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[關(guān)鍵詞]生物質(zhì)能;產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;可再生
[DOI]1013939/jcnkizgsc201716074
1前言
以化石燃料為主的能源結(jié)構(gòu)不僅具有不可持續(xù)性,且對生態(tài)環(huán)境造成極大的壓力,因此尋求能源多元化和發(fā)展可再生清潔能源已成為大勢所趨。20世紀(jì)末以來,歐美等國紛紛采取財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、農(nóng)戶補(bǔ)助等激勵政策,引導(dǎo)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。已取得了一定的成效。(車長波、袁際華,2011)2000―2005年全球生物乙醇產(chǎn)量翻了一倍多,生物柴油翻了幾乎兩番,而同期全球石油生產(chǎn)只增加了7%。(Worldwatch Institute,2006)。經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織和聯(lián)合國糧食與農(nóng)業(yè)組織共同的《2013―2022年農(nóng)業(yè)展望》曾預(yù)測:到2022年生物柴油的比例將占?xì)W盟能源的45%,而燃料乙醇的比例也將占據(jù)美國能源的48%。
囿于技術(shù)等各方面的原因,中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展相對滯后。在第一代生物質(zhì)能生產(chǎn)中,國際上成功案例主要以玉米、小麥、糖料和各種油籽等能源作物的規(guī)模種植作為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ),此種模式與中國“人多地少”的現(xiàn)狀形成沖突,較難在中國復(fù)制。第二代生物質(zhì)能技術(shù),利用木質(zhì)廢料、作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品廢棄物等纖維素為原料生產(chǎn)乙醇,弱化了食品和燃料之間的競爭。這使中國在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中不再望“原料”興嘆,而是獲得了變廢為寶的機(jī)會。中國在“十二五”規(guī)劃中都將生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)來培育和發(fā)展。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要將國外的成功經(jīng)驗(yàn)與中國的國情相結(jié)合,走一條因地制宜的新路。本文試圖對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的社會經(jīng)濟(jì)影響,制約生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素以及政策規(guī)制等方面進(jìn)行綜述。
2國外相關(guān)研究現(xiàn)狀
21關(guān)于生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的利弊
Von Braun(2006)認(rèn)為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)可能帶來四個方面的影響:一是環(huán)境效應(yīng),比如二氧化碳排放量減少,防止破壞生物多樣性、減少因化肥與農(nóng)藥的過度使用造成的土壤退化、減少大氣污染等;二是生物質(zhì)能產(chǎn)品逆向傳導(dǎo)生物質(zhì)原材料的供求,而對食品、飼料供求和糧食安全造成影響;三是生物質(zhì)能作為傳統(tǒng)能源的替代,δ茉詞諧〉撓跋歟凰氖巧物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展對不同區(qū)域及不同收入人群將造成直接或間接的影響??傊镔|(zhì)能的發(fā)展有利有弊。
Danniel GDe La Torre Ugart、Burton English等(2006)認(rèn)為生物能源可起到緩解能源壓力和減少貧困人口,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展等作用。在發(fā)展中國家,農(nóng)業(yè)多為勞動密集性產(chǎn)業(yè),生物能源的發(fā)展將促進(jìn)農(nóng)產(chǎn)品供需,推動農(nóng)村人口就業(yè),增加收入。Danniel通過實(shí)證分析,當(dāng)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,生物乙醇產(chǎn)量達(dá)到60億加侖/年和生物柴油16億加侖/年時,可以不用休耕地。預(yù)測2007―2030年生物能源產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)將累積創(chuàng)造收入210億美元,創(chuàng)造240萬個工作崗位。
另一些學(xué)者則認(rèn)為生物質(zhì)能的發(fā)展將對發(fā)展中國家的食物安全造成極大威脅。生物質(zhì)能的發(fā)展使大量的糧食轉(zhuǎn)化為燃料、將生產(chǎn)糧食的農(nóng)地用于能源作物的生產(chǎn),將大量減少糧食供給,從而推動糧食及飼料的價(jià)格上漲(Brown 1980)。能源與農(nóng)業(yè)間的關(guān)系隨著生物燃料發(fā)展而變得更為緊密(von braun 2008)。
De La Torre Ugarte利用POLYSYS系統(tǒng),研究了在兩種假設(shè)的價(jià)格方案下能源作物的生產(chǎn)對美國農(nóng)業(yè)部門(包括農(nóng)地的利用、傳統(tǒng)作物的價(jià)格及農(nóng)場主的收入)的影響。Babcock(2007)認(rèn)為發(fā)展生物燃油,必須先考慮其對環(huán)境以及農(nóng)業(yè)的影響,特別是對于農(nóng)作物和畜產(chǎn)品的影響。
以上結(jié)論表明,發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)須進(jìn)行模式選擇,充分考慮新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展對各方面的影響,包括環(huán)境、農(nóng)業(yè)及農(nóng)民收入、糧食價(jià)格等。
22生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展影響因素研究
RJHooper和JLiEGKoukios(2003)站在投資者立場進(jìn)行分析,認(rèn)為決定生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)投資的主要因素來自于市場和政策。生物質(zhì)能的價(jià)格、技術(shù)是否能與現(xiàn)存能源供給結(jié)構(gòu)相兼容是企業(yè)首先要考慮的。制約生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素包括:生產(chǎn)成本高但售價(jià)低、生物質(zhì)能產(chǎn)品市場風(fēng)險(xiǎn)難以測算、企業(yè)應(yīng)對市場風(fēng)險(xiǎn)及政策風(fēng)險(xiǎn)的能力不足、生物質(zhì)能對環(huán)境的影響不確定。
