物，有北方油茶之称，社会经济效益重大。

文冠果全身都是宝，具有非常高的食用价值、药用价值、观赏价值和生态价值，是树木中的国宝，园林中的奇葩。它是我国特有的优良木本油料树种，又是珍贵的旅游观赏植物，也是优良的木材树种、水土保持树种和常用中药材，而且具有适应性强、抗逆能力卓越、寿命高达千年的优点。文冠果开发潜力很大，种仁营养成分极为丰富，可作为极品食用油和清洁生物柴油；产量高，生产能力优异；枝、叶、干、根、花都有独特作用；升值途径多，开发潜力巨大；市场销路好，经济效益高。

2.1 文冠果结实早，油质高

在播种当年就有花芽形成，2～3年即可开花结果。项目种植“文冠二号”长枝型品种，2年生园就有3 000 kg/hm2左右产量，5年生园可达4 500 kg/hm2以上。8～10年后株产20～30 kg，个别单株达50 kg，产种子30 000～37 500 kg/hm2以上。

文冠果籽实含油量特别高，出油率30.8 %。文冠果油不饱和脂肪占92 %以上，其中：油酸52.8 %、亚油酸39.4 %。文冠果含不饱和脂肪较为稳定，比南方山茶油高3 %～8 %，是超特级的高级保健食用油。文冠果油较橄榄油、花生油比较，其饱和脂肪的含量比橄榄油低1.78倍，比花生油低1.9倍。它的品质优于花生油、芝麻油，其保健作用也是色拉油、橄榄油等无法比拟的。

随着人们生活水平的提高，人们的保健意识不断增强，食用不饱和脂肪含量高的油料成为人们预防肥胖症和心脑血管疾病的主要保健措施。因此，近年来，北京及各大城市市场涌现出大量的橄榄油、山茶油及花生油。城市居民的食用油正在由大豆油、调和油、色拉油向花生油、茶油、橄榄油转移。2006年春节，北京市场橄榄油和山茶油的销售量占食用油销售总量的16.8 %，花生油的销售量占食用油总销售量的43.6 %。橄榄油的平均售价51元/500 mL；山茶油的平均售价32元/500 mL；花生油7.5元/500 mL。按本方案中文冠果种子8元/kg计，文冠果成品油的出厂价可在16～25元/500 mL之间定价，利润空间较大，市场竞争力强。

2.2 文冠果油是高级药，更是天然保健品

文冠果油比一般油料的浸透力强，是生产高级美容护肤品的首选原料油。同时，文冠果油具有消化血液脂质物，软化血管，消除血栓质，阻断皮下脂肪形成，降低血脂、胆固醇的特效作用，对心脑血管疾病有特别显著的预防和治疗效果。文冠果油过去在药店里曾经论滴卖配药。形成产业化后必定是制药行业的重要原料。文冠果树花期较早，花芳香、含蜜量大，有丰富的还原糖，是北方早春的蜜源植物。对心脑血管疾病有特别显著的预防和治疗效果。其油分中亚油酸是中药“益寿宁”的主要成分，国内已开发出“亚油酸滴丸”，专门用于预防和治疗高血压、高血脂等病症，常期食用文冠果油具有极好的医疗和保健作用。

2.3 文冠果的果壳及枝、叶的价值

文冠果壳有两大价值。一是提取糠醛的原料，工业用途广泛；二是生产治疗泌尿系统疾病，如小孩尿床、大人尿频尿滴，男性前列腺肥大、炎症等药品的原料。目前，文冠果壳市场价4元/kg，且供不应求。每亩文冠果可产与种子同等量的果壳。即上述按产种子量测算的效益应增加50 %经济效益，才是文冠果果实的实际产值。

文冠果枝干是治疗风湿病的特效药物，可生产口服“风湿灵”或提取浓缩生产“风湿贴膏”。文冠果叶具有消脂功效，可生产减肥茶等减肥饮品。文冠果每年修剪的枝叶及冬天文冠果的落叶都可收集利用。目前文冠果枝叶的价格是4元/kg。每年每亩文冠果枝叶的收入约为种子收入的10 %，该收入可用于购买农家肥料并支付管理人员及劳动工人的工资。

综上所述，文冠果全身是宝，经济价值十分可观，市场前景广阔良好。种上文冠果，等于摇钱树。

2.4 文冠果是高雅的观赏植物

花期长可持续近一个月左右，是城市园林绿化、河道两岸、高速公路和铁路绿化带建设的理想的绿化旅游观光树种之一，也可作为庭院观赏植物，大中型盆景植物，可人工控制树型，创造各种奇景，具有瘦、拙、艳、香的特点，具有很高的观赏价值。其树质坚硬，纹理美观，具有很大的综合开发潜力。文冠果树也特别耐寒，在-41℃尚能安全过冬。

2.5 文冠果木材坚硬质密，色泽棕褐，纹理美观，可制作高档家具及农具

在延安、甘肃陇东，农村老人认为文冠果木对身体健康有利，常用于修制烟袋锅。文冠果木材、根材是上好的雕刻材料，在农村，常以文冠果木为原料，雕刻成小老虎、小狮子或小碾子，用于拴小孩。迷信的观点认为，具有避邪气、驱鬼怪的功能。小孩头疼脑热，他们会将小老虎用水煮，取少许汤给小儿服用，这可能与文冠果的药用价值有关。

2.6 文冠果叶饮料。文冠果树嫩叶经焖炒加工后可替代茶叶作饮料、清凉爽口

小文冠果是优质蜜源植物，花期较早，花期较长，花芳香、含蜜量大，有丰富的还原糖，是北方早春的蜜源植物。

文冠果被老百姓称为一次投入千年受益的“铁杆庄稼”。文冠果结实早、产量高，种植三年即可挂果，水浇地产种子1 500～3 000 kg/hm2，按10元/g计算，产值15～45千元/hm2；五至七年后，进入盛产期，产种子7 500～15 000 kg/hm2，产值15～30万元/hm2；八至十年后，进入高产期产种子22 500～37 500 kg/hm2，产值45～75万元/hm2。

3 发展前景

3.1 文冠果开发有了突破性的进展

1996年文冠果的研究取得突破的进展，发现文冠果全身都是宝，具有非常高的经济价值、生态价值和园林观赏价值，是树木中的国宝，园林中的奇葩。特别是中医药多年的使用及近年来的研究、化验分析和应用，让人们对文冠果有了更进一步的认识。

至2003年山西、陕西、湖北、内蒙古、宁夏、甘肃和河南的文冠果栽培总面积约25万hm2，其中内蒙古赤峰市翁旗中部分布有1 800 hm2保存较完整的人工文冠果林（40年左右）。至2008年，甘肃、陕西、内蒙古、山西、辽宁、吉林和山东等地相继建立起文冠果基地[1]。

进入新世纪以来，各国经济持续、快速发展，能源紧缺日益加剧，石化能源不仅面临枯竭，且对环境污染与对生态破坏所造成的恶果已日益显露出来。因此，发展清洁能源和包括生物质能源在内的可再生能源受到广泛重视。国家林业局和中国石油天然气股份有限公司正是在这一大背景下，于2007年联合实施“林油一体化”生物柴油原料林示范基地建设项目。该项目在全国选择了四个树种资助其大面积发展，文冠果是被选中的北方地区唯一树种。因此，文冠果一下子又红火起来，出现了一籽难求的局面，沉寂多年的文冠果再次复苏。种子的市场价格也由20世纪80年代的1元/kg发展到2008年秋季的160～200元/kg。

2006年12月21日，来自中国改革前沿温州的谷飞云，早早就嗅到了文冠果的商机，投资300万元，注册成立了陕西文冠果业科技开发有限公司，专业从事文冠果生态经济林基地建设、生物能源和生物制药等资源的开发、新产品研发及产品生产、销售等综合性的投资。

3.2 文冠果是理想的可生物能源

2008年内蒙古被纳入国家林业局全国生物质能源林基地建设示范省份，计划建设400万亩文冠果原料基地。内蒙古是文冠果最适宜生长省份之一，无论是气候、土壤、海拔，还是地貌特征都与文冠果的生物学特性相吻合，适宜大规模种植。内蒙古不仅有丰富的荒山荒地适宜种植文冠果，而且群众了解文冠果生长特性、具有一定管理和栽培技术，有规模发展该项目的潜在优势。

2009年，国家林业局和中国石化公司选择了内蒙古赤峰、甘肃兰州、新疆阿克苏等城市作为生物质油料资源的开发备选点，与法国开发署合作开展《中法生物柴油合作项目》。国务院将以生物柴油为代表的生物能源列入国家中长期科学和技术发展中长期发展规划纲发展项目，到2020年，使生物燃料消费量占到全部交通燃料的15 %左右，国家发改委《可再生能源中长期发展计划》提出2010年生物燃料年替代石油200万t，2020年生产料年替代石油1 000万t。

3.3 阿拉善盟有得天独厚的自然条件和悠久的文冠果种植历史

阿拉善盟属我国西部干旱荒漠地区，气候干燥少雨，光照充足，昼夜温差大，土地面积广阔，是文冠树适生优势区域之一。在阿拉善盟的孪井滩示范区崇庆寺、昭化寺现有胸径15～20 cm文冠果两株，估算已有100年以上树龄。同时在阿拉善盟的头道湖、哈什哈、伊克尔、吉兰太等地现有数十株树龄较长的文冠果树，目前结果性状稳定，丰产性良好。

3.4 先进科技是促进文冠果产业发展的基础

阿拉善盟沙舟红农业科技发展有限责任公司是一家与河南省农科院合作的院企合作企业之一。公司自2009年成立以来，以农科院获得多项国家技术专利的“实用型、多功能”简易育苗温室的制作工艺和配套的工厂化育苗技术为基础，结合当地实际，实施了蔬菜、油葵、西瓜等作物的工厂化育苗生产和栽培试验、示范项目并获得成功。

三年来公司的科研人员针对文冠果这一适合阿拉善盟发展的珍优经济树种，利用现有的设备和技术及当地珍贵的品种资源开展了大量的品种选育和科研工作，特别是国内首创的“文冠果诱导生根、工厂化容器育苗、活体移栽、四季栽培”技术取得重大突破，该技术通过容器育苗使苗木根系完整、粗壮强健的特点，克服了文冠果苗怕伤根的缺点，破解了移栽成活率低的难题。该技术的主要特点是带基质整体移栽，成活率达100 %，而且打破了季节限制，在春夏秋整个生长期都可种植。在文冠果丰产栽培方面运用“合理密植、整形修剪、花前花后施肥、疏花疏果和果实膨大期管理五大技术措施”破解了文冠果“千花一果”的致命难题。

文冠果容器育苗及高产栽培技术的突破，完全可以克服文冠果苗木移栽难成活和植树季节受限等诸多严重缺陷，可将苗木移栽成活率提高到98 %、植树时间延长100 d以上。另外，不仅可以弥补阿拉善盟没有大型文冠果育苗基地的缺憾，而且还将使我盟的文冠果育苗走在全国前列。如果文冠果容器育苗技术在我国林木育苗领域全面推广应用，将会大大提高我国文冠果造林质量，对我国北方文冠果产业发展带来革命性影响。为我盟的文冠果规模化、产业化发展打下了坚实的基础。

今后随着文冠果容器育苗技术的应用和实施，将会在阿拉善盟文冠果产业化、规模化发展进程中，发挥重要作用。2012年培育出文冠树容器苗20万株，推广种植133.33 hm2；以后每年培育千万株，推广种植6 666.67 hm2以上；十年即可建成百万亩文冠果生物质能源林。百万亩文冠果生物质能源林建成后，每年可增加农民收入数亿元，每年可生产生物柴油20万t，产生数亿元的经济效益，而且文冠果树龄可达千年，将产生巨大的社会效益和生态效益。

