當(dāng)今化石能源短缺，我國原油進(jìn)口對(duì)外依存度遠(yuǎn)超國際警戒線，環(huán)境污染不斷加重，積極尋找并發(fā)展低碳清潔的可再生能源成為社會(huì)發(fā)展總趨勢(shì)。作為可再生能源體系中第四大能源體的生物質(zhì)能是可再生能源中唯一可直接轉(zhuǎn)化為氣體燃料、液體燃料、固體燃料及化學(xué)品的能源，同時(shí)可以提供熱量和發(fā)電，其技術(shù)的突破對(duì)保障能源安全、減輕環(huán)境污染意義重大。河南省是農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)林剩余物儲(chǔ)量大，生物質(zhì)資源豐富，發(fā)展生物質(zhì)能有很大的潛力和優(yōu)勢(shì)。本文分析了河南省生物質(zhì)能源現(xiàn)狀、技術(shù)現(xiàn)狀和政策現(xiàn)狀，闡述了河南省生物質(zhì)能發(fā)展的綜合效益，凝練了河南省生物質(zhì)能源清潔高效發(fā)展模式，可為中部地區(qū)及全國的生物質(zhì)能源高效發(fā)展提供借鑒。

一 河南省生物質(zhì)能源概況

（一）河南省生物質(zhì)資源現(xiàn)狀

河南省是人口大省、農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)剩余物豐富，資源量全國第一，每年秸稈總量為8000多萬噸，約占全國總量的10%，河南省農(nóng)作物秸稈資源總蘊(yùn)藏量為897億噸，農(nóng)作物秸稈分布不均勻，各地市農(nóng)作物秸稈的能源密度也各不相同，其平均值為130噸/平方千米。《河南糧食生產(chǎn)核心區(qū)建設(shè)規(guī)劃》提出到2020年河南糧食產(chǎn)量將達(dá)到1300億斤，全省秸稈總量將達(dá)到9446萬噸。河南省林業(yè)廢棄物資源量充足，初步測(cè)算，河南省每年林業(yè)“三剩物”（采伐剩余物、造材剩余物、木材加工剩余物）總量約為300萬噸。全省能源林基地潛力巨大，荒山、荒坡、灘涂等宜林面積廣闊，總量達(dá)到1084萬畝。根據(jù)《河南省林業(yè)生態(tài)省發(fā)展規(guī)劃》和河南省林業(yè)廳能源林建設(shè)規(guī)劃，2020年規(guī)劃建設(shè)能源林780萬畝。全省生物質(zhì)能資源合計(jì)約380萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，可充分發(fā)揮河南省農(nóng)作物秸稈資源豐富的優(yōu)勢(shì)。

河南省農(nóng)作物秸稈總體上分布不均（見圖1），從地域分布上看，南陽、周口、駐馬店的秸稈生物質(zhì)能蘊(yùn)藏潛力量較大，三地的總數(shù)占到全省的35.3%，其次是信陽、商丘、新鄉(xiāng)、安陽和開封等地；濟(jì)源、三門峽和鶴壁為分布最少的地區(qū)。

圖1 河南省生物質(zhì)資源分布

（二）河南省生物質(zhì)能利用技術(shù)現(xiàn)狀

河南省生物質(zhì)能利用技術(shù)及規(guī)模水平方面基本走在了全國的前列，河南省建立發(fā)展了一批在生物質(zhì)能源研發(fā)方面具有較強(qiáng)實(shí)力的科研機(jī)構(gòu)和高校，從事生物質(zhì)能研發(fā)和產(chǎn)業(yè)推廣的企業(yè)上百家，生物質(zhì)能產(chǎn)品總產(chǎn)值超過100億元，折合標(biāo)煤達(dá)420多萬噸。目前，生物質(zhì)能利用技術(shù)及規(guī)模水平方面達(dá)到國內(nèi)先進(jìn)水平，其中燃料乙醇、沼氣和秸稈成型燃料等技術(shù)和裝備居國內(nèi)領(lǐng)先地位，為河南生物質(zhì)能源規(guī)?；煤彤a(chǎn)業(yè)發(fā)展以及河南生態(tài)文明建設(shè)提供了重要的技術(shù)支撐。

