生物质能源技术范文

导语：如何才能写好一篇生物质能源技术，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

生物质（Biomass）是指通过生物体的光合作用形成的有机物质或由其转化的物质，例如动物体及排泄物。可利用的生物质包括森林、农作物及农作物废弃物、农林加工废弃物和动物粪便。生物质的主要成分为纤维素、半纤维素、木质素、脂类、蛋白质、淀粉、灰分和芳香族物质。其中，纤维素、半纤维素和木质素是不易被人和动物利用的物质，脂肪和芳香族化合物是重要的动植物提取物。由于生物质是通过光合作用固定CO2形成的有机物，因此生物质燃烧后释放的CO2与光合作用时固定的CO2相当，是一种CO2零排放的能源物质，对保护生态环境减少温室气体排放具有重要意义。

生物燃料是可再生能源的重要组成部分，对交通运输业（陆运、空运和海运）的可持续发展有举足轻重的作用。例如液体的和气体的生物燃料：生物柴油、生物醇类（生物酒精、生物甲醇和异丙醇），生物二甲醚（bio-DME），生物油、生物气（沼气），生物氢气，以及填埋场气（主要是CH4）等等。不同于石油，生物燃料被视为是CO2中性的，因为再其产生过程中吸收了同样数量的CO2，燃烧释放量不可能增加。此外，许多生物燃料是含氧的（如生物醇），有助于降低燃烧过程中含氮化合物颗粒的排出量。

我国生物质能源的现状与发展趋势

我国非常重视生物质能的发展。“十二五”期间，国家下发多个文件指导生物质能源的发展。国务院的《国家“十二五”科学和技术发展规划》、《国家能源科技“十二五”规划（2011-2015）》、国家发改委2012年7月下发《可再生能源“十二五”规划》都明确了发展生物质能源的产业目标。国家能源局特别《生物质能发展“十二五”规划》，明确了生物质能的发展目标。到2015年我国生物质液体燃料将到达500万吨。低成本纤维乙醇、生物柴油等先进非粮生物液体燃料的技术进步，为生物燃料更大规模发展创造了条件，以替代石油为目标的生物质能梯级综合利用将是将来主要发展方向。

生物质能，是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，可转化为固体、液体和气体燃料，是取之不尽、用之不竭的一种可再生能源，因此生物质能是太阳能的一种表现形式。

我国现阶段生物质能源发展的原料主要是油料植物、秸秆及动物粪便等传统生物质资源。据估算，2012年我国废弃的农作物秸秆资源7.4亿吨，折合3.2亿吨标准煤;农产品加工废弃物1.4亿吨，折合标准煤0.17亿吨;禽畜粪便7.8亿吨，折合标准煤5.3亿吨;林木生物质资源10亿吨，折合标准煤5.8亿吨;生活垃圾3.1亿吨，折合0.45亿吨标准煤，但生物质资源的实际利用量在1亿吨标准煤左右，约占可利用总量的15%～20%，因此具有较大的发展潜力。我国生物质能源发展的一个基本原则是“不与人争粮，不与粮争地”，因此，生物质能源主要来自于农林废弃物。

到2015年，生物质能年利用量超过5 000万吨标准煤。其中，生物质发电装机容量1 300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时，生物质年供气220亿立方米，生物质成型燃料1 000万吨，生物液体燃料500万吨。建成一批生物质能综合利用新技术产业化示范项目。

全球生物能源技术发展趋势

理想的生物燃料应该是能够用非食品原料廉价生产，常年供应且能方便地使用现有供应设施，其能量密度与汽油或柴油相当。可以使用10%～25%（E10-E25）混合生物乙醇汽油的汽车数量正在增加。新型弹性燃料车辆能够燃烧任意混合比例的生物乙醇，包括百分之百的水合乙醇（E100）。类似的，生物柴油也可以任意比例混合，混合的比例已经从现在的2%～5%（B2-B5）设定到未来的10%～20%（B10-B20）。与生物乙醇比较，生物柴油含有更高的碳含量，能够产生类似于传统柴油相当的热值。生产成本尤其是原材料的价格是目前更高比例混合生物燃料的限制因素。

第一代生物燃料是目前商业化较成功的生物燃料，包括生物乙醇和生物柴油，其原料是甘蔗、玉米、小麦、谷物、菜籽油，蔬菜油和提取的动物脂肪。第一代生物醇（生物乙醇）是通过啤酒酵母发酵来源于作物的植物糖和淀粉产生的，这些作物包括甘蔗、甜菜和玉米。巴西生物乙醇生产以甘蔗为原料，而美国主要是以玉米为原料生产生物乙醇。第一代生物柴油的生产是对植物油的化学修饰完成的，如油菜、棕榈树和大豆等，植物油脂和提炼的动物脂肪通过脂肪酸甲酯化作用生产生物柴油。然而，第一代生物燃料的原材料直接与食品或饲料产品形成竞争，其发展是不可持续的，会导致食物商品价格的飙升，使其进一步推广受限制。因此生物燃料的发展与推广需要第二代、第三代甚至第四代生物燃料的发展。

第二代生物燃料已经有了初步发展，其原料包括木质纤维素，生物废弃物，固体废弃物。木质纤维素难以降解，从木质素纤维形成可发酵糖要经过多步骤处理，例如原材料前期处理、采用物理的、化学的或生物的进行预处理、可溶性半纤维素糖从固体纤维物中分离出来的固、液分离、酶水解纤维素产生可发酵的葡萄糖等木质纤维素利用中，相当大的精力集中到真菌纤维素降解酶酶解途径的研究。酶解过程涉及一个联合过程，是末端葡萄糖水解酶和纤维素外切酶共同作用，两种酶都隶属于典型的糖苷水解，是通过攻击寡糖-多聚糖底物的异构中心中的水分子来实现的。木质纤维素酶的酶活性低、酶解成本高是木质纤维素利用的一个瓶颈。

生物柴油是指由动植物油脂（脂肪酸甘油三酯）与醇（甲醇或乙醇）经酯交换反应得到的脂肪酸单烷基酯，最典型的是脂肪酸甲酯。与传统的石化能源相比，其硫及芳烃含量低、闪点高、十六烷值高、具有良好的性，可部分添加到石化柴油中。但是使用动植物油脂生产生物柴油造成与人和动物争资源的现象。一种新型的油脂生产正在形成――微生物油脂，微生物油脂可以利用农作物秸秆通过发酵方式工厂化生产，不仅可以废物利用，而且节省土地，用其生产的生物柴油接近石化柴油的性能，有较好的发展潜力。

第三代生物燃料是基于藻类物质的新一代燃料，利用它们产生的碳水化合物、蛋白质、蔬菜油生产生物柴油和氢气。据估计，藻类产量可达61 000升/公顷，相比之下，作物如大豆、菜子的产量分别是200升/公顷、45升/公顷。微藻类特别是小球藻细胞内脂类的积累能够达到其生物质50%。产生的生物油通常酸值较低，有利于生物柴油的合成。微藻类具有第一代、第二代生物燃料原材料不能比拟的优势。微藻类能够使用海水和污水养殖，不会与食品生产形成竞争。

第四代生物燃料主要利用代谢工程技术改造藻类的代谢途径，使其直接利用光合作用吸收CO2合成乙醇、柴油或其他高碳醇等，这是当前最新技术。虽然该技术尚处于实验室研究阶段，但在环保、成本等方面的优势已经可以预期。

生物能源产业展望

据统计2010年大约1 200亿升生物燃料产量用于运输业，几乎是2005年的2倍。全球现有生物燃料市场生物乙醇占近80%，其余的主要是生物柴油。市场主要是第一代生物燃料，美国是最大的生物乙醇生产国，产量为490亿升，第二位是巴西，产量为280亿升，分别占全球输出的57%和33%。欧盟领导着生物柴油生产，占2010年世界生物柴油市场的53%。预期到2020年，全球生物燃料的总产量为2 000亿升，其中生物乙醇1 550亿升，生物柴油450亿升。

将来生物燃料将在能源技术的应变上占有重要的地位，白色生物技术在生产生物燃料和化学原料领域具有较大的潜力。第一代生物燃料技术已经成熟，但与食品生产原料竞争。未来生物燃料的发展与推广需要第二代（木质素纤维、生物废弃物、固体废物）和第三代（藻类和蓝细菌）技术应用到新兴生物燃料的生产。

新一代生物燃料短期内取得商业化成功具有较大的挑战性。新一代生物燃料的试点和规模化示范仍需继续进行，因为与取得商业化成功的第一代生物燃料相比其生产成本过高。无论是热化学的还是生物化学的技术手段，目前还没有清晰最佳技术途径。

