綠色產(chǎn)業(yè)視域下的我國海洋生物能源開發(fā)

栗俊杰 劉邦凡

摘要：以海藻為主的海洋生物能源，不僅是綠色生態(tài)的生物能源，而且具有巨大開發(fā)價值，近年來已經(jīng)越來越得到世界各國的關(guān)注。我國海洋生物能源的發(fā)展近年進步很快，在微藻養(yǎng)殖規(guī)模上、大型藻生產(chǎn)和加工上都走在世界前列。無論是政策環(huán)境、生產(chǎn)企業(yè)分布、研究機構(gòu)研究進展、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展狀況都取得重大成就。今后我國海洋生物能源發(fā)展的路徑應(yīng)當是：細化海洋能源政策內(nèi)容，實現(xiàn)政策環(huán)境優(yōu)化;設(shè)立專門的管理機構(gòu)，推動規(guī)范化管理;注重對復合型人才的培養(yǎng)，持續(xù)創(chuàng)新驅(qū)動;順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”新形勢，完善網(wǎng)絡(luò)平臺;產(chǎn)業(yè)化與綠色化結(jié)合，攻破發(fā)展難關(guān)。

關(guān)鍵詞：綠色產(chǎn)業(yè);海洋生物能源;產(chǎn)業(yè)化;生態(tài)經(jīng)濟

中圖分類號：P745??? 文獻標識碼：A文章編號：CN61-1487-（2019）20-0030-09

綠色發(fā)展，不僅是在中國，而且是在全球都已經(jīng)成為一個基本共識，因為伴隨20世紀以來全球環(huán)境不斷惡化，各個國家和地區(qū)充分認識到，以犧牲生態(tài)而實現(xiàn)的發(fā)展是不可持續(xù)的。綠色發(fā)展首先就要實現(xiàn)綠色的產(chǎn)業(yè)發(fā)展，因此，世界各國紛紛開始對產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行綠色治理，對于能源產(chǎn)業(yè)的治理也是如此。既要豐富本國的能源結(jié)構(gòu)，又要保護生態(tài)、降低環(huán)境污染，是世界各國不得不面臨的問題。由于海洋資源種類多樣、儲量豐富，越來越多的國家和地區(qū)把關(guān)注的焦點轉(zhuǎn)向了海洋。而以海藻為代表的海洋能源生物與陸生能源物質(zhì)比起來，在含油量、生長能力等方面具有絕對的優(yōu)勢，又可以避免傳統(tǒng)生物能源與人爭糧、與糧爭地的問題，所以，發(fā)展海洋能源生物具有巨大的優(yōu)勢。

一、概念界定及國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

（一）“海洋生物能源”概念界定及生產(chǎn)流程

“海洋能”從本質(zhì)上來講，是指在海洋中蘊藏的具有可再生性的清潔能源，主要包括潮汐能、波浪能、鹽差能、溫差能、海流能。從一個更廣泛的意義上來說，它也包括海上風能、海表太陽能和海洋生物質(zhì)能。[1]基于此，海洋生物能源屬于海洋生物質(zhì)能，應(yīng)該被定義為以海洋產(chǎn)能藻類（主要包括微藻和大型藻）為原料，通過生物煉制和功能化加工，生產(chǎn)生物燃料和相關(guān)高價值副產(chǎn)品。也就是說，海洋生物能源是對海洋資源更加綜合化、高值化以及功能化的加工利用，是海洋生物資源產(chǎn)業(yè)鏈的延伸和擴展。[2]

微藻作為海洋產(chǎn)能藻類的重要組成部分，因其分布廣泛、光合作用效率高、含油量高、生產(chǎn)周期短、油脂面積產(chǎn)率高、環(huán)境適應(yīng)能力強且不占用耕地等特點，一直被大多數(shù)研究者視為最有潛力取代石油的生物質(zhì)能源。微藻能夠?qū)O2轉(zhuǎn)變?yōu)槎喾N活性物質(zhì)，既包括生物燃料、飼料、食品以及高價值活性物質(zhì)，還可以用做原料用于生物除污以及固氮肥料。微藻通過不同的工序也會產(chǎn)生不同類型的生物燃料，可以在微藻油脂中提取生物柴油、經(jīng)過厭氧消化可以產(chǎn)生甲烷、燃料乙醇、水熱裂解處理制生物油，光合制氫氣等，但以生物柴油的研究和應(yīng)用最為廣泛。因此，為了對海洋生物能源的生產(chǎn)流程有個直觀的認識，現(xiàn)以微藻生物燃料的生產(chǎn)流程為例，描述如下：

