能源危机与生物能源

能源危机与生物能源

摘要：随着世界经济的发展，各国对能源的需求越来越大，世界范围内第三次爆发了石油煤炭为主的能源危机。伴随着能源危机的爆发，我国是世界能源生产大国同时也是能源消费大国,必然受到其影响。只要能源危机的根源未得到解决，随着世界经济的复苏，能源供求矛盾将更为突出，未来中国必须发展重要的新能源——生物能源。而科学地发展生物能源，是我国解决未来能源问题的一条重要出路。

关键词：能源，能源危机，生物能源

能源与人类社会息息相关,能源对经济社会发展的重大作用不亚于人类对粮食、空气、水的依赖程度。能源危机而随之而出现。针对现今的“能源危机”， 对其进行思考及我国关于缓解能源危机的对策显得尤为重要。新能源的发展迫在眉睫，而生物能源仿佛黑夜里的明灯，给我们指引了一条出路。

1.能源危机

1．1 什么是能源？

能源其本意是指能量的来源现在我们用这个词不是指它的本意,而是指产生能量的各种物质。所谓能量,就是物质能够做功的能力。它的基本类型有太阳能、风能、水能、海洋能、地热能、矿物能、原子能、生物能等等。人类从自然界中直接取得的具有能量的物质如煤炭、石油、核燃料、水、风、生物体等,或从这些物质中再加工制造出的新物质如焦炭、煤气、液化气、煤油、柴油、电、沼气等,都属于能源。目前,能源这个词已经变成了燃料和热、电等的简称[1]。

1．2常说的“能源危机”是指什么？

能源危机是指因为能源供应短缺或是价格上涨而影响经济。这通常涉及到石油、电力或其他自然资源的短缺。能源危机通常会造成经济衰退。从消费者的观

点，汽车或其它交通工具所使用的石油产品价格的上涨降低了消费者的信心和增加了他们的开销。

世界能源危机发生在20世纪70年代。二次大战后,特别是20世纪50年代中期至20世纪70年代初期,此间,世界工业发达国家在廉价石油的特殊历史条件下,先后完成了以煤为主到以石油为主的能源转换,促进了许多工业发达国家的经济起飞,而经济起飞又对石油需求迅猛增加。由于开采、加工、运输等条件赶不上需求,在20世纪70年代先后两次暴发了世界性以石油为主的能源危机。进入20世纪80年代末期的为争夺石油的“两伊”战争、伊拉克对科威特之战,21世纪初的以美国为首的多国对伊拉克之战,至使大量油田毁坏。一些石化嫩料资源的枯竭,经济发展对能源需求的猛增,再加上能源消费结构的改变等原因,在世界范围内再度暴发能源危机。这次的能源危机不仅主要是石油,在一些国家地区煤炭以及电力都加人到危机的行列,只是危机的程度不同而已[1]。

2.真正意义上的“能源危机”会发生吗？

人们常说的“能源危机”只是常规能源煤炭、石油能源品种的危机,真正意义上的“能源危机”从理论上讲是不存在的,因为“能源”包括的品种范围无穷大,能源品种是一个“不断发现、不断消耗、又不断发现”的过程。随着科技进步,一些旧的能源产品消耗掉,一些新的能源品种还会源源不断的加人到能源行列中。如果拢统地说世界发生了“能源危机”,显然是不能成立的。但是,认为不存在任何能源资源枯竭的认识,也是有害的,因为具体到任何一种能源品种也有枯竭之时。在以石油、煤炭以及水电、天然气、核电等为主要常规能源,在现有科技水平、能源可开采经济价值水平制约等条件下,石油、煤炭、天然气等常规能源的储量和可开采量是有限度的,特别是在新的能源品种发明、发现速度慢于常规能源消耗速度的情况下,所谓的“能源危机”还是可能发生的。在这种意义上“能源危机”也就是石油、煤炭的危机的简称[1]。

3.生物能源是解决当今能源危机的重要途径

3．1 什么是生物能源？

生物能源（又称绿色能源）是指从生物质得到的能源，它是人类最早利用的

能源。古人钻木取火、伐薪烧炭，实际上就是在使用生物能源。但是通过生物质直接燃烧获得能量是低效而不经济的。随着工业革命的进程，化石能源的大规模使用，生物能源逐步被以煤和石油天然气为代表的化石能源所替代。

“万物生长靠太阳”，生物能源是从太阳能转化而来的，只要太阳不熄灭，生物能源就取之不尽。其转化的过程是通过绿色植物的光合作用将二氧化碳和水合成生物质，生物能的使用过程又生成二氧化碳和水，形成一个物质的循环，理论上二氧化碳的净排放为零。生物能源是一种可再生的清洁能源，开发和使用生物能源，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。因此，利用高技术手段开发生物能源，已成为当今世界发达国家能源战略的重要部分[2]。

3．2我国的生物能源有哪些？

当前生物能源的主要形式有沼气、生物制氢、生物柴油和燃料乙醇。

沼气是微生物发酵秸秆、禽畜粪等有机物产生的混合气体，主要成分是可燃的甲烷。生产沼气的设备简单，方法简易，适合在农村推广使用。我国已有许多地方的农村和畜牧场使用了沼气。沼气的推广使用节约了资源，保护了环境，也提高了农民的生活质量。目前，沼气的规模化生产需要解决的是设备及提高甲烷含量等技术问题。

