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生物质能技术研发和运用前景广阔

        近年来,液体生物燃料的发展速度之快、影响之大,远远超出了人们的预期。目前全球液体生物燃料的总产量近800亿升,主要生产者是美国、巴西、欧盟及加拿大,占全球液体生物燃料总产量的90%以上。在世界能源资源争夺愈演愈烈的情况下,世界各国纷纷将生物能源技术的研发作为21世纪技术创新的驱动器。为此,各国颁布了不少政策法规。例如,日本的阳光计划、巴西的酒精能源计划、印度的绿色能源工程都主要用于推进生物能源技术的发展。

     我国也陆续出台了一些政策和规划,扶持生物能源产业。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006―2020年)》、《生物产业发展规划纲要》都将生物能源的研究开发列为重点,《可再生能源中长期发展规划》也将其确立为可再生能源的重要组成部分,并确立了到2020年我国生物能源发展的具体目标.

  面对可观的生物质能原料和广阔市场,国际巨头纷纷在我国进行专利布局

      生物能源是物质型能量源,需要大量的农作物做原料,生物能源的前端是农业。我国是农业大国,每年生产的生物质相当可观。据粗略计算,仅秸秆一项全国每年产生的资源总量不低于10亿吨。由于收获季节农作物秸秆产量很大,保存困难,来不及利用,许多地区就地焚烧,不仅浪费能源,而且还污染环境。华中农业大学生物质与生物能源研究中心主任彭良才称,我国每年起码要浪费7亿―9亿吨秸秆,相当于浪费4亿吨标准煤。

     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,相当于一个大庆油田的年产量。“这是一个巨大的诱惑。”中国科学技术信息研究所战略研究中心副研究员杜艳艳在谈到外企在华专利布局时强调。原料和市场的双重优势吸引了跨国巨头来我国拓展市场。

     由于大部分国家市场狭小,工业制造能力弱,这些国家对企业部署专利的吸引力正日渐丧失。美国、欧洲、中国正逐渐成为跨国企业集中经济资源、开展专利部署的优选地区。从ISTIC专利数据库中检索到的生物质能技术专利申请量排名前5位的国家、地区或组织分别是日本、美国、世界知识产权组织、中国和欧洲。

     以德温特专利创新索引数据库为基础,对该数据库中收录的在中国申请的生物质能源技术领域相关的专利数据进行统计分析,可以看到:专利申请量排名前10位的企业中有6家是外国企业,而且大部分在我国的专利活动年限较长。比如,荷兰的国际壳牌在我国的专利活动年限竟长达22年。德国巴斯夫集团在我国的专利活动年限也达到了15年。“这些企业在很长时间内一直关注中国市场,较早在中国进行了生物质能源技术专利布局。”杜艳艳表示。

    不仅如此,无论从专利活动年期,还是从专利申请数量或发明人数量的具体情况来看,外国企业在我国生物质能源技术领域拥有领先地位和强劲的竞争实力。

   科研院所一直是我国生物质能研发的主力军,专利成果面临产业化难题

       我国的生物质能源技术研发工作起步较晚,但初期增长缓慢。2002年以来,随着各种能源政策的出台以及相关法规的完善,我国的生物能源技术进入了快速发展阶段。特别是“十一五”期间,科技部、国家发改委、中科院、农业部等通过设立专项、开展示范等方式,支持生物能源的开发与产业化发展;生物质资源丰富的地方政府,也将生物能源作为地方经济发展的重点,我国生物能源技术专利申请量也因此大幅增加。2006年我国专利申请量为334件,较2005年增长了2倍;2008年我国生物质能源技术专利申请量达到峰值609件。

     但总体而言,我国企业申请的专利呈量少、活动年限短、技术研发人员少的特点。

    杜艳艳认为,生物质能在中国未来发展的主要方向是解决农村的能源问题。我国在沼气工程、生物质发电等领域技术比较成熟、产业化颇具规模,最为典型的是沼气的生产和利用,我国已掌握关键技术并达到国际领先水平。

    然而,我国坚持发展生物能源的非粮原则,亟须发展以秸秆、草和碎木等农林废弃物为主要原料的第二代生物燃料技术,比如依靠基因技术培育更有效率的物种或者寻求工艺突破以提高转换效率。用纤维素制备乙醇的技术虽然可以在后期发酵上借鉴粮食乙醇生产技术,但仍有许多关键点需要进一步攻克。“纤维素转化乙醇燃料的关键技术还没有在中国形成专利保护壁垒,这是我们最后的机会。”北京知立方科技有限公司赵栋说,“如果这些技术能够攻克,成本能够降下来,就可以进行大规模市场化。”因此,很多专家对培育微细藻类和纤维素发酵寄予厚望。但就目前而言,以非粮作物为原料生产燃料乙醇尚处于技术试验阶段,要实现大规模生产,还需要在生产工艺和产业组织等方面做大量工作;以藻类生物为原料生产生物柴油的技术尚处于研究试验阶段,还需要经过工业性试验后才能开始大规模生产。 

  虽然我国在生物能源产业的工艺技术、设备和产业化方面,与发达国家间有较大差距,但在资源和某些技术研究上我国还是存在一定优势,特别是在“三农”、能源和环境三股强劲需求的巨大拉动下,“如果能够在一些关键技术上实现突破,我国在发展生物能源的这场国际竞赛中,跑在最前面是有可能的。”赵栋表示

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