（二）國內(nèi)研究現(xiàn)狀

趙中華等（2008）在《生物質(zhì)能源發(fā)展與海洋生物質(zhì)能源展望》中認為，海洋生物質(zhì)資源可以克服生物質(zhì)能源與人爭糧、威脅糧食安全等方面的制約因素，成為生物質(zhì)能源原料來源一個非常重要的途徑。正是因為如此，他對國內(nèi)外生物能源發(fā)展狀況進行了梳理，并且對海洋生物質(zhì)能源的發(fā)展趨勢作出了展望。[4]仲雯雯（2011）在《我國戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策研究》中指出我國戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)在政策法規(guī)體系、管理機構(gòu)、自主創(chuàng)新能力、科技成果轉(zhuǎn)化、投融資機制、人才儲備等方面的問題，并認為政策的完善對于該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有十分重要的意義。通過借鑒發(fā)達國家政策優(yōu)化的成功經(jīng)驗，分析了我國該產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)有政策的特點以及存在的不足，提出了構(gòu)建適合我國戰(zhàn)略性海洋新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策體系。[5]王慶（2013）在《生物科學深挖海洋生物寶藏》中認為，海洋生物活性物質(zhì)也是海洋生物里的寶貴資源，它可以用來生產(chǎn)多種制劑、食品、藥物甚至是能源。我國在海洋活性物質(zhì)的研究方面起步晚，進步快，但是大部分的研究還處在發(fā)現(xiàn)階段，因此提出要注重產(chǎn)學研的結(jié)合，注重海洋生物活性物質(zhì)研究中的人力、物力、財力的資源整合以及優(yōu)勢互補和協(xié)調(diào)管理。[6]溫洋（2015）在《發(fā)展海藻生物能源產(chǎn)業(yè)，創(chuàng)造新的海洋經(jīng)濟增長點》中指出海藻在用于生產(chǎn)生物質(zhì)能源、海洋藥物以及食品添加劑等方面所特有的綠色、節(jié)約、可持續(xù)等方面的優(yōu)點，并指出在大方向上政府應(yīng)該做好規(guī)劃與管理。具體說來，要從加大對海洋產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新以及龍頭企業(yè)的扶持力度，創(chuàng)新金融系統(tǒng)貸款管理辦法等六個方面來實現(xiàn)海藻生物能源產(chǎn)業(yè)的跨越式發(fā)展。[7]焦艷玲等（2015）在《加強我國海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法之思考》中指出我國海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)法律法規(guī)體系不健全的現(xiàn)實情況，結(jié)合我國實際，分析了我國加強海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)立法的必要性和可行性，并提出我國加強海洋生物立法的思路和原則，最后就我國海洋生物技術(shù)產(chǎn)業(yè)的立法提出了自己的展望。[8]

綜上所述可以看出，目前國內(nèi)學者關(guān)于海洋生物能源的研究中，有的是以研究海洋生物能源中某一個單一的能源作為切入點，來研究它對解決當今能源現(xiàn)實問題的重要意義;有的是研究海洋生物產(chǎn)業(yè)或者海洋生物經(jīng)濟（海洋綠色經(jīng)濟），把海洋生物能源作為研究的重點。而在對國內(nèi)研究現(xiàn)狀以及海洋生物產(chǎn)業(yè)梳理的基礎(chǔ)上，基于數(shù)據(jù)分析對我國海洋生物能源的發(fā)展現(xiàn)狀進行實證方面的考查還不多，以及針對我國海洋生物能源發(fā)展存在的問題，提出適合我國海洋生物能源發(fā)展的對策和建議的文章很少。目前隨著能源危機的加劇，各國都在搶占新能源發(fā)展中的制高點，我國作為世界第二大經(jīng)濟體，人口眾多，對能源的需求量巨大，必然需要重點發(fā)展該新能源。加之海洋生物能源比其他生物能源具有資源豐富、可持續(xù)性強等優(yōu)點，因此，今后關(guān)于這方面的系統(tǒng)性研究必然會逐漸增多。

（三）國外研究現(xiàn)狀

國外關(guān)于海洋生物能源的研究，從文獻數(shù)量上來看，研究微藻生物燃料的要多于海藻生物燃料;從研究內(nèi)容上來看，國外學者從2010年前后對海洋生物能源的經(jīng)濟上可行性以及應(yīng)用上的現(xiàn)實性持懷疑態(tài)度，轉(zhuǎn)變?yōu)?016年前后持積極態(tài)度。從近五年學者的研究內(nèi)容和所持觀點可以看出，大多數(shù)相關(guān)領(lǐng)域的專家把焦點集聚在海洋生物能源成本效益提高、海藻生物量的增加、藻類塘廢水處理與生物燃料生產(chǎn)相結(jié)合等方面。

Evan Stephens（2010）在Future prospects of microalgal biofuel production systems中認為，面對日益嚴峻的能源危機，微藻已重新成為一個流行的原料為生產(chǎn)生物燃料和其他更有價值的產(chǎn)品的原料，與此同時他也認為盡管集成微藻生產(chǎn)系統(tǒng)存在一定的優(yōu)勢，但更多的呼聲是一種炒作行為，微藻生物燃料經(jīng)濟上可行性以及實現(xiàn)真正意義的商業(yè)化，才是微藻生物燃料能不能被應(yīng)用的關(guān)鍵。[9]