Tomas Kaberger和Kes McCormick(2007)對歐盟的相關(guān)能源政策進(jìn)行對比分析,肯定了政策是促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。
Hillring(2002)提出對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向的調(diào)控,應(yīng)從新能源產(chǎn)品提供、能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)調(diào)整及相關(guān)產(chǎn)業(yè)配套等方面著手。其總結(jié)瑞典生物質(zhì)能利用經(jīng)驗(yàn)并提出:小生態(tài)公司將具有發(fā)展優(yōu)勢,公司實(shí)現(xiàn)一體化經(jīng)營。
23生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)政策研究
政策在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占據(jù)重要位置,國外學(xué)者多用模型模擬政策沖擊,分析不同的生物質(zhì)能激勵政策對相關(guān)產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品以及對環(huán)境或社會福利的影響。
Kanes等(2007)利用CGE模型評價(jià)了波蘭不同生物質(zhì)能激勵政策的成效:相較于直接對生物能源補(bǔ)貼,提高化石能源稅顯得更有效率;生物質(zhì)能部門受益更多的是間接稅的減免。
Ray(2000)通過運(yùn)用POLYSYS模型模擬了相關(guān)農(nóng)業(yè)政策對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的可能影響。該模型測度了潛在的生物質(zhì)能源和生物柴油供給量,并指出要充分將農(nóng)業(yè)部門與環(huán)境、區(qū)域經(jīng)濟(jì)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)聯(lián)系起來,以促進(jìn)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
Johansson(2007)的研究表明,沒有政策限制,農(nóng)民將優(yōu)先使用農(nóng)用地種植能源作物,這樣會進(jìn)一步加劇糧食作物與能源作物在土地利用上的競爭。其運(yùn)用LUCEA模型模擬了嚴(yán)格的二氧化碳減排政策對糧食、土地價(jià)格和溫室氣體減排的影響。結(jié)果表明:隨著碳稅提高,生物能源的供給量將會隨之提高,且生物質(zhì)能原料主要來源于林木剩余物,糧食價(jià)格比基準(zhǔn)價(jià)格上漲兩倍,二氧化碳排放量至2100年接近零。
Ignaciuk等(2006)在模型中選擇六部門進(jìn)行局部均衡分析:其中包括糧食作物馬鈴薯、谷物;能源作物大麻、柳樹;傳統(tǒng)電力部門及生物電力部門。探討不同的能源稅收和補(bǔ)貼政策對碳排放、相關(guān)農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和價(jià)格、生物能源產(chǎn)量及價(jià)格的影響。結(jié)果表明:對傳統(tǒng)電力征收10%的稅,對生物電力實(shí)行25%的補(bǔ)貼,將使生物電力的份額增加到75%,生物質(zhì)和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量增加。增收的碳稅補(bǔ)償環(huán)境,此外碳稅還將導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量降低1%~4%。
Gohin利用開放的CGE模型評估歐洲生物能源政策對農(nóng)業(yè)部門影響。結(jié)果表明:在歐盟的能源政策下,可通過進(jìn)口滿足生物柴油的需求,在巨額的進(jìn)口關(guān)稅下,生物乙醇產(chǎn)量大增,能滿足國內(nèi)需求。同時生物能源的大規(guī)模生產(chǎn)將導(dǎo)致國內(nèi)畜禽類產(chǎn)品價(jià)格下降,產(chǎn)量增加。政府需補(bǔ)貼105億歐元,其中國外生產(chǎn)者獲益48億歐元,國內(nèi)食品工業(yè)獲益25億歐元,農(nóng)民收入增加32億歐元,并可提供四萬個農(nóng)業(yè)就業(yè)機(jī)會。
3國內(nèi)相關(guān)研究
31中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制約因素
石元春(2011)提出降低生產(chǎn)成本是我國發(fā)展生物質(zhì)能最需要解決的問題,其次是技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)問題,對于生物質(zhì)成型燃料,需要有相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范,使之發(fā)展成為一種通用燃料。
王應(yīng)寬(2007)分析了產(chǎn)業(yè)化發(fā)展空間,并總結(jié)了中國生物質(zhì)能的產(chǎn)業(yè)化途徑。從生物質(zhì)資源潛力、產(chǎn)品成本、環(huán)保效應(yīng)等方面分析了我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景。其認(rèn)為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的核心動力還是技術(shù)創(chuàng)新。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要克服生物質(zhì)原料極其分散,運(yùn)輸成本、生產(chǎn)成本、采集成本高等制約因素。
通過研究生物質(zhì)能商業(yè)化途徑,提出了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的四大支撐體系,即政策扶持體系、資金投入體系、市場保障支撐、技術(shù)支撐保障體系,對生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提出了相應(yīng)的對策措施(王雅鵬等,2007)。
吳創(chuàng)之等(2007)提出生物質(zhì)能循環(huán)系統(tǒng)研究平臺的建設(shè)是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必要條件。