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一、固化技术

能量密度小是生物质能源利用上的主要问题，此问题使得生物质常占用大量空间，储藏与运输成本高。为了解决这个难题，生物质固化技术应运而生；在一定压力与温度下，将生物质原料干燥并粉碎，之后压合成燃烧效率与燃烧性能较高的高密度规则固体，大幅度降低了储藏与运输费用，为生物质燃料的工业生产以及广泛引用提供了可能。生物质固化的方式有许多种，热压成型技术设备成本低，工艺简单操作方便，成为了应用最普遍的生物质固化处理手段。有以针对大豆和玉米秸秆为原料的固体燃料研究表明，用热压成型法处理秸秆时，在含水率10%左右，成型率较高。生物质固体燃料在使用时也会出现诸多问题，其中最为突出的是其燃烧时的结焦现象，严重影响了固体生物质燃料的大规模应用。现今，对固体燃料的燃烧结焦的研究还非常少，故此问题很难解决，随着研究的深入和科技的进步生物质固体燃料的发展一定会有新的契机。

二、液化技术

生物质的液化是在高温高升温速率的条件下实现原料的热裂解气化，之后裂解气在很短时间内冷凝获得生物质液体油，这种生物质液体油清洁高效、绿色环保是一种优质液体燃料。生物质液体油的生产设备趋于小型，工艺较为简单，相对其他高温高压工艺成本较低；然而由于对热裂解的机理方面的研究有限，其生产效率还比较低，故至今没能大规模应用于工业生产。生物质液态油的物理性质以及组分含量与其燃烧效率和燃烧性能密切相关，现今众多专家学者正对生物质热裂解液态油的物理以及化学性质开展深入研究，并开发了多种新型液化技术。在众多新型生物质液化加工法中，基于超临界流体卓越的扩散性与溶解性开发的超临界液化技术效果最为显著，但其设备成本较高，工艺复杂工业应用较为困难，但在实验室技术的层面上受到了广泛关注。有研究者以大豆秸秆为原料研究了其在水与乙醇超临界体系中的液化过程，并考察了乙醇组分含量对生物质液态油转化率的影响。实验表明，在中等乙醇摩尔分数的条件下，产物油分含量最大。

三、气化技术

以氧气为助剂，利用生物质不完全燃烧的特性将生物质变为CH4、CO、H2等可燃性气体的过程称之生物质的气化。在所有生物质利用手段之中，气化技术是应用最广泛的一种，20世纪末日本能源学家吉川邦夫提出了生物质高温气化的思想，并在东京工业大学进行了实验。我国郭建维利用制备的诸多Ni基催化剂利用流化床反应设备进行了生物质气化技术的研究，并对各种催化剂的效果进行了评价。生物质气体中存在大量焦油，对生物质气体的净化是提高产品质量的关键工段。工业上新兴的去焦油技术是催化裂解法，在高温下（一般在800℃以上）将焦油催化分解变为小分子气体并入燃气之中，既省去了传统洗焦水污染严重的问题又增加了生物质燃气的燃烧组分，前景广阔。

四、前景展望

到21世纪中叶，世界人口将接近九十亿，为了满足人民生活需求，粮食作物的种植规模必将持续扩大，从而产生大量的庄稼秸秆，为生物质能源产业提供了充分的原料，这也为生物质能源产业发展奠定了基础。此外，化石燃料使用后严重的污染问题近年来也备受关注，我国也出台相关政策限制化石燃料的使用。例如，在一些城市实行“摇号申领私家车牌照”和“私家车单双号出行”等规定，这都十分有利于生物质能源产业的发展。同时，生物质能源产业也面临诸多挑战，现在国内的生物质能源生产企业规模还十分有限，资金缺乏，生产工艺落后，科研创新能力较差。此外，生物质能源的产品销路狭窄、产业链结构不合理等诸多因素制约着生物质能源产业的发展。然而随着政府对生物质能源的关注程度的不断加大与资金投入的不断增加，许多问题都会逐渐得以解决，生物质能源产业将会迎来新的生机。

五、小结

我国缺乏石油资源，且煤炭资源因为近年来的过度开发，各地煤矿也出现余量不足的情况。生物质能源的原料种类多样，转化形势不一，用途广泛，另外其清洁环保，二氧化碳排放少，前景广阔。此外我国是农业和人口大国，生物质资源丰富，农村剩余劳动力众多，在此得天独厚的环境下，政府应出台相关政策鼓励各地在乡村大力开发生物质资源，缓解城市能源短缺并实现农民增收。与发达国家比较，我国的生物质资源技术还十分落后，产品转化率不高，造成了大量的原料浪费，针对此问题政府应划拨经费支持生物质利用的技术创新，增加优质生物燃料的产量，支撑我国能源战略。

（作者单位为河南工业大学）

[作者简介：张驰（1989―），男，河南新乡人，研究生，研究方向：负载型催化剂在酯交换反应中的应用。]

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一、四川发展生物质能源的有利条件

作为中国农业生产大省,四川在利用和开发生物质能源上有着得天独厚的优势,拥有丰富的可供开发的生物质能源原材料。例如,四川甘薯产量占到世界产量的16%,在燃料价格不断上涨的今天,利用甘薯进行燃料酒精的生产无疑具有很高的经济价值。

四川还是油菜籽生产大省,常年种植面积稳定在1200万亩左右,年产菜籽110―130万吨,占全国产量的10%以上,油菜籽在榨油生产过程中产生的废弃酸化油正是进行生物柴油生产的廉价原材料。

据估计,四川的野生麻风树有16万亩以上,近年来人工栽培面积也有15万亩以上,这些麻风树是生产生物柴油极佳的原材料,且对保持环境、水土和植被有不可估量的价值。

此外,四川的畜牧业和川菜餐饮业在加工过程中产生了大量的动植物油脂废弃物,利用生物质能源开发技术可将其变废为宝,生产出生物柴油。

在四川农村中大规模、集约化的禽畜饲养每天排出大量的禽畜粪便,将其用作沼气生产的发酵原材料,可使之成为一种重要的生物质能源。

最后,四川大量的农村剩余劳动力为充分开发生物质能源提供了充足的人力条件。

二、四川生物质能源产业发展现状

四川省的生物质能源开发尚处于积极的初期尝试。

经过多年的研发,四川省的沼气技术逐步成熟,已经高度专业化。现在四川农村的沼气建设开始尝试利用各种渠道募集资金,构建生物质能源高效转化利用的生态产业链。在技术上已实现在农村建立以村为单位的集体沼气供给系统。

四川发展燃料酒精的主要原材料依赖于不属于主粮的甘薯,现在四川的甘薯生产燃料酒精项目主要是进行甘薯育种栽培和小规模的燃料酒精生产。由中石油与首都国际投资集团合资的首佳能源已在甘薯上投资了200万元进行育种开发。

四川对于生物柴油的开发工作处于初期。四川省政府通过与中石油签订合作开发生物质能源框架协议确定了建立10万吨利用麻风树生产生物柴油的规模。由于种植麻风树投资少、收益高,麻风树的种植很早就吸引了很多新能源投资资金的介入,包括一些外资。

三、四川发展生物质能源产业存在的问题

一是以户为单位的沼气池建设,无法实现规模经济,也无法在将来利用能源交易市场将沼气产品在市场上进行交易,不利于该项目的持续发展和技术进步。

二是应清醒地认识到甘薯酒精的生产将受限于原料市场价格波动的冲击。首先,现在四川的燃料酒精项目盈亏预算是以低粮价时代的甘薯价格计算的,粮食商品的涨价趋势、燃料酒精项目实施对甘薯需求的冲击,势必会对该项目产生巨大的影响,这值得政府、企业仔细斟酌。其次,现有的甘薯生产酒精技术对水的大量需求将对水环境造成巨大的压力,如果排污不能得到有效控制,对产地的环境会产生破坏性的作用。最后,燃料酒精生产企业还必须应对我国油料零售市场的垄断格局和国家控制的成品油价格体制造成的不透明、不确定的价格波动,这些都增加了燃料酒精生产的成本。

三是生物柴油在四川虽已有小规模生产,但是受制于麻风树生长周期和废弃物的收集技术,以及外部的油价涨跌,这一技术还未充分发展。另一主要问题是其生产过程产生的废水和固体废弃物的处理问题。再就是国内成品油市场的寡头垄断导致了有生产渠道,无销售渠道的问题。

四、四川发展生物质能源的产业思路

(一)加强生物质能源生产技术的研发,发展具有四川特色的生物质能源产业

生物质能开发是一项技术密集型的产业,其产业优势体现在新技术的引入,新生物质能源原材料的使用,这个行业不是靠资金和劳动力的多寡推动的,若希望四川在今后能够相较其他省市具备比较优势,技术和人才储备是关键。也只有拥有充足的技术和研发实力,才能充分利用四川的自然禀赋优势,建立有本地特色的生物质能源开发产业。

(二)大力发展生物质能源开发利用系统集成和相关服务

现存的生物质能源开发产业链过短,缺乏系统集成,上下游企业和农户脱节,整个产业链显得非常脆弱,下一步开发市场的思路应该集中在如何实现系统集成,提升和建立生物质能源开发各项环节的服务水平上。这方面,政府可以提供帮助和政策扶持,但主要应该依靠企业的自主、自愿投入。

(三)建立面向国内和国际市场的生物质能源技术创新基地

四川发展本地的生物质能源开发应该立足国内市场,引进国际先进技术,要有自己的技术、专利,要有能够占领国际技术制高点的决心。要学习其他省市开发科技产业的方法,建立生物质能源技术创新基地,利用研发单位的集聚效应,增强知识和技术在研发者中的传递,才能在将来获得和巩固其领先地位。