固體成型燃料技術(shù)：秸稈等松散的農(nóng)林廢棄物在一定的溫度、濕度和壓力條件下，擠壓出具有一定形狀、較大密度的成型燃料，一般分為顆粒狀、塊狀和棒狀三類。固體成型燃料具有成本低、燃燒性能好、能效高、便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸?shù)葍?yōu)點(diǎn)，可用于冬季供熱采暖，替代燃煤燃油燃?xì)夤I(yè)鍋爐，采用固體成型燃料替代煤炭，能夠減少污染，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。近年來，以河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托發(fā)展的生物質(zhì)固體成型燃料的發(fā)展起到很好的推動(dòng)作用，目前該實(shí)驗(yàn)室在生物質(zhì)致密成型燃料技術(shù)方面，深入研究了生物質(zhì)成型壓縮過程中的機(jī)理，為降低能耗和提升效率尋找進(jìn)一步的突破。

生物質(zhì)液體燃料技術(shù)：生物質(zhì)通過熱解、裂解、液化、水（醇）解、發(fā)酵等技術(shù)可以轉(zhuǎn)化為液體燃料生物油，生物油經(jīng)進(jìn)一步的加氫脫氧提質(zhì)可以制備生物柴油，可以替代由化石能源制取的汽柴油，是可再生能源開發(fā)利用的重要方向。近年來，河南省在生物質(zhì)液體燃料發(fā)展上取得了可喜的成績，以河南省生物質(zhì)能源重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為依托發(fā)展了生物質(zhì)水解制備液體燃料技術(shù)，已形成示范技術(shù)，為河南省大力發(fā)展液體燃料技術(shù)提供了技術(shù)支撐。此外，南陽天冠30萬噸燃料乙醇生產(chǎn)線，為我國化石能源的替代做出突出貢獻(xiàn)，也可提供穩(wěn)定的燃料乙醇的供應(yīng)，從而有力地保障車用乙醇汽油試點(diǎn)工作。

生物質(zhì)氣化技術(shù)：生物質(zhì)氣化技術(shù)包括生物沼氣、生物質(zhì)氣化制氣、生物質(zhì)粗合成氣重整、生物質(zhì)合成氣以及生物質(zhì)合成氣制備低碳醇醚等技術(shù)，其中鄭州大學(xué)、河南農(nóng)業(yè)大學(xué)等高校在生物質(zhì)氣化技術(shù)研發(fā)方面不斷研究，取得了一定的突破，為河南省大力發(fā)展生物質(zhì)氣化技術(shù)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（三）河南省生物質(zhì)能源政策現(xiàn)狀

河南省政府一直將生物質(zhì)能作為全省能源戰(zhàn)略的一個(gè)重要組成部分，農(nóng)村能源政策不僅可以改善農(nóng)村環(huán)境，提高農(nóng)民的生活質(zhì)量，有效緩解能源供應(yīng)壓力，優(yōu)化全省能源結(jié)構(gòu)，也為生態(tài)文明建設(shè)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。2010年4月1日實(shí)施的修正后的《中華人民共和國可再生能源法》對(duì)保障性收購、資金支持等可再生能源發(fā)展中的熱點(diǎn)問題作出了明確規(guī)定，有利于沼氣和秸稈發(fā)電技術(shù)的大規(guī)模推廣。在《中華人民共和國可再生能源法》的框架下，河南省發(fā)展和改革委員會(huì)等有關(guān)部門相繼制定了《生物質(zhì)能的中長期發(fā)展的總量目標(biāo)》，并為貫徹2015年2月16日發(fā)布的《河南省2015年度藍(lán)天工程實(shí)施方案》，改善大氣環(huán)境質(zhì)量，推進(jìn)生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用，省財(cái)政廳通過各級(jí)財(cái)政部門在生物質(zhì)能領(lǐng)域開展清潔發(fā)展委托貸款業(yè)務(wù)。生物質(zhì)液體燃料和生物質(zhì)發(fā)電等生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)可以提供一般不超過3年的貸款支持，但有些項(xiàng)目，如投資回收期長或公益性項(xiàng)目，貸款期限可適當(dāng)延長到5年，且貸款利率下浮15%。將配額制政策引入生物質(zhì)液體燃料和發(fā)電項(xiàng)目中，逐步實(shí)施政府管制下的市場機(jī)制，增加石油企業(yè)和電力企業(yè)中生物質(zhì)能源的供應(yīng)，為生物質(zhì)能源的大規(guī)模利用創(chuàng)造條件。