孫振鈞(2004)綜述了國內(nèi)外生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的4個取向:生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料、生物質(zhì)有機(jī)高分子材料和能源農(nóng)林業(yè)。認(rèn)為生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向應(yīng)該與振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和改善農(nóng)民生活相結(jié)合,向小型、分散、統(tǒng)分結(jié)合的模式發(fā)展。能源農(nóng)業(yè)應(yīng)該與新興能源工業(yè)有機(jī)結(jié)合,使之形成生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈。
趙振宇等(2012)提出生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的主要威脅在于上下游相關(guān)配套產(chǎn)業(yè)不協(xié)調(diào)、缺乏配額制、發(fā)展風(fēng)險(xiǎn)難評估等因素。
32生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)政策影響及規(guī)制
劉飛翔(2011)在其博士論文中構(gòu)建了四個層次的生物質(zhì)能源政策永續(xù)發(fā)展評價(jià)指標(biāo)體系。包括1個一級指標(biāo)(生物質(zhì)能源政策永m(xù)性發(fā)展)、4個二級指標(biāo)(生物質(zhì)能決策系統(tǒng)科學(xué)性、生物質(zhì)能供給系統(tǒng)穩(wěn)定性、生物質(zhì)能消費(fèi)系統(tǒng)持續(xù)性、生物質(zhì)能科技研發(fā)與教育)、8個三級指標(biāo)、22個四級指標(biāo)構(gòu)成的評價(jià)體系。通過專家問卷法確定各指標(biāo)權(quán)重值,選用綜合評分法評價(jià)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中政府規(guī)制與激勵價(jià)福建生物質(zhì)能政策整體績效。此外從市場機(jī)制中生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)組織方式、市場準(zhǔn)入制度、價(jià)格激勵性管制、社會性管制四個領(lǐng)域展開政府規(guī)制與激勵的主要工具選擇研究,提出生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)激勵的方向、手段和領(lǐng)域。
胡應(yīng)得等(2011)利用CGE模型模擬征收能源稅對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)及宏觀經(jīng)濟(jì)的影響。結(jié)果表明,對能源產(chǎn)品征收150元/噸標(biāo)煤的能源稅,從量稅轉(zhuǎn)換為從價(jià)稅后,煤炭、石油、天然氣的稅率分別為25%、85%和9%,生物質(zhì)能占比上升了0082%,而GDP、投資和出口等指標(biāo)都有不同幅度的下降。
吳永民通過構(gòu)建CGE模型分析了財(cái)政政策對于燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響。結(jié)果表明:在非糧種植業(yè)階段和生產(chǎn)階段給予財(cái)政補(bǔ)貼都會促進(jìn)燃料乙醇產(chǎn)量和乙醇汽油產(chǎn)量增長,在生產(chǎn)階段進(jìn)行補(bǔ)貼會引起農(nóng)村和城鎮(zhèn)居民收入的小幅減少,而非糧種植業(yè)階段的補(bǔ)貼能夠提高農(nóng)民的收入。
綜上所述,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)作為新興產(chǎn)業(yè),政府的扶持和引導(dǎo)意義重大。但政策選擇需依托于國情,完全照搬國外條條框框很可能出現(xiàn)“水土不服”。建立中國特色生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)良性發(fā)展的政策激勵和規(guī)制才是長久之策。
參考文獻(xiàn):
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[2]王雅鵬,王宇波,丁文斌生物質(zhì)能源開發(fā)利用及其支撐體系建設(shè)的思考[J].農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化研究,2007,28(6):753-756.
[3]石元春決勝生物質(zhì)[M].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2011:65-68.
關(guān)鍵詞:中國生物質(zhì)能源;發(fā)展現(xiàn)狀;問題;對策
伴隨著國家相關(guān)生物質(zhì)能源生產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的逐步完善,目前我國生物質(zhì)能源生產(chǎn)開發(fā)已初具規(guī)模,在一系列法律法規(guī)的保障和財(cái)稅政策的推動下獲得了良好的發(fā)展。然而,中國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程當(dāng)中,仍然存在著工業(yè)體系不完善、原料資源不足、產(chǎn)業(yè)化基礎(chǔ)不夠牢固、市場競爭力較低和研究能力滯后等諸多問題。因此,如何準(zhǔn)確把握生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的影響因素,制定合理有效的應(yīng)對策略,是當(dāng)下的生物質(zhì)能源發(fā)展中迫切關(guān)注的重要課題。
1 世界能源結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀與問題
1.1 節(jié)能減排舉措影響世界能源結(jié)構(gòu)
燃料的使用效率與能源結(jié)構(gòu)直接決定了二氧化碳的排放量,因而能源開發(fā)利用同自然環(huán)境之間的聯(lián)系緊密。近年來,煤、石油和天然氣這三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急劇增加,引起了氣候的異常及失衡。有研究指出,生物質(zhì)燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右,若每年生產(chǎn)一億噸生物質(zhì)燃料,則能達(dá)成5.5%二氧化碳的減排,故生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的推進(jìn)對世界能源結(jié)構(gòu)的優(yōu)化具有重要意義。
1.2 世界化石燃料危機(jī)嚴(yán)重
據(jù)統(tǒng)計(jì),在全球能源的總用量中,化石能源所占比例高達(dá)85%,每年石油、煤炭和天然氣的儲量都在不斷下降。作為不可再生資源,人們賴以生存的石化能源正在日趨枯竭,使得人類面臨愈發(fā)嚴(yán)峻的能源危機(jī)。
1.3 可持續(xù)發(fā)展理念促進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展