五、四川发展生物质能源的政策取向

首先,在垄断性的国内能源市场,国有石油公司利用自身的行政优势和影响力可以非常低的代价获得石油、天然气的开发权,他们无心进行新能源开发,甚至有动力阻止新能源开发企业对其垄断市场的冲击,阻止技术进步和能源产品的多样化。现阶段怎样协调垄断者和竞争者的冲突、引入竞争者,是对地方政府经济管理能力的最大挑战,也是眼下发展生物质能源最大的瓶颈。

其次,国家出台《中华人民共和国可再生能源法》和农业部制定的《农业生物质能产业发展规划》对生物质能源的开发加以鼓励和支持。中央支农建设、农民增收的政策、退耕还林政策和长江上游的水土保持政策,对四川利用自身地理、气候优势进行生物质能源的原材料开发也有推动作用。在这样的大环境下,四川省也推出了不少细化的政策鼓励生物质能源的开发,例如,《四川省高新技术产业及园区发展实施方案》中关于新能源的扶持和四川的能源发展目标定位方针等。

但生物质能源的开发是一项长期而且技术要求很高的领域,仅依靠政府的政策是远远不够的,市场化的开发方式才是关键。如何利用市场化的方式组织生物质能源的开发和推进该产业的技术进步,这是政府应该主要关注的。否则,低层次地开发生物质能源这一高新产业,最终无法实现政府对该行业的期望。

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新能源是指以新技术和新材料为基础，使传统的可再生能源得到现代化的开发和利用，用取之不尽、周而复始的可再生能源取代资源有限、对环境有污染的化石能源。

新能源：

在中国可以形成产业的新能源主要包括水能（主要指小型水电站）、风能、生物质能、太阳能、地热能等，是可循环利用的清洁能源。新能源产业的发展既是整个能源供应系统的有效补充手段，也是环境治理和生态保护的重要措施，是满足人类社会可持续发展需要的最终能源选择。

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[关键词]生物质能政策措施配额制度固定电价

生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展，生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此，世界不少国家都在大力发展生物质能。

一、国外发展生物质能的政策措施

为了促进生物质能的发展，各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策，主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。

1.配额制度

配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度，主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电，并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书，该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求，可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现，同时，可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益，激发出企业发展清洁电力的动力，从而促进了可再生能源发电（包括生物质能发电）的发展。目前，欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。

2.固定电价

固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点，制定合理的可再生能源上网电价，通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购，从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益，为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业，固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式，规定电网企业必须高价收购可再生能源发电，特别的是生物质能发电。

3.税收优惠

税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今，巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年，美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划，生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策，如对乙醇、植物油燃料免税，对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。

4.财政补贴

由于生物质能产业市场尚未成熟，企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元，用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起，制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划，这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年，对生物质利用项目提供了30%～40％投资补贴。

5.重视研发

生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用，培养了一大批专业高科技人才，掌握了成熟的酒精生产和提炼技术，以及酒精汽车制造技术，建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。

二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议

我国生物质能资源非常丰富，大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统，促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段，出台的相关政策措施还不健全，与国外生物质能发展较好的国家相比，存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法，在原有政策措施框架的基础上，完善不足之处并推行新制度，从而更好地保障我国生物质能的发展。

1.配额制度

在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下，我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法，结合我国电力市场的不断完善，加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”，通过合理的配额制度，扩大生物质能发电的市场空间，提升生物质发电项目的盈利能力，增强生物质能生产厂商的生产信心，从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是，我国推行配额制度不能一蹴而就，而必须分步骤有序进行，可以分准备、建立、完善三阶段来实施。

2.固定电价

我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式，其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,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每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性，减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。

3.税收优惠

目前，我国制定了一些税收优惠政策，以促进生物质能产业的发展，如对生物质能技术的产品进口采用低税率；对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展，但仍有很大的提升空间，可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验，在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入，在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。

4.财政补贴

我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月，国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录（第一批）》，将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式，纳入补贴范畴。除出台政策文件外，我国还开展了单位试点工作，较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力，但基于财力有限这一现实，我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体，推进重点产业的发展。

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能源是经济社会正常运转和健康发展的重要物质基础。在世界大多数国家，能源工业成为其产业体系中的重要组成部分。工业革命以来，世界能源资源、生产和贸易就与国际经济、政治、外交乃至于军事格局紧密联系在一起，能源问题成为事关经济发展、社会稳定和国家安全的重大问题。

我国经济目前正处在快速增长期，经济发展对能源的依赖度较高。1980年以来，我国的能源总消耗量每年增长约5%，是世界平均增长率的近3倍。从现在起到2020年，是我国经济社会发展的重要战略机遇期，按照党的*提出的全面建设小康社会的目标，到2020年我国要实现经济翻两番。根据国际经验，这一时期是实现工业化的关键时期，也是经济结构、城市化水平、居民消费结构发生明显变化的阶段。

从能源供应与经济发展来看，我国的能源发展面临着十分严峻的形势和挑战，为保证2020年实现经济翻两番的目标，能源的供应将非常紧张。据专家估计，到2020年我国一次能源的需求在25亿吨—33亿吨标准煤之间，均值为29亿吨标准煤，是*年的2.2倍。如果采取正确的能源战略和相关的政策措施，一方面开源，大力发展可再生能源，包括林木生物质能源，另一方面节流，节约能源，降低单位能耗，建设节约型社会，未来我国的能源需求将有可能保持相对较低的增长速度，也有可能在远低于目前发达国家人均能源消费量的条件下，进一步显著提高人民的生活水平。

从能源消费结构与经济发展看，随着人民生活水平的提高和消费结构的升级，能源的需求结构将发生重要变化。我国在*年的能源消耗总量近13亿吨标准煤，其中煤炭达9.07亿吨标准煤，占69.9%；石油达3.24亿吨标准煤，占25%；天然气和一次电力分别是3.6亿吨和2.9亿吨标准煤，分别只占总量的2.8%和2.3%。从这组数据可以得知，我国的能源结构仍是以煤为主，而且这种结构在今后一个时期不可能有太大变化，这将对能源供应、能源安全、环境保护等诸多方面产生重大影响。

过去20年我国的能源发展取得了不小成就，主要体现在以下两个方面：一是以较低的能源增长支撑了经济的快速增长。1980年—*年期间我国GDP年均增长率高达9.7%，而相应的能源消费量年均仅增长4.6%，远低于同期经济增长速度。二是能源利用效率大幅度提高。一方面，单位GDP能耗不断下降，万元GDP能耗由1980年的16.6吨标准煤降低到20*年的5吨标准煤，年均下降4%以上；另一方面，主要高耗能部门的产品单耗有了较大幅度的下降，主要耗能产品的能耗与国际先进水平的差距明显缩小。这些成就为我国经济社会的可持续发展作出了巨大贡献，从1980年到*年，在能源消费翻一番的情况下，实现了GDP翻两番的目标。

目前，我国的能源状况也存在几个严重的问题：

问题一，能源需求持续增长对能源供给形成很大压力。随着我国经济规模进一步扩大，能源需求总量还会持续较快地增加，对能源供给形成很大压力，供求矛盾将长期存在，石油天然气对外依存度将进一步提高。

问题二，资源相对短缺制约了能源产业发展。我国能源资源总量不小，但人均拥有量较低。能源资源勘探相对滞后，特别是能源资源分布很不平衡，东部地区能源短缺严重，大规模、长距离地运输，导致运力不足、交通紧张、成本大幅提高。

问题三，以煤为主的能源结构不利于环境保护。煤炭是我国的基础能源，富煤、少气、贫油的能源结构较难改变。我国85%的煤炭是通过直接燃烧使用的，煤炭清洁利用水平低，产生的污染多。目前，我国SO2排放达2200万吨以上，CO2排放达8亿吨以上，酸雨危害面积占国土面积的30%，给我国生态环境带来很大压力。

问题四，能源技术相对落后影响了能源供给能力的提高。我国能源技术与发展的要求相比还有较大差距，特别是可再生能源、清洁能源、替代能源等技术的开发相对滞后，节能降耗、污染治理等技术的应用还不广泛，不能适应当前治理高污染的需要。

问题五，国际能源市场变化对我国能源供应的影响较大。我国石油天然气资源相对不足，需要在立足国内生产保障供给的同时，扩大国际能源合作。但目前全球能源供需平衡关系脆弱，石油市场波动频繁，国际油价居高不下，各种非经济因素对能源国际合作影响很大。这要求我们统筹国内开发和对外合作，提高能源安全保障程度。

专家们希望通过实行可持续发展的能源战略，保证我国到2020年实现经济发展目标，能源消费实现如下理想目标：一次能源需求少于25亿吨标准煤，节能达到8亿吨标准煤；煤炭消费比例控制在60%左右，可再生能源利用达到5.25亿吨标准煤（其中可再生能源发电达到1亿千瓦）；石油进口依存度控制在60%左右；主要污染物的削减率为45%—60%。