Andrew K. Lee（2012）在Disruption of microalgal cells for the extraction of lipids forbiofuels：Processes and speci.c energy requirements中認為，機械性的細胞分裂以其較好的環(huán)保性和較高的產(chǎn)量成為進行生物燃料生產(chǎn)的首選方法，這一過程也受限于中斷過程所帶來的能源損耗，而這一缺點可以通過使用濃度高的溶液進行萃取來克服從而實現(xiàn)整體能量的平衡。[10]

Naim Rashida（2013）在Recycling and reuse of spent microalgal biomass for sustainable biofuels中認為，通過實現(xiàn)SMAB潛在的生物燃料可以實現(xiàn)微藻生物燃料的能量回收以及降低成本，并主張用技術(shù)經(jīng)濟學進行分析，對SMAB應(yīng)用設(shè)定一個明確的未來路線圖。[11]

George G.Zaimes（2014）在The role of allocation and coproducts in environmental evaluation of microalgal biofuels：How important？中通過分析表明，技術(shù)路線、副產(chǎn)品和分配方案的選擇對藻類的能量和環(huán)境性能產(chǎn)生一個顯著的影響，在選擇的情況下，可以改變凈能量平衡，使藻類燃料生產(chǎn)在溫室氣體減排中的潛力從消極的轉(zhuǎn)變?yōu)榉e極的。[12]

A.L. Gon.alves等（2014）在The effect of light supply on microalgal growth，CO2 uptake and nutrientremoval from wastewater中提出廢水處理可能使微藻生物燃料在經(jīng)濟上可行并且微藻生產(chǎn)生物燃料在很大程度上取決于微藻菌株及培養(yǎng)條件。由此對不同藻株進行了不同光照條件下的試驗，得出更高的光照度值和光周期有助于更高的細胞密度、較高的CO2的吸收率和高營養(yǎng)去除效率。[13]

Bala Kiran（2014）在Perspectives of microalgal biofuels as a renewable source of energy中肯定了微藻作為第三代生物能源，在解決能源危機和環(huán)境問題方面的潛力及優(yōu)勢，基于生物煉制技術(shù)對包括藻種篩選、不同選育技術(shù)以及生物燃料轉(zhuǎn)化等微藻生物燃料生產(chǎn)的各個方面進行了概述，從而進一步提出降低成本、碳封存和干擾情況下的廢水處理、最大限度地提高微藻的脂質(zhì)含量是實現(xiàn)微藻生物燃料商業(yè)化的關(guān)鍵。[14]

Goldy De Bhowmick（2015）在Metabolic pathway engineering towards enhancing microalgal lipid biosynthesis for biofuel application—A review中認為微藻作為原料生產(chǎn)生物柴油最大的技術(shù)挑戰(zhàn)是用高脂質(zhì)含量對微藻進行大規(guī)模培養(yǎng)來生產(chǎn)性價比高的產(chǎn)品，以此來實現(xiàn)經(jīng)濟效益和環(huán)境效益和諧統(tǒng)一。在一些可能的策略基礎(chǔ)上，梳理微藻脂肪合成代謝工程領(lǐng)域的研究進展及發(fā)展趨勢，得出通過重建一個穩(wěn)定的修改工程能夠?qū)崿F(xiàn)微藻產(chǎn)脂能力增強的結(jié)論。具體策略包括流量平衡靶基因的鑒定，在脂質(zhì)合成中所涉及的靶基因的過度表達，在目標的特定基因表達的誘導型啟動子，轉(zhuǎn)錄因子的組成型表達，轉(zhuǎn)移的主要代謝產(chǎn)物變化，以及silicobased方法，并呼吁在微藻生物燃料研究中多學科的共同努力。[15]

Donna L.Sutherland（2015）在Enhancing microalgal photosynthesis and productivity in wastewater treatment high rate algal ponds for biofuel production中認為高效藻類塘（HRAP）與生物燃料生產(chǎn)相結(jié)合是當前微藻生物燃料研究的一個熱點。耦合廢水HRAPs和微藻生產(chǎn)生物燃料事實上在經(jīng)濟上具有潛在的可行性;一方面微藻生物質(zhì)產(chǎn)量增加對于微藻生物燃料在現(xiàn)實中商業(yè)化具有十分重要的意義，另一方面微藻光合作用的效率受限于污水處理HRAPs的條件，因此改變環(huán)境為提高微藻性能提供了一個具有成本效益的解決方案。[16]

VivianeT.deC.Neves（2016）在Influence of lipid extraction methods aspre-treatment of microalgal biomass for biogas production中認為，熱化學法是最常見的用于藻類生物脂質(zhì)液態(tài)提取的預處理方法。然而，研究使用預處理方法，需要較少的能量。因此，能量平衡可能對微藻作為一種能源資源更有利。[17]