如今,可持續(xù)發(fā)展思想已深入人心。作為一種可再生能源,生物質(zhì)能源在給人們提供生產(chǎn)原料與能量的同時實(shí)現(xiàn)了環(huán)境友好的目標(biāo),能夠在很大程度上緩解人們對石化資源的依賴。
2 生物質(zhì)能源技術(shù)開發(fā)的進(jìn)展
2.1 生物液體燃料
包括生物柴油、燃料乙醇和其他液體燃料。當(dāng)前采用液體催化劑的化學(xué)酯交換法是生產(chǎn)生物柴油的關(guān)鍵技術(shù),利用對原料油當(dāng)中水分、游離酸的嚴(yán)格脫除來防止催化劑失活。液體酸催化方法雖然能夠避免水分、游離酸對產(chǎn)率的影響,但設(shè)備易被酸腐蝕、甲醇與丙三醇難以分離,且環(huán)境友好性較差。燃料乙醇的生產(chǎn)目前還在探索過程中,我國的燃料乙醇發(fā)展快,以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集團(tuán)等為代表的企業(yè)都在燃料乙醇的研究上取得了較大的進(jìn)展。此外,生物質(zhì)快速熱裂解液化等技術(shù)也是國際上的研究熱點(diǎn)。
2.2 生物燃?xì)?/p>
瑞典、丹麥和德國的生物燃?xì)饧夹g(shù)發(fā)達(dá),已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;?、自動化與專業(yè)化,多使用高濃度糞草原料進(jìn)行中溫發(fā)酵,其應(yīng)用逐漸延伸到車用燃?xì)馀c天然氣管網(wǎng)領(lǐng)域。至2008年,我國的沼氣工程初步實(shí)現(xiàn)全面發(fā)展,厭氧擋板反應(yīng)器、上流式厭氧污泥床等發(fā)酵工藝都有了示范應(yīng)用。但受未熱電聯(lián)產(chǎn)和環(huán)境、溫度條件影響,大多沼氣工程穩(wěn)定性不足且高濃度發(fā)酵等工藝應(yīng)用少。
2.3 固體成型燃料
歐美地區(qū)的生物質(zhì)固體成型燃料已走向規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化,瑞典、泰國等地區(qū)對固體成型燃料也給予了很高的重視。20世紀(jì)80年代,我國開始研究固體成型燃料并逐步建立了以蘇州恒輝生物能源開發(fā)有限公司等企業(yè)為代表的燃料工廠。
2.4 微藻能源
微藻生物柴油技術(shù)的研發(fā)主要集中在含油量高且環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)的微藻的選育、規(guī)模化產(chǎn)油光生物系統(tǒng)的研發(fā)以及收集微藻、提取油脂這幾個方面,所面臨的最大難題是油脂含量、細(xì)胞密度高的微藻細(xì)胞的培養(yǎng)。使用微藻對石油形成進(jìn)行模擬是我國研究微藻的開端,此后微藻異養(yǎng)發(fā)酵技術(shù)、微藻光合發(fā)酵模型等的創(chuàng)新都推動了我國微藻能源的研究開發(fā)。
3 影響生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素
3.1產(chǎn)業(yè)模式局限
我國的生物質(zhì)能源開發(fā)利用管理模式還有待健全,原料評價(jià)體系、技術(shù)規(guī)范等還不完善。項(xiàng)目模式也存在缺陷,例如,小型項(xiàng)目配套政策的缺失使得立項(xiàng)復(fù)雜且操作成本較高。
3.2 生產(chǎn)技術(shù)滯后
我國的沼氣工程大多應(yīng)用的是濕發(fā)酵工藝,裝備與技術(shù)水平都比較滯后,不利于沼氣的高值化利用。非糧乙醇技術(shù)還存在障礙,受工藝復(fù)雜、酸濃度需求高、副產(chǎn)物多、設(shè)備要求高和成本高等因素制約,乙醇濃度不高、原料綜合利用率低和發(fā)酵效率低、時間長等問題還有待解決。此外,五碳糖菌種的缺乏、生物酶法制備技術(shù)的落后和生物柴油使用性能低、經(jīng)濟(jì)性低等也是目前需要解決的難點(diǎn)。
3.3 資源供應(yīng)不足
原料供應(yīng)不足是我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一大瓶頸,單一的原料來源制約了沼氣工程規(guī)?;l(fā)展,非糧原料供應(yīng)的間斷不利于其全年均衡生產(chǎn),陳化糧等原料的缺乏影響了乙醇燃料工業(yè)發(fā)展進(jìn)程,生物柴油技術(shù)也面臨著原料不足的狀況。
4 對策與建議
4.1 創(chuàng)新生物能源技術(shù)
生物質(zhì)能源是實(shí)現(xiàn)我國可持續(xù)發(fā)展是重要能源保障,必須借助自主知識產(chǎn)權(quán)核心技術(shù)的創(chuàng)新來保證生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化的持久。各級政府需積極推廣國產(chǎn)化計(jì)數(shù),通過補(bǔ)助力度的加大來調(diào)動各單位研發(fā)應(yīng)用自主技術(shù)的積極性,可通過專項(xiàng)資金的設(shè)立來支持生物質(zhì)能技術(shù)創(chuàng)新,逐步形成分散式的產(chǎn)業(yè)體系。
4.2 合理利用邊際土地
針對原料不足這一瓶頸,應(yīng)當(dāng)充分利用邊際土地來發(fā)展非糧生物質(zhì)能,逐步建設(shè)以能源草、甘薯、木薯等作為原料的生物質(zhì)液體與氣體燃料生產(chǎn)基地。
4.3 加強(qiáng)國家政策支持
生物質(zhì)能源的開發(fā)利用對于我國資源、能源供應(yīng)都具有重要意義,必須將其納入安全戰(zhàn)略的考慮范疇并給予相應(yīng)的政策支持。國家可結(jié)合生物質(zhì)能源發(fā)展需求完善相關(guān)激勵體系,推行納入能源生產(chǎn)社會成本、環(huán)境成本的全成本定價(jià)方案,科學(xué)制定產(chǎn)品價(jià)格補(bǔ)貼、液體燃料消費(fèi)鼓勵和液體燃料強(qiáng)制收購等方面的政策,給生物質(zhì)能源發(fā)展提供強(qiáng)有力的體系支撐。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 秸稈;易貨合同;生物質(zhì);成型顆粒燃料;新能源
中圖分類號 X71
文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1002-2104(2015)09-0108-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2015.09.014
秸稈禁燒是社會關(guān)注的熱點(diǎn)問題:一方面,秸稈禁燒令無法根本上阻止農(nóng)民繼續(xù)大規(guī)模焚燒秸稈,并由此帶來嚴(yán)重的霧霾天氣[1]。2014年10月25日,長春市空氣質(zhì)量指數(shù)AQI“爆表”,高達(dá)500,秸稈焚燒是主要原因[2]。另一方面,現(xiàn)有生物質(zhì)發(fā)電廠普遍存在秸稈收集難、即便是在國家大量補(bǔ)貼的情況依然很難實(shí)現(xiàn)收支平衡的現(xiàn)象。為什么政府年年發(fā)通知禁燒秸稈,年年禁不???為什么農(nóng)民寧愿冒著被罰風(fēng)險(xiǎn)去“偷”燒秸稈,也不把秸稈賣給生物電廠呢?有沒有一條秸稈能源化利用的有效途徑?