3.5 研究和开发价值高

文冠果油是文冠果资源上的一种最有研究价值和开发前途的产物，文冠果油油酸、亚油酸的含量占到了90 %以上，所以其营养价值较好，是一款值得开发的高档食用油。另外，油酸、亚油酸目前在医药行业也得到了广泛的重视，开发出许多国家特效新药。同时对超声波辅助提取文冠果油进行的气质鉴定结果发现含有丙丁酚。丙丁酚通过抑制低密度脂蛋白的合成、促进其降解，有效降低低密度脂蛋白胆固醇水平；同时也降低了高密度脂蛋白；还有抗氧化剂作用，所以也是值得提取研究的活性成分。文冠果种仁中含有生理活性物质--文冠果皂甙，对于人体有积极作用。目前对其在生理功能方面的报道还不是很多，对其结构以及作用机理也没有彻底搞清楚，所以，文冠果皂甙具有可观的潜在的开发应用前景。

3.6 国际生物能源应用广泛。

自20世纪80年代以来，美国、法国、意大利等相继成立了专门的生物柴油研究机构，投入了大量的人力物力，生物柴油已成为新能源研制和开发的热点。而在生物柴油原料的选择上以植物油脂为主，即所谓的能源植物。目前，世界上许多国家都开始开展能源植物的栽种研究，并通过引种栽培，建立起新的能源基地，一次满足对能源结构调整和生物质能源需求的需要。专家认为，生物能源将成为未来持续能源重要部分，到2015年，全球总能耗将有40 %来自生物能源。因此，林业生物质能源产业发展具有广阔的开发利用前景。

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能源是一个国家经济和社会发展的重要基础，也是各国战略安全的重要组成部分。面对传统化石能源日益枯竭、环境污染日益严重以及全球气候变暖的威胁，我国已经将关注目光转向了能源多元化发展和加快可再生能源开发上。燃料乙醇作为可再生能源的代表之一，已成为我国新型能源研发的重点，当前，伴随着低碳之风席卷祖国大地，燃料乙醇的生产和利用在我国得到了迅速的发展。

燃料乙醇是一种新型清洁燃料，是可再生能源开发利用的重要方向。它可以用玉米、小麦等粮食作物和甘蔗、木薯、高粱等非粮食作物通过生物发酵方式来生产，也可以利用植物纤维经过预处理、无机酸或纤维素酶水解再通过生物发酵方式生产。将一定比例的燃料乙醇掺混在普通汽油即可调和成乙醇汽油。乙醇汽油可以有效改善油品的性能和质量，降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物的排放。

行业步伐加快

同时，燃料乙醇作为新兴行业，可以带动农业、制造业等行业协同发展，拉动经济增长，因而得到各国政府的大力支持。按照技术和工艺的发展进程，目前学术界将燃料乙醇分为三类：第1代的粮食乙醇、第1.5代的非粮乙醇、第2代的纤维素乙醇。粮食乙醇指以玉米、小麦等粮食为原料，使用传统的发酵法制造的燃料乙醇；非粮乙醇指使用木薯、甘蔗、甜高粱秆、红薯等经济作物为原料，使用传统的发酵法制造的燃料乙醇。第1代和第1.5代燃料乙醇均属于淀粉基乙醇，即将原料中的可发酵糖直接发酵制取乙醇。纤维素乙醇指使用玉米秸秆、玉米芯等纤维素物质为原料，经预处理后通过高转化率的纤维素酶，将原料中的纤维素转化为可发酵的糖类物质，然后经特殊的发酵法制造燃料乙醇，在技术上同粮食乙醇和非粮乙醇存在较大的差别，目前是国内外科研机构和企业的研发重点。

我国的燃料乙醇行业起步较晚，但在政府的大力支持下发展迅速。从2001年开始，我国先后在河南、黑龙江、吉林、安徽等9个省市开始试用车用乙醇汽油，采取地方立法的手段，在试点城市封闭运行。“十五”期间，国家批准了包括吉林燃料乙醇有限责任公司、河南天冠集团有限公司、安徽丰原生物化学股份有限公司和黑龙江华润乙醇有限公司等4家燃料乙醇试点企业，以消化陈化粮为主生产燃料乙醇。近几年，燃料乙醇在全国多个省市进行了推广，取得了很好的成效。目前我国推广乙醇含量10%的乙醇汽油的省份从原来试点的4个向更大的范围推广。随着试点规模的扩大，我国燃料乙醇销售量迅速增长，截止到2011年我国燃料乙醇产销量达193.76万吨，是世界第三大燃料乙醇生产国。

政策大力扶持

为了促进燃料乙醇行业的健康有序发展，从提出此项战略以来，国家对该行业的政策干预从未停止过。燃料乙醇从落地以来，政府对其进行了大力推广，从产品的生产、销售到定价都是由政府“一手操办”。获得政府批准和补贴是燃料乙醇生产开工的必要前提，政府政策变化对燃料乙醇生产效益波动影响很大。

我国人多地少，耕地资源紧缺，粮食供需处于紧平衡状态，以玉米、小麦为原料生产燃料乙醇将威胁到国家的粮食安全，影响粮食正常供给，并导致农产品价格上涨等连锁反应，所以我国严格控制以粮食为原料的燃料乙醇新建和扩建项目。2005年6月，财政部印发《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》明确提出：“石油替代可再生能源开发利用，重点是扶持发展生物乙醇燃料、生物柴油等，其中生物乙醇燃料是指用木薯、甘蔗、甜高粱等制取的燃料乙醇。”针对部分地区发展生物乙醇燃料的过热倾向和盲目势头，2006年12月国家发展改革委和财政部联合下发了《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》，要求立即暂停核准和备案玉米燃料乙醇项目，明确提出“因地制宜，非粮为主”的发展原则。

可见燃料乙醇虽然在我国具有良好的使用及推广价值，但乙醇的发展趋势应立足于中国国情，做到不与人争粮，不与粮争地，走以非粮作物，如木薯和纤维素为原料的生产路线。记者认为，想要做到这些都离不开政府的科学指导和政策的合理干预。

企业发力支撑

燃料乙醇产业对于推动我国发展绿色低碳经济、提升生态文明水平有着至关重要的作用。为此国家对该产业大力扶持，众多优惠政策频频抛出，而企业的有力支撑成为了该产业健康有序发展的关键。

作为我国较早涉足燃料乙醇产业的天冠集团经过了多年的积极探索，现已成为绿色生物能源的领军者。在企业成长的同时积极推行循环、低碳发展，为国家能源安全和节能减排工作作出了重要贡献。

天冠集团副总经理路胜旗向《财经界》记者表示， 上世纪末，天冠集团率先研制出燃料乙醇，并于2000年向国家及省市有关部门提出了“关于在我国推行清洁燃料乙醇的建议，受到国家层面的高度重视。”2002年，天冠集团30万吨/年燃料乙醇项目得到国家批复，成为国家“十五”重点工程和河南省工业结构调整标志性项目。经过数年的发展，企业已形成年产80万吨燃料乙醇的生产能力，占全国燃料乙醇总量的30%以上，为河南、湖北、河北三省31个城市提供着高品质的绿色能源，累计替代石油资源460万吨以上，带动农民增收300多亿元，有效改善了推广区域的生态环境，产生了显著的经济、社会和生态效益。

天冠集团积极探索燃料乙醇的脚步从未停止，历经十几年的研发，企业成功开发出了具有完全自主产权的纤维乙醇关键技术。2011年12月，天冠集团国内首个万吨级纤维乙醇示范项目正式通过了国家能源局组织验收。2013年，天冠集团的纤维乙醇产业化体系全面成熟，形成了一系列具有知识产权的独创性成果。以此为依托，天冠集团率先获批开建了全球最大的年产15万吨纤维乙醇产业化示范区项目，成为我国纤维乙醇全面产业化的破题之笔，也进一步奠定了我国生物能源产业的国际领先地位。

发展前景广阔

随着国内环保意识的加强，发展低碳经济的呼声越来越高，在此大环境下，燃料乙醇自身所具有的特殊优势注定了它的发展前景将会很广阔。

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关键词：低碳生物技术；法律激励机制；运行；完善

[中图分类号]Q81　[文献标识码]A　[文章编号]1671－7287(2011)03－0013－10

一、低碳生物技术的地位与法律支持

1、低碳生物技术与当代能源、环境问题

当前，全球能源与环境问题愈演愈烈，能源资源的短缺以及能源过度的开发利用对环境产生的影响成为世界共同关心的话题。以往，各国为解决本国的能源与环境问题，大多以利用现有的能源资源为出发点，试图最大限度地控制世界能源资源，特别是传统化石能源，以保证国家能源安全。如今，在低碳发展的束下，通过技术进步、发展新能源和可再生能源以满足不断增长的能源需求以及环境保护的需要，成为各国经济发展优先考虑的方向。其中，大力发展生物技术，不仅能有效地利用地球现有丰富的生物原料，还可以通过工业过程达到生产能源的目的。生物技术既可以充分利用资源、实现能源生产，又满足了低碳发展的需要，应该得到广泛的重视。

生物技术是应用自然科学和工程学的原理，依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提品或为社会服务的大幕。现代生物科学发展迅速，以分子生物学理论为先导、以基因工程等技术为核心的现代生物技术已经开启了大规模工业化应用的时代。人们开始运用生物学的方法以及现代工程科学所开拓的新技术和新工艺，对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟，对现代社会产生了巨大的影响。

在低碳经济的大背景下，生物技术应用于能源与环境等领域能缓解能源需求，改善环境，实现经济与社会的可持续发展。利用生物技术，以可再生资源生物质为原料，大规模生产人类所需要的能源、材料和化学品等，是解决目前人类面临的能源及环境危机的有效手段之一。目前在生物技术中，低碳生物技术主要包括生物能源技术、生物材料技术、污染治理生物技术等，其中生物能源技术作为重要的能源清洁技术，具有很大的潜力和良好的发展前景。

2、低碳生物技术的发展状况与法律支持

当前生物技术得到了越来越多的应用，也发挥着越来越大的作用，特别是在推动生物质能的转化及生产方面，生物技术发挥着关键作用，通过产业化运作，实现清洁可再生能源的规模生产，是生物能源技术的价值所在。现代生物质能的发展方向是高效清洁利用，将生物质转换为优质能源，包括电力、燃气、液体燃料(燃料酒精、丁醇、生物柴油等)和固体成型燃料等，其中生物质发电包括农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电等。生物质能具有资源量大、相对集中、能量品位较高的特点，在各国的可再生能源规划中占据着十分重要的地位。据世界经济合作与发展组织(OECD)预测，到2030年生物经济将初具规模，届时将有35％的化学品和其他工业产品来自生物产业，二氧化碳的年排放量也将随之减少10－25亿吨。其中，工业生物技术的贡献率将达到39％。随着生物能源技术的进步，生物质能的优势和成本不断下降，生物质能必将在未来世界的能源结构中占有一席之地。