二、國外海洋生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

國外關(guān)于海洋生物能源的研究始于20世紀70年代末80年代初的美國。1978年卡特總統(tǒng)為評估從藻類中提取可以替代汽油的清潔生物能源的可能性，設(shè)立了ASP，也就標志著人類進行海洋生物能源研究的開端。不過，該項目花費2500萬美元以后就宣告停止。而后，20世紀90年代初到20世紀末，日本開啟了一項名為“地球研究更新技術(shù)計劃”的項目。該項目開發(fā)密閉式光反應(yīng)器技術(shù)，通過密閉的方式，用火力發(fā)電廠排放的二氧化碳來培養(yǎng)藻類，促使其生產(chǎn)生物質(zhì)能源。也就是說21世紀以前，只有美國和日本認識到了海洋生物能源的潛力，對其進行了嘗試性研究。而真正意義上的研究熱潮，是在21世紀以后。人類進入21世紀后，以煤炭、石油為主的化石能源消耗劇增，化石燃料燃燒所造成的環(huán)境污染問題也日益成為人們不得不面對的嚴重問題。此時，除美國、日本以外，新西蘭、荷蘭、英國、中國等國家也紛紛提高了對海洋生物能源的重視程度，陸續(xù)開始了理論和實踐方面的研究。海藻生物能源真正的產(chǎn)業(yè)化嘗試是在2006年開始的。由于美國和日本是進行海洋生物能源探索較早且較為發(fā)達的國家，因此，本文以美國和日本兩個國家的海洋生物能源的開發(fā)以及產(chǎn)業(yè)發(fā)展為例，以期對國外海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展狀況進行梳理。

（一）美國產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

首先，美國有一個持續(xù)的政策環(huán)境。產(chǎn)業(yè)要想發(fā)展，必須有一個良好的產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境，因此，一個國家為某個產(chǎn)業(yè)營造的發(fā)展環(huán)境如何，是決定該產(chǎn)業(yè)發(fā)展一個十分重要的因素。海洋生物能源產(chǎn)業(yè)作為海洋可再生能源業(yè)的一個重要組成部分，對于各個國家來說都是具有戰(zhàn)略性意義的新興產(chǎn)業(yè)?？疾烀绹Ｑ笊锂a(chǎn)業(yè)的發(fā)展情況，有必要對美國關(guān)于海洋生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策法規(guī)進行梳理，以便對美國海洋生物能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展環(huán)境進行整體的把握。

通過上表可以看出，自20世紀80年代以來，美國政府就十分重視該國海洋經(jīng)濟的發(fā)展，幾乎每5—10年就會出臺一個新的戰(zhàn)略規(guī)劃來對海洋經(jīng)濟的發(fā)展進行指導。認識到科技在海洋經(jīng)濟發(fā)展中的重要地位，美國更是從未放棄對海洋高科技領(lǐng)先地位的爭取。而在重點扶持和發(fā)展的海洋技術(shù)中，海洋生物技術(shù)更是處于優(yōu)先發(fā)展的地位，可見美國政府還是十分重視海洋生物能源產(chǎn)業(yè)的。

其次，美國已經(jīng)進行了海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化嘗試，并取得一定的進展。

通過表2可以看出，美國作為第一大經(jīng)濟體，十分重視對海藻生物能源產(chǎn)業(yè)的孕育。且不說在全球150多家的能源微藻公司中，美國就占了三分之一，僅2006至2008三年，就有十多家公司和單位進行了具體內(nèi)容明確、目標清晰的產(chǎn)業(yè)化嘗試，且有發(fā)展良好之勢。然而，也不難發(fā)現(xiàn)，雖然美國的海洋科學技術(shù)十分先進，但是美國的海洋生物能源產(chǎn)業(yè)基本上還處在嘗試階段，離降低成本、提高利潤、占有和擴大市場占有率的成熟產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段還有相當長的一段距離。

（二）日本產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況

首先，日本高度重視相關(guān)政策的制定，力求為推進海洋生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供完善的政策環(huán)境。日本是一個四面環(huán)海的島國，海洋面積遠遠大于其陸地面積，因此，高效利用海洋資源，并逐步推進其實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化一直是日本經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)。日本一直致力于開發(fā)海洋能源，尤其是注重對海洋新資源的勘測、發(fā)掘，對海洋新科技、新技術(shù)的推進，作為第三代生物能源的海藻自然也是其海洋開發(fā)與發(fā)展的重點。而一個國家對一種新能源的重視，自然會在其戰(zhàn)略規(guī)劃以及政策法規(guī)中有所體現(xiàn)，通過查閱相關(guān)資料，現(xiàn)將日本海洋生物能源的政策體系，梳理如下：

通過表3可以看出，日本從20世紀70年代開始，就十分重視對新能源的開發(fā)和利用，且20世紀70年代到21世紀初，一直在政策引導以及管理規(guī)制方面有所推進，不僅適時前瞻性地出臺一些規(guī)劃作為新能源開發(fā)的導向，還對核心規(guī)劃進行修訂和完善。例如日本于2007年頒布海洋基本法之后，2008年就出臺海洋基本計劃草案，5年后又出臺第二期海洋基本計劃，對其內(nèi)容進行細化，細節(jié)進行補充，這些都說明日本政府十分重視發(fā)揮海洋新能源的開發(fā)與發(fā)展，并力圖發(fā)揮政策的前瞻引導作用。特別是日本于2007年在其內(nèi)閣府設(shè)立了以首相為部長的“綜合海洋政策本部”，其重視程度可見一斑，這一切無不為其海洋生物能源的發(fā)展提供了十分優(yōu)越的政策環(huán)境。[18]