二 河南省生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿Ψ治?/p>

河南省生物質(zhì)資源豐富，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)有很大的發(fā)展?jié)摿?，尤其是在企業(yè)增效、農(nóng)民創(chuàng)收、節(jié)能減排、散煤替代、就業(yè)拉動(dòng)、生態(tài)文明建設(shè)和環(huán)境保護(hù)方面意義重大。本部分從案例出發(fā)，重點(diǎn)對(duì)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的生產(chǎn)效益潛力、燃料利用潛力和綜合效率潛力進(jìn)行剖析。

（一）生產(chǎn)效益潛力

以生物質(zhì)固體成型燃料為例，生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)企業(yè)，在企業(yè)創(chuàng)收、拉動(dòng)附近農(nóng)民就業(yè)、散煤替代和溫室氣體減排等方面意義重大。例如，河南汝州建立了年產(chǎn)量達(dá)5萬噸生物質(zhì)成型燃料的生產(chǎn)基地，每年為企業(yè)增加凈收入達(dá)400多萬元，年替代標(biāo)煤2.5萬噸，減少溫室氣體排放5.5萬噸、二氧化硫排放500噸；同時(shí)，消耗的秸稈每年為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收1000多萬元，解決勞動(dòng)就業(yè)300多人。該基地促進(jìn)了秸稈等生物質(zhì)能源的規(guī)?；?，對(duì)促進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、建設(shè)美麗鄉(xiāng)村具有重要的意義，社會(huì)、生態(tài)效益巨大（見圖2）。

圖2 河南汝州生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)基地

（二）燃料利用潛力

生物質(zhì)制備液體燃料發(fā)展空間大，尤其是我國E10乙醇汽油到2020年全覆蓋目標(biāo)的提出，對(duì)乙醇等液體燃料的需求增大。發(fā)展非糧乙醇（如秸稈乙醇），一方面可有效解決秸稈露天焚燒帶來的環(huán)境污染難題，另一方面可以有效緩解糧食乙醇與人爭糧的困境。以河南天冠為例，河南天冠建成了國內(nèi)首個(gè)15萬噸秸稈乙醇示范區(qū)，建成了國內(nèi)首個(gè)纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)示范生產(chǎn)線，成功構(gòu)建了纖維素乙醇原料保障體系，填補(bǔ)了我國纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)化工藝與設(shè)備的研發(fā)空白，創(chuàng)建了基于纖維素乙醇的生物質(zhì)能源與農(nóng)業(yè)融合新模式，實(shí)現(xiàn)了秸稈發(fā)電、秸稈沼氣、秸稈乙醇和秸稈還田的綜合效益，極大地促進(jìn)了“三化”的協(xié)調(diào)科學(xué)發(fā)展，也為我國的能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和新農(nóng)村建設(shè)提供了一個(gè)優(yōu)秀模式。目前，纖維素乙醇整體技術(shù)水平國際先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)成本基本與糧食乙醇持平，即將在全省推廣，進(jìn)而輻射全國。

纖維素乙醇技術(shù)的突破及其產(chǎn)業(yè)化運(yùn)行，彌補(bǔ)了利用非糧原料制取液體燃料的空白，可以有效替代化石能源，且生態(tài)、環(huán)保、節(jié)能、減排等綜合效應(yīng)顯著。

（三）綜合效益潛力

每年如果把河南省的2000萬噸秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物用作生物質(zhì)能源，可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收40億元，覆蓋農(nóng)民1000多萬人，人均增收約400元，可滿足5萬～10萬人就業(yè)，對(duì)農(nóng)業(yè)大省經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變起到積極的作用。生物質(zhì)的能源規(guī)?；?，具有雙向清潔作用，以秸稈為例，如果不被利用就難免被就地焚燒，隨意焚燒時(shí)會(huì)釋放大量的二氧化碳，導(dǎo)致大氣中二氧化硫、二氧化氮、可吸入顆粒物3項(xiàng)污染指數(shù)明顯升高，還會(huì)引起非常明顯的霧霾現(xiàn)象，危害人體健康，影響航空、高速等的正常運(yùn)營，2000萬噸的秸稈可替代標(biāo)準(zhǔn)煤約1000萬噸，減排二氧化碳2600萬噸，減排二氧化硫20萬噸。這些農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源，一方面大大緩解了農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)隨意焚燒帶來的空氣污染，另一方面替代了化石能源，起到節(jié)能減排的作用。農(nóng)業(yè)廢物資源的能源化利用促進(jìn)其規(guī)?；?，對(duì)促進(jìn)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)、低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展具有重要的意義（見表1）。