帶著這些問題,中國社會科學(xué)院工業(yè)經(jīng)濟(jì)研究所能源經(jīng)濟(jì)研究中心的專家們于2014年11月專程到吉林長春進(jìn)行調(diào)研。通過調(diào)研發(fā)現(xiàn):第一,在國家能源局與吉林省能源局共同支持下,吉林長春用“易貨合同模式”――一種秸稈能源化利用的新模式,發(fā)展秸稈顆粒成型燃料(以下簡稱顆粒生物質(zhì)能),在治理秸稈禁燒、替代煤炭、解決農(nóng)民冬季取暖、改善農(nóng)村生活環(huán)境、提供農(nóng)民就業(yè)等方面,表現(xiàn)出良好的經(jīng)濟(jì)社會價(jià)值,值得有條件的地區(qū)學(xué)習(xí)借鑒。第二,顆粒生物質(zhì)能是農(nóng)村作物秸稈能源利用的重要方式,是改變農(nóng)村用能習(xí)慣和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的重要途徑,對發(fā)展農(nóng)村循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提高農(nóng)民生活質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。第三,農(nóng)村用能革命是全面小康社會的物質(zhì)基礎(chǔ),它關(guān)系到農(nóng)村家庭生活水平的提高、能源公平和中國能源發(fā)展的全局。用“易貨合同模式”發(fā)展秸稈生物質(zhì)能,將為我國部分地區(qū)農(nóng)村生物質(zhì)能源規(guī)?;?、工業(yè)化發(fā)展,提供了一條經(jīng)濟(jì)適用的途徑,也是傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)縣鄉(xiāng)發(fā)展新能源、實(shí)現(xiàn)農(nóng)村用能革命的重要手段。
1 秸稈顆粒燃料發(fā)展的易貨合同模式
秸稈顆粒燃料發(fā)展的易貨合同模式是農(nóng)村秸稈能源化利用的一種新模式,它是指以秸稈顆粒燃料加工企業(yè)為主導(dǎo),通過農(nóng)民用秸稈換取秸稈成型顆粒燃料,實(shí)現(xiàn)秸稈收集、顆粒燃料加工生產(chǎn)的一種顆粒生物質(zhì)能的發(fā)展模式。
該模式將解決農(nóng)民用能問題與新能源產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展結(jié)合起來、禁燒秸稈與秸稈能源化利用結(jié)合起來、秸稈收集與秸稈成型顆粒燃料市場開拓結(jié)合起來,解決了農(nóng)民炊事、取暖的能源需求,實(shí)現(xiàn)了禁燒秸稈和秸稈能源化利用的目標(biāo)。具體做法就是:秸稈顆粒加工企業(yè)與農(nóng)戶簽訂“能源易貨合同”。合同核心內(nèi)容主要包括:第一,農(nóng)戶每年用15 t-20 t秸稈跟企業(yè)換5 t秸稈成型顆粒燃料,同時要求農(nóng)戶與當(dāng)?shù)卣炗喗斩捊麩?zé)任書。第二,企業(yè)為簽約戶無償提供秸稈成型顆粒燃料爐具和技術(shù)服務(wù),用易貨貿(mào)易的方式向簽約農(nóng)戶每年提供5 t的顆粒生物質(zhì)能。
該模式的核心是農(nóng)民不花錢用自家地里的秸稈,換回清潔的顆粒生物質(zhì)能替代煤炭取暖做飯;企業(yè)在少花錢實(shí)現(xiàn)秸稈資源收集的同時,鎖定了顆粒生物質(zhì)能用戶,降低了經(jīng)營風(fēng)險(xiǎn)。秸稈顆粒燃料發(fā)展的易貨合同模式的魅力在于:自己不花一分錢、不要國家一分錢,農(nóng)民就能用上清潔的顆粒生物質(zhì)能,較好地解決了企業(yè)發(fā)展生物質(zhì)能時的秸稈收集瓶頸和市場開拓問題,是低成本秸稈能源化利用的有效途徑之一。
在易貨合同模式顆粒生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈條上,各利益關(guān)系見圖1。
2 “易貨合同模式”發(fā)展成型顆粒燃料新能源的優(yōu)勢分析
我們從產(chǎn)業(yè)鏈條下的利益主體,即農(nóng)戶、企業(yè)、政府,分析“易貨合同模式”發(fā)展成型顆粒燃料新能源的優(yōu)勢。
2.1 農(nóng)戶利益分析
調(diào)查發(fā)現(xiàn),用秸稈顆粒燃料取暖炊事對農(nóng)戶來說有三大好處。
2.1.1 變廢為寶,農(nóng)戶不花錢用上了清潔的新能源
過去用秸稈燒火做飯,一家人需要2-3車秸稈,剩余的大部分沒什么用;6個月的冬季,平均每戶燒炕取暖得用2-3 t散煤,要花1 000元;現(xiàn)如今不花一分錢,農(nóng)戶用自家地里產(chǎn)的顆粒燃料,15 t秸稈換5 t成型顆粒,就夠自家一年取暖做飯用能了。東白_村之所以寫入我們的報(bào)告,是因?yàn)闁|白_村第10小組,一個自然屯的村民們基本都用上了顆粒燃料取暖做飯。東白_村位于吉林長春農(nóng)安縣城北偏西約40 km處,屬楊樹林鄉(xiāng)。白_村下轄17個村民小組,1 265戶,分布在16個自然屯。東白_村第10小組約有土地100 hm2,每公頃玉米地可產(chǎn)8-9 t玉米秸稈,地里產(chǎn)的秸稈足夠全屯60戶人家取暖做飯了。每年少燒散煤150 t,少花錢6萬多元。