二、林木生物质能源在国家能源战略中的地位

人类目前使用的主要能源有石油、天然气和煤炭3种。根据国际能源机构统计，地球上这3种能源供人类开采的年限分别为40年、60年和220年。我国煤炭剩余可开采储量仅为1390亿吨标准煤，按照2003年的开采速度，只能维持83年；20*年我国净进口石油1.45亿吨，进口依存度上升到42%。因此，尽快改善能源消耗结构，加大能源保障安全迫在眉睫。正如总书记在给北京可再生能源国际大会致辞中所指出的，加快发展可再生能源是应对日益严重的能源资源和环境问题的根本措施。

目前，世界上技术较为成熟，可规模化工业开发利用的可再生能源主要有水能、生物质能、风能、太阳能、地热能和海洋能，可再生能源在世界能源消费中已占22%左右。

在各种可再生能源中，生物质能是独特的，它是贮存的太阳能，更是一种惟一可再生的碳源，资源丰富且可以再生，其含硫量和灰分都比煤低，而含氢量较高，一直是人类赖以生存的重要能源之一，就其能源当量而言，是仅次于煤、油、天然气而列第四位的能源；在世界能源消耗中，生物质能占总能耗的14%，但在发展中国家占40%以上。

在生物质能中，我国960万平方公里的广阔土地林木生物质能源占有十分重要的地位。加快发展林木生物质能源是有效补充我国能源，改善和保护生态环境的战略举措，对维护我国能源安全，改善能源结构将发挥重要的作用。

目前，我国林木生物质能主要有三种利用方式，即生物质固体燃料利用，生物质液态燃料利用和生物质气体燃料利用。其终端产品主要有五类，一是利用含油脂转化为生物柴油，二是木质纤维素转化燃料乙醇，三是木质加工成固体燃料，四是木质转化成燃料气体，五是木质燃料发电。

我国发展林木生物质能源有以下几个主要优势：

一是我国适于发展林木生物质能源的树种丰富。我国适合规模化发展林木生物质能的树种资源比较丰富，仅乡土树种就多达几十种。这些树种有的适合作为燃料用于发电，如刺槐、黑荆树、柠条、沙棘、柽柳等；有的适合开发生物柴油，如麻风树、黄连木、乌桕、文冠果、油桐、石栗树、光皮树等。以麻风树为例，栽培2年—3年即可结果，结果期长达30年—50年，其果实平均含油率40%左右，5年生每亩果实产量达200公斤，可生产生物柴油60公斤左右。再如黄连木，其果实平均含油率25%（种子达40%）以上，2.5吨黄连木种子可生产1吨燃油。

二是我国林木生物质能的资源比较丰富，可以作为重要的能源补充。根据目前的科学技术水平和经济条件，可获得的林木生物质资源种类为薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木截杆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业“三剩”物（采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物）等。按相关的技术标准测算，每年的生物质总量约8亿吨—10亿吨，其中，可作为能源利用的生物量为3亿吨以上。按照相应的热当量换算，加工后的5吨林木生物质可替代1.5吨原油，1.5吨林木生物质可替代1吨标准煤，如3亿吨全部开发利用后可替代2亿吨标准煤，能够减少目前十分之一的化石能源消耗。可以说，林木生物质能源是我国未来能源的一个重要补充。

在油料资源利用方面，我国现有木本油料林总面积超过600多万公顷，主要油料树种果实年产量在200多万吨以上，其中不少是开发生物柴油的原料。同时，还有不少可开发生物柴油的其他油料树种。如麻风树，分布我国四川、云南、贵州、广西等地，在我国西南地区适宜种植麻风树的面积约200万公顷，其中，已人工栽培2万多公顷。再如黄连木，野生分布范围很广，面积约30万公顷。

三是我国林木生物质能资源培育潜力巨大。和其他生物质能源相比，林木生物质能资源发展不占用耕地，发展空间广阔。目前，我国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地，可拿出一部分发展能源林。此外，还有大量的盐碱地、沙地以及矿山、油田等复垦地，初步估计有近1亿公顷。这些不适宜农业生产的边际土地大都适宜种植特定能源树种。如在盐碱地上可种植柽柳，在沙地上可栽植能多次平茬利用的柠条、沙柳等灌木。这些边际土地资源，经过开发和改良，可以变成发展林木生物质能源的“绿色油田”、“绿色煤矿”，用以补充我国未来经济发展对能源的需求。

四是我国林木生物质能源开发技术条件已初步具备。目前，国内林木生物质能源开发利用大都处于试验和示范的过程，尚未步入实质性的产业化发展阶段，但开发利用技术已初步具备。

在生物柴油开发方面，涉及油料树种的筛选、良种选择、培育及其加工工艺和设备开发，已取得了阶段性成果。如中国林科院王涛院士对黄连木进行了研究与开发；湖南林科院研制完成了将光皮树果和绿玉树汁转化生物燃油设备；四川大学、四川省长江造林局等单位联合开发麻风树转化生物柴油及其综合利用的技术和设备。

在木质固体燃料加工开发方面，清华大学清洁能源研究教育中心和北京惠众科技公司合作，简化和改进了原有的热压缩颗粒成型系统，发明了“冷压缩成型技术”。因其能效高、成本低、灵活性强，从根本上解决了生物质收集运输消耗高的难题，克服了热压缩技术的不足，为林木生物质固体燃料在工业锅炉替代煤炭或发电应用上提供了很好的前景。

在木质燃料发电方面，中国国能生物发电有限公司拟在黑龙江省庆安县建设一座装机容量2.5万千瓦的林木质生物发电厂，北京国林山川生物能源有限公司拟在内蒙古通辽市奈曼旗建设一座林木生物质发电厂，目前已完成了可研。计划第一期装机容量为2×1.2万千瓦，第二期装机容量为2.5万千瓦。

三、发展我国林木生物质能源的初步设想

首先，要提高对开发利用林木生物质能重要性的认识，制定明确的开发利用目标。新的生物质能利用技术与传统的生物质能利用技术相比具有质的区别，因此，必须从战略的高度，用长远的眼光看待生物质能源，切实提高对开发利用生物质能重要性的认识，研究制定明确的林木生物质能开发利用目标和具体要求。

其次，要加快林木生物质资源调查评价与发展规划工作。虽然我国林木生物质能资源丰富，但资源量到底有多少，分布在什么地方，资源采集的成本如何？到底哪里可以种植能源树种，潜力有多大？等等。这些问题都亟待回答。因此，应当加快开展林木生物质能资源调查评价与发展规划工作，摸清相关的资源本底，以及哪些地方具有建设生物质发电厂的资源条件，哪些地方具有种植能源树种的条件，并在此基础上研究制定相关的发展规划，推进林木生物质能开发利用。

第三，要加强林木生物质能源基地培育和利用技术的试点和示范工作。林木生物质能利用技术种类很多，技术的成熟程度也不一样。当前，需要结合我国实际，区分不同情况推进。先期就技术相对成熟、开发潜力较大的项目和树种开展试点和示范，通过试点和示范辐射带动林木生物质能的发展。

第四，要加强人才和技术能力建设。从国际能源发展的经验看，任何能源产业的发展必须有人才和技术基础。我国的煤炭、石油、电力等能源产业也不例外。目前，经济发达国家都建立了比较完善的可再生能源技术研究开发机构，形成了比较完善的产业服务体系。如美国的可再生能源实验室，欧盟的联合研究中心，都是政府专门负责可再生能源研究和开发的机构。而我国在可再生能源方面的人才和技术力量以及设计、咨询等产业服务体系极为薄弱。因此，要高度重视我国可再生能源的人才培养，成立国家级的可再生能源研究开发机构，逐步建立我国可再生能源的人才培养和产业服务体系。

第五，国家要加大对林木生物质能资源培育的资金和政策扶持，实施财政贴息和税收减免政策。原料价格（包括采集）对林木生物质能源的经济性起着第一位的作用。要实现林木生物质能源的产业化，关键是降低能源制取成本。鉴于林木生物质能开发利用在增加能源供应、保护环境，特别是在社会主义新农村建设中所起的带动作用，在发展林木生物质能源开发的起步阶段，建议有关部门从国家能源发展战略和解决“三农”问题的高度出发，制定明确的促进林木生物质能开发利用的政策和措施。一是国家应给予必要的专项资金和优惠政策，扶持引导能源林的定向培育；二是为鼓励企业和民营资本进入林木生物质能源领域，参照国外发展经验，国家应当对开发利用林木生物质能源实行长周期贷款财政贴息和税收减免政策。

四、发展林木生物质能源符合林业生态和产业两大体系建设的要求，大有可为

林业是公益事业，也是基础产业，积极推进生物质能源的开发和利用，既是应对我国经济发展中面临的能源危机和环境问题的重要举措，同时也符合林业生态建设和产业建设的目标，对实现林业可持续发展具有十分重要的战略意义。

