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智能時(shí)代專題：AI+生物能源

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一、能源是人類社會(huì)發(fā)展重要驅(qū)動(dòng)力，化石能源占主導(dǎo)地位，新能源快速發(fā)展。

人類社會(huì)不斷進(jìn)步，伴隨對(duì)能源開發(fā)與利用技術(shù)發(fā)展。人類學(xué)家萊利·懷特曾說，在其他條件相同情況下，文化發(fā)展程度與每人每年平均獲取與投入使用能量直接相關(guān)。

石器時(shí)代，遠(yuǎn)古人類平均每人每天消耗0.4萬卡路里；1500年，人類平均每人每天消耗2.6萬卡路里；21世紀(jì)，人類平均每人每天消耗21.4萬卡路里，相比石器時(shí)代遠(yuǎn)古人類能量消耗增長(zhǎng)526倍，相比1500年人類能量消耗增長(zhǎng)7.2倍。

太陽是地球最主要能量來源，目前被利用太陽能源只是極少部分，未來發(fā)展空間巨大。真正到達(dá)地球的輻射能，只有不到0.05%通過光合作用，被轉(zhuǎn)化成植物體內(nèi)新的化學(xué)能儲(chǔ)存，為更高階生物提供能量基礎(chǔ)。

太陽由核聚變產(chǎn)生能量，通過電磁能（太陽能、輻射能）形式到達(dá)地球，涵蓋波長(zhǎng)范圍廣泛，包括可見光等，約30%被云層與地表反射，約20%被大氣層與云層吸收，約50%被海洋與大陸吸收，轉(zhuǎn)化成熱能輻射到太空。

從古至今，人類對(duì)能源利用，經(jīng)歷生物能源，到化石能源，再到可再生能源轉(zhuǎn)變。能源利用形式變化，反映人類對(duì)能源需求、環(huán)境影響、可持續(xù)發(fā)展之間關(guān)系認(rèn)識(shí)的深化，體現(xiàn)出人類對(duì)能源利用的不斷優(yōu)化與對(duì)環(huán)境責(zé)任的不斷增強(qiáng)。

工業(yè)革命以前，生物能源是人類利用最主要能源形式，鉆木取火、伐薪燒炭等，滿足人類基本能源需求。隨著工業(yè)革命到來，帶來化石能源大規(guī)模使用，煤炭、石油、天然氣等成為人類利用最主要能源形式，這些能源推動(dòng)全球工業(yè)化進(jìn)程，同時(shí)帶來環(huán)境污染與生態(tài)破壞等問題。

面對(duì)化石能源帶來問題，人類積極尋求更加可持續(xù)的能源解決方案。碳中和背景下，應(yīng)對(duì)氣候變化與加快能源轉(zhuǎn)型，成為各國共同面臨重大挑戰(zhàn)與緊迫任務(wù)。隨著全球能源結(jié)構(gòu)不斷變革，太陽能、風(fēng)能等新能源產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。

當(dāng)前世界能源結(jié)構(gòu)，仍以化石能源為主，石油、煤炭、天然氣占據(jù)大部分能量來源，人類所需82%能源目前來自化石能源，其余18%來自非化石能源；可再生能源占比逐漸增加，目前占比約7.5%，太陽能、風(fēng)能貢獻(xiàn)主要增量；生物能源在全球能源結(jié)構(gòu)中占比很低，隨著技術(shù)進(jìn)步與對(duì)可持續(xù)能源需求增加，未來占比將有所提升。

二、生物能源來源豐富，形式多樣，有望成為能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型關(guān)鍵力量。

生物能源，作為新能源領(lǐng)域重要組成部分，展現(xiàn)出廣闊應(yīng)用前景。目前生物能源，作為國際公認(rèn)0碳可再生資源，已通過發(fā)電、供熱、供氣等方式，用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通生活等領(lǐng)域。

未來通過持續(xù)技術(shù)創(chuàng)新、政策支持、產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同等，生物能源有望在人類能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)更重要地位，幫助減少人類對(duì)化石能源依賴，推動(dòng)能源可持續(xù)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)全球碳中和目標(biāo)做出貢獻(xiàn)。

世界生物質(zhì)能協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)，目前全球利用生物質(zhì)生產(chǎn)的能源約58EJ（1艾焦EJ=10的18次方焦耳），占全球能源生產(chǎn)總量10%。21世紀(jì)初以來，受益全球政府出臺(tái)激勵(lì)措施，生物質(zhì)能以3.7%增幅穩(wěn)步增長(zhǎng)。

生物能源，是來自自然界生物體的可再生能源形式，來源豐富多樣。生物能源來源，主要有農(nóng)林廢棄物、能源作物、林業(yè)資源、藻類等水生植物、生活垃圾、畜禽糞便、有機(jī)污水與工業(yè)有機(jī)廢水等，相比化石能源，來源更廣泛。

人類每天生產(chǎn)生活，都有大量工業(yè)垃圾、農(nóng)業(yè)垃圾、廢水、廢料產(chǎn)出，加上自然界產(chǎn)生的大量枯木、落葉等廢棄物，即使不被利用，這些垃圾處理也是困難工作，基于生物能源技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)這些垃圾再次開發(fā)利用，有望變廢為寶，實(shí)現(xiàn)能源生產(chǎn)與環(huán)境保護(hù)雙重目標(biāo)。

相比化石能源與其他新能源，生物能源具有可再生性、環(huán)境友好性、廣泛分布、有助能源安全、推動(dòng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展等優(yōu)勢(shì)，隨著技術(shù)進(jìn)步與社會(huì)對(duì)可持續(xù)能源需求增加，生物能源潛力將得到更充分挖掘與利用。

生物能源是唯一一種可再生的碳源，這意味著它可在不增加大氣二氧化碳凈含量情況下提供能源，有助減緩全球氣候變化。生物燃料在燃燒時(shí)釋放二氧化碳，植物生長(zhǎng)過程中已吸收相應(yīng)二氧化碳，因此可實(shí)現(xiàn)碳中和；過程中不是沒有二氧化碳排放，而是利用植樹等自然方式補(bǔ)充等量氧氣，與人們排放二氧化碳相抵，達(dá)到平衡。

三、生物能源儲(chǔ)量巨大，使用類型多樣，目前開發(fā)利用程度低，發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/strong>