目前這種“易貨合同模式”使用顆粒燃料取暖做飯,已在吉林長春楊樹林鄉(xiāng)2 000農(nóng)戶中推廣,楊樹林鄉(xiāng)政府、醫(yī)院、學(xué)校、敬老院和10個商業(yè)用戶全部采用顆粒燃料供熱[2]。由于秸稈收集、加工和農(nóng)民用能相結(jié)合,農(nóng)民既是秸稈的提供者,也是顆粒燃料受益者。正是因?yàn)椴换ㄥX可以用上清潔能源,讓農(nóng)戶有了收集秸稈的積極性、禁焚秸稈的自覺性。
2.1.2 實(shí)現(xiàn)農(nóng)田秸稈清理目的
農(nóng)民大規(guī)模焚燒玉米秸稈主要是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)做好土地清理準(zhǔn)備工作。目前主要是焚燒和秸稈粉碎還田,但是大規(guī)模秸稈焚燒和秸稈還田對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可能產(chǎn)生一定的不利影響:一是焚燒秸稈會破壞土壤結(jié)構(gòu),形成板結(jié),造成農(nóng)田質(zhì)量下降;還會直接燒死、燙死土壤中的有益微生物,影響作物對土壤養(yǎng)分的充分吸收,直接影響農(nóng)田作物的產(chǎn)量和質(zhì)量,影響農(nóng)業(yè)收成。二是秸稈焚燒后留下的鉀素和磷素,多呈不溶解狀,很難被農(nóng)作物吸收。三是秸稈粉碎還田,一方面還田后的秸稈不易腐爛,影響下茬播種質(zhì)量,另一方面,秸稈粉碎還田須要深埋,這樣就會把生土翻出,也會影響作物產(chǎn)量與質(zhì)量。通過“易貨合同模式”發(fā)展秸稈成型顆粒燃料,可以達(dá)到了農(nóng)田清理準(zhǔn)備的目的。
2.1.3 改善了農(nóng)民自家的生活衛(wèi)生環(huán)境
以往用秸稈直接做飯,燃燒效率低(20%)、灰塵多,用農(nóng)民的話來說,就是特別“埋汰”,到了春季秸稈生蟲,家里環(huán)境衛(wèi)生更差。如今用加工好的顆粒燃料做飯取暖,燃燒效率高(85%),火焰穩(wěn)定接近天然氣,幾乎無灰塵,存放取用方便,干凈衛(wèi)生。
2.2 社會經(jīng)濟(jì)與環(huán)保效益分析
通過調(diào)研發(fā)現(xiàn),農(nóng)村發(fā)展成型顆粒燃料新能源,對當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展、秸稈資源商品化利用起著積極的作用,具有較好的經(jīng)濟(jì)社會效益與環(huán)境效益。
2.2.1 帶動當(dāng)?shù)剞r(nóng)村勞動力就業(yè),經(jīng)濟(jì)效益顯著
秸稈轉(zhuǎn)化為成型燃料,涉及資源收集、加工、儲運(yùn)、鍋爐燃具制造和服務(wù)五大領(lǐng)域,產(chǎn)業(yè)鏈條長,輻射范圍廣,可以促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)。我們調(diào)研的吉林農(nóng)安縣楊樹林鄉(xiāng)年產(chǎn)5萬t秸稈成型燃料示范項(xiàng)目,該項(xiàng)目直接吸納就業(yè)180人,年創(chuàng)造工業(yè)產(chǎn)值3 700萬元,拉動社會投資3 000萬元。吉林是產(chǎn)糧大省,年產(chǎn)秸稈產(chǎn)量4 000萬t左右,按照吉林省規(guī)劃,到2020年前開發(fā)秸稈成型燃料300萬t(折標(biāo)煤150萬t),按我們調(diào)研的示范項(xiàng)目數(shù)據(jù)推算,吉林秸稈成型顆粒燃料產(chǎn)業(yè)的潛在吸納就業(yè)1多萬人,直接帶動社會投資18億元,年創(chuàng)造工業(yè)產(chǎn)值22.5億元。如果按我們調(diào)研的林農(nóng)安縣楊樹林鄉(xiāng)年產(chǎn)5萬t秸稈成型燃料示范項(xiàng)目數(shù)據(jù),即那么吉林400萬t需要投資24億元,每年將創(chuàng)造工業(yè)產(chǎn)值30億元,為企業(yè)帶來收入3.6億元。
2.2.2 環(huán)境效益和節(jié)能減排效果顯著
替代農(nóng)村散煤,環(huán)境貢獻(xiàn)大。調(diào)研的年產(chǎn)5萬t顆粒燃料項(xiàng)目,如果其中3萬t為易貨模式,那么每年直接可為2 300戶農(nóng)民提供1.17萬t的易貨生物質(zhì)能源,為農(nóng)民節(jié)省了285萬元取暖支出(假如散煤價(jià)格為350元/t),直接少用散煤5 800 t。替代2.5萬t標(biāo)煤的煤炭,減少CO2排放6.55萬t、SO2排放600 t和NOX排放185 t。
如果吉林易貨合同模式的成型顆粒燃料產(chǎn)業(yè)規(guī)模達(dá)到300萬t,那每年可為減少煤炭200萬t標(biāo)煤,減少CO2排放390萬t、SO2排放3.6萬t和NOX排放1.11萬t。為農(nóng)村通過易貨模式提供生物質(zhì)能源70萬t,為城市提供商品生物質(zhì)能230萬t,可供熱6 000萬m2,同時可以解決30萬農(nóng)戶炊事和取暖用。
2.2.3 解決了秸稈野外焚燒問題
在調(diào)查中農(nóng)戶們反映,過去總為處理多余的秸稈傷腦筋,晚上偷偷摸摸到地里燒秸稈還怕被罰。如今因?yàn)榻斩捒梢悦赓M(fèi)換秸稈顆粒新能源,還免費(fèi)給裝爐子,所以大伙都愿意把秸稈收集起來送到站上(企業(yè)設(shè)立的秸稈代換便民服務(wù)站)換顆粒。如今全屯沒有一戶在野外焚燒秸稈,改善了空氣質(zhì)量,家里也干凈了。
2.3 企業(yè)利益分析
