生物基资源系统及其应用

（一）概况

生物基资源系统是指生物能源、生物材料以及与生物质相关的其他产品，包括为生产这些产品而提供的原料，故又可称为生物质资源系统。

该子系统的内容包括：生物能源、生物材料（含木质素、生物塑料）、生物复合材料（biocomposite）、生物化学品、生物酶、新型生物催化剂、工业原料替代作物（包括能源作物）、生物遗传资源——生物银行（biobank）、生物多样性、新型物种、植物找矿与细菌冶金、微生物采油等。

生物能源是该系统最重要的产品门类，是生物经济的三大主题之一，堪称现代生物经济发展的初衷或称“发祥”领域之一，因而对其稍作展开论述。

（二）生物能源的优势与作用

生物能源是一个既古老又现代的庞大体系，包括从直接用作燃料的生物质本身的初级生物能源，到由生物质加工制备的次级生物能源。随着现代技术的发展，生物能源的概念也在进化，主要是指次级生物能源，即通过对生物质加工制备而获得的生物能源。具体包括以下五大类型：生物乙醇，沼气及生物制氢，生物柴油，生物丁醇，生物质发电与供热。其中的生物燃料，是可再生能源领域唯一可以转化为液体燃料的能源，按照减排百分比分为：常规生物燃料（如生物柴油）、先进生物燃料（如生物丁醇）和纤维素生物燃料。

生物能源的优势与作用包括：

第一，作为替代化石能源的可再生资源，生物能源能够减少对石油的依赖性，促进能源利用多元化及能源战略安全；

第二，减少CO2、SO2等有害气体的排放，有利于保护环境；

第三，调整农业产业结构，促进生物质循环利用，拓宽农民就业渠道，促进农民增收；

第四，生物燃料是唯一能够大规模替代石油燃料的能源，而水能、风能、太阳能、核能等新能源只适用于发电和供热。

生物能源的优势与作用决定了其在实现化石能源替代战略中的作用和不断提升的地位。开发利用生物能源，对于减少环境污染、弥补化石能源不足、实现能源消费多元化及能源安全、促进农业拓展与农民就业等都具有重要的战略意义。

（三）生物能源研发与市场化的制约因素

第一，可能出现“与粮争地”和“与畜争饲”，特别是以粮食为原料的第一代生物燃料开发，受到一些发展中国家的质疑或抵制。此所谓“可能”是指在特定地区与特定条件下也可以避免此类矛盾，如发展第二代和第三代生物燃料。(www.xing528.com)

第二，技术与生产标准缺乏，并同现有能源生产和消费的模式与习惯、传统能源的生产与销售体系之间存在一定的冲突。

第三，成本价格劣势，这也是外部经济性强的绿色技术或在新兴技术产业化前期阶段普遍性存在的问题。

第四，法律与政策的先期支持及配套问题，如绿色产品采购政策。

第五，其他因素，包括石油能源的便捷性与勘探潜力、生物能源技术研发及其产业化时间等，也决定了生物能源的战略替代不可能一蹴而就。

第六，生物能源与常规农业存在互补共生的一面，也存在相互冲突的一面。除了前面提及的“与粮争地”问题，植物生产营养元素的取予平衡也是一个重要问题。随着第二代生物能源的兴起，作物秸秆等生物质不断被从土壤中大量抽走，如果耕作、施肥不当，极易造成土壤营养元素失衡，并导致环境恶化。此外还存在土地用途的改变和可能由此造成对食品价格的影响，以及因单一种植造成的生态问题。

（四）生物能源的政策基点

生物能源的未来与现有能源体系、国际能源市场以及政府对新兴绿色产业的激励政策密切相关。

在生物经济时代到来之前，包括太阳能、水电、生物能源等在内的可再生能源的消费所占比例仍然很低。即使考虑到对可再生能源的政策支持因素，生物能源也难以成为能源消费的主力军，不可能成为主流。这一判断应成为生物能源开发利用、能源政策调整、多元化能源战略实施的认识基点，即生物能源优势与作用突出、环境友好、前景乐观，但必须经过长期不懈的技术与管理创新，才有可能成为未来能源消费的重要组成部分；从现在到2030年期间生物能源不占主流，化石能源仍然充当主力军角色，生物能源必须与传统的化石能源及其他可再生能源一起，共同担当起多元化能源战略的历史使命。

生物能源是生物经济时代能源开发与消费的一支重要生力军。客观而冷静地认识到这一点，对于能源战略调整和政策改革，从而保障未来能源产业健康稳步发展具有基础性作用。

（五）能源农业是多元化能源战略的基础

在狩采经济时代和农业经济时代，以木柴及木炭为主的能源与农业关系密切；在工业经济时代和信息经济时代，能源主要以煤炭、石油和天然气为主；在未来生物经济时代，农业又将通过能源作物种植与加工及生物炼制而为生物能源提供基础保障，出现一种农业与能源工业相辅相成、共生共荣的新格局，并由此诞生出“能源农业”新的概念和业态。

生物能源的一、二代研发已超越自由探索阶段，未来的关键在于：提高能源作物（包括新兴的藻类）的生物质产量，降低包括原料成本在内的生产成本；加强对酶基因工程、分离萃取与纯化等技术的集成与协同攻关和技术的熟化与工程化，从而提高转化率。

针对上述制约因素，需要从研发上对植物的能源性状予以改进，从政策体系上予以协调，才能减少生物能源开发利用可能造成的负面影响，从而保证常规农业与生物能源互补共荣、协调发展。主要包括：开发非粮作物并利用非耕地；在生物能源生产环节中，减少CO2、硫化物等有害气体的排放和与常规农业共需资源（如水资源）的消耗；在攫取土地生物量过程中，注重对土壤环境及生物多样性的保护；完善生物能源技术及生产标准，注重生物能源生产、加工、销售系统和化石能源相应系统的衔接与转换，如2017年由国家发改委、国家能源局等十五部门联合推出了全面推广使用车用乙醇汽油E10的政策——《关于扩大生物燃料乙醇生产和推广使用车用乙醇汽油的实施方案》。