□本报记者 刘丹
“低碳经济”正考验着我国传统能源结构。我国承诺2020年单位GDP二氧化碳排放比2005年下降40%~45%、非化石能源占一次能源消费比重达到15%，而2009年这一比例仅为7.44%。而作为仅次于煤炭、石油和天然气的世界第四大能源——生物质能的利用还不足1%。
浙江大学能源工程学系主任骆仲泱教授日前在接受《科学时报》专访时预测，到2020年，我国生物质能源的发展目标为：生物质发电总装机容量达3000万千瓦，生物质固体成型燃料达5000万吨，液体燃料年产量实现1200万吨的突破。“生物质能源在低碳经济中是其他任何可再生资源无法替代的资源，未来它可以作为替代石油的主要产品。”骆仲泱说，“生物质能的发展同时面临机遇与挑战。”
生物质高效清洁发电
生物质高效清洁发电的典型技术主要包括：生物质直接燃烧发电，生物质—煤混合燃料发电和生物质气化发电三种路径。
尽管对生物质发电技术争议尚存，石油石化企业以及一些专家持有不同的观点。他们认为，煤炭现在以至将来（直至2050年或更晚）在我国能源消费中仍将起到主导作用。但在新的能源形势下，生物质能的应用大有可拓展的空间。骆仲泱相信，在能源与环境问题日益突出的背景下，在现阶段发展生物质直接燃烧发电是一项技术上可行、社会效益明显的选择。
2006年投产的中国节能有限公司宿迁秸秆直燃发电示范项目是浙江大学热能工程研究所生物质直燃发电技术的成功应用。据介绍，这是国内第一个采用自主研发，拥有自主知识产权的国产化生物质直燃发电示范项目。项目总投资2.48亿元，建成2台75t/h中温中压燃烧生物质锅炉，配置2台12MW汽轮发电机组。可实现年利用生物质燃料20多万吨，年供电1.4亿度，节约标准煤13万吨，减排二氧化碳11万吨，当地农民增加收入6000多万元，“这是一个集节能、环保和反哺‘三农’为一体的利民工程。”骆仲泱说。
浙大热能工程研究所提供的数据显示，截至2007年，生物质直燃发电已得到各级政府核准的项目有87个，总装机容量达2200MW；已完成建设并开始投运的电厂约30个。
“我国已建和拟建中的生物质发电项目总装机容量还不到2020年规划目标的1/10。”骆仲泱同时指出，“生物质高效清洁发电技术在我国的市场前景十分广阔。”
生物质液体燃料
从长远观点来看，骆仲泱教授认为，发展木质纤维素类生物质制取车用液体燃料技术，是缓解石油短缺问题和减缓环境恶化速度的重要路线。例如生物柴油或燃料酒精的应用不需要改变现有系统运作，可以直接进入市场。特别是在我国汽车保有量节节攀升的今天，替代燃料的应用显得尤为重要。
骆仲泱主持的“生物质转化为高品位燃料的基础问题研究”项目被列入2007年国家重点基础研究发展计划（“973”计划），他与原中国科技大学校长朱清时一起受聘为该项目的首席科学家。
“所谓生物质转化为高品位燃料，简单地说，就是把稻草、树叶、废木材这些‘不值钱’的东西变成‘柴油’。从我国当前的形势来看，能源安全首先是石油安全。我国当前石油对外依存度已经超过50%，这就好像国家的经济命脉被别人抓在了手上。发展生物质能源虽然不能从根本上改变这一状况，但可以在很大程度上缓解能源紧张问题。”骆仲泱说。
据骆仲泱估计，目前我国拥有的秸秆生物质总量在7亿吨左右，其中可供转化的大约有4亿吨，转化成油后则为1亿吨。“这个量还可能扩大，比如我们可以利用一部分不适宜粮食作物生长的土地来种植能源性作物。”骆仲泱说。
采访中，骆仲泱给记者展示了几个小瓶子，里面装的清透的液体已经可以驱动汽车。骆仲泱的团队已经实现了将稻草等生物质转化为高品质的液体燃料。骆仲泱介绍说：“热裂解制取生物油的高含氧量，高颗粒物含量以及酸性等限制了生物油的高品位利用。生物油经过乳化，超临界催化提质，分子蒸馏改性提质等改性提质处理后显示出的近汽柴油性质，是用于车用动力燃料的保证。”
瞄准第三代技术
从技术路线上说，生物质能源大致分为两类：淀粉、蔗糖和动植物油脂路线，以及纤维素生物质路线。生物质能源技术目前主要分第一代和第二代。第一代，以粮食淀粉、甘蔗糖类和动植物油脂为原料，生产燃料乙醇或生物柴油。第二代，是以纤维素生物质为原料，生产燃料乙醇或热解汽油、柴油，这是生物质能源发展过程中质的飞跃。
“目前全球生物质能源的发展正处于向第二代技术的转变中。不仅仅是在中国，目前全球都在投入大量的人力、财力攻关第二代技术，即致力于以木质纤维素类生物质为原料生产燃料乙醇或热解汽油、柴油。”骆仲泱说，“而浙江大学热能工程系已经把目光投向了第三代技术——藻类燃料。”
尽管目前关于藻类生物质是“2G”还是“3G”的定义上略有争议，但是业内普遍认为，藻类是制取生物燃料的理想来源，其具有光合作用效率更高，生长周期短，生物产量高；在淡水、海水甚至污染水域生长，不与农业争地；能利用水体中的有机物，在制造生物燃料的同时解决水体富营养化等环境难题，具有变废为宝、综合利用等优势。
如果现有石油消费量4.1亿吨全部用海藻制油获取，只需要约7万平方公里海域面积，约占中国国土面积的0.7%，约占中国海域面积的1.5%。浙大在第三代技术上已经走在了前面，浙大热能工程研究所提出的微藻发酵联产油、氢气和甲烷的创新原理已经通过多方验证。
“我们是吃着碗里的，看着锅里的，同时还想着天上的！”骆仲泱笑言,“藻类制取液体燃料有可能成为解决液体燃料的最终方案，应该引起各方重视。”
《科学时报》 (2010-5-10 B2 综合)