表1 河南省生物質(zhì)能源發(fā)展綜合效益分析

三 河南省生物質(zhì)能源清潔高效發(fā)展模式

（一）“秸-收-儲(chǔ)-運(yùn)”全產(chǎn)業(yè)鏈模式

農(nóng)業(yè)廢棄物是木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)最重要的組成部分，河南省農(nóng)業(yè)廢棄物資源量豐富，是一筆巨大的可再生資源，把大量的農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化為液體燃料及高值化學(xué)品是生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化的核心技術(shù)，也是河南能源革命和生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵因素。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和億萬農(nóng)民密切相連，該產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ?，為?shí)現(xiàn)精準(zhǔn)脫貧、保障河南省尤其是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的任務(wù)提供了有效途徑。

農(nóng)村廢棄物的典型特征是分布廣而散，能源密度低，收獲季節(jié)性強(qiáng)，故收集困難，且運(yùn)輸和儲(chǔ)存成本高，難以實(shí)現(xiàn)大規(guī)模的推廣應(yīng)用，且由于生物質(zhì)種類不同、液體燃料轉(zhuǎn)化技術(shù)及利用方式不同，有必要建立一套完善的秸稈類農(nóng)業(yè)廢棄物從原料的生產(chǎn)到收集-運(yùn)輸，再到轉(zhuǎn)化利用的全鏈條技術(shù)，實(shí)現(xiàn)秸稈的清潔高效利用。

圖3 秸稈綜合化利用整體路線

建立“種子-幼苗-果實(shí)-秸稈-收集-儲(chǔ)存-運(yùn)輸-轉(zhuǎn)化-利用”的全生命周期分析和綜合利用系統(tǒng)，其整體工藝如圖3所示。在此環(huán)節(jié)，建立以秸稈經(jīng)紀(jì)人為主體的秸稈收儲(chǔ)運(yùn)模式，秸稈經(jīng)紀(jì)人將分散在農(nóng)戶地里的秸稈收集加工后再運(yùn)往生物質(zhì)能源利用企業(yè)。預(yù)處理后的農(nóng)業(yè)廢棄物在生物質(zhì)能源利用企業(yè)經(jīng)水解、醇解、熱解、酶解、發(fā)酵、氣化再間接液化等技術(shù)制備液體燃料，粗合成的液體燃料經(jīng)萃取、蒸餾、分離提純制備生物油、生物柴油、醇類燃料、乙酰丙酸等液體燃料，其中乙酰丙酸可進(jìn)一步經(jīng)過酯化反應(yīng)和加氫反應(yīng)制備乙酰丙酸酯類燃料及高值化學(xué)品戊內(nèi)酯等，用作交通燃料及供熱發(fā)電。

（二）“秸-氣-醇”能源化模式

國家發(fā)改委、國家能源局、財(cái)政部等15個(gè)部委于2017年9月聯(lián)合印發(fā)了《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》，該實(shí)施方案指出，到2020年全國范圍將推廣使用車用乙醇汽油，基本實(shí)現(xiàn)全覆蓋。推廣E10乙醇汽油有助于減緩對(duì)石油資源的依賴，促進(jìn)農(nóng)業(yè)發(fā)展，在二氧化碳減排、降霾及大氣污染治理中發(fā)揮重要作用。

生物燃料乙醇生產(chǎn)的三大類原料為以薯類和谷類為主的淀粉質(zhì)原料，以甘蔗、甜高粱為主的糖質(zhì)原料和以秸稈、籽殼為主的纖維類原料。在可持續(xù)發(fā)展和“不與人爭糧，不與糧爭地”的原則下，E10乙醇汽油戰(zhàn)略的提出為秸稈類非糧原料生產(chǎn)燃料乙醇的大規(guī)模生產(chǎn)迎來了契機(jī)，同時(shí)也提出了挑戰(zhàn)。

