我国生物质能产业正处于初始期向成长期过渡的新时期。新时期产业发展的特征是产业规模快速增加、技术逐渐成熟、经营主体竞争激烈、政策趋于稳定，但新时期依然面临着原料有效供给不足、产业集聚不足、商业化利用不足的困境，亟须在原料供给、供应链整合与商业意识培育方面采取措施。

生物质能产业是指利用生物质原料进行加工生产能源产品的企业集合，包括生物发电、生物燃气、生物固体成型燃料、生物燃料等多个行业。生物质能具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点，生物质能产业属于新能源产业，是战略性新兴产业之一。发展生物质能可以有效替代石化能源，起到保护生态环境、变废为宝的作用。

当前，我国生物质能产业发展正处于初始期向成长期发展的过渡阶段。一方面，随着人们对生态环保的要求升高，对生物质能产品的消费需求逐渐增加，生物质能源化利用规模将由2015年的3500万吨标准煤增加到2020年的5800万吨标准煤，生物质能产业将朝着规模化发展。另一方面，我国生物质能产业对政府政策的依赖程度还比较大，政策支持仍是产业生存的主要保障，市场化或商业化开发利用亟待加强。

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什么是生物质能？

生物质是由有机原料（最常见的是木片和碎木渣）生产的一种能源。 虽然它经常被誉为能源的未来，但实际上它是我们最古老的能源生产形式之一，从史前的猎人用来制造柴火来做饭或取暖。 如今，它产自于燃烧中吸收二氧化碳的木材的燃尽后的产物，生物质燃烧后会释放出二氧化碳，最终产生热量和电能。

生物质（例如原始木片和颗粒）通过多种方式转化为能量。 最常见的方法之一是热转换，将生物质压缩成团块，然后燃烧产生蒸汽，然后向涡轮提供动力。 热解的另一种方法涉及将生物质加热到200-300摄氏度（390-570华氏度）以产生一种称为热解油的深色液体，可以燃烧以产生能量，并且在将来也可能替代石油。

生物质也可以加热到700摄氏度（1300华氏度）以气化过程产生大量能量。 当与一定量的氧气结合时，发生化学反应，产生氢气和一氧化碳的组合，可作为生物燃料用于热电系统并可运输。 生物质能是唯一可以转化为液体生物燃料的可再生能源，可以作为未来运输用汽油的替代品，也可以作为家用壁炉中化石燃料的替代品，燃烧时它释放出水蒸气而不是烟雾。

生物质注定在建筑环境的能源供应中起着越来越重要的作用，许多建筑师已大量考虑到了生物质基础设施本身的设计。 最为著名的例子之一是Centerbrook 建筑事务所Hotchkiss生物质发电厂，该植物植被屋顶下占地16,500平方英尺，燃烧可持续的木屑来加热85座建筑物和600位居民。 设计人员估计，该生产方法每年可替代15万加仑的进口燃料油，减少90％的二氧化硫的排放。

同时，由UD Urban Design AB和Gottlieb Paludan 建筑事务所设计的V?rtan生物能源CHP工厂是世界上最大的城市生物燃料CHP工厂，其主要目标是显着减少斯德哥尔摩的生态足迹，并提供安全，可靠的热量和电力。 外立面面板的弯曲外观与附近历史悠久的工业立面的砖块相呼应，而弯曲的鳍片则提供了十足的通透性，隐隐约约的地展现出内部的活动。

Matteo Thun＆Partners还通过其在德国Schwendi的方案，为经过考虑的生物质发电厂设计提供了展示。 席林电站的基本精神是与附近的锯木厂建立良好的相互依存关系，将树皮和木屑送入可燃生物质发电机。 然后，工厂产生热量来为锯木厂自身的能源提供燃料，从而完成了整个周期，并为附近的医院提供服务。 该建筑是生态学之一：透明，轻便和风格清晰，以立方体形的玻璃和钢芯以及落叶松木板的圆柱形涂层表示。

