生物质能研究现状及未来发展策略

我国生物质能面临的挑战

基础研究薄弱，源头创新不足

我国生物质发电在原料预处理及高效转化与成套装备研制等核心技术方面仍存在瓶颈。①生物质直燃发电技术方面。我国在锅炉系统、配套辅助设备工艺等方面与欧洲国家还有较大差距，燃烧装置沉积结渣和防腐技术需要突破；气化发电技术存在效率低、规模小、副产物处置难等缺点；混烧发电技术还没有建立完善的混烧比例检测系统、高效生物质燃料锅炉及其喂料系统。②生物质液体燃料方面。我国纤维素原料燃料乙醇生产技术尚处于中试阶段；生物质合成燃料技术仍处于起步阶段；生物质液体燃料的转化反应机理、高效长寿命催化剂、酶转化等方面的基础研究薄弱，精制工艺和副产物回收技术开发力度不足，存在转化率不高、产品质量不稳定等问题。③生物质燃气方面。我国生物质制氢仍停留在实验室阶段，催化合成气技术处于中试阶段；沼气技术发展迅速，大中型沼气工程建设速度明显加快，但高效厌氧发酵技术、沼气提纯与储运技术需进一步提高。④生物质成型燃料方面。固体成型燃料的成型粘接机制和络合成型机理尚不清楚。⑤生物基化学品及材料方面。与国际先进水平相比，我国在产品性能、制造成本、关键技术集成与产业化规模等方面还存在较大差距。能源植物资源品种培育的分子遗传育种才刚起步，且对培育出来的优良品种的利用与推广较少。

关键技术和装备国际依存度高

发达国家在生物质资源利用和产品制造领域已居于领先地位并且占领了产业主导权。为了维护其引领产业发展的战略地位和经济利益，发达国家普遍对生物质转化利用的核心技术进行封锁和垄断，我国很多关键技术（如生物质转化的纤维素酶、己二酸等平台化合物、高分子单体乙二醇、高性能低成本生物塑料单体技术和非金属仿真催化剂等）和关键设备（如流动反应器、集储设备的打结器、反应器自控系统等）依赖进口，导致生物质原料规模化生产、集储效率低，产业成本高。

生物质资源未能高效利用成为污染源

我国每年约产生作物秸秆 9 亿吨，畜禽粪便 45 亿吨，林业三剩物 4．5 亿吨，农业加工剩余物 1 亿吨，以及生活垃圾 2 亿吨。这些生物质资源大部分没能有效资源化利用，而是被露天焚烧或者随意丢弃，成为大气污染、水体污染和土壤污染的源头。如果将这些有机废弃物转化成生物质能源或产品，每年可减少上千万吨的化学需氧量（COD）排放量，每年减少CO₂排放量约 20 亿吨、NO_x排放量约 200 万吨、SO₂排放量约 560 万吨、粉尘约 3 亿吨。

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