木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)能利用目前仍存在以下技術(shù)瓶頸：①缺乏對(duì)生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)的機(jī)理機(jī)制過程清晰的認(rèn)識(shí)；②缺失生物質(zhì)組分清潔高效分離技術(shù)；③生物質(zhì)能源利用離工程化利用還有很大差距，處于起步階段。所以，以木質(zhì)纖維素為原料的生物質(zhì)液體燃料開發(fā)還有很多技術(shù)難題需要攻克，也是全球研發(fā)的難點(diǎn)和熱點(diǎn)問題（見圖4）。

圖4 生物質(zhì)醇類燃料能源化利用路線

因此，需建立以纖維素類生物質(zhì)為原料的高效熱解氣化制備高值燃?xì)?，生物質(zhì)燃?xì)忾g接液化合成低碳混合醇，混合醇與汽柴油復(fù)配的關(guān)鍵技術(shù)與整體工藝產(chǎn)業(yè)鏈。建立生物質(zhì)氣化燃料的高效成型預(yù)處理技術(shù)及裝備，生物質(zhì)成型燃料高效熱解氣化、燃?xì)飧咝艋摮褂图夹g(shù)及設(shè)備，生物質(zhì)合成氣催化重整工藝體系及合成氣的成分的有效調(diào)整及控制技術(shù)，低碳混合醇高效制備清潔分離系統(tǒng)及汽柴油復(fù)配技術(shù)。建立一定規(guī)模的纖維素類生物質(zhì)醇類燃料示范工程，實(shí)現(xiàn)農(nóng)林廢棄物的能源化利用。

（三）“秸-油-化學(xué)品”資源化模式

“秸稈-生物油-化學(xué)品”資源化利用不僅有利于緩解環(huán)境污染現(xiàn)狀，有效替代化石能源，更是循環(huán)經(jīng)濟(jì)、農(nóng)村能源革命及生態(tài)文明建設(shè)要求下的必然產(chǎn)物。

以生物質(zhì)資源為原料定向液化制備生物汽油、生物柴油和生物航油等清潔液體燃料并聯(lián)產(chǎn)高附加值化學(xué)品。建立以生物質(zhì)資源為基礎(chǔ)到生物液體燃料再到高值化學(xué)品的關(guān)鍵技術(shù)和整體工藝裝備產(chǎn)業(yè)鏈，涉及生物質(zhì)原料的清潔預(yù)處理技術(shù)及裝備，生物質(zhì)液體燃料高效催化轉(zhuǎn)化技術(shù)及裝備，液體燃料低能耗分離系統(tǒng)，高值化學(xué)品的催化合成關(guān)鍵技術(shù)及設(shè)備，高效催化劑的制備等技術(shù)（見圖5）。

圖5 生物質(zhì)高值化學(xué)品資源化利用路線

建立以生物質(zhì)資源為基礎(chǔ)定向液化制備生物液體燃料（生物汽油、生物柴油、生物航油）并聯(lián)產(chǎn)高附加值化學(xué)品的關(guān)鍵技術(shù)和整體工藝產(chǎn)業(yè)鏈，可逐漸替代對(duì)化石能源的需求，減輕對(duì)環(huán)境的壓力。

（四）“秸-熱電聯(lián)共”產(chǎn)業(yè)化模式

隨著散煤的替代和低碳能源政策的落實(shí)，生物質(zhì)熱電聯(lián)供技術(shù)將成為主要的利用形式之一，有很大的發(fā)展前景。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是國際上生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展最快也是最成熟的技術(shù)之一，更是最有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生物質(zhì)利用形式。在生物質(zhì)發(fā)電方面，與國外技術(shù)相比，國內(nèi)缺乏先進(jìn)燃燒技術(shù)優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件，集成控制系統(tǒng)特別是智能化操作系統(tǒng)及相關(guān)的過程感知、評(píng)判、預(yù)警、調(diào)控等應(yīng)用配件主要依賴進(jìn)口，發(fā)電效率存在較大差距，混燃發(fā)電由于缺乏政策和監(jiān)測(cè)技術(shù)而發(fā)展極其遲緩（見圖6）。