20世纪90年代以来，以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。目前，美国为世界第一大燃料乙醇生产国，巴西位居第二，欧盟各国则是最主要的生物柴油生产地，其他国家也都在积极发展生物质能。生物质能的发展带来粮食种植结构偏重玉米、粮食供应总量下降、粮食(油料)价格振荡上升、粮食危机引发动荡等一系列问题。因此，开发第二代、第三代生物燃料(即非粮生物燃料)成为世界各国关注的重要议题。但由于麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料(第二代生物燃料)的技术成本较高，真正商业化的项目较少；而第三代生物燃料是以微藻为原料的生物燃料，其油脂很难提炼，从海藻中提炼生物燃料的研究正处于实验室阶段，距离商业化还较远。因此，第一代生物质能短期内不会被第二、三代生物燃料所替代，第二、三代生物质能将是人类的理性选择，也是生物燃料必然的发展方向。我国生物质资源丰富，主要有农作物秸秆、树木枝丫、畜禽粪便、能源作物(植物)、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。据估算，我国可用于发电的生物质能，近期可达5亿吨标煤，远期可达到10亿吨标煤以上，如果充分利用农林生物质，生物质能装机容量可达1.5亿千瓦以上。

目前，我国已经具备了低碳生物技术发展所需的基础条件。譬如，拥有全球最大规模的发酵产业基础、形成了现代生物工业产业群体与产业化条件、拥有一支技术创新研发队伍与相应的平台条件。此外，在酶工程、发酵工程与过程工程等领域我国具有一定的技术基础，大宗发酵产品具有国际竞争优势，生物塑料、生物能源、生物基化工材料等快速发展，多种产品的规模为全球最大。虽然如此，我国的生物能源技术与美国、巴西等国相比还有一定差距，在技术创新和产业化方面还有待加强。我国目前生物质能与生物能源技术发展面临的困难主要有：①生物质资源不足、品质不佳、收集困难、难于转化。生物质燃料需要大量的能源植物做支撑，但对于中国这种粮食需求很大的国家，不可能大规模利用粮食作物作为主要原料，加上第二、三代生物质能还难以商业推广，造成了生物质原料供给的不稳定。②生物质能分散的特点适合发展中小企业规模的项目，但中小企业在资金和技术上没有优势，在技术革新方面的能力和动力都不足。③生物转化工艺成本高，生物能源终端产品品质不佳、产品标准欠缺。④自主技术开发亟待突破。生物质能利用技术仍处于产业化发展初期，特别是缺乏具有自主知识产权的核心技术，使得生物质能产业在基础技术研究、新产品研发和应用技术创新等方面存在技术含量低、产品单一等问题。

低碳生物技术需要通过商业应用和市场推广才能实现其经济与社会效用，而低碳生物技术的进步也因其经济与社会效应得到进一步提升，这是一个相互促进的过程。然而，在低碳生物技术的发展前期，市场机制不完善以及前景不明朗使得技术研发及其推广动力不足。因此，低碳生物技术以及生物质能开发需要各种激励举措提供助力，尽快实现从技术到市场的过渡。国家通过各种激励机制促进生物技术革新，引入投资以及完善技术研发平台，再配合以市场机制的共同作用，带动生物技术在生物质能等领域实现规模化、产业化发展。与此同时，生物技术及生物质能产业作为新兴的产业，

不可避免会产生盲目发展的现象，因此，需要政策与法律引导。总之，政策与法律的扶持与引导是低碳生物技术得以快速发展的重要保障和推动力：通过合理的制度设计，对低碳生物技术发展进行规划，明确其战略地位，有助于消除市场对其发展前景的疑虑，为其发展指明方向；通过有效的激励机制，促进低碳生物技术的研发与推广，推动技术和产业同时驶入发展的快车道。法律激励机制对低碳生物技术发展的重要作用决定了我们必须重视激励制度的设计，保证其高效性，同时也要关注其现实运行的状况，保证其有效性，如此，各种激励机制才能真正形成积极效应。

二、低碳生物技术法律激励机制的确立

我国十分重视低碳生物技术的发展，特别在生物质能领域，国家出台了许多法律与政策以推动和保障生物质能技术的研发和产业化，在注重规划的同时也在各类鼓励技术研发的目录中将其收入，以使低碳生物技术具有良好的发展环境。随着我国将生物质能作为国家能源结构调整、节能减排的一项重要战略规划，低碳生物技术必将拥有广阔的发展前景。

1、现有的激励框架

在政策与规划方面，《可再生能源中长期规划》根据我国经济与社会发展需要和生物质能利用技术状况，提出了重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿立方米，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。国家“十二五”规划在第二十九章“造就宏大的高素质人才队伍”中提到了对生物技术以及能源资源领域人才队伍的协调发展。此外，“十二五”规划还在其他3处提出了生物质能：一是在第七章“改善农村生产生活条件”中提到了“实施新一轮农村电网升级改造工程，大力发展沼气、作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能和风能、太阳能，加强省柴节煤炉灶炕改造”的内容。二是在第十章“培育发展战略性新兴产业”中提出“新能源产业重点发展新一代核能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网、生物质能”。三是在第十一章“推动能源生产和利用方式变革”中提出“积极发展太阳能、生物质能、地热能等其他新能源”的原则。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号)也将节能环保产业、生物技术和因地制宜开展生物质能作为重点的发展方向。

在鼓励技术研发方面，国家中长期科学与技术规划、“973”和“863”计划等都将工业生物技术列为攻关重点之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020)》中也有关于重点和优先提高生物质能等可再生能源技术的内容。《国家高技术产业发展“十一五”规划》认为：“生物产业将成为未来经济发展的主导产业。要充分发挥我国特有的资源优势和技术优势，着力发展生物医药、生物农业、生物能源和生物制造，保护和开发特有生物资源，保障生物安全”。国家发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局于2011年6月了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》，确定了当前优先发展的包括生物、新材料、先进能源、节能环保、资源综合利用以及高技术服务等10大产业中的137项高技术产业化重点领域，生物技术、先进节能技术等包含在其中。《可再生能源产业发展指导目录》、《产业结构调整指导目录(2011年本)》也将生物质生产技术和设备纳入产业调整的范围。近几年的《国家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》也将生物质资源综合利用、生物污染治理等技术列入其中。

在立法方面，20世纪90年代以来，中央和各地方政府出台了一系列的法律法规，在不同层面上支持可再生能源产业的发展。《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国节能源法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律，都作出了关于鼓励开发利用清洁能源的规定，《中华人民共和国科学技术进步法》、《中华人民共和国促进科技成果转化法》则为科学研究、技术开发与科学技术应用及成果转化提供了法律制度框架。特别是《中华人民共和国可再生能源法》(以下简称《可再生能源法》)的颁布和实施，正式确立了可再生能源在国家能源战略中的地位，包括生物质能在内的可再生能源发展进人了新的发展时期，为低碳生物技术的应用提供了更为坚实的法律制度保障。

2、具体激励机制的建立

有了国家政策与法律的制度保障，低碳生物技术就有了明确的发展方向和良好的发展环境。同时，低碳生物技术从研发、项目建设到推广都需要实实在在的激励措施，因此，还需要更为具体的制度设计和及时有效的执行。当然，生物能源与生物技术的发展最终要靠市场，要立足于提高产业自身竞争力，符合社会发展的需要，这样才能保持产业长远的发展。在发展初期，实施国家的各种激励机制将有助于突破制因素，加快产业发展进程。此外，激励不能只限于某些措施或某些方面，而应将其作为一个综合系统工程来看待，使各种激励措施形成一个有机联系的整体，这样激励机制才能发挥积极而有效的作用。具体而言，以下一些激励措施与行动应是当前低碳生物技术发展的关键着力点：

①统筹规划与束性目标。低碳生物技术的发展离不开社会对生物质能源的需求，生物质能的发展也需要低碳生物技术的支持和推动。制定长远发展战略或发展路线图是世界上大多数国家发展生物质能的成功经验之一。统筹规划是准确定位生物质能和低碳生物技术的重要途径，一个长远的能源及其技术发展规划就确定了一国未来各种能源及其技术发展的走向。许多发达国家先制定一定阶段内生物质能在国家能源结构中的束性目标和计划，在此框架之下，出台一系列的优惠政策，并通过市场经济的手段鼓励各界投资和利用。

为了确保可再生能源发展目标的实现，许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量；英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策；美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。

美国、巴西、瑞典是世界上生物质开发利用最多的国家之一，这些国家都强制推行了生物质能在能源结构中的束性目标。1999年8月，美国颁布了《开发和推进生物基产品和生物能源》的第13134号总统令，提出到2010年生物基产品和生物能源增加3倍，到2020年增加10倍，每年为农民和乡村经济新增200亿美元的收入和减少1亿吨碳排放量；同年国会通过了“生物质研发法案”。2002年美国制订了《生物质技术路线图》并成立了“生物质项目办公室”及“生物质技术咨询委员会”。2005年8月布什签署的《国家能源政策法

案》中制订了可再生燃料标准(RFS)，RFS明确指出必须在汽油中加入特定数目可再生燃料且每年将递增。2007年12月的《能源独立和安全法案》又制订了更为严格的可更新燃料标准：到2022年用于运输的可再生燃料至少要达到360亿加仑／年。巴西作为世界上唯一在全国范围内不供应纯汽油的国家，其乙醇的生产量仅次于美国，而出口量位居世界第一。燃料乙醇在巴西能源总量中的比重从1975年的5％增至2008年的16％，并且占到巴西可替代能源总量的35％。早在20世纪70年代，瑞典就颁布了一系列强制性的有关能源合理化使用和节能的法律、法规，并随着技术的发展不断进行修订完善，以此来指导、规范企业的行为。在1998-2002年间，瑞典就投入了25亿瑞典克朗用作长期的气候研究，在2003年又提供3亿瑞典克朗基金给交通和能源部门用作改善气候环境。在政府及巨额投资支持下，瑞典生物质能利用技术得到迅猛发展。

我国在《可再生能源中长期规划》中提出了可再生能源的发展目标：2010年可再生能源消费量达到能源消费总量的10％，到2020年达到15％。在生物质能领域，根据国家能源局最新的规划，我国2015年生物质发电装机要达到1300万千瓦(较2010年增长160％)、集中供气达到300万户、成型燃料年利用量达到2 000万吨、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。数据显示，2010年我国农村以秸秆为燃料的生物质发电装机突破500万千瓦。从这些数据来看，生物质能已经基本达成《可再生能源中长期规划》中2010年的目标。这些目标的达成基本上是通过地方基层加强本地域的生物质利用(特别是沼气)的成果，是自上而下的推动方式，其依据如国家能源局的《国家能源局关于推荐绿色能源县的通知》(国能新能[2009]343号)等，并没有给对企业设定相应的生物质能甚至可再生能源在能源生产中的束性目标，而是通过鼓励农民消费绿色能源来引导资源整合，是一种鼓励性而非强制性的方法。

随着各地对生物质的利用率逐渐升高，特别是农村地区资源综合利用水平的提高，进一步发展生物质能将会重新遭遇瓶颈，鼓励性的推广只能利用现有的成熟生物转化技术，对低碳生物技术的革新要求并不高，难以对低碳生物技术研发产生足够的推动力。因此，未来我国不仅应当继续推广农村生物质能的应用，还应在发电、生物燃料、运输等领域设定强制性的生物质使用比例目标，并根据其技术革新的程度设定弹性的财税优惠措施，如此，才能更快地推动生物能源技术的发展。

事实上，在实现可再生能源发展目标的大背景下，我国在发电领域已经有了一些束性目标的尝试，如“十一五”规划中明确提出：“实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策，鼓励生产与消费可再生能源，提高在一次能源消费中的比重”。《可再生能源中长期规划》提出了对非水电可再生能源发电规定强制性市场份额目标：到2010年和2020年，大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例分别达到1％和3％以上；权益发电装机总容量超过500万千瓦的投资者，所拥有的非水电可再生能源发电权益装机总容量应分别达到其权益发电装机总容量的3％和8％以上。但这些规定在现实中缺乏配套的实施细则，导致很多发电企业，特别是小企业难以执行。而作为《可再生能源法》修改后被寄予厚望的“可再生能源并网配额管理办法”迟迟不能出台，其原因除了对配额的比例仍有争议之外，来自电网及大发电企业的阻力也是重要的阻碍因素。除了发电外，生物液体燃料方面也应借鉴美国和巴西等国家的经验，设定一定的混合燃料比例，以促进生物燃料技术的进步。

