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人口增加帶來的問題首先表現(xiàn)在消費環(huán)節(jié)。我國農(nóng)村人口比重很大，能源消耗問題首當其沖。近些年來，關于農(nóng)村能源的軟、硬課題研究比較普遍、也很充分，并在農(nóng)村應用實踐中取得了成效。本文采用文獻調(diào)研和專利分析的方法，對近期和今后這個研究領域的技術創(chuàng)新狀況作了初步的探索。
1 文獻調(diào)研結果與分析
利用中文科技期刊數(shù)據(jù)庫，檢索到2000～2006年生物質(zhì)能源研究方面的相關文獻2 358篇，進一步篩選后，選出緊密相關文獻121篇�，F(xiàn)將文獻綜述如下：
1．1 概念
所謂生物質(zhì)能，是蘊藏在生物質(zhì)內(nèi)的能量，是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉(zhuǎn)化為化學能而貯存在生物體內(nèi)的能量。通常包括：木材及森林工業(yè)廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物、水生植物、油料植物、城市生活垃圾和工業(yè)有機廢棄物、動物糞便。生物質(zhì)能的優(yōu)點：數(shù)量多、可再生；無污染；利用成本低。
1．2 生物質(zhì)能利用技術
①熱化學轉(zhuǎn)換法，獲得木炭、焦油、可燃氣體等高品位能源產(chǎn)品。再細分為：高溫干餾、熱解、生物質(zhì)液化等方法。
②生物化學轉(zhuǎn)換法，生物質(zhì)在微生物作用下生成沼氣、酒精等能源產(chǎn)品。
③利用油料植物所產(chǎn)生的生物油。
④生物質(zhì)壓制成型以便集中利用并提高熱效率。
1．3 生物質(zhì)能利用技術狀況
第1階段技術：已經(jīng)普及的節(jié)能灶、小沼氣等。
第2階段技術：處于示范、推廣階段，如厭氧處理糞便和秸稈氣化集中供氣技術。
第3階段技術：處于中試階段的生物質(zhì)能壓制成型及其配套技術。
第4階段技術：研究中的纖維素原料制取酒精、熱化學液化技術、燃氣催化制取氫氣。
1．4 發(fā)展預測
據(jù)對國內(nèi)外生物質(zhì)能利用技術研究與開發(fā)現(xiàn)狀分析，結合我國現(xiàn)有技術和實際情況，今后我國生物質(zhì)能利用技術將在以下方面發(fā)展：
①高效直接燃燒技術與設備。
②集約化綜合開發(fā)利用。
③新技術開發(fā)。
④城市生活垃圾的開發(fā)利用。
⑤能源植物的開發(fā)。
2 專利檢索與分析
利用國家知識產(chǎn)權局“專利數(shù)據(jù)庫”(光盤)，對1985～2006年間有關農(nóng)村能源方面的專利做了全面檢索，結果是：圍繞生物質(zhì)能主題，檢出相關專利195項，以沼氣為主題的專利774項，以秸稈利用為主題的專利128項。
2．1 “生物質(zhì)能”專利分析
2．1．1 類型、發(fā)明人和區(qū)域分布情況
從“專利光盤數(shù)據(jù)庫”中檢索到生物質(zhì)能方面的專利196項。其中，發(fā)明專利41項、實用新型15項；196項專利的68%為南方發(fā)明人所有，屬于北方發(fā)明人的專利占32%(東北地區(qū)占其中的32%，又以遼寧申請量的60%為首)；職務發(fā)明112項、非職務發(fā)明84項。
2．1．2 具體技術領域分析
生物質(zhì)能源開發(fā)利用技術專利的主要方向包括生物質(zhì)能源炭化、氣化、液化的方法與設備。具體技術如下：
①生物質(zhì)能源氣化轉(zhuǎn)換為熱能。
②生物質(zhì)能源提取特異性能的生物質(zhì)。
③生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換為電能。