圖6 生物質(zhì)熱電產(chǎn)業(yè)化利用路線

因此，需要建立以生物質(zhì)成型燃料為原料高效燃燒后的蒸氣進(jìn)行熱電聯(lián)供產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)體系，并建立一定規(guī)模的生物質(zhì)成型燃料智能化供熱系統(tǒng)，生物質(zhì)成型燃料混燃發(fā)電系統(tǒng)及在混燃發(fā)電系統(tǒng)中的生物質(zhì)燃燒量計(jì)量檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)。實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能源的清潔供暖和高效供電，加快農(nóng)林廢棄物的可持續(xù)利用步伐。

（五）“畜禽糞污-沼氣工程”綜合化模式

河南省是全國的畜牧業(yè)大省，畜禽糞污一直是河南農(nóng)村面臨的比較頭疼的難題，處理不當(dāng)不但污染環(huán)境，還影響了鄉(xiāng)村容貌。迫于建設(shè)美麗鄉(xiāng)村的內(nèi)在要求和“三農(nóng)問題”的解決，迫切需要建立“畜禽糞污-沼氣工程”綜合化利用生態(tài)模式。

該模式屬于分散收集+集中處理，摒棄傳統(tǒng)的一家一戶小單位沼氣的原料不穩(wěn)、技術(shù)粗放的做法，建立了適宜規(guī)模的沼氣工程點(diǎn)，回收最佳經(jīng)濟(jì)半徑內(nèi)的畜禽糞污進(jìn)行集中無害化處理及有機(jī)肥的生產(chǎn)，再將產(chǎn)出的沼氣集中供應(yīng)給農(nóng)戶，實(shí)行沼氣利用，沼渣沼液還田（見圖7）。此模式不僅解決了畜禽糞污的污染問題，又給農(nóng)民提供了便宜清潔的能源，還為農(nóng)田提供有機(jī)肥料，可謂一舉多得。該模式將粉碎的畜禽糞污集中收集起來，在第三方沼氣工廠統(tǒng)一進(jìn)行無害化處理及再加工，構(gòu)成了完整的畜禽糞污收儲(chǔ)運(yùn)和再資源化利用的技術(shù)服務(wù)體系。

圖7 生物質(zhì)沼氣工程綜合化利用路線

四 2019年河南省生物質(zhì)能源行業(yè)發(fā)展形勢(shì)展望

（一）燃料乙醇商業(yè)化

《關(guān)于擴(kuò)大生物燃料乙醇生產(chǎn)和推廣使用車用乙醇汽油的實(shí)施方案》要求到2020年全國范圍內(nèi)基本實(shí)現(xiàn)E10乙醇汽油全覆蓋，2025年力爭實(shí)現(xiàn)纖維素乙醇規(guī)模化生產(chǎn)，形成較為完善的市場化運(yùn)行機(jī)制，使得燃料乙醇的行業(yè)需求和市場潛力增大。河南天冠集團(tuán)的年產(chǎn)30萬噸燃料乙醇生產(chǎn)線是國內(nèi)最大級(jí)別的燃料乙醇示范工程，也是河南省工業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的標(biāo)志性成果，為河南省的能源替代戰(zhàn)略做出突出貢獻(xiàn)，還可作為河南省生物質(zhì)能源利用的示范樣板工程在全省進(jìn)行推廣，為燃料乙醇向商業(yè)化邁進(jìn)保駕護(hù)航。燃料乙醇的市場需求必將推動(dòng)河南省生物質(zhì)能源技術(shù)的變革，未來燃料乙醇將走向商業(yè)化。

（二）微藻柴油規(guī)?；?/p>

隨著環(huán)境污染的加重和對(duì)生物質(zhì)能源研究的深入，微藻柴油作為新型的能源燃料具有巨大的發(fā)展?jié)摿?，且隨著石油價(jià)格的提升，該產(chǎn)業(yè)有著廣闊的發(fā)展前景。與農(nóng)作物相比，微藻能源燃料生產(chǎn)過程占地少，產(chǎn)油量是傳統(tǒng)生物燃料的10～100倍，其生產(chǎn)和降解過程可以實(shí)現(xiàn)二氧化碳的零排放，在環(huán)保方面意義重大。產(chǎn)油微藻的高效篩選和培育及油脂的高度純化技術(shù)的攻克，可實(shí)現(xiàn)微藻柴油技術(shù)的規(guī)模化生產(chǎn)。但是，河南省微藻柴油技術(shù)起步較晚，目前仍處于實(shí)驗(yàn)室研究開發(fā)階段，在未來河南省生物質(zhì)能源發(fā)展中，微藻能源將成為生物柴油燃料的重要組成部分。