对于建筑师和公众而言，生物质作为可再生能源的优势在于其十分便于管理。 提供生物质原料的树木和农作物可以通过可持续管理和繁殖，同时通过呼吸作用抵消碳排放，当然 生物质原料也可以在不适合粮食作物或建筑物的土地上生产。 生物质相对于其他可再生资源（例如风能或太阳能）也具有强大的优势，因为生物质可以轻松存储和储存以供将来需求和使用。

但是，生物质并不是解决我们的能源或气候危机的最佳方案。 对生物质原料的管理不当会导致森林乱砍乱伐和土壤退化，而许多生物质工厂仍需要依靠化石燃料实现经济可行性。 生物质的燃烧还会产生温室气体，例如一氧化碳和二氧化碳，如果要使生物质成为有说服力的石油和天然气替代品，在目前和现在及 未来建筑物和城市能源需求的核心组成部分，则必须将其收集并回收。

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我国生物质能产业初具规模

综合来看，我国发展生物质能具有多种优势，可以概括为四个方面。

第一，种类齐全，分布广泛。我国生物质能资源大致可分为三大类。一是农林剩余物，包括农作物秸秆、农产品加工剩余物、林业剩余物。其中，林业剩余物具体包括采伐剩余物、林间抚育剩余物、造材剩余物和木材加工剩余物。二是有机废弃物，包括城市生活垃圾、生活和工业有机污水、工业有机废渣、养殖场畜禽粪污等。三是能源作物，包括糖类、淀粉类、纤维质类和油脂类等能源作物。我国生物质能资源不但种类齐全，而且广泛分布于全国各地，便于就地收集、加工和能源化利用。

第二，资源量巨大。我国是农业大国，秸秆资源产生量大。根据农业农村部发布的《全国农作物秸秆综合利用情况报告》，近年来我国粮食生产连年丰收，同时，农作物秸秆产生量逐年递增。2021年全国秸秆产生量为8.65亿吨，较2018年增加3500多万吨。玉米、水稻和小麦三大粮食作物秸秆产生量分别达到3.21亿吨、2.22亿吨和1.79亿吨，合计占比83.5%。除丰富的秸秆资源外，我国每年有1.7亿吨标准煤林业剩余物、0.3亿吨标准煤生活垃圾及0.6亿吨标准煤其他有机废弃物资源可供开发利用。

第三，建立了相对完整的产业体系。我国在农林生物质发电和垃圾焚烧发电方面已拥有独立完整的工程设计、装备制造能力，同时建立了相对完善的标准体系。初步建立了包括生物质发电、生物质供热、成型燃料加工以及厌氧发酵等关键技术体系。在生物质锅炉、成型机械以及发酵装置等关键装备制造方面已具备自主研发和商业化生产能力。

第四，拥有相对完善的政策支持体系。2006年，我国正式实施可再生能源法，明确把生物质能纳入立法调节范围，生物质能开发利用有了立法保障。2007年，我国颁布《可再生能源中长期发展规划》，对生物质发电、燃料乙醇、生物柴油、生物质固体成型燃料等提出明确的规模化发展目标。2010年，我国发布农林生物质发电项目（直燃能发电）标杆上网电价每千瓦时0.75元；2012年，发布垃圾焚烧发电标杆上网电价每千瓦时0.65元，使得生物质能发电获得稳定的市场电价保障。2021年，国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》提出重点实施“碳达峰十大行动”，明确提出加快生物质能、太阳能等可再生能源在农业生产和农村生活中的应用。2022年，《“十四五”可再生能源发展规划》再次强调稳步发展生物质发电、积极发展生物质能清洁供暖、加快发展生物天然气和大力发展非粮生物质液体燃料。我国支持生物质能产业发展的政策体系框架基本形成。

生物质能还有风电和太阳能等可再生能源不具备的优势。一是可转换为多种形式的能源，可以供电、供热、供气（沼气、生物天然气、生物氢气等），提供液体燃料（生物乙醇、生物柴油、航空煤油）和固体成型燃料。二是具有天然碳中性特征，生物质形成本身就是一个固碳的过程，因此开发利用生物质能并不增加大气中的二氧化碳。