②研发投入支持。技术进步是提高产业竞争力的重要因素，也是解决能源与环境问题的有效方案。要实现生物能源技术的突破，研发与示范阶段的资金投入是必要的保障条件。在一般的情形下，技术研发与示范应采取国家投资和社会多元化投资相结合的方式以保证充足的资金和实现良性的技术竞争。

目前我国部分生物质利用转化技术达到了国际先进水平，但总体技术水平仍比较滞后，主要体现为：在气体燃料方面，虽然我国沼气产业起步较早，但沼气技术仍停留在小规模的户用沼气层面，大规模、产业化地利用沼气的技术与装备都有待开发。在液态生物质燃料方面，燃料乙醇的生产技术水平与国际先进水平存在较大的差距，目前国内生物柴油生产仅有几家民营企业采用原始的且会造成环境污染的液碱酯交换技术，而在国际上高压醇解法已经进入中间试验阶段。在生物质固体成型燃料方面，生产设备简陋，难以为生物质成型燃料的大规模生产提供保障。联产大宗化工产品和生物可降解精细化工产品在国外已经形成新兴行业，而我国大部分产品尚未研制，而生产这些化工产品是增加生产企业利润的重要途径。因此，我国生物质能源产业要进一步发展就要力争突破技术瓶颈，加大对生物能源技术研究与开发的资助，确保跟上世界生物能源技术发展的步伐。

据《可再生能源中长期规划》的投资估算，2006～2020年，我国将新增2800万千瓦生物质发电装机，按平均每千瓦7000元测算，需要总投资2000亿元；新增6200万户农村户用沼气，按户均投资3000元测算，需要总投资1900亿元；加上大中型沼气工程、太阳能热水器、地热、生物液体燃料生产和生物质固体成型燃料等，预计实现规划的2020年可再生能源目标任务的总投资将需2万亿元。如此大规模的投资不仅应应用到现有技术的推广方面，也应保证足够的资金投入技术研发与示范领域。

《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发改委[2006]第43号)规定，对经批准列入国家高技术产业发展的项目计划，给予中央预算内投资补助或贷款贴息。生物能源技术作为国家高技术的内容之一，符合国家重点扶持和优先发展的方向，因此，应该享受一定的研发与示范资金支持。在财政部的《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(财建[2007]371号)中也明确规定了可再生能源开发利用的科学技术研究项目，需要申请国家资金扶持的，通过“863”、“973”等国家科技计划(基金)渠道申请，不适用可再生能源发展专项资金。因此，在目前阶段，技术研发一般不享受生物能源领域的资金支持，而只适用技术项目的支持。根据上述有关规定，国家高技术项目的资金来源包括项目单位的自有资金、国家补贴资金、国务院有关部门或地方政府配套资金、银行贷款以及项目单位筹集的其他资金。项目资金原则上以项目单位自筹为主，国家采用资金补贴的方式予以支持。

虽然国家对生物能源技术给予了高度重视，安排了相应的资金支持项目，地方也配套有相应的研发资金支持规定(如《重庆市高技术产业发展项目管理暂行办法》)，但总体而言，国家在生物能源技

术研发方面的支持力度还不够，且这些项目要求的条件和成果较高，一般的中小企业项目很难申请到相匹配的资助。与此同时，企业研发投入的资金规模还较小，尚未真正成为技术创新的主体，目前，我国工业企业研发支出仅占销售收入的0.8％，远低于发达国家4％的水平。产学研紧密结合的机制没有形成，科技与经济脱节的问题仍然突出。目前，我国科技成果转化率仅为25％左右，而发达国家高达60％。为此，国家税务总局于2008年《企业研究开发费用税前扣除管理办法(试行)》(国税发[2008]116号)，规定企业从事《国家重点支持的高新技术领域》和国家发改委等部门公布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》规定项目的研究开发活动，其在一个纳税年度中实际发生的直接研发活动产生的费用支出，允许在计算应纳税所得额时按照规定实行加计扣除。

技术研发是实现产业化的第一步。目前我国在这方面的资金支持还不够，范围不广，管理不规范，未来不仅需要加大对生物能源技术研发的投入，还要完善“产－研－政”之间有效的沟通和成果转化机制，形成完整的从研发到政策支持到产业化的体系，如此，才能在起跑线上赢得先机。

③财政与税收优惠。财政税收优惠是经济发展的重要杠杆、产业调整的风向标，也是最基础、应用最广泛的激励措施。我国目前对低碳生物技术的财税激励措施主要体现在生物能源方面，这是不够的，还应基于此而扩充到全部低碳生物技术领域。目前，相关财税激励和补助措施主要表现在：

一是建立风险基金，实施弹性亏损补贴。财政部、国家发改委、农业部、国家税务总局、国家林业局2006年颁布《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》(财建[2006]702号)提出了坚持产业发展与财政支持相结合，鼓励企业提高效率的原则。此外，为化解石油价格变动对发展生物能源与生物化工所造成的市场风险，为市场主体创造稳定的市场预期，将建立风险基金制度与弹性亏损补贴机制。当石油价格高于企业正常生产经营保底价时，国家不予亏损补贴，企业应当建立风险基金；当石油价格低于保底价时，先由企业用风险基金以盈补亏，如果油价长期低位运行，将启动弹性亏损补贴机制。

二是原料基地与秸秆能源化利用补助。为保障生物能源和生物化工原料供应，切实做到发展生物能源和生物化工不与粮争地，财政部《生物能源和生物化工原料基地补助资金管理暂行办法》(财建[2007]435号)对生物能源和生物化工定点和示范企业提供原料的基地发放补助(林业原料基地补助标准为200元／亩，农业原料基地补助标准原则上核定为180元／亩)。为加快推进秸秆能源化利用，培育秸秆能源产品应用市场，《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建[2008]735号)规定对符合支持条件的(从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的)企业，根据企业每年实际销售秸秆能源产品的种类、数量折算消耗的秸秆种类和数量，中央财政按一定标准给予综合性补助。

三是上网电价及费用分摊激励。目前我国采取财政补贴和电网分摊相结合的方式促进可再生能源发电。《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)中明确了可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价(通过招标确定的中标价格)两种形式。可再生能源发电价格高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分，在全国省级及以上电网销售电量中分摊。生物质发电项目上网电价实行政府定价的，由国务院价格主管部门分地区制定标杆电价，电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起，15年内享受补贴电价；运行满15年后，取消补贴电价。自2010年起，每年新批准和核准建设的发电项目的补贴电价比上一年新批准和核准建设项目的补贴电价递减2％。发电消耗热量中常规能源超过20％的混燃发电项目，视同常规能源发电项目，执行当地燃煤电厂的标杆电价，不享受补贴电价。2010年7月，国家发改委《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》(发改价格[2010]1579号)，规定对农林生物质发电项目实行标杆上网电价政策，未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目，统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元(含税)。通过招标确定投资人的，上网电价按中标确定的价格执行，但不得高于全国农林生物质发电标杆上网电价。已核准的农林生物质发电项目(招标项目除外)，上网电价低于上述标准的，上调至每千瓦时0.75元；高于上述标准的国家核准的生物质发电项目仍执行原电价标准。由于我国各个地区的煤电标杆电价水平差异大，使得各地生物质发电项目的实际上网电价差别很大，如何协调和平衡各地的生物质发电上网电价也是价格政策研究的重点之一。国务院价格主管部门应根据各类生物质能技术的技术特点和不同地区的情况，按照有利于生物质能发展和经济合理的原则，研究和完善生物质发电项目的分类价格政策，促进生物质发电项目的进一步发展。

四是可再生能源专项基金资助。根据原《可再生能源法》规定要求，财政部设立了可再生能源发展专项资金，后来配套了《可再生能源发展专项资金暂行管理办法》，但对如何申报资金、优惠政策幅度多少等没有明确提出。修订后的《可再生能源法》将原来“国家财政设立的可再生能源专项资金”修改为“国家财政设立可再生能源专项基金”，主要资金来源是可再生能源电价附加收入和国家财政专项资金。根据相关人员的解释，将“资金”改为“基金”将使这笔补贴更具有“基金纵向管理”的优势。除了行政成本大大降低之外，也可以做到“收取，统一发放”，以保证可再生能源投资企业按时获得收益，以鼓励其积极性。不过，早就起草完成的“可再生能源专项基金管理办法”迄今为止仍未能颁布，这对生物质能发展产生了消极的影响。

五是税收优惠。根据《高新技术企业认定管理办法》(国科发火[2008]172号)以及《国家重点支持的高新技术领域》的规定，生物能源技术属于高新技术，符合规定的企业可以申请认定，经认定后的企业可依照《中华人民共和国企业所得税法》(以下简称《企业所得税法》)及其《实施条例》、《中华人民共和国税收征收管理法》及其《实施细则》等有关规定，申请享受税收优惠政策。根据《企业所得税法》，国家对重点扶持和鼓励发展的产业和项目，给予企业所得税优惠。国家需要重点扶持的高新技术企业，减按15％的税率征收企业所得税①。在生物质能产品方面，《财政部、国家税务总局关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知》规定从2009年1月1日起，对符合条件的利用废弃的动物油和植物油为原料生产的纯生物柴油免征消费税。

由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段，

高新生物能源技术也还未取得重大突破，相关的财税激励政策亦未能周全地考虑生物能源技术及生物质能产业的特点，因此，这些激励措施存在规定不科学、不完备、落实不到位等问题。例如，有些政策补贴起点过高，如财政部《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建[2008]735号)仅支持注册资本金1000万元以上、年消耗秸秆量1万吨以上的大中型企业，导致多数企业都无法得到补贴；有些政策设计不完整，补贴仅针对直接生产环节，对消费能源产品的终端用户则没有补贴。国家对生物质能产业的优惠、补贴、奖励很难落到中小企业身上。除国家全力支持的农村沼气项目外，生物质能产业发展的大部分政策倾向于规模化的大型项目，如燃料乙醇和液体燃料项目，国家每年向4家陈化粮燃料乙醇定点企业(黑龙江华润酒精、吉林燃料乙醇公司、安徽丰原生化以及河南天冠)发放补贴，走非粮路线的中小企业却很难拿到同等的补助。没有得到补贴的中小型生物质能源企业，生产成本相对较高，在竞争中明显处于劣势，想得到大的发展十分困难。而在液体燃料市场上，目前中石油、中石化只收购拿到正式批文的黑龙江华润酒精等4家定点供应企业的燃料乙醇，中小企业生产的乙醇销路不畅，导致部分生物燃料企业无法将产品变现，整个生产经营无法正常循环运转。

未来我国财税激励机制应当根据生物技术和生物质能产业的技术及行业发展水平，因势制宜、因时制宜地设计有效、弹性的激励措施，既要保证“对症下药”，又要注重规划引导，保证财政税收政策的合理性以及相互协调。

④收购激励与政府采购。低碳生物技术应用的前提是所生产的产品能够在市场上销售出去，保证资源不被浪费，同时也能抵消一定成本。在当前化石能源开采利用费用较低的情况下，无论是生物质发电，还是生物质液体燃料，其成本都相对高昂，如果没有特殊的优惠政策和刺激措施，很难在市场上有足够的竞争力。因此，对生物能源的收购激励，包括政府采购，能够给相关企业解决产品生产的后顾之忧，同时，政府通过实际行动支持生物能源发展，将起到很好的示范和宣传作用。

