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3、 生物质能前景分析
生物质能源有着较为广阔的发展前景。
首先，我国林业生物质能源原料丰富。在已查明的油料植物中，种子含油率在40％以上的植物有150多种，能够规模化培育利用的乔灌木树种有10多种。
其次，可以利用边际性土地种植非粮能源作物。据专家介绍，我国存在约1亿公顷的山地、滩涂、盐碱地等边际性土地，不宜种植粮食作物，但可以作为能源等专业植物种植的土地。按这些土地的20％利用计算，每年约生产10亿吨生物质，每年至少可产酒精和生物柴油约1亿吨。
第三，我国农林业的废弃物都可作为生物能源原料。我国每年生产粮食5亿吨，产生秸秆近7亿吨，这都可以成为生物能源的主要原料。此外，农业生产中的畜禽粪便，森林中的枯枝腐叶，城市的工业有机废弃物，城市生活中废弃的厨余垃圾、泔水等等，所有的有机物质都可以转化为生物能源。
根据生物质能资源可获得量，假设能源植物部分（制生物燃油）按2020年、2030年、2050年分别取可获得量的30％、50％、70％的利用率（综合考虑市场需求、技术经济性和政策等因素）计算；其他资源主要用于生物质发电，按2020年、2030年、2050年分别取可获得量的20％、40％、60％的利用率计算，发电效率按20％计算。那么到2050年我国生物质能资源可开发量接近10亿tce，其中能源植物（制生物燃油）亿tce，占到了30％以上的份额。未来50年我国主要生物质能的可获得量见下表。
未来50年我国主要生物质能的可获得量预测
2020年 2030年 2050年
生物质能可获得量 实物量 标煤 当量 实物量 标煤 当量 实物量 标煤 当量
单位 亿m3/亿t 亿tce 亿m3/亿t 亿tce 亿m3/亿t 亿tce
工业废水废渣（沼气） 200亿m3 280亿m3 320亿m3
禽畜粪便（沼气） 370亿m3 550亿m3 820亿m3
秸秆及农业加工剩余物
柴薪及林业加工剩余物
城市生活垃圾
小计
能源植物（制生物乙醇） 3 5
能源植物（制生物柴油）
小计
总计 6
资料来源：《2007年新能源行业风险分析报告》
折标煤系数（当量值）：工业沼气万m3；农业沼气万m3；秸秆8tce/t；薪柴；城市生活垃圾（）；乙醇；生物柴油。
tce（ton of standard coal equivalent）是1吨标准煤当量；是按标准煤的热值计算各种能源量的换算指标（标准煤是为了便于相互对比和在总量上进行研究而定为每公斤含热7000大卡的能源标准）。
预计，到2050年生物质发电量可达到5900亿kWh，按当量值计算相当于亿吨标准煤。按等价值计算相当于替代了2亿吨标准煤（占当年能源需求总量的）。生物燃油的意义更为重大，到2020年、2030年、2050年分别贡献了我国石油需求的、、可为我国的石油安全提供强有力的支持，也将为推动农村经济发展起到巨大的作用。
4、最有前途的生物质能之一——微藻
微藻是遍布全球水体的浮游植物，每年由微藻光合作用固定的二氧化碳占全球二氧化碳固定量的40％以上，在能量转化和碳元素循环中起到举足轻重的作用。有些微藻把光合作用产物转化成油贮藏起来，在细胞内形成油滴。从这些微藻提取的油通过转酯化后可转变为脂肪酸甲酯，即生物柴油。还有一些微藻能够合成长链烯烃，也具有发展生物燃料的潜力。微藻和高等植物的油属三酰基甘油酯，都可作为生物柴油的生产原料。
与柴油相比，生物柴油除了具有较好的燃料性能、润滑性能和安全性能，还具有二氧化硫和硫化物排放低、不含芳香族烷烃等环保特性。
与一些产油植物相比，利用微藻生产生物柴油的优势在于以下几个方面：首先，微藻单位面积的产率高出高等植物数十倍；其次，微藻没有高等植物的根茎叶等器官分化，在缺氮等条件下，某些单细胞微藻可大量积累油脂，含油量可高达70％；再次，微藻可利用滩涂、盐碱地、荒漠进行大规模培养，可利用海水、盐碱水和荒漠地区地下水进行培养，因此微藻可以不与农作物争地、争水；最后，微藻的培养可利用工业废气中的二氧化碳，缓解温室气体的排放，也可以吸收工业废气中的氮氧化合物，减少环境污染。
高成本是目前障碍。利用高等植物和微藻生产生物燃料，其能量都来自于太阳光。地球上单位面积、单位时间内接受到的太阳光能是在限定范围内的，要生产巨大量的生物燃料，依赖于巨大的植物或微藻生产占地面积，从巨大的面积上把生物量收集起来才能进行工业化加工。生产、收集和运输生物量所耗费的能量与生物质可产出的能量之间的关系，是决定生物能源产业发展的关键问题。微藻在单位面积上的高能量密度产出是相对于高等植物产油的关键优势。但是，以目前的技术水平，微藻培养也存在单位面积生产能耗大、投入成本高的问题，微藻生物柴油要真正成为一种替代能源，降低微藻的生产能耗和成本至关重要。