展望未来，随着“双碳”战略持续推进和能源结构调整，我国生物质能产业将进入高质量发展阶段，逐步形成电、热、气及液体燃料等多元化发展格局，在农林废弃物和城乡有机废弃物处理、减少城乡环境污染、推动能源转型、助力乡村振兴、建设美丽中国等多个方面发挥不可替代的作用。

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新时期生物质能产业发展的困难

1、原料有效供应不足

虽然理论上生物质能的供应量远远大于开发利用的需求量，但是生物质原料的有效供应却严重不足，主要原因在于以下两点。一是分布广泛、收集困难。以农作物秸秆为例，此生物质分布极广，每块播种土地上均产生大量的农作物秸秆。其收集时间一般在收集农作物的同时或随后，但农民为抢收作物一般不同时收集秸秆，因为收割后进城务工的收益较售卖秸秆更高。虽然理论上生物质能企业或代理人可以在农户的田间收集秸秆，但一方面秸秆细碎化程度较高使得机械化收集较难开展，成本较高；另一方面农户一般不允许企业或代理人在自家田地收集秸秆，或者索要较高价格才允许他们收集，同样使得成本较高。

二是体积较大、储运成本高。非粮生物质原材料密度小、体积大，储存占较大空间，且易受潮、腐烂，仓储保管不易，这些特点决定了原材料储存成本较大。同时体积大也使得运输成本较高。如凯迪电力集团收购的秸秆原料时，若从农户手中直接购买，价格是120～180元/吨。但是如果经过中间经纪人的加价、收储站的保管与运输商的运输，同样1吨秸秆的价格可能达到250～320元。以生物质发电为例，包含收储运的原料成本占到经营成本的70%左右，如果原料的价格高于300元/吨，电厂将处于亏损状态。

2、产业集聚发展不足

产业集聚发展有利于产业的集约发展。但是生物质能产业集聚发展不足，原因在于以下两点。一是同类企业因对原料的排他性利用而集聚不足。以生物发电企业为例，一般来说，生物发电企业的设厂半径是50千米，其对生物质原料的消耗较大，能够将周围50千米以内的农作物秸秆原料吸附利用，这导致同类生物质开发利用企业不可能集聚并产生学习效应。

二是配套企业因关联性较差而集聚不足。从产品加工链看，生物质原料加工利用的产业链相对较短，生物质发电企业是对生物质原料的燃烧发电或沼气化发电，燃烧发电链条很短，沼气化发电的液渣可用作农田肥料，但再加工的价值不大；生物燃油产业链条虽然较长一些，但也仅限于炼油、废渣肥料化或基料化利用。从原料供应链看，生物质原料供应链是“农户+企业”“农户+中介商+企业”“农户+基地+企业”“农户+中间商+基地+企业”等模式，这里面的中间商大多是农民经纪人，并没有集聚在生物质开发利用企业周围，基地更是如此。

3、商业化利用不足

现行生物质能产业发展还主要依靠产业政策，企业与农户对生物质能开发利用的商业化意识亟待加强。一是对生物质原料的分布式开发利用不足。针对原料分散、收集困难等问题，企业没有开发出相应的分布式利用技术与设备，还没有探索出就近收集、就近转化、就近消费的能够产生良好经济效益的开发利用模式。

二是专业化利用程度有待提高。虽然生物发电技术已经相对比较成熟，但生物燃气与成型燃料处于发展初期，技术有待进一步提升。当前生物质燃气工程较小、规模化转型比较困难。山东省曾经提出建设“十万亿”的生物质燃气项目倡议，但是该项目进展并不顺畅，第一级网络系统即原料的收储运体系构建困难。

三是农户商业化意识不足。农户是生物质原料供应链的主体成员之一，虽然单个农民在供应链中的地位并不突出，但农民整体对供应链的影响巨大，直接决定着原料供给数量与供给价格。由于缺乏秸秆收集技术设备，农民自行收集捆扎以及运输的成本过高，再加上收购价格较低，可能会选择废弃秸秆或直接烧掉。此外，在生物质能产品就近消费方面，一些农户认为生物质成型燃料就是由农作物秸秆炼制而成，自家就有农作物秸秆，不需要再出钱购买，至于自家燃烧秸秆产生的污染排放农户并不在意。