1、大力培育和开发利用林木生物质资源可以减少污染和温室气体排放，提高森林碳汇功能。我国1997年CO2总排放量为8.17亿吨，仅低于美国位于世界第二，我国未来的CO2减排压力还将不断增大。生物质能源排放的气体以CO2为主，比化石基能源清洁，可减少大气污染。尤其是林木生物质能源在消耗过程中排放的CO2量是树木生长过程中从大气中吸收的CO2量，因此，可基本实现CO2吸收排放平衡。同时，大面积营造能源林，可以有效增加森林面积和提高森林生态系统吸收CO2的功能及碳汇作用。

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[关键词]石油危机；粮食危机；能源；生物质能源；林业

中图分类号：F426.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）01-0200-01

林业生物质能源把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在林业生物质体内的能量。它是太阳能的一种表现形式，是一种可再生能源。目前，林业生物质能源可分为传统的薪炭材、固体成型燃料、液体燃料（燃料乙醇、生物柴油等）、气体燃料（沼气、氢气和生物质可燃气）、生物质发电、生物质供热、供气及热电联产。由于林业生物质能源具有可再生性、可储存性、可替代性，分布广泛、资源丰富，二氧化碳及有害气体排放较少、环境友好等优点，林业生物质能源产业发展潜力巨大。但是，由于认识不足、政策支持力度不够、技术不够成熟、成本较高、资源供应不稳定等原因，林业生物质能源产业发展比较缓慢。如何促进林业生物质能源产业可持续发展，是摆在政府、企业和科技工作者面前的一项重要课题。经过认真思考和研宄，推进林业生物质能源产业可持续发展应采取如下对策和措施。

一、生物质能源发展的背景

石油价格飙升，并且需求不断增加，导致成本在增加纽约商品期货交易所石油期货价格从2002年20多美元一桶已经上升到最近的100美元一桶，达到了历史的最高限，严重抑制了世界经济的发展。并且，全球化石能源的枯竭是不可避免的，全球石油探明储量可供生产40多年，天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。世界已经面临着前所未有的能源短缺。因此，很多国家将能源的发展方向投向了生物质能源等可再生能源，如欧盟、美国、加拿大国家都制定了自己的生物质能源发展计划。这里要提到巴西，其从甘蔗中提取的生物柴油不仅满足国内相应的需要，还计划出口到其他国家。

石油消费增加迅速，社会和企业成本加大随着中国经济的发展，中国已经开始步入”轮子上的国家”时代，即进入汽车大规模走进百姓家的时代，而汽车的急剧增加导致石油消费的增加；同时，中国已经成为”世界工厂”，生产了世界上主要的工

I和生活用品，使用了大量的化石产品，从而直接导致进口石油在增加，目前中国已经成为仅次于美国的世界第二大石油进口国。据国家海关总署统计，2007年进口原油达到了1.63亿t，进口成品油3380万t，石油依存度接近50%。而国际油价的上涨增加了中国企业的成本，从而影响了中国经济的发展。此外，过于依赖石油进口对于我国的能源安全造成了一定的威胁。

二、我国林业生物质能源发展的现状分析

目前，我国林业生物质能源资源主要包括林业剩余物和油料植物。林业生物质能源有着巨大的优势和潜力。据估测，我国林业剩余物资源量约2亿t标准煤，相当于目前我国化石能源消耗量的1/10。而小桐子（麻疯树）、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积可满足年产5000万t生物液体燃料的原料需求。

到目前为止，中国很多省份已经建立了生物质能源林。林业生物质能源的转化技术很多，主要包括：第一，热化学转换法。这是用于获得木炭、焦油加工的方法不同，分为高温干馏、热解、生物质液化等方法。第二，生物化学转换法。主要林业废弃物在微生物的发酵作用下，生成沼气、酒精等能源产品。第三，利用油料植物（白皮树、小桐子、文冠果和黄牛木等）所产生的生物柴油；第四，利用林业废弃物发电、发热。

三、我国林业生物质能源发展中存在的问题

虽然我国在生物质能源开发方面取得了重大成绩，但还存在许多问题，主要表现在：

第一，政府没有对生物质能源的战略地位予以足够重视，开发生物质能源是一项系统工程，应视作实现可持续发展的基本建设工程；

第二，相关扶持生物质能源发展的政策尚缺乏可操作性，各级政府应尽快制定出相关政策，如价格补贴和发电上网等特殊优惠政策；

第三，在现行能源价格条件下，生物质能源产品缺乏市场竞争能力，投资回报率低挫伤了投资者的投资积极性，而销售价格高又挫伤了消费者的积极性；

第四，新技术开发不力，利用技术单一。我国早期的生物质利用主要集中在沼气利用上，近年逐渐重视热解汽化技术的开发应用，也取得了一定突破，但其他技术开展却非常缓慢，如生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等，都没有突破性的进展；

第五，由于资源分散，收集手段落后，我国的生物质能利用工程的规模很小；为降低投资，大多数工程采用简单工艺和简陋设备，设备利用率低，转换效率低，成本高，难以形成规模效益，不发挥其应有的、重大的能源作用。

四、 我国林业生物质能源资源分布及利用的对策

（一）尽快制订与生物质能源利用相关的法律、法规

虽然目前我国已经制定了《再生能源利用法》，但是对于生物质能源，特别是林业生物质能源的实施细则还没有出台，很多的细节没有进行突出和制定，导致林业生物质能源在实际发展的操作性上法律依据不足。所以，笔者认为应制订《再生能源利用法》的实施细则，甚至出台〈性物质能源利用法》，从法律上对林业生物质能源产业进行引导和规范，从而使林业生物质能源利用走向一个合理和良性发展的轨道，这是生物质能源产业得以发展壮大的一个根本的保证。

（二）政府应大力引导和扶持林业生物质能源产业的发展

成立专门的领导组织机构现在虽然国家，林业局已经设立了林业生物质能源领导办公室，但是还远远不够。应该像巴西那样，成立了一个由政府主导的多部门协作的”生物柴油委员会的类似机构，来协调和领导我国的生物质能源的发展，制订长期发展规划国家相关部门需要制订一个用于指导全国林业生物质能源发展方向的长期规划。同时，还要对全国相关的林业用地进行资源评估，对适宜种植的地区进行扶持，并且保证种植的原料林对当地生态无害。

政府通过行政手段来引导和扶持林业生物质能源产业的发展相关政策的制定。虽然国家发改委和科技部制定的《中国节能技术政策大纲》提到”开发以小桐子、油桐、黄连木、棉耔等油料植物（作物）为原料的生物柴油技术”及”选育培养适合荒山荒滩、沙地、盐碱地种植的稳产高产、对生态环境安全无害的非粮食能源作物等措施，但还远远不够，需要制订相应的一系列旨在促进林业生物质能源产业的发展的政策。财政支持。

（三）大力发展能源植物的种植技术和相应的提炼技术和转化技术

任何一个产业的发展都离不开科技的支撑，林业生物质能源也不例外。发展林业生物质能源产业需要从以下几个方面做好工作。

建立优良品种选育和能源林工作在国家统一规划和指导下，各地根据实际情况建设和发展能源林，以满足工业化生产的需要。同时，各地要建立优良品种选育机制和种子园建设，积极培养优良品种，为能源林建设提供所需要的林木种苗，提高能源林建设的质量和水平。

发展相关的提炼技术和转化技术林业生物质能源产业发展的关键就是发展合适的提炼技术和转化技术。其目的是要提高林业生物质原料转化为能源的水平，即提高利用效率。发展转化技术目的就是要将林业生物质能成功地转化为需要的汽油、柴油、能等的，而且这种转化技术不仅在技术上是可行的，而且要在经济上也是可行的。

五、结论

国外生物质能开发利用比较早，技术水平比较先进，并且已经取得成功的商业化经验。因此，要加强林业生物质能源开发利用的国际合作，充分利用林业生物质能源的”两个市场、两种资源”，有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备，在高起点上发展我国林业生物质能源技术。通过多途径、多形式的国际合作，引进国外先进技术和资金，拓展国际市场，增强我国林业生物质能源企业的国际竞争力，以便促进我国林业生物质能源产业的快速、键康和可持续发展。

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2009年3月底，发改委宣布将汽、柴油价格每吨分别提高290元和180元。这是自今年1月15日成品油定价机制改革以来，根据“原油成本定价法”实施的首次油价调整。对此，国家发改委给出的解释是：油价调整鉴于近期国际油价持续上涨。

尽管金融危机爆发以后，全球原油价格不断下跌，但是石化能源消耗的不可持续性是不可能改变的，人们早就把眼光投向了生物质能源领域。生物质能源是地球上最普遍的一种可再生能源，它是通过植物光合作用，将太阳能以化学能的形式贮存在生物体内的一种能量形式，被称为绿色能源。但是如果用玉米、高粱等粮食来制作乙醇等生物质能源，将威胁全球的粮食安全。因此，对于生物质能源的原料，人们的目光一直集中在传统的陈化粮、木质素、动物油脂等领域，然而对于生物质能源的重要来源、开发前景同样广阔、属水生植物的藻类却认识不足。

作为一种重要的可再生资源，藻类具有分布广泛、生物量大、光合作用效率高、环境适应能力强、生长周期短、产量高等突出特点。而藻类中的微藻，更是遍布全球的浮游植物，它在海洋、淡水湖泊等水域或是潮湿的土壤、树干处，在任何有光照且潮湿的地方都能生存。而每年由微藻光合作用固定的二氧化碳，竟达全球二氧化碳固定量的40％以上。微型藻生物技术的开发，将为我国提供新的能源途径。