在生物质发电方面，《可再生能源中长期规划》提出了国家电网企业和石油销售企业要按照《可再生能源法》的要求，承担收购可再生能源电力和生物液体燃料的义务。2007年7月25日，国家电力监管委员会第25号令，即《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》，规定了电力监管机构对该制度的实施情况进行监管。2009年修改的《可再生能源法》第十四条重申了国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度：电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设，依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议，全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。同时，该法第十六条对生物质能源作了专门的规定：国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物。利用生物质资源生产的燃气和热力，符合城市燃气管网、热力管网的入网技术标准的，经营燃气管网、热力管网的企业应当接收其入网。国家鼓励生产和利用生物液体燃料。石油销售企业应当按照国务院能源主管部门或者省级人民政府的规定，将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。

然而，修订后的《可再生能源法》除了规定全额保障性收购的原则性提法外，配套的实施细则未能及时跟进，收购电量中可再生能源电量所占的比重、可再生能源发电并网国家标准的制定等问题上均有不同程度的空白。在生物液体燃料方面，燃料乙醇和生物柴油市场还不完善，配套的规定也处于缺失状态，现实中的生物液体燃料收购基本还需要依靠石油企业的自觉。

一个稳定的生物质能源需求方是生产企业保持持续盈利能力的关键。在生物质能源发展的早期，由于成本以及价格较高，完全通过财政补贴的方式并不能发挥生物能源“物尽其用”的功能。而政府采购则能较好地实现两者的兼顾：既能满足政府自身的需求，又间接为生物能源创造了市场。事实上，政府采购已经成为一些生物能源发达国家普遍采用的激励措施之一，美国联邦政府有关法律要求政府必须购买国产高能效产品和“绿色产品”，要求联邦政府在2005年购买10万辆洁净汽车，其中包括生物质燃料汽车。巴西相关法律也明确规定，联邦一级的单位购、换轻型公用车时，必须使用包括燃料乙醇在内的可再生燃料汽车。政府采购不仅能够起到很好的示范和宣传作用，通过直接对话与交易，还能够节省通过其他方式可能产生的中间费用，因而是一种高效率的“合作”方式。我国政府也可借鉴国外的经验，通过购买生物质能来源的电力等其他有效方式来以实际行动支持生物能源的发展。

⑤培育和完善市场。任何产业的发展都需要以市场存在为基础，产业规模效益的实现与上下游市场的依托密不可分。市场不发展，产业就会失去活力，甚至会因不符合社会的需要遭到淘汰。当前世界能源发展的趋势之一就是市场化与自由化改革，我国经济、能源领域也在进行着大规模的市场体制改革。因此，发展生物能源和生物技术市场，将为低碳生物技术的发展注入崭新的活力。

由于低碳生物技术是新兴的技术，其产业化发展有可能会因技术的不成熟造成不可预料的损失，因此，对生物技术及其产品市场的监管就显得尤为重要。如不能正确加以引导，将可能破坏生物能源资源开发与利用；燃料乙醇、生物柴油产品质量如不合格，将可能影响到交通运输安全；在生物能源和生物化工生产环节，如不严格标准，会造成环境污染，增加能源消耗。因此，发展生物能源与生物化工必须充分考虑资源、技术、环保、能耗等多方面因素，严格市场准入，加强行业监管。《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》规定了生物能源与生物化工企业实行严格的行业准入制度。地方发改委、财政部门根据国家统一的推广规划，联合推荐申报定点企业，申请企业必须符合行业准入标准。国家发改委、财政部按有关规定选择并确定定点企业。

然而，上述规定在一定程度上造成了生物液体燃料的市场准入和产品流通体系不通畅。毫无疑问，严格的产业准入和产品流通政策措施是生物液体燃料产业有序发展的基本保障。但是，由于局限于数家生产企业和两大石油公司的封闭体系，在一批从事甜高粱乙醇和生物柴油生产企业的产品无法进入车用成品油经销体系和终端消费市场，特别是生物柴油还根本没有正常的车用燃料销售渠道，从而阻碍了非粮生物液体燃料产业的进一步发展，打击了相关企业进一步加强技术研发、扩大示范项目建设的积极性。在生物质发电方面，由于对“全额保障性收购”的细化规则还未出台，导致目前生物质发电市场处于比较混乱的状态，特别是中小型生物质发电项目，并网十分困难。此外，电网公司的智能电网系统还未能跟进建设，接受生物质能并网还没有具体的标准，且目前的接网政策更多的是对电网提出束性要求，没有对可再生能源发

电厂提出束要求，更多的标准亟须配套。因此，整个生物质能市场基本还处在“萌芽期”，市场规模还不大，相关制度建设还不健全，生物质能市场还需进一步培育和发展。

三、完善低碳生物技术的激励机制及其运行

我国目前对低碳生物技术的激励除了少部分符合条件的高新技术企业以及研发项目之外，产业端以及配套制度建设等领域还处于起步阶段，真正商业化的市场还未建立；以生物能源为核心的产品激励措施也不够规范；各种激励措施并不完全符合现实的状况，很多规定由于缺乏实施细则未能得到有效实施。低碳生物技术发展不仅需要一整套规范的、系统的激励机制设计，而且还应落实到现实运作中，实现其高效性和有效性的统一。由此，需要政府在战略规划与计划、法律法规及其配套规定、行政管理与监管、经济与财税优惠等方面完善体制，也需要企业和市场理性发展，形成从制度设计到产业运行的良好互动状况。

战略规划与计划是产业及技术发展的动力和落脚点，明确的战略与计划为产业及技术的发展指明了方向。因此，需要尽快开展科学、系统的生物质资源调查与评价工作，综合考虑低碳生物技术的发展与技术路线，在国家能源统筹的框架下客观、准确定位生物质能的地位和作用，不能盲目和无序发展。生物质能源化利用的技术选择必须遵循“因地制宜，资源优先”的原则，在资源确定的前提下，需要结合当地的社会经济发展、农民收入、气候、交通、环境等实际情况而定。当资源和当地条件可以适用于多种技术时，可以根据技术的综合效益进行选择。立法是实现国家战略与规划的重要途径，也是制度设计和运行的最终保障。目前我国除了《可再生能源法》之外，直接涉及生物质能和生物能源技术的法律寥寥可数，且基本都是在可再生能源的背景下进行原则性阐述。此外，相关的行政法规处于空白状态，专门的部门规章也还未颁布。现行关于生物质能的规定主要是国务院的通知、意见以及各部门的工作规划与方案，这些非规范性文件不仅数量不多，且极不规范，变动调整快，具有较短的时效性。可以说，相关立法的缺乏是生物能源产业发展面临的最大困难之一。生物质资源由于其特殊性，其发展需要协调能源部门、农业部门、科学技术部门、工业部门、财政部门、税收部门等多个部门的关系，这种复杂性也是目前难有一部专门性的部门规章的原因。因此，我国未来在该领域的立法的关键是提高立法位阶，至少也应该有专门的行政法规规定生物能源发展的各种宏观问题，再由各部门制定实施细则去执行，这样生物能源的发展才能有坚实的制度保障。

产业管理与市场监管是任何产业发展所必需的行政管制手段。在中国，产业管理更是一种常见的管理方法。如前文所述，我国目前大量的部门政策文件(非规范性文件)都涉及产业管理的内容。生物技术的发展也不例外，特别是在其发展的早期，政府的直接介入十分必要。产业管理与市场监管在行业行政规划、项目与市场准入、行业标准、检测监控、检查监督等方面发挥着重要的作用。特别是在目前我国生物能源领域相关立法和制度还不完善的状况下，产业管理与行业监管已经成为了生物能源产业发展的主要推动力量。随着生物能源技术的进步和生物质能市场的发展，未来我国应逐步减少政府直接管理的范围，更多的资源配置应让市场去解决；与此同时，还应加强对技术发展的监管，保证技术发展符合社会的需要，减少技术进步产生的负面影响，最终实现产业管理、市场监管与技术监管的和谐统一。

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初中生物； 生活化教学； 教学策略

【中图分类号】G40-056 文献标识码：B文章编号：1673-8500（2012）12-0103-02

回归生活是新课程的呼唤，是新一轮课程改革中各门课程共同追求的目标，也是新课程实施过程中必须体现出的重要特色。新课程背景下的课程必须与学生的生活、经验相联系，将教学内容纳入学生与自然的关系、学生与社会的关系、学生与自我的关系及学生与文化的关系中，引导学生在习得书本知识的同时，形成对待生活世界中各种问题的良好感情、态度和价值观。

1创设生活化的情境，激发学生学习生物的兴趣

我们可以通过创设情境，从而吸引学生的注意力，进而促进学习兴趣的形成。学习不单单是知识由外向内的转移和传递，而是学生主动地建构自己知识经验的过程，即通过新经验与原有生活知识经验的相互作用来充实、丰富和改造自己的知识经验。因此教师要做有心人，经常收集一些与生活有关的教学资料，在备课时，认真分析教材，挖掘对学生有新鲜感、奇妙感的生活问题，创设生活情境，将问题巧妙地设计到生活情境中，使学生学得有情趣、学有所得。在讲到“人体的免疫防线”时，我说：“大家都打过乙肝疫苗吧，大家知道打了乙肝疫苗就很不容易患乙肝，大家想没想过这是怎么一回事，为什么打了疫苗以后就不容易患病呢？这就是我们今天要解决的问题——特异性免疫。”通过疫苗来导入特异性免疫，把知识与生活实例联系，使学生对知识没有生疏感。讲授“生物与环境”时，谈“晏子使楚”中晏子的机智多谋，引出这样一句话“桔出淮南则为桔，生于淮北则为枳，其叶徒相似，而其味不同”，设疑“为什么同一品种在两个地方却性状不同呢？”

2教学内容生活化，为课堂增添生活气息和活力

生物新课程标准也明确要求教师要提高主体意识，努力开发生物课程资源，反对那种把教科书当成惟一的课程资源的做法。因此，要落实“生活化”的理念，就要求教师在教学内容的选取上从远离学生生活的理想化内容取向，转向贴近学生真实生活的“生活化”内容取向。我在上“动物多样性的保护”时，先让大家观看电视台记者暗访海口市某餐馆买卖、加工野味的影像资料，然后再让大家讲述生活中有关猎杀、买卖、食用野生动物的所见所闻。学生的情绪高涨，并且真切地感受到保护野生动物的迫切性、必要性，从而认同并支持《野生动物保护法》，并提出了许多防范和打击偷猎及买卖野生动物的建议。这堂课的教学效果出乎意料的好，远非照本宣科，受到了师生们的好评。

3用生活中的事例拓展学生的探究视野

人们日常生活中的衣食住行都与呼吸作用原理密切相关，教师可以利用市场调查和互联网等手段，了解呼吸作用相关知识在实际生产中的应用与发展前景，开拓探究活动的视野。组织同学们分组进行市场调查，了解哪些是利用呼吸原理制造的产品，哪些是利用呼吸原理进行的实践，可以使探究活动更加贴近生活，更有趣味。如啤酒、葡萄酒的酿造，酱油、泡菜的制作，酸奶、食醋的生产等。利用现代多媒体手段，可以引导学生关注当前的国际热点，使知识视野更开阔，如通过网络查阅呼吸原理在开发生物能源的应用的相关知识。目前，世界上生物能源的使用范围越来越广泛。生物能源不同于矿物能源，它具有减少对少数矿物质能源的依赖，使能源利用呈多样性发展。生物能源通常包括：农业生物能源（木炭，薪材，林业废弃物等）；微生物能源（主要为藻类，细菌）；城市及工业废物残渣，动物粪便等。生物能源的使用原理必须通过呼吸作用。例如，在巴西，人们利用农作物的甘蔗发酵产生酒精，相当于每天生产117桶石油，实现国家不进口石油的目标；1988年，丹麦建成第一个秸秆发电站；一些工厂利用厌氧菌无氧发酵产生H2；美国利用垃圾回收沼气的发电站已经100多座。