其次，日本也大力推進海洋生物能源開發(fā)研究。海洋生物能源作為一種新能源，它的開發(fā)和推動需要高科技的支撐，需要政府資金的支持，需要科研機構(gòu)和市場主體的共同配合。日本作為海洋大國，一直致力于對海洋新能源的開發(fā)與應(yīng)用，在海洋能源開發(fā)和利用方面投入了大量的人力、物力和財力，并在海藻生物能源技術(shù)創(chuàng)新方面取得了一定的成就，甚至走在世界前列?？蓞⒁姳?。

通過上表可以看出，日本對于海洋生物能源方面的技術(shù)研究與開發(fā)，十分重視產(chǎn)學研的結(jié)合。不管是對海洋大型藻生物能源新技術(shù)的開發(fā)還是對作為生物燃料原料的微藻的大規(guī)模培養(yǎng)，都是以研究所、大學、公司三方作為研發(fā)主體來實現(xiàn)突破的。前期研究成果，如果能較好的與市場結(jié)合，必然會對其今后的產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化發(fā)展奠定基礎(chǔ)，這種做法值得我國學習和借鑒。

三、我國海洋生物能源發(fā)展現(xiàn)狀

（一）生產(chǎn)企業(yè)分布概況

我國海藻資源儲備相對豐富，不論是在海洋微藻養(yǎng)殖規(guī)模上，還是在海洋大型藻生產(chǎn)和加工上，都走在世界前列。在微藻養(yǎng)殖方面，國外的螺旋藻工廠有12家，年產(chǎn)量達1200噸，我國的螺旋藻生產(chǎn)企業(yè)已有40余家，年產(chǎn)量在3000噸到4000噸左右，在企業(yè)數(shù)量和產(chǎn)量上，我國與其他國家比起來都有絕對的優(yōu)勢。經(jīng)過多年努力，螺旋藻生產(chǎn)企業(yè)相繼上馬，基本形成西起云南省、東到山東省、南到海南省、北到內(nèi)蒙古自治區(qū)的大跨度的格局，形成了一批龍頭企業(yè)，如表5。

在海洋大型藻的生產(chǎn)和加工方面，褐藻、紅藻和綠藻是世界進行人工大規(guī)模養(yǎng)殖的主要品種，其中海帶、裙帶菜、紫菜、江蘺等都是其主要的種植種屬。我國是世界上最大的海藻生產(chǎn)國。從地區(qū)分布上來看，我國的海洋大型藻養(yǎng)殖主要分布在沿海地區(qū)，在產(chǎn)區(qū)分布上來看，山東省、遼寧省、江蘇省、浙江省、福建省、廣東省等是主要產(chǎn)區(qū)。目前，只是發(fā)現(xiàn)大型藻也可以作為生物能源開發(fā)的重要原料，并沒有在該領(lǐng)域進行廣泛應(yīng)用。但是，我國巨大的海藻養(yǎng)殖、生產(chǎn)和加工能力，必然會為今后海藻生物能源的開發(fā)和利用奠定較好的原料基礎(chǔ)。

（二）政策環(huán)境概況

黨的十八大報告中提出“提高海洋資源開發(fā)能力，堅決維護國家海洋權(quán)益，建設(shè)海洋強國”，這就說明海洋資源開發(fā)利用已經(jīng)被我國提高到了戰(zhàn)略的高度。那么，作為海洋資源重要組成部分的海洋生物資源在我國“海洋強國”戰(zhàn)略中到底處于一個什么位置，它的發(fā)展環(huán)境如何，還需要在具體的政策法規(guī)中有所體現(xiàn)。通過查閱資料，現(xiàn)將具體情況整理如表6。通過表6可以看出，2012年以來我國十分重視對海洋可再生能源、海洋新興產(chǎn)業(yè)的開發(fā)和孕育。無論是在海洋經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃、生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃、還是在海洋可再生能源、中國海洋發(fā)展報告中，都充分體現(xiàn)了國家對海洋新興產(chǎn)業(yè)的重視程度。但是，通過查閱相關(guān)政策法規(guī)的內(nèi)容也不難看出，我國海洋資源開發(fā)戰(zhàn)略將更多的注意力放在有較久研究和開發(fā)利用歷史的醫(yī)藥、食品，而在海洋能源開發(fā)方面則將主要注意力放在了技術(shù)較為成熟的潮汐能、波浪能等領(lǐng)域。這在海洋資源和能源開發(fā)的初期，當然有其合理的一面，但是，長期來看，潮汐能、波浪能雖然能量資源巨大，但是它更多的是一種“順勢而為”的開發(fā)形式，很難進行人為的控制和操縱，而這些正是海洋生物能源所具有的優(yōu)點。因此，現(xiàn)在和未來我國在進行政策完善和補充的時候，需要加入更多支持和激勵海洋生物能源研究和開發(fā)的具體內(nèi)容。

