生物質(zhì)能是一種重要的可再生能源,直接或間接來自植物的光合作用,一般取材于農(nóng)林廢棄物、生活垃圾及畜禽糞便等,可通過物理轉(zhuǎn)換(固體成型燃料)、化學(xué)轉(zhuǎn)換(直接燃燒、氣化、液化)、生物轉(zhuǎn)換(如發(fā)酵轉(zhuǎn)換成甲烷)等形式轉(zhuǎn)化為固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料。由于生物質(zhì)能具有環(huán)境友好、成本低廉和碳中性等特點(diǎn),迫于能源短缺與環(huán)境惡化的雙重壓力,各國政府高度重視生物質(zhì)資源的開發(fā)和利用。近年來,全球生物質(zhì)能的開發(fā)利用技術(shù)取得了飛速發(fā)展,應(yīng)用成本快速下降,以生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)為支撐的“生物質(zhì)經(jīng)濟(jì)”被國際學(xué)界認(rèn)為是正在到來的“接棒”石化基“烴經(jīng)濟(jì)”的下一個(gè)經(jīng)濟(jì)形態(tài)。因此,系統(tǒng)梳理生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì),明確我國發(fā)展生物質(zhì)能面臨的挑戰(zhàn)并制定未來策略,對(duì)推動(dòng)我國生態(tài)文明建設(shè)、能源和低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展,保障美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、應(yīng)對(duì)全球氣候變化等國家重大戰(zhàn)略實(shí)施具有重要意義。
生物質(zhì)能發(fā)展現(xiàn)狀
隨著國際社會(huì)對(duì)保障能源安全、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化等問題日益重視,加快開發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生能源已成為世界各國的普遍共識(shí)和一致行動(dòng),也是全球能源轉(zhuǎn)型及實(shí)現(xiàn)應(yīng)對(duì)氣候變化目標(biāo)的重大戰(zhàn)略舉措。生物基材料、生物質(zhì)燃料、生物基化學(xué)品是涉及民生質(zhì)量和國家能源與糧食安全的重大戰(zhàn)略產(chǎn)品。2017年,全球生物基材料與生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模超過1萬億美元,美國達(dá)到4000億美元。美國規(guī)劃2020年生物基材料取代石化基材料的25%;全球經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織(OECD)發(fā)布的“面向2030生物經(jīng)濟(jì)施政綱領(lǐng)”戰(zhàn)略報(bào)告預(yù)計(jì),2030年全球?qū)⒂写蠹s35%的化學(xué)品和其他工業(yè)產(chǎn)品來自生物制造;生物質(zhì)能源已成為位居****的可再生能源,美國規(guī)劃到2030年生物質(zhì)能源占運(yùn)輸燃料的30%,瑞典、芬蘭等國規(guī)劃到2040年前后生物質(zhì)燃料完全替代石油基車用燃料。
目前,世界各國都提出了明確的生物質(zhì)能源發(fā)展目標(biāo),制定了相關(guān)發(fā)展規(guī)劃、法規(guī)和政策,促進(jìn)可再生的燃煤鍋爐改造成生物質(zhì)鍋爐能源發(fā)展。
經(jīng)過多年的努力,我國科學(xué)家也在生物質(zhì)能源的幾個(gè)研究領(lǐng)域中占據(jù)國際**或者齊平的地位。在國家相關(guān)經(jīng)費(fèi)尤其是中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)的支持下,中國科學(xué)院以具有顛覆性特色的木質(zhì)纖維素原料制備生物航油聯(lián)產(chǎn)化學(xué)品技術(shù)、支撐國家燃料乙醇和生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展的農(nóng)業(yè)廢棄物醇烷聯(lián)產(chǎn)技術(shù)為核心,突破關(guān)鍵技術(shù)并進(jìn)行工業(yè)示范。