4鼓励质疑，培养学生创新思维

爱因斯坦曾经说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。因为解决一个问题也许只是一个数学或实验上的技巧，而提出新问题，新的可能性，以新的角度看问题等却需要创造性的想像力，并且标志着科学的真正进步。”所以教师在教学中应善于从教材内容和学生的认知水平出发，遵循多思促多疑，多疑促多问，多问促多知的认知规律，采用多种教学方式，鼓励学生大胆质疑，引导学生积极思考，以培养其创新思维。如在学完蒸腾作用基本原理后，启发学生思考下列问题：为什么树木在秋天会落叶？为什么植物在炎热的夏天不易被晒死？然后组织学生讨论，让他们互相启发，破疑解难，这时有的学生提出：森林附近经常下雨是怎么回事？对这位同学的问题，老师不正面回答，在肯定的同时提出一些相关的问题，让学生独立思考，创造性地解决问题。

5作业布置应生活化、活动化

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关键词微生物;生物能源;研究现状;应用

中图分类号 Q939.9 文献标识码A文章编号 1007-5739(2009)11-0282-03

随着可再生能源的迅速发展,人们对能源微生物的重视程度日益增加[1]。能源微生物主要包括甲烷产生菌、乙醇产生菌、氢气产生菌、生物柴油产生菌和生物电池微生物5大类,这些微生物分别与沼气、生物乙醇、生物氢气、生物柴油和生物燃料电池等能源的转化有直接的关系[2-4]。能源微生物以农业、林业废弃物和城市垃圾为原料产生绿色、可再生能源,对社会和环境的和谐发展具有重要意义。进一步了解和应用能源微生物是绿色农业和生态环境可持续发展中的1个重要而深远的研究课题,有待于进一步的研究、开拓和探索。

1能源微生物种类及转化机理

根据安斯沃思(Ainsworth)的分类系统,伯杰(Bergey’s)细菌鉴定法和洛德(Lodder)酵母菌鉴定法,能源性微生物主要分为5大类[5-8]:

甲烷产生菌的主要种类有甲烷杆菌属(Methanobacterium)、甲烷八叠菌属(Methanosarcina)、甲烷球菌属(Methanoccus)等[5]。其作用是在生物质原料的厌氧发酵过程中,产生以甲烷为主的沼气[6]。

乙醇产生菌的主要种类有酵母菌属(Saccharomyces)、假丝酵母属(Candida)、裂殖酵母菌属(Schizosaccharomyces)、球拟酵母属(Torulopsis)、酒香酵母属(Brettanomyces)、毕赤氏酵母属(Pichia)、汉逊氏酵母属(Hansenula)、克鲁弗氏酵母属(Kluveromyces)、曲霉属(Aspengillus)、隐球酵母属(Cryptococcus)、德巴利氏酵母属(Debaryomyces)、卵孢酵母属(Oosporium)等[7]。其作用是将复杂有机物酵解生成乙醇[8]。

氢气产生菌的主要种类有红螺菌属(Rhodospirillum)、荚硫菌属(Thiocapsa)、红微菌属(Rhodomicrobium)、外硫红螺菌属(Ectothiorhodospira)、红假单胞菌属(Rhodopseudomonas)、蓝细菌类硫螺菌属(Thiospirillum)、板硫菌属(Thiopedia)、梭杆菌属(Fusobacterium)、闪囊菌属(Lamprocystis)、网硫菌属(Thiodictyon)、埃希氏菌属(Escherichia)等[9]。生物制氢是利用产氢微生物的生理代谢过程发酵产生氢气[10]。

产油微生物包括酵母、霉菌、细菌和藻类,常见的有:浅白色隐球酵母(Cryptococcus albidus)、弯隐球酵母(Cryptococcus albidun)、茁芽丝孢酵母(Trichospiron pullulans)、斯达氏油脂酵母(Lipomyces)、产油油脂酵母(Lipomy slipofer)、类酵母红冬孢(Rhodosporidium toru loides)、胶粘红酵母(Rhodotorula),土霉菌(Asoergullus terreus)、紫瘫麦角菌(Clavicepspurpurea)、高粱褶孢黑粉菌(Tolyposporium)、深黄被孢霉(Mortierella isabellina)、高山被孢霉(Mortierella alpina)、卷枝毛霉(Mucor-circinelloides)、拉曼被孢霉(Mortierella ramanniana)等霉菌,硅藻(diatom)和螺旋藻(Spirulina)等藻类[11]。微生物油脂是指某些微生物在一定条件下将碳水化合物、碳氢化合物和普通油脂等碳源转化为菌体内大量储存的油脂[12,13]。

生物电池的微生物包括脱硫弧菌(Desulfovibrio desulfuricans)、腐败希瓦菌(Shewanella purefaciens)[14]、大肠杆菌(Escherichiacoli)[15]、铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)[16]、地杆菌(Geobacteraceae sulferreducens)[17]、丁酸梭菌(Clostridium byt-yricum)[18]、嗜甜微生物(Rhodoferax ferrireducens)[19]、粪产碱菌(Alcaligenesfaecallis)、鹑鸡肠球菌(Enterococcus gallinanm)等。它们在新能源开发[20]、微生物传感器[21]和水处理工艺[22]方面有良好的应用前景。

2能源微生物研究与应用概况

2.1甲烷产生菌

近20年来,我国科研工作者对厌氧消化处理中的产甲烷菌进行了非常深入的研究。1980年周孟津和杨秀山分离出巴氏八叠球菌;1983年钱泽澎分离出嗜树木甲烷短杆菌和甲酸甲烷杆菌[23];1984年赵一章等分离出马氏甲烷短杆菌菌株C-44[24]和菌株HX;1985年,张辉等分离出嗜热甲酸甲烷杆菌[25,26];1987年刘光烨等在酒窖窖泥中分离到布氏甲烷杆菌CS[27],钱泽澎等分离出亨氏甲烷螺菌[28],1988年陈美慈等分离出嗜热甲烷杆菌TH-6[29]。而在最近的十几年里,又陆续发现一些新的产甲烷菌种,2000年孙征发现的弯曲甲烷杆菌Px1[30],极大地促进了产甲烷菌的研究进程。我国现在采用人畜粪便、农副产品下脚料、酒糟废液和其他工业生产中的废液等生产甲烷,用于照明、燃烧等,其使用价值是相当可观的。例如日产酒糟500~600m3的酒厂,可日产含甲烷55%~65%的沼气9 000~11 000m3,相当于日发电量12 857~15 714KW,日产标准煤17.1~20.9t,可以代替橡胶生产中烘干用油的30%~40%。我国年产木材采伐废物1 000万吨,油茶壳75万吨,胶渣13万吨,纤维板生产废液350万吨和亚硫酸纸浆废液180万吨为原料,通过微生物作用可获得沼气1 780亿立方米。同时,使上述废液的净化率达30%~60%,并可获得单细胞蛋白饲料约9万吨(按1.7%得率计)[31]。

2.2乙醇产生菌

燃料乙醇具有燃烧完全、效率高、无污染等特点,用其稀释汽油所制成的“乙醇汽油”,功效可提高15%左右。制作乙醇的原料丰富,成本低廉。1988年,巴西就有88%的新轿车的发动机使用乙醇作燃料。美国计划2006~2012年间,燃料乙醇年用量从1 200万吨增加到2 300万吨。英国、德国、荷兰等农业资源丰富的国家,也在进行燃料酒精的生产[32]。我国纤维素资源充足,年产植物秸秆约6亿吨,如果其中的10%经微生物发酵转化,就可生产出乙醇燃料近800万吨,其残渣还可用作饲料和肥料,因此发展纤维素乙醇前景广阔[33]。1993年,Ho等[34]将木糖还原酶、木糖醇脱氢酶和木酮糖激酶的基因转入酿酒酵母,首次成功构建出利用葡萄糖和木糖生产乙醇的工程酵母。Sonderegger等[35]将多个异源基因导入代谢木糖的酵母工程菌,重组酵母不仅降低副产物木糖醇的量,所得乙醇产量比亲株提高25%。现有乙醇菌种大多耐受力差、副产物多、对发酵条件要求苛刻,今后研究应致力于筛选优良性状的菌株,或利用基因工程手段选育高产纤维素酶、木质素酶菌种以及能克服上述问题的菌种,对其酶学特性、功能基因进行研究,优化发酵条件,辅以工艺措施的改进,提高燃料乙醇生产效率并降低成本。

2.3氢气产生菌

微生物制氢是一项利用微生物代谢过程生产氢气的生物工程技术,所用原料有阳光、水,或是有机废水、秸秆等,能克服工业制氢能耗大、污染重等缺点;同时,由于氢气的可再生、零排放优点,是一种真正的清洁能源,受到世界各国的高度重视。杨素萍等[36]利用琼脂固定化Clostridium butyricum 菌株以糖蜜酒精废液为原料进行产氢。丁酸梭菌(Clostridium butyricum)、产气肠杆菌(Enterobacter aerogenes)和麦芽糖假丝酵母(Candida maltose)在36℃混合发酵废弃物48h,产氢速率可达15.42mL/h・L,明显高于单个菌种。此外,利用豆渣、堆肥、活性污泥产氢的报道相继问世。目前的研究应努力改进生产工艺,逐渐明确微生物产氢机理,保证其在产氢过程中的高效性、稳定性和对不同生态条件的适应性,相信不久的将来微生物制氢将成为世界能源的一个重要支柱[37]。

2.4产油微生物

目前,国内绕着如何提高油脂含量,在菌种和发酵工艺方面开展了大量的研究,成功研制国际水平的产脂微生物菌种与生产工艺[38]。使用生物柴油对人类健康和全球危害都相对较轻,排放物中多环芳香化合物和亚硝酸多环芳香化合物含量水平低,二氧化碳和一氧化碳排放量仅为石油的10%,具有较好的生物降解性能。开发微生物油脂生产生物柴油,在降低污染、增加产量方面较前二者有更大的优越性。开发微生物油脂,不仅微生物发酵周期短,受场地、季节、气候变化影响不大,还可以利用木质纤维素、工业废水、废气等资源丰富、价格低廉的原料进行生产,既能够解决人类资源短缺的问题,又可以保护环境,一举多得,具有巨大发展空间。美国国家可再生能源实验室(NREL)认为,微生物油脂发酵可能是生物柴油产业和生物经济的重要研究方向[11]。

2.5生物燃料电池微生物

生物燃料电池是一类特殊的电池,它以自然界的微生物或酶为催化剂,直接将燃料中的化学能转化为电能,不仅无污染、效率高、反应条件温和,而且燃料来源广泛,具有较大的发展空间。Hagerman[39]研究以含酸废水为原料的燃料电池,Kim等[40]利用微生物电池培养并富集了具有电化学活性的微生物,电池运行3年多,并从中分离出梭状芽孢杆菌。最近美国科学家找到一种嗜盐杆菌,其所含的一种紫色素可直接将太阳能转化为电能,电池里的单细胞藻类首先利用太阳能,将二氧化碳和水转化为糖,再让细菌自给自足地利用这些糖来发电。Pizzariello等[41]设计的两极室葡萄糖氧化酶/辣根过氧化物酶酶燃料电池,在不断补充燃料的情况下可以连续工作30d以上,具有一定的实用价值。

