生物质产业
一. 生物质产业的概念
由于矿物能源日益短缺，不可再生，而且矿物能源的开发会对环境造成难以逆转的负面影响。 随着一次能源，尤其是石油价格的暴涨和环保意识的普遍提高，可再生能源的利用成为人们解决能源问题的主要途径之一，生物质能的利用也受到广泛的重视，并被在世界范围内推广应用。
生物质产业是指利用可再生或循环的有机物质,包括农作物、树木和其它植物及其残体、畜禽粪便、有机废弃物、以及利用边际性土地和水面种植能源植物为原料,通过工业性加工转化,进行生物质产品、生物燃料和生物能源生产的一种产业。生物质产业的神奇之处在于物尽其材，材尽其用，化腐朽为神奇，能够保护环境，缓解煤炭、石油、天然气日益枯竭造成的危机，从根本上解决农民、农业和农村问题。
生物质资源可以分为农林废弃物、能源植物、城市和工业有机废弃物、禽畜粪便等。 除了传统的沼气技术外，现代生物质能利用包括生物质高效直燃、液化、气化和压缩成型等技术，主要有生物质发电、沼气工程、生物液体燃料和生物质固体成型燃料。
目前，国际上使用最广泛的生物质能利用技术是固体成型技术，就是通过机械装置，对生物质原材料进行加工，制成生物质压块和颗粒燃料。经过压缩成型的生物质固体燃料，密度和热值大幅提高，基本接近于劣质煤炭，便于运输和储存，可用于家庭取暖、区域供热，也可以与煤混合进行发电。
生物质液体燃料技术是指将生物质通过有关技术转化为乙醇或柴油，代替石油产品用于驱动运输车辆。生物质液体燃料主要有两种技术。一种是通过种植能源作物生产乙醇和柴油，如利用甘蔗、木薯、甜高粱等生产乙醇，利用油菜籽或食用油等生产柴油另一种是利用农作物秸秆或林木质生产柴油或乙醇，目前，这种技术还处于工业化试验阶段。总体来看，生物质液体燃料是一种优质的工业燃料，不含硫及灰粉，既可以直接代替汽油、柴油等石油燃料，也可作为民用燃烧或内燃机燃料，展现了极好的发展前途。
生物质气体燃料技术是指将生物质通过有关技术转化为沼气或其它合成气，可用于发电、供热或农村生活能源。生物质气体燃料主要有两种技术：一种是利用动物粪便、工业有机废水和城市生活垃圾通过厌氧消化技术生产沼气，用作居民生活燃料或工业发电燃料，目前，沼气技术已非常成熟，并得到了广泛的应用；另一种是通过高温热解技术将秸秆或林木质转化为以一氧化碳为主的可燃气体，用于居民生活燃料或发电燃料。
二. 世界生物质产业发展概况
自20世纪70年代以来,在全世界范围内爆发的几次石油危机,直接激发了全人类对可再生能源开发的重视和尝试。大气环境污染问题也越来越多地受到世界各国的关注，生物质能的开发利用研究已成为世界性的热门研究课题。许多国家都制定了相应的开发研究计划，如日本的阳光计划、印度的绿能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划，各国纷纷投入大量的人力和资金从事生物质能的研究开发，其中一些成果和设备已商品化并发挥了巨大的经济效益。
美国、瑞典、奥地利3国生物质能源转化为高品质能源(电力、液体燃料等)的利用已有相当规模，分别占该国一次性能源的4%, 16%和10%。美国、瑞典、巴西、德国、法国、日本等国都已成功地开发出了通过液化或气化技术转化生物质能源的技术并部分替代了化石能源。
与此同时，国外的生物质能利用技术研究和产业化方面也取得了重大突破，生物质能在能源中比例迅速提高，特别是生物质颗粒成型技术和高效直燃发电技术应用已非常广泛。到2020年，西方工业国家15%的电力将来自生物质发电，而目前生物质发电只占整个电力生
产的1%。届时，西方将有1亿个家庭使用的电力来自生物质。在欧美发达国家，可再生能源包括生物质能源已经进入现代化转化研究与应用阶段。
三. 我国生物质产业市场空间和发展概况
我国生物质能资源丰富。我国农作物播种面积约15亿亩，年产生物质约7亿t，除部分作为造纸原料和畜牧饲料外，剩余部分都可以作为燃料使用。据不完全统计，可作为燃料的生物质占生物质总量50%以上。目前除部分作为农村的生活燃料外，大都在田间地头白白烧掉了，既浪费资源也污染环境。农产品加工废弃物，包括稻壳、玉米芯、花生壳、甘蔗渣和棉籽壳等，也是重要的生物质资源。据统计，我国农产品加工废弃物总量2亿t以上；生猪、家禽和牛等畜禽养殖业粪便排放量约15亿t，实际排出污水总量约200亿t，可生产沼气约500亿立方米；全国工业企业每年排放（可转化为沼气）的有机废水和废渣约25亿立方米，可生产沼气约100亿立方米，今后随着畜禽养殖业和工业企业的发展，沼气产量还会增加；我国目前每年城市垃圾量1.3亿t，随着城市化的进一步发展，城市垃圾量还会不断增加，预计2020年，全国每年城市垃圾量将达到2亿t以上。