在吉林長春我們還調(diào)研了生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)和傳統(tǒng)模式的生物質(zhì)顆粒燃料企業(yè),通過比較分析發(fā)現(xiàn)秸稈顆粒企業(yè)有以下幾個特點(diǎn):
2.3.1 降低了企業(yè)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)
“易貨合同模式”降低了企業(yè)的資金成本,鎖定了部分市場需求,極大地降低了企業(yè)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。在傳統(tǒng)經(jīng)營模式下,顆粒生產(chǎn)企業(yè)的資金占用量較大,是影響企業(yè)經(jīng)營效益的重要因素。例如,一個年產(chǎn)5萬t顆粒的企業(yè),一個月收秸稈約5 000 t,每噸270元-300元,需要占用資金至少135萬元。由于供暖的季節(jié)性及秸稈收集的季節(jié)性,必然帶來顆粒的消費(fèi)具有季節(jié)性特征,而工業(yè)生產(chǎn)是全年連續(xù)性的,若以存貨2個月秸稈,那么資金占壓將超過700萬元,由此產(chǎn)生的貨款利息對企業(yè)來說也是不小的成本增加,勢必將直接影響顆粒燃料生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)營效益。“易貨合同模式”使顆粒燃料生產(chǎn)企業(yè)大大降低了秸稈收集和存貨的資金占用及財(cái)務(wù)費(fèi)用。
2.3.2 市場競爭能力更強(qiáng)
與生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)及傳統(tǒng)模式生物質(zhì)顆粒燃料企業(yè)相比,易貨合同模式的顆粒燃料企業(yè)的市場競爭能力更強(qiáng)。同樣規(guī)模秸稈能源化利用量的電廠和顆粒燃料廠,在電廠上網(wǎng)電價(jià)0.75每度電補(bǔ)貼0.346元的前提下,在同等秸稈收購價(jià)格的前提下,電廠毛利潤是40萬元,傳統(tǒng)模式顆粒燃料廠的毛利潤是1 560萬元,易貨貿(mào)易模式顆粒燃料廠的毛利潤是1 850萬元,這里生物質(zhì)顆粒市場價(jià)格為750元/t?!耙棕浐贤J健鳖w粒燃料生產(chǎn)企業(yè)的顆粒燃料市場價(jià)格盈虧平衡點(diǎn)是655元/t,傳統(tǒng)模式的顆粒燃料市場價(jià)格盈虧平衡點(diǎn)是710元/t左右。
2.3.3 投資更低,就業(yè)和環(huán)境效益更顯著
與生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)相比,易貨合同模式的顆粒燃料企業(yè),其投資成本更低、吸納就業(yè)和化石能源替代能力更強(qiáng)。同樣規(guī)模秸稈能源化利用量的電廠和顆粒燃料廠,投資比是1∶0.63。目前具有經(jīng)濟(jì)規(guī)模的生物質(zhì)電廠,裝機(jī)規(guī)模3萬千瓦,秸稈能源化利用量為25.6萬t/a,初始投資在2.1億元。具有規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益與經(jīng)濟(jì)收集半徑的生物顆粒企業(yè)年產(chǎn)5萬t,初始投資3 000萬元,與秸稈發(fā)電廠秸稈能源化利用量相當(dāng)?shù)念w粒廠,初始投資1.5億元只有電廠的 63%。同樣規(guī)模秸稈能源化利用量的電廠和顆粒燃料廠,就業(yè)比是1∶5,化石能源替代率比是1∶4.9。
與生物質(zhì)發(fā)電相比,生物質(zhì)顆粒燃料的產(chǎn)業(yè)鏈更長。顆粒燃料生產(chǎn)是秸稈利用的中間加工環(huán)節(jié),不是最終環(huán)節(jié)。要實(shí)現(xiàn)秸稈的最終利用,還需要有城市供熱、發(fā)電及農(nóng)戶等最終用戶完成,其產(chǎn)業(yè)鏈條包括秸稈收集粉碎、成型加工、爐具和鍋爐推廣等。而生物質(zhì)發(fā)電廠是通過燃燒直接將秸稈轉(zhuǎn)換為電力送到電網(wǎng)。
3 問題及建議
3.1 秸稈成型顆粒燃料發(fā)展中的問題
第一,調(diào)研中我們發(fā)現(xiàn),在我國農(nóng)村能源貧困問題依然存在的大背景下,我國秸稈能源化利用政策較少考慮農(nóng)民用能問題。從上世紀(jì)90年代開始,中國規(guī)劃了一系列的政策來促進(jìn)農(nóng)村能源發(fā)展,特別是近年來,國家加大了對農(nóng)村能源建設(shè)的投入,如農(nóng)村電網(wǎng)改造、農(nóng)村水電站、小型光伏發(fā)電、小型風(fēng)電發(fā)電、農(nóng)村戶用沼氣、節(jié)能炕、節(jié)能爐等的建設(shè),使農(nóng)村能源利用條件得到了明顯改善。但是,我國大多數(shù)農(nóng)村地區(qū),特別是中西部地區(qū)農(nóng)村的能源基礎(chǔ)設(shè)施落后,能源服務(wù)體系不健全,農(nóng)村能源消費(fèi)的商品化程度還比較低,能源貧困問題依然突出[3]。所謂能源貧困是指人們?nèi)狈Λ@得足夠的便捷的現(xiàn)代能源服務(wù)的方法和途徑,而長期使用傳統(tǒng)生物質(zhì)燃料(稻稈、薪柴等)的現(xiàn)象。當(dāng)前,我國農(nóng)村生活能源中非商品性用能仍然占主導(dǎo)地位,秸稈、薪柴依然是大多數(shù)農(nóng)戶炊事取暖的主要燃料。據(jù)《中國農(nóng)村監(jiān)測報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示,我國農(nóng)村60.2%、