阳光和水的结晶

微藻，其细胞中含有独特的初级或次级代谢产物，化学成分复杂，太阳能转化效率可达到3.5％，因而作为能源原料的潜力十分巨大。从微藻中得到的脂肪酸可转化成脂肪酸甲酯，即生物柴油。与柴油相比，生物柴油除了具有较好的燃料性能、性能和安全性能以外，还具有有害气体排放低的环保特性。在沸石催化剂的作用下，微藻通过热化学转化可以生产出汽油型燃料；生长在海水中的绿藻，能积累大量游离的甘油以平衡环境中的盐浓度，其甘油的含量可占自身干重的85％。

山东省科技厅副厅长、青岛国家海洋科学中心主任李乃胜说，通过微型藻类生产能源有很多优势一一微藻几乎能适应各种生长环境，不管是海水、淡水、室内、室外，还是一些荒芜的滩涂盐碱地、废弃的沼泽、鱼塘、盐池等都可以实现种植；微藻产量非常高，一般陆地能源植物一年只能收获一到两季，而微藻几天就可收获一代，而且不因收获而破坏生态系统，就单位面积产量来说比玉米高几十倍；不占用可耕地，藻类可以种植在海洋或露天的池塘，因而可利用不同类型的水土资源，具有不与传统农业争地的优势；产油率极高，微藻含有很高的脂类(20％～70％)、可溶性多糖等，1公顷土地的年油脂产量是油菜籽的80倍；微藻加工工艺相对简单，微藻没有叶、茎、根，不产生无用生物量，易于被粉碎和干燥，预处理成本比较低微；微藻热解所得生物质燃油热值高，平均高达33MJ／kg(兆焦尔／千克)，是木材或农作物秸秆的1.6倍，最后，有利于环境保护，藻类植物能捕获空气中的二氧化碳，有助于控制温室气体排放。

微藻种植可与二氧化碳这样的温室气体地处理和减排相结合，据统计，占地1平方公里的养藻场可年处理5万吨二氧化碳，而且微藻不含硫，燃烧时不排放有毒有害气体，整个产油过程非常清洁。

据估算，我国盐碱地面积达1.5亿亩，假如用14％的盐碱地培养种植微藻，在技术成熟的条件下，生产的柴油量可满足全国50％的用油需求。

此外，太湖区域蓝藻的大面积爆发，也使科研人员开始思考蓝藻的治理和利用问题，而将藻类转化成燃料油或许是太湖蓝藻变害为宝的良方。但要使这种“变化”成为经济可行的能源生产方式，还有很多问题要解决。譬如，藻细胞的收获、藻细胞中水分的脱除、灰分的降低等。

高成本的门槛

我国的内海域按自然疆界可达473万平方公里，向外海延伸至国际公共海域，面积更为广大。可以说，以微藻生产生物质能源，蕴含着海量的潜能。既然如此，为什么目前科研人员没有大规模地用藻类来生产生物质能源呢?

中国科学院水生生物所徐旭东研究员认为，高成本是目前的主要障碍。因为利用高等植物和微藻生产生物质能源，其能量都来自于太阳光。地球上单位面积、单位时间内接受到的太阳光能是在限定范围内的，要生产大量的生物燃料，必须依赖于大规模的植物或微藻生产面积。此外还要把这些微藻从广大面积上收集起来，再进行工业加工。因此，生产、收集和运输所耗费的能量与其可产出的能量之间的比例，是决定生物能源产业发展的关键。也就是说，微藻只有在单位面积上高密度产出，才是相对于其他高等植物产油的优势关键所在。

但以目前的技术水平，微藻培养也存在单位面积生产能耗大、投入成本高的问题，因此，要使微藻生物柴油成为真正的替代能源，降低微藻的生产能耗和成本至关重要。

徐旭东说，微藻的大规模培养主要有开放池和密闭反应器两类方式。开放池培养成本相对较低，但是藻类生长所达到的细胞密度较低，某些情况下容易被当地其他微藻侵染，水蒸发量大；密闭培养可达到较高的藻细胞密度，不易被杂藻侵染，水蒸发量小，但反应器造价和运转成本较高。因此，前途是需要发展出集二者优点，而回避各自缺点的新型培养方式。此外，微藻培养液中细胞只占很小一部分，绝大部分是水，还需要发展出低能耗的收集细胞，并循环使用培养液的技术。

尽管利用微藻生产生物质能源困难重重，但是我国科学家在此研究领域还是取得了重大突破。新奥集团副总裁、首席科学家甘中学说，新奥集团的微藻生物能源技术完全模拟生态环境运作――利用微藻的光合作用，让微藻在生长中吸收煤化工生产中排放的工业废气，再从培育出的微藻中提炼生物柴油以及其他高附加值产品。

微藻是一种单细胞高生长率的生物，每4小时可繁殖一代。甘中学说，“我们不但结合了微藻转基因工程改造、高通量筛选等技术，获取生长速度快、油脂含量高、适合工业生产的优良藻种；而且采用高密度立体养殖技术和高效低成本光生物反应器技术，提高光利用效率及二氧化碳吸收效率；还运用含氮、磷较高的工业废水回收技术和工业废热利用技术，提高养殖效率，降低养殖成本，实现微藻生物能源的产业化。”此外，微藻生物能源技术还将结合非燃烧催化气化技术、地下气化采煤技术、低成本制氢技术、甲烷化和发电技术等，实现煤基能源生产的“零”排放和“系统能效”最大化。

据悉，新奥集团目前已经完成实验室和中试规模的工艺技术路线，完成了研发中心试验平台建设与中试示范化工程。在此基础之上，新奥集团将于2012至2013年实现微藻生物能源的产业化和盈利，形成可复制的产业化单元技术，实现生物能源产品和高附加值产品的生产。

据统计，我国有大量低品位褐煤不易开采和利用。同时，传统煤矿的开采率只有40％至50％，以至于全国大约有370亿吨废弃煤。“这项技术可以对褐煤及废弃煤进行气化开采，利用率可达73％左右”，甘中学说。新奥集团在内蒙古乌兰察布建立了试验区，已经成功运行了9个月，目前是我国唯一掌握该技术的单位。

全球热潮

目前，微藻生物质能源已经在世界各国掀起了一股研究和开发热潮，很多发达国家在微藻生物质能源项目上投入了大量资金，这些资金不仅来自政府投入，还有相当大一部分来自实力雄厚的企业。

世界上以发展生物质能源产业为目的，并进行较大规模的微藻产油研究始于20世纪70年代末。1978年，美国能源部启动了一项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划，研究人员经过10多年的努力，从美国西部、西北、西南部和夏威夷采集并分离到了3000株微藻，筛选出其中300余株具备潜力的产油藻种。该研究计划还对其中生长速度快、油含量高的微藻采用开放池系统进行室外培养试验。

从1990年到2000年，日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目。该项目利用微藻来固定二氧化碳，再从这些微藻中提炼出生物质能源。该项计划共有大约20多家私人公司和政府的研究机构参与，10年间共投资约25亿美元，筛选出多株高品质藻种，建立起了光生物反应器的技术平台，以及微藻生物质能源开发的技术方案。

2006～2008年，石油价格一度大幅上扬，大大刺激了微藻生物质能源产业化技术的开发，美国等发达国家的政府和企业在该领域纷纷投入巨资，在国际上掀起了一股势不可挡的热潮。

2006年11月30日，美国两家公司在亚利桑那州建立了可与1040兆瓦电厂烟道气相联接的商业化系统，成功地利用烟道气的二氧化碳，大规模“光自养”培养微藻，并将微藻转化为生物燃料。同时由美国著名实验室和科学家组成的国家联盟，宣布了由国家能源局支持的“微型曼哈顿计划”，计划在2010年实现微藻制备生物柴油的工业化。

新西兰某生物经济公司针对微藻生产的生物柴油，进行了世界首次概念验证。2006年12月，新西兰能源部长以生物柴油作为动力，驾驶一部未经改装的标准豪华休旅车，沿着威灵顿高速公路奔驰，这是生物柴油的光荣之路。

2007年末，国际能源公司宣布开发以微藻为原料生产可再生柴油和喷气燃料，稍后，美国公司投资70亿美元开展微藻生物柴油技术的研究，并在夏威夷建立了一个试验工厂通过利用海洋藻类的植物油生产生物柴油。接着，美国第二大石油公司宣布与美国能源部可再生能源实验室(NREL)协作开发微藻生物柴油技术，用作喷气式发动机等交通工具的燃油。

2008年3月10日，PetroSun公司宣布其位于美国得克萨斯州的微藻养殖场于2008年4月1日投入商业化运作，这是该公司初期的商业化微藻制生物燃料装置投产。现有的微藻养殖场的海水槽占地1100英亩，共包含94个5英亩和63个10英亩的海水池塘。