3应用前景

微生物作为生物能的主要参与者,其最大特点就是清洁、高效、可再生,与石油、煤炭等传统能源相比,有利于环境保护,与太阳能、核能、风能、水能、海洋能等新能源相比,其来源广、成本低、受地理因素影响小。虽然目前存在一些技术问题,但开发潜力是巨大的,利用前景是广阔的。不仅如此,微生物在现有的非可再生能源利用上也功不可没,可提高石油开采率和褐煤利用率,降低二者的污染效应,当之无愧地成为实现能源可持续发展目标的关键因素。利用微生物生产能源和对其进行利用,不仅没有环境污染问题出现,而且还可使目前污染严重的环境状况得以缓解。更有发展前景的是,生产和使用微生物能源可以治理污染,变废为宝获得综合效益。

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低碳经济就农村而言，是因地制宜地利用绿色能源发展经济，使农业生产和农民生活达到良性循环的过程。农村低碳生活涉及面很广，但宗旨只有一个，就是清洁能源的使用必须价格低廉、取材方便，使农民买得起、用得起，只有这样农村低碳经济的发展才会有生命力。下面就技术相对娴熟、比较有影响力和推广效果的农村地热资源的开发、非粮生物质能、太阳能、农田有机肥、沼气的广泛应用、农室建筑材料的更新、农村生活环境的改变等几个方面的内容，对农村低碳生活展开论述。

1.地热资源的开发与利用

在我国乡间和远郊县分布着大约三千多处天然温泉，温泉按种类来分包括温泉、热泉、沸喷泉、间歇喷泉。除温泉集中分布的、四川、云南和东南沿海的福建、广东、海南、台湾外，全国各个地区几乎都有温泉分布。每年可开发利用的地下热水资源总量为68.45亿立方米，所含能量为972.28×1015焦耳，折合3284.8万吨标准煤的发热量。这些数字还不包括未开采的2000米以下深度的热水资源和未探明的温泉热能。我国地下温泉热能含量巨大，清洁无污染，可以广泛用于我们的生产和生活，尤其是满足农村居民的农种、发电用能的需要。

在温泉种类中，高温地热资源最佳利用方式是地热发电。150℃以上的地热蒸汽可以推动汽轮机发电，充分发挥地热的品味优势，不产生温室气体，清洁环保。我国羊八井地热电厂每年发电120百万千瓦小时左右。是比较成熟的地热发电厂。除发电外，利用地热取暖也是地热利用的最佳方式之一，温泉地区每年因此可以节约大量煤炭。此外在我国广大的农村，利用地热进行温室蔬菜的种植已经形成了一定的规模。30度左右的温泉就可以满足香蕉、柑橘和反季节蔬菜的生长需要，在创造很高的经济价值的同时，大大降低了对人们对化石能源的利用。地热资源还可以被农民用于养殖业的热能供应。延长年内养殖时间，大力发展价格较高的热带鱼种，如罗非鱼，武昌鱼等。地热资源还可以用于发展农村的地热洗浴和医疗，提高农村居民的生活质量，含矿物质资源较多的温泉还可以用来治疗各种皮肤疾病。有条件的农村地区还可以利用地热发展旅游业，清洁地热资源的开发与利用提高了所在地区的就业率和农民收入，大大降低了碳的排放量，实现了双赢的效果。

2.非粮生物质能源的广泛应用

非粮生物质能源发展前景广阔，我国发展种植业、林业生物质能源前景十分可观。在已查明的油料植物中，种子含油率在40%以上的植物有150多种，能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。目前，作为生物柴油开发利用较为成熟的有麻疯树、黄连木、光皮树、文冠果、油桐等树种。油料植物也有很多，如蓖麻、菜籽、苏子等。

我国有着发展林业、种植业生物质能源的巨大资源优势与潜力，丰富的林地和沙地、废耕地等边缘土地资源，可以有计划地发展为林木、植物生物质能源的基地。充分利用这些资源开发生物质能源，对改善我国能源结构，降低对化石能源的依赖，减少农村地区的碳排量具有重大意义。

耕地面积较少是我们国家的基本国情之一。我国农村存在大量的山地、滩涂、盐碱地等边际性土地。利用种粮难的边际性土地种植能源作物将为生物质能源提供充足的原料，例如非粮原料甜高粱、木薯、蓖麻等农作物，产量高且不与粮食作物争地，发展生物制柴油乙醇前景十分广阔。

此外，我国农林业的废弃物(包括城市工业的有机废弃物)都可作为生物能源原料。我国农村每年产生秸秆近七亿吨。目前我们国家已经在农村研发利用秸秆制造生物燃料的技术。由于秸秆、谷壳的价格只有玉米的十分之一，用这种最经济的原料生产出的柴油应该是最廉价的。另外农业生产中的畜禽粪便、森林中的枯枝腐叶，城镇的工业有机废弃物、垃圾、泔水等，这些有机物质都可以被利用转化为生物能源，从而降低人们对化石能源的消耗，从低碳的角度上来说，我国农村生物质能的开发与利用有着重要的现实意义。

3.减少化肥的使用，使种植业实现绿色低碳

我国是世界上生产和使用化肥最多的国家，我国耕地面积18.37亿亩占世界耕地的7%，而化肥的使用占世界的40%。过度依赖化肥在粮食增产的同时也造成严重的环境污染。长期使用氮素化肥会使土壤酸化板结，土壤的微量元素亏缺。化肥中携带的重金属元素铬、汞、铅等在土壤中的增加，导致肥力下降，对土壤的破坏性是不可逆的。化肥的滥用对于13亿口粮的我国土地资源来说是灭顶之灾。有人说，中国农民在农田中完成了化学扫盲，在蔬菜中认识了磷钾肥。化肥的生产是对化石能源的浪费，以肥促产危害人民群众的身体健康，农田的肥源改革已经势在必行。

目前我国大力倡导秸秆还田，沼渣、沼液的回归田野不再是简单低碳经济的需要，而是改善土壤恶性循环，提高百姓生活质量的需要。人畜粪便、沼渣等原始生物肥的广泛应用，改变了化肥使用的比重，使农业生产回归原始的理性时代。其实低碳农业的实现，主要在于改变农民的生产理念，通过教育使农民知道，抛弃祖宗沿用千百年的天然肥而迷信化肥，是一种逐本求末的错误。改变农村的生态环境乃至经济状况，必须从低碳农业开始。据2008年农业部的一组统计数字显示，全国农村3050万沼气用户一年产生沼渣、沼液3.85亿吨，相当于1850万吨标准煤，减少二氧化碳排放量4500万吨，可替代薪柴1.1亿亩林地年蓄积量。垃圾这个被放错地方的能源，在实现农村低碳经济中发挥着越来越大的作用。

4.秸秆发电

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关键词:生物质能源;产业现状;存在问题;对策措施;贵州

中图分类号:F127文献标志码:A文章编号:1673-291X(2010)28-0128-03

生物质能是植物通过光合作用将太阳能转换为化学能而固定下来并储存于生物质中的能量。主要包括植物、农林废弃物、有机废水和畜禽粪便等 [1]。现代生物质能源的研究与利用主要指借助热化学、生物化学等手段通过先进的转换技术,生产出不同需求的固体、液体、气体等高品位的新能源来替代日期枯竭的化石能源。生物质能源目前已占世界能源消费的14%左右,排在化石能源煤、油、气之后而位居第四[1～2]。 贵州是一个富煤缺油缺气的山区省份,长期欠开发、欠发达,充分利用优越的自然气候资源、丰富的生物资源,积极开发利用生物质能源,缓解能源短缺压力,是事关国家能源安全、生态安全,确保国民经济可持续发展和社会进步的重大研究课题,是国家能源发展战略的必然选择。发展生物质能源有利于探索能源替代新途径,缓解能源压力;有利于贵州喀斯特山区的石漠化治理,改善生态环境;有利于拓展农业生产功能,增加农民经济收入。有鉴于此,拟通过对贵州主要自然气候资源、能源植物资源及产业技术现状、存在问题和发展对策进行分析探讨,以期促进贵州生物质能源产业持续稳步发展。

一、贵州发展生物质能源的优势及条件

“十五”计划以来,随着中国《可再生能源法》的正式实施,生物质能源发展日益受到各级政府和全社会的密切关注。国家先后颁布了《中华人民共和国可再生能源法》,制定了《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源“十一五”规划》及《生物燃料和生物化工原料基地补贴办法》、《生物能源及生物化工非粮引导奖励资金管理暂行办法“财建[2007]282号” 》、《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法“财建[2008]735号” 》等相关政策及资金补助措施。根据中国经济社会发展需要和生物质能源利用技术状况,明确提出到2010年,增加非粮原料燃料乙醇年利用量200万t,生物柴油年利用量达到20万t;到2020年,生物燃料乙醇年利用量达到1 000万t,生物柴油年利用量达到200万t,总体实现年替代约1 000万t成品油的目标。农村沼气、燃料乙醇、生物柴油、致密成型固体燃料等广泛应用于生物质发电、汽车燃料、民用生活领域,能源植物筛选、高效节能技术一直被视为生物质能源研发的重点。贵州位于中国西南地区的东部,地处云贵高原向广西丘陵过度的斜坡地带,介于东经103°36′～109°35′、北纬24°37′～29°13′之间,平均海拔1 100m左右,属亚热带季风湿润气候区,大部分地区年平均气温在15℃左右,日照时数在1 200h～1 400h之间,年均降水量在1 100mm～1 300mm之间,年相对湿度高达82%,立体气候明显、温暖湿润,生物资源种类繁多、富有特色,是全国重要的动植物种源地之一。

根据贵州省(2006―2050)喀斯特石漠化和小流域综合防治规划,贵州省现有200万hm2宜林荒山荒地,在喀斯特地貌的山区种植小油桐、黄连木、光皮树、乌桕、续随子、油桐、蓖麻、甘蔗、木薯、甘薯、芭蕉芋等能源植物资源,对推动山区农村产业结构调整,实现能源农业、能源林业产业化,生物质能源及其他农业废弃物十分丰富,开发应用基础好。按照国家发展生物质能源应坚持不与人争粮、不与粮争地、不破坏生态环境的“三不”原则,贵州发展生物质能源的自然基础条件较其他平原地区优越。

贵州自21世纪开始,已经启动从优势能源植物筛选、利用评价、良种培育、基地建设到加工生产技术工艺等系列基础试验示范工作,基本建立了以小油桐、乌桕、光皮树、芭蕉芋为主的优质高产栽培和良种繁育技术体系,掌握了高转化率的加工工艺和技术,为生物质能源产业进一步发展奠定了一定的基础。

二、贵州生物质能源发展现状及存在问题

1.产业研究发现状

贵州省自2000年以来就开始关注并积极推动农村沼气、燃料乙醇、生物柴油等资源发掘及技术研发工作。在省委、省政府的重视支持下,相关部门先后从农村废弃物生产沼气,从芭蕉芋、马铃薯、甘薯、甘蔗、木薯制备燃料乙醇,从小油桐、光皮树、续随子、蓖麻、乌桕制备生物柴油等方面对贵州生物质能源产业发展进行了摸底调查和相关研究。已从资源评价、良种培育、配套栽培、加工工艺、综合利用及产业化技术等方面展开试验示范研究。2008年全省沼气用户超过149.6万户,实际利用141.5万户,年产气76 682.6m3,秸秆生物气化产气集中供气点达二十余处 [1～5]。在能源资源的调查及筛选评价中,已基本查清全省主要生物质能源植物资源种类、数量、分布区域及主要优势资源,完成30种贵州木本能源植物的种质资源迁地保育,繁育基地及5～10种主要造林树种轻基质容器育苗技术,特别在小油桐、芭蕉芋等的能源植物资源收集、新材料创制和良种繁育方面取得一定进展,已选育出并通过省级审定芭蕉芋品种两个。一是良种繁育技术体系基本建立。二是原料基地建设进展顺利。三是生产加工工艺比较成熟。特别是生物柴油化学生产技术已经形成比较完备的生产加工技术体系和方法,固体催化剂转化率达到99%,甲酯回收率大于95%,并获多项国家发明技术专利。