微藻的大量培养主要有开放池和密闭反应器两类培养方式。开放池培养成本相对较低，但藻类生长所达到的细胞密度较低，某些情况下易于被当地其他微藻侵染，水蒸发量大。密闭培养可达到较高的藻细胞密度，不易被杂藻侵染，水蒸发量小，但反应器造价和运转成本较高，因而需要发展出集二者优点而回避其缺点的新型培养方式。
另外，微藻培养液中细胞只占很小一部分，绝大部分是水，需要发展出低能耗的收集细胞并循环使用培养液的技术。
目前，从微藻中提油的方法主要有溶剂萃取、机械压榨、超临界二氧化碳萃取等方法，都存在能耗大或溶剂损失代价高的问题，发展低能耗的、经济的提油技术也是面临的问题之一。
这些问题的解决，一方面需要各环节技术的突破，另一方面也都依赖于优良藻种的筛选和遗传改造。
世界上以发展生物柴油产业为目的进行较大规模的微藻产油研究始于上世纪70年代末。1978年，美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）启动了一项利用微藻生产生物柴油的水生生物种计划，研究人员经过10多年的努力，从美国西部、西北、西南部和夏威夷采集分离到了3000株微藻，并筛选出其中300余株具备潜力的产油藻种。该研究计划还对其中生长速度快、油含量高的微藻采用开放池系统进行室外培养试验。
从1990年到2000年，日本国际贸易和工业部曾资助了一项名为“地球研究更新技术计划”的项目。该项目利用微藻来生物固定二氧化碳； 并着力开发密闭光合生物反应器技术，通过微藻吸收火力发电厂烟气中的二氧化碳来生产生物质能源。该项计划共有大约20多个私人公司和政府的研究机构参与，10年间共投资约25亿美元，筛选出多株耐受高二氧化碳浓度、生长速度快、能形成高细胞密度的藻种，建立起了光合生物反应器的技术平台以及微藻生物质能源开发的技术方案。
进入21世纪，石油价格一度大幅上扬，刺激了微藻生物柴油技术的研究。2007年10月，国际能源公司宣布开发以微藻为原料生产生物燃料的新技术；12月，Shell公司宣布与美国从事生物燃料业务的HR Biopetroleum公司组建Cellena合资公司，投资70亿美元开展微藻生物柴油技术的研究。美国第二大石油公司Chevron于2007年底宣布与美国能源部可再生能源实验室协作研究微藻生物柴油技术。美国PetroSun Drilling公司不断完善其开放池系统，宣布3年内将达到500万吨/年的生产规模。荷兰AlgaeLink公司2007年10月宣布开发成功新型微藻光生物反应器系统，开始向全球销售其反应器，并提供相关技术支持。其他如Solazyme、Valcent、Vertigro、CEHMM等多家公司都在积极开展相关技术研发。
随着生物柴油开发的兴起，我国一些科研机构及企业也开始关注产油微藻的研究和开发。譬如，有人利用异养生长（利用外加的葡萄糖生长）的产油小球藻进行了密闭培养、提油和生物柴油加工研究，在技术上证明是可行的。中国科学院所属相关单位曾经承担过多项国家及省部级微藻育种和生产的研究，培养了一支经验丰富的微藻生物技术研发队伍。在产油微藻的研究方面，目前已有水生生物所、武汉植物园、过程工程研究所、南海海洋所、青岛海洋所等单位开展了选种、育种、大量培养、收集和提油等研究，并积极开展与我国大型石油化工企业的合作，试图开辟适合我国国情的微藻生物柴油产业化道路。 txt小说上传分享
第一节 前言
第一节 前言
为缓解我国能源供需矛盾、加大节约能源和保护环境的力度，2006年3月，“十一五”规划提出在“十一五”期间单位GDP能耗下降20％，主要污染物排放量减少10％的总体目标，即到2010年万元GDP （2005年不变价）能耗由2005年的1。 22吨标准煤下降到0。 98吨标准煤左右，“十一五”期间年均节能率4。 496％，相应减少排放二氧化硫840万吨、二氧化碳（碳计）3。 6亿吨。这是建国以来第一次以法律文件的形式，将节能确立为必须完成的约束性目标，体现了我国节能降耗的坚定信念和决心。但同时我们也应清醒地意识到，我国在“十五”期间单位GDP能耗一直呈上升趋势，要在“十一五”5年内完成能源强度下降20％左右的目标是相当艰巨的。“十一五