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新时期生物质能产业发展的对策建议

1、加快技术升级改造

加强原料收储运环节的设备研发与技术改造，通过提供高效适用技术与设备降低原料收储运成本，提高农户收储运的积极性。重点研发与生产轻型、适用、价廉的秸秆收获与压块打包一体化设备，使农户能够提高秸秆收集效率；重点加强原料处理与加工设备的研发与生产，提高原料转化效率，降低单位产品成本。

技术改造升级的关键是加大研发人员与资金的投入。在人才投入方面，通过政策支持，鼓励现有技术人员更多流入到原料收储运设备研发，将原料收储运设备研发需求人才纳入重点人才范围。在资金投入方面，加大对原料收储运设备的资金投入，将其纳入科技支持计划、科技重点工程；鼓励企业加强对该领域设备研发的投资；鼓励第三方尤其是现有农业机械设备制造商针对秸秆收储运需求开发适用设备；鼓励生物质利用企业主动与高校或科研机构合作，建立研发中心，开发农作物秸秆收储运相关技术与设备。

2、建设原料供应基地

在不与粮争地的前提下，通过建设一批原料供应基地来缓解原料供应不足不稳问题。主要是采用“企业+农户+基地”的供应链组织模式，突出企业的主导作用，强化基地建设在供应调节的作用。一是合作建立供应基地。企业主动与一些大型林场、林业加工厂、粮食加工厂等建立合作关系，建成以加工废弃物为原料的供应基地；与家庭农场、农业合作社甚至村委会合作建立以农作物秸秆为原料的供应基地。二是企业自己建设供应基地。利用边际性土地（盐碱地、荒地、滩地等）种植一些生产必需的能源植物，以此作为原料供应基地。

建设原料基地的关键是选择好基地地址以及需要种植的原料种类。地址选择一般需要考虑运输距离、交通条件、土地肥沃程度等因素，但由于存在与粮争地矛盾，因而地址一般选择在荒滩、山地、荒山等边际性土地。在原料种植种类选择上，由于不同原料生物质产生的产品品质与功能不一样，一般选择能效较大、品质较好的原料进行种植生产。

3、整合优化供应链

强化生物质利用企业在供应链中的中心地位，增强企业在供应链管理与协调中的影响力，提升主体之间合作效率。一是系统优化供应链。借鉴凯迪电力集团的经验，系统考虑收储点建设、资金结算等细节。以利民便民为前提，以由近及远、先易后难为原则，按照建点的预先规定条件建设一批村级收购点；实行源头质检，按质论价，不同质检标准价格不一，坚决拒收掺沙、掺水、掺杂等秸秆燃料；实行三分离原则，即源头燃料收购款直接付给农民、破碎成型加工费直接付给承包破碎人、运输费直接付给运输承包商等。二是电商促进供应链整合。通过建立行业交流通信平台，将供应链不同主体连接到一个群体中，促进交流，解决供应链沟通协调不善问题。

整合优化路径的关键在于增强中心企业的影响力，使得企业能够通过市场行为调动其他主体的积极性，约束其他主体的行为。生物质能开发利用企业可以建立电商平台，加强与供应链主体的沟通与联系，克服信息不对称问题。

4、强化市场意识培育

加强对农民的宣传教育，激发供应链主体参与原料收储运的积极性。一是加强对秸秆利用价值的宣传，强化农民对秸秆利用价值的认识；二是加大对秸秆田间直接燃烧限制制度的执行力度，迫使农户不再燃烧秸秆资源；三是建立合理的补贴制度，对收集秸秆、消费成型燃料达到一定数量的农户给予适当的补贴；四是鼓励农村信用社、村镇银行等金融机构加强对生物质能开发利用企业的贷款支持。

加强生物质能开发利用市场意识培育的关键在于基层政府的宣传与引导。县级政府可以制定相应的支持政策，宣传引导人们认识生物质能产业发展；乡政府与村委会应加强对秸秆政策的执行，为农户在生物质原料收储运方面提供力所能及的服务。

文章来源： 《国家地理》，生物质颗粒联盟平台，永安林业