据有关资料，目前我国秸秆资源量已超过7.2亿t，约3.6亿t标准煤，除约1.2亿t作为饲料、
造纸、纺织和建材等用途外其余6亿t可作为能源用途;林业废弃物可获得量约9亿t，1/3作为能源使用，折合2亿t标准煤;禽畜粪便资源量约1.3亿t标准煤;城市垃圾生产量约1.2亿t左右，而且年增长率约为10%。据有关专家估算，我国可开发的生物质能资源总量约7亿t标准煤。
1. 生物制沼
生物制沼在未来15-20 年将保持高速发展，行业总产值的年复合增长率有望达到15%—20%。截止2005年底，已建设规模化养殖场沼气工程3500处，占养殖场总数的0.06%；建大中型沼气工程700处，占大中型养殖场数量的6%。未来沼气工程市场有巨大的发展空间。
我国大中型沼气工程2007年－2010年市场需求预测
　
年 份
累计大中型沼气工程项目数量
年新增大中型沼气工程项目数量
年新增大中型沼气工程投资总额
2007
2300
800
24亿
2008
3100
800
24亿
2009
3900
800
24亿
2010
4700
800
24亿
从20世纪70年代开始，我国的开始推广农村户型沼气，取得了良好效果。目前，国内已研
发出户用秸秆气化炉，能够大幅度的提高秸秆的利用效率，但是设备的可靠性差，存在焦油结渣等问题。
2. 城市垃圾处理
国外城市垃圾资源化已进入综合利用阶段．其资源化利用率已在60%以上，而我国尚不到5%。全国“十一五”期间生活垃圾无害化处理设施建设规划总投资为862.9亿元，其中： 生活垃圾处理设施713.6亿元， 转运及收运设施投资149.3亿元。根据上述国家“十一五”期间对生活垃圾无害化处理设施的投资规模，保守估计25%工程采用高固体含量厌氧消化处理产生沼气的方法进行垃圾处理将有约178亿左右的市场规模。
各类垃圾处理及制沼工程市场规模汇总
项  　目
2008年至2010年
畜禽养殖场沼气工程
120亿
城市生活垃圾处理沼气工程
178亿
城市餐厨垃圾处理沼气工程
100亿
总    计
398亿
3.生物柴油
  生物柴油是清洁的可再生能源，它以大豆和油菜籽等油料作物、油棕和黄连木等油料林木果实、工程微藻等油料水生植物以及动物油脂、废餐饮油等为原料制成的液体燃料，是优质的石油柴油代用品。 
（1）国外生物柴油发展概况
　  进入了20世纪90年代，生物柴油以其优越的环保性能受到了各国的重视。2006年全球生物柴油总产量达到500万吨，预计2010年可达3000万吨以上。
  生物柴油应用最多的是欧洲，生产原料主要是菜籽油。生物柴油份额已占成品油市场的5%以上。2006年中期，欧盟生物柴油产量已超过400万吨。 
  美国是最早研究生物柴油的国家，商业应用始于20世纪年代90年初，生产原料主要以大豆油为主，年生产生物柴油30万吨以上。
   世界各国生物柴油发展概况
国家
生物柴油比例
原料
现状
美国
B10～B20
大豆
推广使用中
德国
B5～B20
油菜籽、豆油、动物脂肪
广泛使用中
法国
B5～B30
各种植物油
研究推广中
意大利
B20～B100
各种植物油
广泛使用中
奥地利
B100
油菜籽、废油脂
广泛使用中
巴西
蓖麻油
行车试验中
澳大利亚
B100
动物脂肪
研究推广中
韩国
B5～B20
地沟油、回收食用油和豆油
推广使用中
马来西亚
棕榈油
研究推广中
（2）.中国生物柴油的发展概况
  中国生物柴油的研究与开发虽起步较晚，但发展速度很快，一部分科研成果已达到国际先进水平。“十五”计划发展纲要提出发展各种石油替代品，将发展生物液体燃料确定为国家产业发展方向。2004年，科技部高新技术和产业化司启动了“十五”国家科技攻关计划“生物燃料油技术开发”项目，包括生物柴油方面的内容；2005年，国家专项农林生物质工程开始启动，规划生物柴油在2010年的产量为200万吨，2020年的产量为1200万吨。
（3） 生物柴油成本分析
  一般来说，植物油的价格占生物柴油成本的70%～80%，不同原料生产生物柴油成本见表：（2007年）
原料
原料价格
完全成本
柴油价格
盈利空间
备注
棉籽油
4800
5100
4450
-650
除动物油和地沟油有盈利外，其他原料生产生物柴油略有亏损，如有政府补贴，可保本微利。
菜籽油
5100
5200
4450
-750
动物油
生物质能源
2791
3798
4450
652
地沟油
2200
3650
4450
800
棕榈油
3175
4650
4450
-200
下脚料
600-800
4750
4450
-300