氢气的燃烧产物只有水，因此氢气是最清洁的能源。氢气可以利用生物质通过微生物发酵得到，这一过程被称为生物制氢。目前我国科学家已获得了能高效产氢的微生物，可以小规模地进行生物制氢，但要实现生物制氢的产业化，还有许多技术和经济问题需要解决。

生物柴油是利用生物酶将植物油或其他油脂分解后得到的液体燃料，作为柴油的替代品更加环保。欧洲已专门种植油料作物用来生产生物柴油，形成了一定规模，美国也有生物柴油的小规模生产。生物柴油所遇到的问题是作为原料的植物油成本较高。在我国，已有多个科学家小组在从事生物柴油的研究开发。最近，科学家发现，一些微生物也能合成油脂，这也许可以为克服生物柴油的原料问题起到重要作用。

燃料乙醇是目前世界上生产规模最大的生物能源。乙醇俗称酒精，以一定的比例掺入汽油可作为汽车的燃料，不但能替代部分汽油，而且排放的尾气更清洁。我国的燃料乙醇生产已形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高

粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇，目前产量居世界第三[2]。

据专家测算，如果我国每年能利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物，以及开发5%的边际土地种植能源作物，并建设约1000个生物质转化工厂，那么其产出的能源就相当于年产5000万吨石油，约为一个大庆油田的年产量。而我国农民也可因此新增收入400亿元和1000多万个就业岗位。同时，专家还推算，每利用相当于1吨标准煤的可再生资源，可以节约原生资源120吨，少产生垃圾废水10吨，增加产值约3000元人民币，产生利润500元。利用可再生资源进行生产不仅可以节约资源，遏制废弃物泛滥，而且比利用原生资源进行生产具有消耗低、污染物排放少的优点[3]。

3．3我国的生物能源要如何发展？

生物能源由于具有资源种类多、分布范围广、环保、可再生、便于转化、可广泛替代各种常规能源等优点，许多国家对其发展前景看好。加上近年来国际市场油价持续上扬，化石能源资源日益短缺，环保与气候变暖的压力逐渐增大等因素，加快开发生物能源已成为许多国家解决能源问题的首选。但必须看到，对生物能源若不能做到合理适度开发，特别是在利用传统粮食作物作原料的情况下，如大量利用玉米制造乙醇，也可能带来“与农争地、与民争粮”的问题。而且，大量的玉米用于工业化生产后，还难免助推饲料涨价，导致农副产品和食品价格上升。另外，玉米期货是重要的金融衍生产品，玉米期货价格的波动更会直接给现货玉米种植带来影响。

因此，生物能源发展应当以非粮为主。有关研究表明，鼓励发展非粮生物能源是解决能源安全又兼顾粮食安全的重要途径。从我国的国情看更是如此。我国总体上人多地少，农业后备资源不足，粮食供应在较长一个时期里将处于平衡偏紧状态，主要利用玉米等粮食作物生产燃料乙醇的发展空间有限。去年末，国家有关部门对国内一些地方盲目发展玉米加工乙醇燃料已明确表示不予支持，《生物燃料乙醇及车用乙醇汽油“十一五”发展专项规划》也从政策上明确，我国在生物能源的发展方向上将坚持以非粮为主，重点支持秸秆等非粮原料生产生物燃料。

2006年召开的国务院常务会议在审议并原则通过《可再生能源中长期发展规划》时进一步指出，当前和今后一个时期，要加快生物质发电、沼气等可再生

能源开发利用，但要科学规划，因地制宜，合理布局，有序开发，不得占用耕地，不得大量消耗粮食，不得破坏生态环境。所以，各地区必须按照中央的要求，加强规划，正确引导，坚持开发与保护相协调，突出重点，加快发展，尤其要处理好能源作物种植与粮食生产的关系，根据生物质能资源状况、技术特点、市场需求等条件，实现生物能源的合理有序开发。同时，要搞好试点示范，促进生物质能的技术进步，完善管理体制和技术服务体系，加快推进生物质能产业化进程。

其实，发展生物能源产业完全可以做到不依赖粮食，而主要由其他农林产品、有机废弃物和利用边际性土地种植能源植物来提供。有关资料显示，我国每年利用全国50%的作物秸秆、40%的畜禽粪便、30%的林业废弃物及约550万公顷边际性土地种植能源植物，就可建设约1000个生物质转化工厂，其生产能力可相当于5000万吨石油。另外，我国林业生物质能原料也十分丰富，像黄连木、光皮树、油桐等树种，都具有生物质能源转化的巨大资源优势与潜力。最近，越来越多的企业在投资生物能源时已开始着眼于能源林基地建设。希望这些基地能取得成功，以促进我国生物能源又好又快发展[4]。

参考文献

[1] 白慧仁, 焦有梅. 能源危机与缓解能源危机的探析[J]. 山西能源与节能,

2005,(03)

[2] 钱景明, 时香丽. 生物能源,解决能源问题的新途径[J]. 中国三峡建设,

2008,(09)

[3] 记者无暇. 生物能源：传统能源消费模式的终结者[N]. 中国经济导报,

2006, (2006-01-17)

[4] 记者胡敏. 努力实现生物能源的合理有序开发[N]. 经济日报, 2007,

(2007-8-02)