位于美国加州的Live Fuels公司正在资助一个由国家实验室(美国能源部的一个研究部门)领导的科学团队，从事一系列研究利用边际土地，在淡水或咸水环境中培养微藻，并且利用微藻生产油脂。该公司乐观地估计，2000～4000万英亩的边际土地生产出来的微藻油可以替代整个美国每年进口的石油，并且可以保留下整个美国4.5亿英亩的肥沃土地来种植粮食作物。

美国国防部于2008年底宣布投入2000万美元基金进行微藻生物柴油研究工作，主要目的在于在2010年前证实并使基于海藻的生物质燃料能够实现商业化并成为JP-8喷气燃料的替代品，该项目由遍布美国的各个机构共同实施，包括美国加州理工大学圣地亚哥分校的Scripps海洋研究所、夏威夷生物能源研究所(Hawaii Bio Energy in Honolulu)以及北达科他大学能源环境研究中心(University of North Dakotds Energy and Environmental research center)等。华盛顿州立大学的陈树林教授与波音公司合作，研究利用微藻开发战斗机用油。

除美国、日本、新西兰、荷兰等国以外，英国也不甘落后。据英国《卫报》消息，英国日前启动一项藻类生物燃料公共资助项目，计划将耗资2600万英镑，于2020年前实现利用藻类生产运输燃料以代替传统的化石燃料。

中国微藻能源的开发

在国际大环境之下，中国对微藻生物质能源的研究也处于领先水平。

2003年初，中国工程科学院组织各领域专家在北京召开了“生物柴油植物原料发展研讨会”。会上专家认为，藻类的生物量巨大，一旦高产油藻开发成功并实现产业化，我国生物柴油产业规模将达到数千万吨。

2006年底，在中国工程院主办的“2006中国生物质能源发展战略论坛”上，我国确定了自己的生物能源发展方针――“中国生物能源将以非粮作物为主，国家将采取各种优惠的财税政策，推进中国生物质能源的快速发展。”

2008年5月，中科院高技术研究与发展局、中国科学院生命科学与生物技术局与中石化石油化工科学研究院联合组织召开了“微藻生物柴油技术研讨会”。目前，浙江省也在积极筹划立项支持微藻生物柴油技术开发工作，拟建立微藻生物能源研究基地，利用其沿海优势开展海洋微藻生物能源方面的研究工作。

2009年3底，国家科技基础性工作专项重点项目“非粮柴油能源植物与相关微生物资源的调查、收集与保存”项目在广州启动实施。该项目拟在全国范围内开展非粮柴油能源植物和相关微生物资源的全面的科学考察、野外实地调查、相关数据资料的采集，摸清我国非粮柴油能源植物和相关微生物资源的家底，掌握能源植物和相关微生物资料的种类、分布、贮藏量、化学成分等科学资料和相关信息，提出重点开发的种类，为能源植物与微生物的研究和生物柴油产业的可持续发展提供支撑。

由于目前世界上绝大多数国家在微藻生物能源的研究开发上时间并不长，大部分的工作都是在最近几年刚刚开始。因而，“在微藻生物柴油开发方面，我国与发达国家相比差距并不明显，甚至处于领先地位。如何抓住当前的有利时机，整合优势资源，开发我国自己的微藻生物柴油技术，从而使我国在世界可再生能源研究领域占有一席之地，是我国政府、科研工作者和企业亟待思考和解决的问题，”甘中学这样说。

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[关键词] 薪柴；农村能源；综述

【中图分类号】 S71 【文献标识码】 A 【文章编号】 1007-4244（2014）07-003-2

一、农村能源背景

农村能源是农村地区的能源开发、供应、消费和管理以及各种农村用能问题，主要包括太阳能、生物质能、地热能、风能、小水电，多属于可再生能源。随着我国农村经济的发展，农村能源的利用除了上述之外还包括国家供应给农村地区的煤炭、电力、燃料油等商品能源。

目前我国农村传统能源结构主要依赖于当地的秸秆、薪柴等传统生物质能，能量的利用效率低，优质能源所占比例小。对山区贫困地区而言，能源消费以薪柴+秸秆+煤的混合型结构为主，生物质能占总消费量的82.8%，煤炭占12.0%。而在较发达的农村地区，能源的消费方式已由煤、薪柴为主，电为辅转变成“太阳能+电+煤”为主，液化气、薪柴为辅的消费结构。

在目前的农村能源利用现状中，还存在着一些不足。（1）能源利用上存在消费结构单一落后、薪柴利用缺乏规划、传统习惯制约等不足。（2）沼气等清洁能源使用比例小，太阳能等新型能源使用率较低。（3）农村生物质资源没有得到有效利用，有近51.9%的能源资源被浪费。

随着城乡一体化的推进，未来农村对能源的消费需求将会增加，能源消费的结构也将发生巨大变化。农村能源的消费前景将会朝着以下几方面转变：（1）农村能源消费结构由生物质一次能源主导型向商品能源主导型转变，商品能源的消费将以较快的速度增长，高电力和液化气将加速替代薪柴和煤炭等传统燃料。（2）农村可再生能源在未来国家能源体系中将占重要的地位，生物质能、太阳能、风能等将是今后农村生活能源利用的主要方向。（3）对保护区和山地农民来说，太阳灶和沼气建设是更好的方式。

二、薪柴燃烧的化学物理过程

生物质燃烧过程可分为起燃干馏、焰燃、闷烧三个阶段。燃烧情况与生物质的种类、器官部位、成熟程度、粉碎程度、生物质的含水量等有关。薪柴的燃烧是一个复杂的物理化学过程。随着温度的升高，薪柴先后经历干燥、热解、挥发分着火燃烧、木炭燃 烧、重碳氢化合物燃烧、燃尽等不同阶段。

（一）干燥阶段。初期随着燃烧的进行薪柴的水分不断蒸发，当温度达到100℃左右时，水分急剧蒸发直至薪柴燥。

（二）热解阶段。干燥后，薪柴开始热解并析出挥发性气体。当温度达到150-180℃时，木材中的半纤维素开始分解；当温度达到280-350℃时，纤维素、木质素开始分解。分解、析出挥发分后的剩余物中含有中间产物焦油和大量木炭。

（三）挥发分着火燃烧阶段。挥发分包括可燃性气体和非可燃性气体，挥发分中可燃物质在继续加热过程中与O2的化学反应急剧加快，形成明亮的黄色火焰。挥发分燃烧时，鉴于O2很难扩散到木炭表面木炭只能被加热而不能燃烧。

（四）木炭和重碳氢化合物燃烧阶段。挥发分基本烧完后，O2扩散到木炭表面上使木炭开始燃烧，并发出蓝色火焰，此时的温度约为500-580℃。当温度至780-850时℃，重碳氢化合物开始燃烧。

（五）燃尽阶段。木炭和重碳氢化合物燃烧完后，剩余的物质即为灰分。由于焦炭受到灰分包裹，空气较难渗透进入，故焦炭较难燃尽，最终残留余炭。

三、薪柴能源使用情况

（一）薪柴利用现状。目前农村生活用能中70-80%的燃料来源于薪柴。煤炭和薪柴共占到北京农村生活用能总量的90%以上，湖北农村生活用能以秸秆、薪柴为主。薪柴是自然保护区周边农户最为主要的能源，当地薪柴以自家采集为主，主要用途是做饭与取暖。多数农村地区能源主要依靠畜粪、柴草等生物质能，柴草占农村能源消费的36.78%。随着我国农村地区经济的发展和流通渠道的完善，薪柴占农村能源消费总量的比例逐渐降低，从1991年的29.0%下降到2005年的21.2%。

从林木薪柴的资源类型来看，林业生产采伐剩余物和林木抚育间伐量是其主要两大类型。巴卡小寨薪柴消耗中34.5%来源于人工薪炭林，14.5%来源于集体林，44.3%来源于自留山，6.7%来源于自然保护区。林木薪柴资源较丰富的省份是、四川、云南、黑龙江、内蒙古。陕西、甘肃、宁夏、青海四省区的薪柴资源分布不均。2004年重庆市全市森林覆盖率27.10%，薪炭林的年开发能力约191.99万吨。江苏省2005年可开发薪材约为327.16万吨。

尽管薪柴在农村能源结构中仍占据较大比例，但它的利用还存在着一些亟待解决的问题：（1）薪柴资源逐渐减少，由于薪炭林历经多年过量樵采薪柴资源逐年减少，单位面积产柴量降低。（2）薪柴资源分布不均，干旱和半干旱地区、半湿润的丘陵沟壑区以及人口密集的盆地、平原等地区对薪柴的开发利用比较困难。（3）薪柴利用方式单一，直接燃烧的效率太低，薪柴没有得到高效的利用。

（二）薪柴使用的优缺点。薪柴是一种便宜而清洁的能源，灰分低而且不含硫。薪炭林中绿色植物通过光合作用能把太阳能转化为生物能储存起来，因此薪炭林具有天然萌生能力，一旦种植后，可以多年受益。但作为常用的农村生活能源，薪柴还存在着一定的缺陷。