（三）研究機構(gòu)概況

我國海洋生物能源研究機構(gòu)實力雄厚，比較具有代表性的是中國科學院、清華大學、新奧科技發(fā)展有限公司、中國石化、浙江大學、哈爾濱工業(yè)大學等。在2016年3月30日由《高科技與產(chǎn)業(yè)化》雜志公布的《微藻技術(shù)能源情報分析》中微藻能源領(lǐng)域全球TOP25專利權(quán)人的統(tǒng)計圖表中，我國上述研究機構(gòu)赫然在列，且中科院、清華大學、新奧科技發(fā)展有限公司分別位列第一、第二和第三。從數(shù)量分布上來看，美國數(shù)量最多有12家，中國有6家，韓國有4家。從機構(gòu)性質(zhì)上來看，總體上是企業(yè)多于高校，而我國主要是以高校和研究所為主。具體情況如下：

通過上表可以看出，我國海洋生物能源研究機構(gòu)主要以研究所和高校為主，企業(yè)數(shù)量比較少，其中以清華大學涉獵該領(lǐng)域的時間最早;主要研究領(lǐng)域是微藻的培養(yǎng)、脂質(zhì)提取、酶催化、生物柴油生產(chǎn)、廢水凈化培養(yǎng)、沼氣氫氣生產(chǎn)等方面。

（四）產(chǎn)業(yè)化發(fā)展概況

一方面，我國處于海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化嘗試階段。對海洋生物能源的關(guān)注和研究起步較晚，但發(fā)展速度較快，例如，我國的海藻養(yǎng)殖規(guī)模在全世界處于領(lǐng)先地位。因此，應(yīng)對日益嚴峻的環(huán)境問題和能源危機，我國的相關(guān)企業(yè)在政府政策的大力支持下，積極進行海洋生物能源的產(chǎn)業(yè)化嘗試，并取得了一定的進展。在海洋微藻能源產(chǎn)業(yè)化嘗試方面，一些企業(yè)通過與科研院所以及高校的合作，逐漸突破開發(fā)的實驗室階段，開始進行項目放大和中試。從企業(yè)層面上來看，代表性的企業(yè)主要有河北新奧科技發(fā)展有限公司、中石化、海南洋浦綠地能源科技有限公司、內(nèi)蒙古金驕集團、兆凱生物工程研發(fā)中心（深圳）有限公司、嘉興大祺生物能源有限公司等。其中，除中石化以外的其他企業(yè)基本都實現(xiàn)了中試。這也就是說在微藻生物能源開發(fā)方面，我國與世界發(fā)達國家相比，養(yǎng)殖基礎(chǔ)好，技術(shù)領(lǐng)先，到目前為止，基本都處于產(chǎn)業(yè)化嘗試和孕育的中試階段。在海洋大型藻類能源方面，其生物質(zhì)能源開發(fā)價值基本得到了學術(shù)界的認可，但由于缺乏對海藻生物質(zhì)積累的生物學基礎(chǔ)、合成代謝途徑、微生物降解等方面的研究，我國海洋大型藻類也只是基本形成了產(chǎn)量較為可觀的養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)。

另一方面，產(chǎn)業(yè)化攻堅也遇到諸多困難。各類能源企業(yè)進行的所有的工程和示范項目的最終目標都是實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，而產(chǎn)業(yè)化既要求充足原料的供應(yīng)，也需要可以提供量化生產(chǎn)的工業(yè)裝置。要實現(xiàn)原料充足的供應(yīng)量，歸根結(jié)底就是對海洋藻類的培養(yǎng)。由于海藻種類眾多，不同種類的藻類的產(chǎn)油能力各不相同，因此，高效率產(chǎn)油海藻的選育是需要突破的關(guān)鍵。并且海藻的規(guī)模培養(yǎng)不是實驗室培養(yǎng)經(jīng)驗的簡單放大，它需要通過開放式、封閉式的規(guī)?；囵B(yǎng)嘗試，需要相應(yīng)的工業(yè)裝置進行配套。海藻的規(guī)模培養(yǎng)水耗大，工業(yè)化生產(chǎn)裝置也需要投入大量的資金，這些都會產(chǎn)生高昂的生產(chǎn)成本，所以成本限制和規(guī)模培養(yǎng)是我國海洋生物能源未來實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，占據(jù)可再生能源研究制高點所面臨和必須攻克的難關(guān)。