（三）生物航煤領(lǐng)跑化

隨著生物航空燃料在商業(yè)客機(jī)上試驗(yàn)成功，為生物質(zhì)向高品位航空燃料的轉(zhuǎn)化指明了方向，也標(biāo)志著我國在生物航空液體燃料的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用方面取得了重大突破。生物航煤的原料很豐富，如餐飲廢油、微藻油、動(dòng)物脂肪、棕櫚油和麻風(fēng)子油等植物性油脂。與石化基航空煤油相比，生物航煤在全生命周期中碳減排可減少50%以上。作為動(dòng)植物油脂等廢物資源豐富的河南省應(yīng)加大生物航煤的研發(fā)和技術(shù)推廣力度，繼續(xù)保持國際領(lǐng)先地位，占領(lǐng)國際制高點(diǎn)，同時(shí)需降低纖維素類制取生物航油成本，建立示范裝置，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化推廣應(yīng)用。

（四）生物燃?xì)猱a(chǎn)業(yè)化

生物質(zhì)燃?xì)庾鳛橐环N綠色低碳能源，具有彌補(bǔ)天然氣缺口的優(yōu)勢(shì)，還具有處理有機(jī)廢棄物、生產(chǎn)清潔能源、保護(hù)環(huán)境的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，是實(shí)施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、實(shí)現(xiàn)農(nóng)村能源革命、建設(shè)生態(tài)文明的重要和必不可少的戰(zhàn)略抓手。目前，生物質(zhì)燃?xì)饧夹g(shù)和產(chǎn)業(yè)化是生物質(zhì)能源領(lǐng)域發(fā)展最好、最成熟的方向。發(fā)展生物質(zhì)燃?xì)獾幕A(chǔ)在農(nóng)村，而河南農(nóng)村秸稈基數(shù)大，集中發(fā)展生物沼氣工程及凈化提純技術(shù)，開放高效發(fā)酵菌種和酶產(chǎn)品，提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性為河南省農(nóng)村秸稈發(fā)展的總趨勢(shì)。中小型的生物沼氣普遍存在效率低等問題，未來河南生物燃?xì)夤こ檀笮突D(zhuǎn)型勢(shì)在必行。

（五）生物發(fā)電市場化

西方國家都在大力發(fā)展秸稈等生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)，對(duì)于生物質(zhì)資源豐富的河南省來說，發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)前景廣闊，同時(shí)可以彌補(bǔ)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電不穩(wěn)定等缺點(diǎn)，形成多能互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展的態(tài)勢(shì)。發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，實(shí)施散煤替代，可顯著減少碳氧化物、氮氧化物、硫氧化物的排放，減輕環(huán)境污染。因此，未來河南省生物質(zhì)發(fā)電占可再生能源的結(jié)構(gòu)將會(huì)不斷上升，生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量占可再生能源發(fā)電裝機(jī)容量比重也會(huì)增大，分布式熱電聯(lián)產(chǎn)將成為主要方向。目前，常規(guī)的生物質(zhì)發(fā)電形式有三種，分別為直接燃燒發(fā)電、氣化發(fā)電、混燃發(fā)電，未來混燃發(fā)電將是生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的主流方向，隨著生物質(zhì)混燃發(fā)電中生物質(zhì)燃燒量計(jì)量檢測(cè)和監(jiān)控技術(shù)的攻克，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)將步入市場化的軌道。

五 河南省生物質(zhì)能源行業(yè)發(fā)展建議

（一）制定生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃，推動(dòng)能源優(yōu)化升級(jí)

為了生物質(zhì)能源穩(wěn)步有序發(fā)展，建議制定詳細(xì)的生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃和具體的指標(biāo)要求，促進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展。對(duì)生物質(zhì)資源分布進(jìn)行詳細(xì)評(píng)估和調(diào)研，確定生物質(zhì)能源在可再生能源乃至整個(gè)能源體系中的地位和作用。確定生物質(zhì)能源技術(shù)利用專項(xiàng)課題，促進(jìn)生物質(zhì)能源利用技術(shù)的攻克，為社會(huì)各方提供能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的“路線圖”。