1.燃烧热效率低：薪柴直接燃烧的热效率十分低，一般只有10%-15%，这对资源造成了极大的浪费。

2.降低生态环境质量：过量砍伐薪柴会破坏土地植被，降低涵养水源的能力，加速土壤侵蚀，从而造成生态环境恶化。

3.占用劳动力：收集薪柴需要耗费大量的劳动时间和劳动力，从而产生劳动力占用问题。

4.破坏林木、植被：为了获得更多的薪柴能源，会发生乱砍乱伐，破坏森林的现象，尤其是一些珍贵树种和经济价值较高的品种也会被破坏。

5.遗留安全隐患：随处堆集薪柴，会造成居住环境的脏乱，容易诱发火灾、疾病等不安全隐患。

6.排放CO2：大量燃烧薪柴，容易引起大气污染，从而影响环境。1991-2001年我国每年因薪柴消耗排放的CO2约占全国每年CO2排放量的3%-5%。1996至2003年间，中国农村薪柴在传统利用方式下产生的CO2年均为24054.11万t。2001年至2007年，云南农村薪柴所排放的CO2年均新增分别为44.2、61.5、72.9、70.7、69.5、64.6和62.0万t。

（三）薪柴使用的影响因素。影响农村居民使用薪柴的因素有很多，主要有家庭特征、能源的可获得性、农村居民收入、地理特征、政策等。

1.能源的可获性。能源获得的难易程度是影响农村居民生活能源消费的重要因素。薪柴受资源禀赋的影响很显著；农民就地取材的习惯使薪柴成为其主要的生活能源。例如对保护区林缘社区村民来说，在生活能源消费中就以薪柴利用范围最大、用途最广。

2.家庭特征。农村居民生活能源的消费需求在很大程度上受到家庭特征的影响，如户主年龄、受教育程度、职业状况及家庭人口等。随着受教育程度的提高，相对于薪柴，农村居民更倾向于使用液化石油气。非农收入的增加会使薪柴的消费减少。

3.国家政策。不同政策下，农村生活能源的消费结构存在着很大的差异。国家对薪柴林种植的鼓励政策推动了农村地区薪柴消费的回升。而国家对农村沼气、太阳能利用技术的推广则会减少农村对薪柴的使用。

4.农村居民收入。农村生活能源消费结构与经济收入具有密切联系，农户的收入越高对生活质量的要求也相应更高，因此会选择清洁、高效的新能源；而收入低的贫困家庭所使用的生活能源结构中，薪柴占了较大的比例。

5.能源价格。能源初期使用成本是影响农村居民使用此能源的重要因素，新能源技术的成本较之传统能源往往较高，阻碍了农村居民使用高级能源。新能源技术的成熟可降低使用成本，增加农村居民对它的消费，从而对薪柴的使用产生较大的冲击。

四、薪柴资源的前景

薪柴能源的发展前景主要包括两方面：一是薪柴的进一步开发，二是清洁的替代能源的开发。

薪柴的进一步开发：薪柴作为农村主要的生物质能源之一，需要得到进一步的开发以便更好地利用。薪柴气化发电是相对洁净的利用方式，小规模薪柴气化发电比较适合于薪柴的分散利用，它投资较少，发电成本也低。薪柴固化成型技术能提高薪柴的燃烧效率，且便于运输和贮存，有较大的发展前景。

薪柴的替代能源开发：鉴于薪柴利用存在燃烧效率低、污染环境等问题，开发薪柴的清洁替代能源是不少人研究的重点。农村地区可供开发利用的可再生能源主要有太阳能、风能、小水电、地热能、生物质能等，从经济效益，生态效益，社会效益三方面来说沼气技术发展的前景十分广阔，秸秆沼气技术已经成熟并在不断推广。此外小水电技术、太阳能利用技术推广的速度也在不断增长。

五、小结

近年来，以薪柴为研究主体的文献较之往年越来越少，关于农村能源的研究重点正在往开发清洁的可再生能源不断转移。总结关于薪柴和农村能源的相关文献我们可得出以下四个主要结论：

1.目前，我国农村居民生活用能仍以秸秆、薪柴为主，大部分用于炊事和取暖。

2.在未来相当长的时期内，薪柴仍将是我国农村居民的主要生活用能之一。

3.我国农村地区传统生物质能源未来长期消费倾向于利用能源的气化、液化和固化技术，薪柴的进一步利用方式为薪柴固化、气化发电。

4.我国农村地区可利用的清洁可再生能源包括太阳能、风能、小水电、地热能、生物质能等；科学高效地开发利用生物质能源将成为未来解决我国农村能源环境问题的有力措施之一。

参考文献：

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[2]孙军，邹玲.木废料燃烧过程及其影响因素分析[J].工业锅炉，2002，（6）.

[3]徐晓刚.我国农村生活能源消费分析[D].北京：中国农业科学院，2008.

[4]马志强，朱永跃，高玉梅，洪涛.江苏省薪柴资源开发利用现状分析及对策探讨[J].生态经济，2009，（3）.

[5]张培栋，王刚.中国农村户用沼气工程建设对减排CO2、SO2的贡献――分析与预测[J].农业工程学报，2005，（12）.

[6]谢晓慧，林郁，李茂萱，孙玲.云南农村沼气建设与碳汇交易研究――基于减少薪柴消耗对减排CO2的贡献分析[J].西南农业学报，2008，（3）.

[7]王效华，胡晓燕.农村家庭能源消费的影响因素[J].农业工程学报，2010，（3）.

[8]陆慧，卢黎.农民收入水平对农村家庭能源消费影响的实证分析[J].财贸研究，2006，（3）.

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东北农业大学工程学院简介

东北农业大学是一所“以农科为优势，以生命科学和食品科学为特色，农、工、理、经、管等多学科协调发展”的国家“211工程”重点建设大学，是黑龙江省人民政府与农业部省部共建大学。东北农业大学工程学院始建于1948年8月，是学校建立最早、在学科建设和培养人才方面具有强大优势的农业工科学院。学院现设有：机械设计及制造工程系、农业机械化工程系、能源与动力工程系、管理科学与工程系和工程技术基础部。新能源科学与工程专业自2012年开始招生，依托于农业建筑环境与能源工程专业多年的建设经验与条件，立足于农业大学，结合自身的特色，以生物质能源、风能和太阳能为主要方向，培养服务于新能源产业，具备新能源工程基础理论与专业知识，能在新能源技术与装备领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作，具有创新精神、实践能力和创业精神的复合性研究应用型工程技术人才。

新能源科学与工程专业建设情况

学校的新能源科学与工程专业覆盖了生物质能、风能、太阳能等方面的内容，专业面较宽，有利于培养复合型人才，适应我国新能源产业发展现状以及人才需求特点，本科毕业生就业渠道宽广，符合我国“厚基础、宽口径”的本科人才培养方针，更深层次专业人才可以通过设置专业方向和研究生阶段解决。东北农业大学的新能源科学与工程专业侧重定位在“工程”上，依托东北农业大学工程学院深厚的工程背景，培养具有工程特色的新能源领域的人才。

明确人才培养目标

东北农业大学新能源科学与工程专业的人才培养目标是：培养服务于新能源产业，具备新能源工程基础理论与专业知识，有较高的道德和文化素质，能在新能源技术与装备领域从事研究与规划设计、装备开发与集成、经营与管理、教学与科研等方面工作，具有创新精神、实践能力和创业精神的复合性研究应用型工程技术人才。

与此对应的人才培养要求是：（1）有较扎实的自然科学基础知识和新能源工程专业所需的技术基础及专业知识，掌握分析问题、解决问题的科学方法，了解本专业工程技术的前沿和发展趋势。（2）具有较好的人文、艺术修养，勤奋进取、团结合作的工作精神。（3）掌握化学分析、热工基础、机械与工程设计、管理以及生物质能、风能、太阳能等新能源转换技术方面的知识与基本技能。（4）具有新能源工程技术与装备的科研、开发及应用等基本能力。（5）能阅读本专业外文文献，具备一定程度的写作与翻译能力；具有较强的计算机应用能力及文献检索基本技能。（6）具有较强的自学能力、创新意识和实践能力，综合素质高，具有基本开展科研工作的能力。

完善课程体系

明确的培养目标为合理制定课程体系提供了良好的基础。学校的新能源科学与工程专业，在课程体系上围绕着热能与动力工程、农业工程、环境科学与工程三个依托学科进行设置。基础课和专业基础课程主要包括：有机化学、生物化学、工程制图、工程热力学与传热学、流体力学、燃烧学，机械设计基础、能量有效利用、能源微生物等。由于农业类院校以生物质能为主要方向，因此在主干课程上加大了化学类课程比重，同时也兼顾了热工、流体和力学方面的课程，力争做到“厚基础”。专业课主要包括：新能源工程概论、生物质能工程、风能工程、太阳能工程、新能源装备设计、生物质能经济学。在新能源工程概论中重点介绍新能源的基础知识以及能源与环境等内容。专业课以生物质能、风能和太阳能三大新能源为主干课程，并配以装备设计和经济学方面的知识。使学生能重点掌握最主要的新能源的工程、装备和工艺等方面的知识和技能，实现“宽口径”的人才培养。

强化实验实践教学