四、我國海洋生物能源發(fā)展的路徑選擇

（一）細化海洋能源政策內(nèi)容，實現(xiàn)政策環(huán)境優(yōu)化

通過前面的分析不難發(fā)現(xiàn)，我國的海洋生物能源，在政策法規(guī)方面處于一個比較尷尬的境地。它既沒有被看作是海洋能源的一個組成部分，著重進行政策設(shè)計，也未被作為生物質(zhì)能源的一個組成部分，來進行特殊的政策支持。當前，只是出臺了一些方向上和原則上的戰(zhàn)略規(guī)劃，來強調(diào)海洋生物能源發(fā)展的必要性和重要性，并未對其具體怎樣發(fā)展，發(fā)展分為幾個階段，每個階段要實現(xiàn)怎樣的發(fā)展目標在政策法規(guī)上給予明示。一種資源從發(fā)現(xiàn)到開發(fā)再到研究直至產(chǎn)業(yè)化，每個環(huán)節(jié)，都離不開政策的引導。尤其是海洋生物能源，作為一種可再生能源，是一種新生的事物，將來逐漸成為一個新興產(chǎn)業(yè)，要想克服成本過高的困難，實現(xiàn)其經(jīng)濟效益和社會效益的統(tǒng)一，當然離不開政策上大力的支持。因此，我國要想實現(xiàn)我國海洋強國戰(zhàn)略目標，在解決能源和環(huán)境危機中爭取有利地位，就必須細化海洋能源政策內(nèi)容，實現(xiàn)海洋生物能源政策環(huán)境的優(yōu)化。具體說來，要在海洋生物能源發(fā)展的財政支持政策、稅收政策、知識產(chǎn)權(quán)保護政策、科技政策、產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策等各個方面，給予其優(yōu)惠和支持。對各個具體政策明確相關(guān)方面的政策目標，實施細則，完善不同階段的政策評估體系，從而確保海洋生物能源的發(fā)展有切實可行的政策保障。[19]

（二）設(shè)立專門的管理機構(gòu)，推動規(guī)范化管理

海洋生物能源產(chǎn)業(yè)受海洋局、能源局、科技部、農(nóng)業(yè)部等多個部門的管轄，海洋生物能源既屬于海洋能源、又屬于生物能源，海洋生物能源既屬于新能源產(chǎn)業(yè)又屬于現(xiàn)代海洋農(nóng)業(yè)。鑒于此，海藻生物能源，作為第三代生物能源，在解決環(huán)境問題，應(yīng)對能源危機方面的意義重大，加大海藻生物能源的投入與支持，已經(jīng)是大勢所趨。[2]因此，我國應(yīng)設(shè)立專門的部門，如“海洋生物能源發(fā)展服務(wù)部”來專門負責日常工作的推進與管理。通過在管理實踐方面的探索與經(jīng)驗積累，提高我國海洋生物能源發(fā)展的速度，逐漸讓高效化的管理來促進海藻的規(guī)?；囵B(yǎng)，助推我國海洋生物能源技術(shù)世界領(lǐng)先、海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化早日實現(xiàn)。

（三）注重對復合型人才的培養(yǎng)，持續(xù)創(chuàng)新動力

海洋生物能源產(chǎn)業(yè)屬于高技術(shù)含量、高附加值的生態(tài)產(chǎn)業(yè)，它需要技術(shù)創(chuàng)新的驅(qū)動。要想推進我國海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化，就必須提高我國在海洋生物能源發(fā)展方面的創(chuàng)新能力。而無論何種形式的創(chuàng)新，歸根結(jié)底還是要依靠人才來實現(xiàn)?，F(xiàn)階段，我國的海洋生物能源方面的人才培養(yǎng)地區(qū)差異較大，對復合型人才培養(yǎng)不足，真正掌握專業(yè)知識，能在工業(yè)示范區(qū)從事技術(shù)工作，又懂得管理的復合型人才十分缺乏。因此，一方面要注重產(chǎn)學研的結(jié)合，讓更多校園里的學生到相應(yīng)的生物能源產(chǎn)業(yè)示范區(qū)去實訓，另一方面，要加強職業(yè)教育和技術(shù)教育，讓從事相關(guān)工作的人們有機會、有渠道豐富自己的知識結(jié)構(gòu)，完善自己各方面技能，早日成為海洋生物能源產(chǎn)業(yè)需要的復合型人才。

（四）順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”新形勢，完善網(wǎng)絡(luò)平臺

隨著社會的發(fā)展與進步，互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為人們生活中不可或缺的一部分，它也以不可阻擋之勢和驚人的速度，改變和創(chuàng)新著各行各業(yè)的組織形式。通過上網(wǎng)查閱資料發(fā)現(xiàn)，我國目前有有中國新能源與可再生資源（www.crein.org.cn）、清潔能源網(wǎng)（www.21ce.cc）、中國節(jié)能產(chǎn)業(yè)網(wǎng)（WWW.CHINA.ESI.CN）等網(wǎng)絡(luò)平臺，提供有關(guān)于新能源的信息，也有海洋生物能源尤其是微藻生物柴油的一些內(nèi)容。[20]但是，為了解我國海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化進展情況，進行資料查詢時發(fā)現(xiàn)，即便是諸如新奧科技這樣的我國新能源領(lǐng)域的民營巨頭，在其官方網(wǎng)站里關(guān)于海洋生物能源的介紹也少得可憐，尤其是關(guān)于其正在進行一些產(chǎn)業(yè)化項目和工業(yè)化基地的進展情況，有關(guān)信息更新不夠。海洋生物能源是新能源，從開發(fā)階段開始到實驗再到小試和中試最后工業(yè)化產(chǎn)業(yè)化都需要開放的信息服務(wù)平臺來提高創(chuàng)新的效率。未來幾十年，隨著海洋生物能源技術(shù)的發(fā)展，海洋生物產(chǎn)業(yè)鏈逐漸形成，更是需要互聯(lián)網(wǎng)思維、物流互聯(lián)配送、互聯(lián)網(wǎng)貿(mào)易、互聯(lián)網(wǎng)金融、互聯(lián)網(wǎng)支付平臺的高效推動。海洋生物能源或許可以選擇一種不同于傳統(tǒng)能源的“后互聯(lián)網(wǎng)+”的模式，而是從一開始就融入互聯(lián)網(wǎng)思維，逐漸形成一個嶄新的互聯(lián)網(wǎng)+海洋生物能源的商業(yè)模式。