（二）加大生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新研發(fā)力度，突破技術(shù)瓶頸

加強(qiáng)生物質(zhì)能源技術(shù)的原始創(chuàng)新、集成創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新，建立以生物質(zhì)資源為基礎(chǔ)的定向液化制備清潔液體燃料并聯(lián)產(chǎn)高附加值化學(xué)品的關(guān)鍵技術(shù)和整體工藝開發(fā)。建立生物質(zhì)成型燃料定向氣化制備高值燃?xì)?，高值燃料間接液化合成低碳混合醇及低碳混合醇與成品油復(fù)配關(guān)鍵技術(shù)與整體工藝開發(fā)。建立生物質(zhì)成型燃料高效燃燒熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能的清潔供暖和高效供電，突破生物質(zhì)能氣、液、固、電轉(zhuǎn)化效率及分離等技術(shù)瓶頸，推進(jìn)生物質(zhì)秸稈清潔能源利用示范縣“集中布局-整縣推進(jìn)”模式的建立，加快生物質(zhì)能分布式利用及產(chǎn)業(yè)向著集約化綜合高效方向發(fā)展，把技術(shù)創(chuàng)新作為提升產(chǎn)業(yè)綜合競爭力的重要手段，積極提升河南生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的整體技術(shù)水平。

（三）建立分布式能源低碳網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，提升綜合利用水平

發(fā)展生物質(zhì)能源要重視整體利用和分散利用相結(jié)合，因地制宜，多途徑多角度提升生物質(zhì)能源的綜合利用程度。河南生物質(zhì)能源的發(fā)展離不開當(dāng)?shù)氐木唧w條件，而河南省人口多，各地區(qū)的自然資源、社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平差異大，生物質(zhì)能源發(fā)展需結(jié)合各地區(qū)生物質(zhì)資源的區(qū)域特征，因地制宜，構(gòu)建可持續(xù)發(fā)展的分布式低碳能源網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，倡導(dǎo)多能互補(bǔ)協(xié)同發(fā)展。

（四）構(gòu)建生物質(zhì)能行業(yè)準(zhǔn)入標(biāo)準(zhǔn)，建立產(chǎn)品質(zhì)量體系

對(duì)從事生物質(zhì)能源利用的企業(yè)在生物質(zhì)制備燃料及化學(xué)品的生產(chǎn)和銷售環(huán)節(jié)制定詳細(xì)的標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)生物質(zhì)能源利用企業(yè)提高生產(chǎn)效率，提升企業(yè)的發(fā)展空間。積極支持生物質(zhì)能源利用企業(yè)并購重組，提升經(jīng)營規(guī)模，提高能效。建立生物質(zhì)能源燃料及化學(xué)品的檢驗(yàn)中心，對(duì)生物質(zhì)資源制備的多形態(tài)燃料及化學(xué)品進(jìn)行合理分析與檢測(cè)，給出質(zhì)量檢驗(yàn)報(bào)告，促進(jìn)生物質(zhì)能源利用企業(yè)的良性發(fā)展。

（五）推動(dòng)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)市場化，加大人才培養(yǎng)力度

充分發(fā)揮具有生物質(zhì)能研發(fā)優(yōu)勢(shì)和產(chǎn)業(yè)推廣的科研院所、高校及企業(yè)在技術(shù)領(lǐng)域的互促互進(jìn)作用，不斷推動(dòng)生物質(zhì)能技術(shù)的推廣和研發(fā)成果的產(chǎn)業(yè)化、市場化。高度重視對(duì)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的相關(guān)人才的培養(yǎng)，并建立專門的團(tuán)隊(duì)和平臺(tái)。鼓勵(lì)生物質(zhì)能源企業(yè)培訓(xùn)與高校教育相結(jié)合，以科研院所與企業(yè)合作的形式培養(yǎng)生物質(zhì)能源專業(yè)人才，在高校設(shè)立與生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展相關(guān)的專業(yè)，培養(yǎng)生物質(zhì)能源方面專業(yè)人才。對(duì)于生物質(zhì)能源領(lǐng)域的研究人員、掌握技術(shù)或工藝流程的工人及企業(yè)有經(jīng)驗(yàn)的管理人員，應(yīng)給予高度重視，重點(diǎn)培養(yǎng)，使之成為滿足河南省生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要人才。