目前已建有小油桐产业示范基地1.6万hm2,芭蕉芋产业示范基地近1.5万hm2,甘薯产业示范基地近20万hm2,马铃薯产业示范基地50万hm2,甘蔗产业示范基地近2万hm2。油桐产业示范基地30万hm2,黄连木、光皮树、乌桕、蓖麻等还在研究积累初期 [4～6]。已有贵州中水能源股份有限公司、贵州江南航天生物能源科技有限公司、贵州金桐福生物柴油产业有限公司、黔西南康达生物能源科技有限公司均建成了年产1万～3万t的生物柴油加工示范生产线,并将生物柴油作为新产业,逐步建设年产10万t以上的生产能力。按亩产300kg原料计算,目前能源油料种植面积要在2.5万hm2以上。乙醇生产方面:糖厂有现成的乙醇加工设备和技术,年需求原料甘蔗面积也在1.5万hm2左右 [2～4]。贵州大学、贵州醇酒厂的淀粉干片发酵技术还在进一步研究中,不久也会有相应规模的生产线建成投产,加上其他产业的原料竞争,原料不足已导致企业3/4产能闲置,仅靠地沟油、泔水油生产生物柴油很难形成产业化。

虽然生物能源开发利用前景广阔,但生物质能源研发利用技术目前还没有实现关键性突破,在发展过程中还面临优势植物资源缺乏、生产成本高、原料供应不足、市场风险大、综合利用率低、产品标准不一、市场销售不畅等诸多问题。

2.存在问题

(1)对发展生物质能源产业的认识不足。从一个新兴产业的角度和自身发展规律来看,生物质能源产业仍然存在基础积累、市场发育、支撑体系、技术攻关等许多关键环节问题。许多企业或经营者首先想到的是抓基地、建厂房,争取国家的政策性补助。而在产业链的基础环节、市场培育和技术保障方面还存在一定的盲目性,产业体系未建立,导致许多基地经营水平低、示范效果差、农户持观望态度,对发展原料生产没有信心,原料供应严重不足。

(2)研究基础薄弱,原料成本较高。生物质能源产业是一项多学科联合的现代综合性产业,产业链较长,涉及多项技术工程,生物质液体燃料近期主要是生物柴油和燃料乙醇,未来主要技术是木质素和纤维素生产液体燃料。目前主要依赖于油料植物的产量和含油量,许多木本油料植物都呈野生或半野生状态,缺乏强有力的科技支撑是生物能源产业长期做不大的原因之一,产出率不高主要还是资源和技术的双重制约。由于研究时间短,技术基础薄弱,特别是专用原料植物的良种选育及配套生产技术还未真正破题,原料生产成本较高,据测算,13t甘蔗可生产1吨乙醇,需土地1 400m2左右,按蔗价280元/t计算,原料成本价为3 640元,7t木薯生产1吨乙醇,木薯原料成本价4 000元左右,加工成本需500元～800元;按2吨植物油生产1t生物柴油计算,仅原料成本也在4 000元～5 000元之间。目前燃料乙醇销售价为5 000元～6 000元/t,生物柴油销售价为6 000元～7 000元/t,企业利润空间不大,农户种植收入较低。就拿炙手可热的小油桐来说,经历了近五年的研究,虽有规模化种植面积1.6万hm2,但大面积产量低而不稳,平均累计产量不足100kg/667 m2 [2～6]。所以,目前主要都采用地沟油、泔水油生产生物柴油,原料供应严重不足。

(3)主攻方向不明确,优势植物突破性小。通过前期研究,在优势物种选择、良种选育方面尽管取得一些成果,但研究领域狭窄,技术积累不够,在解决品种抗逆性、高产优质和规模化经营方面突破性不大,产量低,成本高。目前大多数能源植物的研究尚处于收集、引种、筛选、评价及试种栽培的探索阶段,原料结构单一、应用范围小,规模化和产业化程度还比较低。糖料作物、淀粉作物产量高,但转化利用成本较高,油脂植物转化利用成本低,但种植产量较低,农户种植积极性不高。不管是糖料能源、油料能源、淀粉能源还是其他,究竟发展能源酒精好还是发展生物柴油好目前也还没有准确定论,基地建设、产品加工、市场销售脱节,直接造成生产成本和管理成本过高,企业出现严重亏损,有碍于经济效益目标的实现,极大地限制了贵州生物能源产业的持续稳定发展。

三、贵州生物质发展建议

1.科学制定发展规划

生物质能源研发的范围十分广泛,从用途上来说,有生物质直接燃烧或混合燃烧发电,生产沼气或制成致密型燃料作民用燃料,生产燃料乙醇、生产生物柴油作机械动力燃料,还能作生物制氢等。根据用途的不同,其技术工艺和所需原料差别也很大。我们要根据市场和贵州经济社会发展的实际需求,结合能源结构特点确定一定时期内的生物质能源产业在经济结构中的地位、发展方向和任务目标,要根据生物质能源产业发展的学科取向、价值取向对相关产业进行系统科学的评估和论证,特别要在开发中的工矿区、非粮产区选择重点领域和重点植物进行研发。

根据贵州山区的能源植物分布比较零星分散、收集运输困难等特点,结合加工工艺比较成熟的实际,能够容易形成产业优势的就是车用燃料乙醇和生物柴油。目前应以车用液体燃料为重点,稳定小油桐、甘蔗、芭蕉芋、红薯、马铃薯生产,探索光皮树、黄连木、乌桕、续随子、木薯、蓖麻及其他纤维植物在喀斯特山区的适应性及发展潜力。贵州省粮食自给虽基本平衡,但随着粮食加工转化利用量的逐年增加,粮食供需缺口将继续存在,推行燃料乙醇必须慎重。结合喀斯特石漠化治理和“两江”流域区的生态屏障建设,重点应选择适应性好、抗逆性强的多年生木本能源植物进行研发。

2.加强科技攻关,突破核心技术

鉴于发展贵州生物质能源产业的关键在于保障原料供应、降低生产成本、保护生态环境和增加农户收入,一是针对喀斯特山区的地理气候环境,强化自主创新,重点利用先进育种手段和生物技术手段,选育速生丰产、抗旱耐瘠、抗病虫害的专用能源植物品种。二是研究速生丰产栽培、病虫害防治、矮化密植及配方施肥等适用技术和省力化技术。三是加快科技成果的引进和新技术研发集成、应用与推广,加速科技成果转化,大幅度提高其产量和品质。四是加强小油桐、黄连木、乌桕、续随子、芭蕉芋、甘薯等副产品的综合利用和技术研发,降低生物质能源生产的综合成本,提高综合效益。

3.探索发展模式

发展生物质能源产业是一项产业化程度较高的系统工程,涉及政府、加工企业、科研单位、农户等诸多部门,目前没有现成的模式可循。市场是拉动生物质能源产业发展的前提,科学技术是确保该产业持续稳定发展的关键。特别在发展初期,由于中国能源生产还存在一定的行业垄断,没有稳定的市场,政府要加强领导和监管,切实调动社会各方面发展生物质能源的积极性,尽快建立起一定规模生物能源基地,组织协调好各方面的利益分配关系。建议有关部门应从国家能源发展战略和解决三农问题的高度出发,切实制定相应的扶持政策和措施,要将产品加工、原料种植、基地建设和退耕还林、生态工程、结构调整、石漠化治理、农民增收等结合起来,做好生物质能源作物种植规划和基地建设,以保证原料供给及降低原料成本。推广“公司+科研+基地+农户”的经营模式,明确各方的责、权、利,建设一定规模的产业化示范基地,共同争取国家的政策支持和资金补助,既满足了企业的原料供应,又保证了农民的经济收入,实现农户和企业之间利益共赢,确保此项工作的顺利开展。

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1.生物燃料的概念

生物燃料是指通过生物资源生产的燃料乙醇和生物柴油，用于替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源开发利用的重要方向。受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，20世纪70年代以来，许多国家日益重视生物燃料的发展，并取得了显著的成效。中国的生物燃料发展也取得了很大的成绩，特别是以粮食为原料的燃料乙醇生产，已初具规模。

2.生物燃料的发展现状

尽管如此，我国的生物燃料产业仍处于初级发展阶段，还有很长的路要走。而美国、巴西等国的生物燃料产业发展已经相对成熟，在美国，用生物燃料如生物柴油、乙醇和生物丁醇替代部分石油基汽油或柴油已成为较普遍的现象。美国提出的目标是到2025年通过大量使用生物燃料，替代从中东进口石油的75%以上。

巴西是世界领先的生物燃料生产国，其50%的甘蔗作物用于生产该国非柴油运输燃料的40%以上。在美国，谷类作物的15%用于生产非柴油运输燃料的约2%，乙醇生产以更快的速度在增长。据估算，巴西和美国生产的乙醇成本低于汽油。2007~2011年间巴西石油公司在可再生燃料方面投资将超过3亿美元。

生物燃料是清洁能源，发展生物燃料对促进经济可持续发展、推进能源替代、控制城市大气污染具有重要的战略意义。对许多石油公司而言，墨西哥湾漏油事故对环境造成的负面影响进一步促使他们将目光投向生物燃料。

可以看出，世界各国对于生物燃料的重视程度越来越高。但由于世界粮食危机日益严重，因此，生物燃料长期的发展潜力在于使用非食用原料，包括农业、城市和林业废弃物以及高速增长的富含纤维素的能源作物，如换季的牧草等，以此缓解生物燃料与粮食的竞争。

3.生物燃料的发展前景

进入21世纪后，随着全球环境问题的日益突出和石油价格的持续上涨以及其他一些因素的影响，生物燃料得到了进一步的重视，成为了可再生能源开发利用的重要方向。它不是一个新鲜事物，早在上世纪70年代，一些国家就已经开始尝试利用生物燃料，以减少对石油的依赖。国外在生物燃料的开发和应用上起步较早，目前已实现规模化生产和应用。

我国从上世纪末开始发展自己的生物燃料技术，主要是利用相对过剩的粮食，开发应用生物燃料乙醇。经过5年的试点和推广使用，我国生物乙醇汽油在生产、混配、储运及销售等方面已拥有较成熟的技术。我国生物燃料发展潜力巨大，前景广阔。尽管如此，由于我国生物燃料仍处于起步阶段，未来发展受到众多因素的制约。首先是原料的问题。我国以陈化粮为原料开展生物乙醇汽油的试点，然而我国陈化粮数量有限，不具备再扩大规模生产的条件，而利用新粮则成本过高。燃料乙醇的新原料包括甜高粱、木薯、甘蔗及生产生物柴油的原料如麻风树、黄连木等油料植物，这些原料能否落实成为制约生物燃料规模化发展的重要因素；其次是技术问题。据发改委的报告称，有些技术虽较为成熟，但发展潜力有限。而另一些技术尚处于技术试验或研究阶段，距离工业化生产还有较大差距。因此，生物燃料技术产业化基础薄弱也制约着生物燃料规模化发展；此外，产品价格和国家政策等问题也是影响发展的重要因素。总的来说，我国生物燃料的发展虽然受到一些因素的制约，但未来前景广阔，我国生物燃料技术将会得到较快发展。