進一步分析上述196項專利，有兩個趨勢應引起注意：首先，2000年之后申請的專利有190項，這表明學科發(fā)展動向；第二，職務發(fā)明占59%；第三，失效專利為28%，生效專利比例高達72%，且其中多為近3年的專利。
為了詳細了解生物質(zhì)能源開發(fā)利用具體技術領域的狀況，我們設計以沼氣生產(chǎn)及其利用和秸稈利用兩個主題線索做深度分析。
2．2 沼氣生產(chǎn)及其利用專利分析
鑒于目前農(nóng)村能源開發(fā)技術熱點為沼氣生產(chǎn)及其利用，我們對774項關于沼氣的專利技術進一步篩選，對人選的302項專利進行詳細的分析，結果如下：
2．2．1 類型、發(fā)明人和區(qū)域分布情況
在沼氣生產(chǎn)與利用的302項專利技術中，實用新型占80%，發(fā)明專利僅為20%。
在302項沼氣生產(chǎn)與利用專利中，非職務發(fā)明占71%，職務發(fā)明為29%。
在302項沼氣生產(chǎn)與利用專利中，南方地區(qū)(黃河以南)的省份合計申請量占66%，北方地區(qū)(黃河以北)的沼氣生產(chǎn)與利用專利在128項中占34%；北方地區(qū)所占有的34%的沼氣專利中，東北與內(nèi)蒙古合計申請量占32件（占北方地區(qū)的34．78%)，其中，遼寧省申請量占50%(均為非職務發(fā)明)、吉林省申請量占21．9%(均為非職務發(fā)明)、黑龍江省申請量占18．7%(其中非職務發(fā)明占88%)、內(nèi)蒙古申請量占9．4%(均為非職務發(fā)明)。
2．2．2 沼氣研究與開發(fā)的區(qū)域優(yōu)勢分析
在302項沼氣生產(chǎn)與利用專利中，沼氣生產(chǎn)與利用專利量國內(nèi)前10位的省(市)依次是：江蘇、四川、云南、廣西、北京、河北、湖北、遼寧、湖南、河南；吉林省排位第15。
值得注意的是：北京的沼氣生產(chǎn)與利用專利中，職務發(fā)明42．9%，在所有省份中，這一比例是最高的，并且均為2003年以后的有效專利。
吉林省的沼氣生產(chǎn)與利用專利中，85．7%為2002年之后的有效專利；遼寧省的沼氣生產(chǎn)與利用專利中，38%已經(jīng)失效(因費用終止或視為撤回)；黑龍江省的沼氣生產(chǎn)與利用專利全部有效。
2．2．3 具體技術領域分析
東北地區(qū)的沼氣開發(fā)專利技術領域主要包括：
①沼氣池建造材料：具體選材如鋼塑、橡膠、玻璃鋼。
②生產(chǎn)沼氣的材料類型；液體或固體的有機廢料。
③沼氣池進料方法：主要是連續(xù)進、排料。
④沼氣生產(chǎn)規(guī)模：單戶型和集中型。
⑤沼氣應用技術：如防止泄漏、防止揮發(fā)、凈化處理、加熱。
⑥沼氣生產(chǎn)裝置的配件設計與生產(chǎn)。
2．3 秸稈利用專利
2．3．1 類型、發(fā)明人和區(qū)域分布情況
128項秸稈利用專利中，發(fā)明專利15．6%、實用新型85．4%；16．4%為職務發(fā)明，83．6%為非職務發(fā)明；59%為北方地區(qū)(黃河以北)的省(市)所有，其中東北地區(qū)申請量占44．6%。
為避免重復統(tǒng)計，將秸稈利用專利與沼氣生產(chǎn)與利用專利進行詳細比對，僅檢出2項秸稈利用專利在沼氣生產(chǎn)與利用專利中有重復。
2．3．2 具體技術領域分析
秸稈利用研究的主要方向包括以下方面：
①秸稈燃料：如植物型煤、秸稈炭化的方法及設備(或裝置)。
②氣化燃料：以秸稈為原料生產(chǎn)氣體燃料的方法、工藝和設備。
③液化燃料：以秸稈為原料生產(chǎn)液體燃料的方法、工藝和設備，如酒精、汽油等。其中，以玉米秸稈、高梁秸稈為原料生產(chǎn)乙醇的方法與產(chǎn)品專利技術是2005年的非職務發(fā)明。
④制氫及氫能發(fā)電：以秸稈為原料制氫及氫能發(fā)電的方法、工藝和設備。
⑤飼料：方法、工藝和設備。
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