（五）產(chǎn)業(yè)化與綠色化結(jié)合，攻破發(fā)展難關(guān)

海洋生物原料來源不足，海藻選育水耗大，成本高，最好的解決辦法就是將海洋生物能源產(chǎn)業(yè)化與二氧化碳減排相結(jié)合，把二氧化碳作為進行海藻培育的資源，而不是作為危害自然環(huán)境的毒瘤和廢物，鼓勵進行海藻生物能源產(chǎn)業(yè)嘗試的科研機構(gòu)和企業(yè)與傳統(tǒng)高二氧化碳排放的企業(yè)進行深度合作，把海藻生物能源工業(yè)化裝置設(shè)置在高二氧化碳排放企業(yè)附近，利用企業(yè)排放的廢水和廢氣進行高產(chǎn)能海藻的規(guī)模培養(yǎng)。當然，這里面也要防止海藻被其他物質(zhì)污染的風險，需要專業(yè)研究機構(gòu)對此風險進行把控。[21]

五、展望

海洋生物能源進行生產(chǎn)和使用的困境主要集中在成本降低、規(guī)?；a(chǎn)以及如何與環(huán)境保護相結(jié)合幾個方面。只有在這些方面真正地實現(xiàn)技術(shù)上的突破，海洋生物能源才能夠幫助解決人類社會面臨的日益嚴峻的能源危機和生態(tài)環(huán)境問題[22]。由于能源和環(huán)境對于每個國家都具有十分重要的意義，全球很多國家不惜投入巨資，在此領(lǐng)域進行了不懈地努力，一些科技實力較強的國家最近幾年也實現(xiàn)了創(chuàng)造性突破[23][24]。例如，美國為了進一步理解藻類在整個生物質(zhì)和液態(tài)運輸燃料產(chǎn)品方面的影響，在2010年資助了國家高級生物燃料和生物制品聯(lián)盟項目。通過該項目，由39個合作成員組成的NAABB聯(lián)盟靠解決生物量增強和生物生產(chǎn)力方面的問題，實現(xiàn)了藻類生物學的巨大進步。聯(lián)盟的專業(yè)知識來自于企業(yè)、大學和國家實驗室，聯(lián)盟打通了從藻類生物學到生物燃料轉(zhuǎn)換的全價值鏈，與此同時，這項戰(zhàn)略能確定藻類潛在的能源產(chǎn)量的評估體系。在我國，中國科學院水生生物研究所與中國石化石油化工科學研究院于2011年開始合作，展開了“能源微藻應(yīng)用于工業(yè)煙氣生物脫硝”的研究，利用自主發(fā)明的高效光生物反應(yīng)器（中國發(fā)明專利，授權(quán)號201410063589.X）對小球藻的脫硝能力進行驗證，成功證明了微藻在工業(yè)煙氣生物脫銷領(lǐng)域的價值，并提出了微藻生物脫硝、高附加值產(chǎn)品生產(chǎn)與生物柴油制備的聯(lián)合生產(chǎn)工藝Ver1.0。此外，還開展了利用光合兼氧培養(yǎng)方法進行煙氣脫銷的研究，證明了能源微藻用于工業(yè)煙氣生物脫硝和能源生產(chǎn)是可行的，另外還提供了一種土地有限條件下進行煙氣減排的工業(yè)化策略（Chen et al.2016）。在此基礎(chǔ)上，又提供了進一步的改進優(yōu)化工藝Ver2.0。以上這些重大攻關(guān)的實現(xiàn)，都讓我們有理由相信，以海藻尤其是以微藻為原料的生物燃料，在不久的將來會走進我們的生產(chǎn)和生活，甚至是逐漸取代石油成為人類的生態(tài)能源。同時，隨著我國該領(lǐng)域科技的不斷進步，我國必然會在海洋生物能源領(lǐng)域占有重要的位置，發(fā)揮舉足輕重的作用，為解決國家乃至世界的能源和環(huán)境危機，貢獻一份屬于我們的力量。

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作者簡介：栗俊杰（1991—），女，河北撫寧人，漢族，邢臺職業(yè)技術(shù)學院教師，河北省公共政策評估研究中心助理研究員，研究方向為公共管理。

劉邦凡（1967—），男，重慶涪陵人，博士，燕山大學公共管理學院教授、博士生導師，河北省公共政策評估研究中心首席專家，研究方向為公共管理。

（責任編輯：李直）