約1.61億戶農(nóng)戶仍以柴草為炊事和取暖的燃料。秸稈是重要的生物能源資源,但是在目前無論是生物質(zhì)發(fā)電、還是秸稈顆粒燃料這些商品化能源的發(fā)展模式設(shè)計(jì),都較少優(yōu)先考慮解決農(nóng)民用能問題,這也許是我國長期能源發(fā)展戰(zhàn)略向城市和工業(yè)傾斜的一個折射。據(jù)2012年《中國農(nóng)業(yè)統(tǒng)計(jì)資料》顯示,我國秸稈能源化利用形式主要有秸稈固化成型、秸稈炭化、秸稈沼氣集中供氣、熱解氣化集中供氣等,其中秸稈熱解氣化集中供氣和秸稈沼氣集中供氣的用戶為29.08萬戶,占全國農(nóng)戶總數(shù)的0.11%;秸稈固化成型和秸稈炭化量382.05萬t,占全國非商品化能源生活消費(fèi)秸稈總量3.4億t的1%左右。造成這種情況的原因是多方面的,但是如果在秸稈能源發(fā)展中,能夠結(jié)合農(nóng)村易貨貿(mào)易習(xí)慣、并把生物質(zhì)能源發(fā)展重點(diǎn)放在農(nóng)村用能上,或許可以探索一條從根本上改善中國農(nóng)村能源現(xiàn)狀的途徑。
第二,農(nóng)民生活能源消費(fèi)支出習(xí)慣不利于秸稈能源化利用。我國農(nóng)村生活用能支出較低,根據(jù)2010年《中國農(nóng)村住戶調(diào)查年鑒》的數(shù)據(jù)顯示,戶均生活用能支出316.5元/a。特別是吉林省戶均生活用能支出只有87元/a,戶用煤不足100 kg/a。這些數(shù)據(jù)從另一個側(cè)面說明,像吉林冬天取暖長達(dá)半年的北方省,農(nóng)村商品能源的缺乏程度。究其原因既有收入水平和能源服務(wù)缺失的原因[4],也有用能習(xí)慣的原因。從吉林農(nóng)村戶均生活用能源的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中可以看出,吉林農(nóng)村多數(shù)農(nóng)戶是很少花錢取暖過冬。我們調(diào)研的東白_村,有些農(nóng)民是有能力花錢買煤,取暖過冬。
第三,“易貨”秸稈顆粒燃料發(fā)展模式尚處初期探索階段,還存在不少需要解決的問題。一是政府在相關(guān)領(lǐng)域缺乏頂層設(shè)計(jì),缺少行業(yè)標(biāo)準(zhǔn);扶持政策不到位,用當(dāng)?shù)啬茉床块T相當(dāng)負(fù)責(zé)人的話就是“沒有扶在點(diǎn)子上”。二是生產(chǎn)企業(yè)裝備的技術(shù)含量不高,生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)流程,以及生物質(zhì)高效爐具等都有待改善,秸稈顆粒燃料生產(chǎn)過程耗能較高的問題也需要解決;多數(shù)生產(chǎn)企業(yè)規(guī)模小,產(chǎn)業(yè)鏈條不完整,可持續(xù)發(fā)展能力弱。三是秸稈顆粒燃料新能源“易貨合同”模式還不成熟,需要更多企業(yè)和農(nóng)戶進(jìn)行探索實(shí)踐,也需要得到社會的支持和認(rèn)同。四是秸稈分散收集成本高,替代大集中燃煤供熱的成本高,但在替代小型燃煤鍋爐和居民用煤上有價(jià)格優(yōu)勢。
3.2 對策建議
由于農(nóng)林廢棄物的采收成本較高,農(nóng)林廢棄物能源化利用的發(fā)展?jié)摿κ苜Y源條件和經(jīng)濟(jì)性的限制,考慮到生物質(zhì)成型顆粒的能源利用效率明顯高于秸稈發(fā)電、生物質(zhì)成型顆粒的易貨合同發(fā)展模式明顯好于傳統(tǒng)模式,建議在作物秸稈富集的地區(qū)和林業(yè)“三剩物”較為集中的地區(qū)重點(diǎn)發(fā)展生物質(zhì)成型顆粒燃料,探索我國生物質(zhì)能源的持續(xù)發(fā)展模式。
第一,在重點(diǎn)地區(qū)開展“易貨合同模式”發(fā)展生物質(zhì)顆粒燃料的試點(diǎn)工作,探索一條將農(nóng)民用能、秸稈能源化利用與秸稈禁燒有機(jī)結(jié)合起來的新能源發(fā)展之路。我國秸稈資源豐富,每年僅玉米秸稈就超過3億t,其中約1.5億t的玉米秸稈集中在黑龍江、吉林、河南、河北、山東等五省,這些省份都有發(fā)展“易貨”秸稈顆粒燃料的資源基礎(chǔ)和氣候條件。建議在秸稈富裕、冬季時間長的北方省份設(shè)立示范項(xiàng)目,探索總結(jié)不同地區(qū)的“易貨”生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)展模式。
第二,建議農(nóng)業(yè)部設(shè)立國家“農(nóng)村能源貧困扶助基金”和“農(nóng)村秸稈能源化利用基金”,重點(diǎn)支持農(nóng)業(yè)省區(qū)和農(nóng)村能源貧困地區(qū)發(fā)展秸稈顆粒燃料。建議國家相關(guān)部門在制定新能源發(fā)展政策和節(jié)能政策時,適當(dāng)向秸稈能源化利用傾斜,適當(dāng)支持農(nóng)民用秸稈顆粒燃料代替煤炭和薪柴。建議科技部門加大對秸稈收儲設(shè)備的研發(fā)支持力度,加大對生物質(zhì)成型顆粒燃料生產(chǎn)設(shè)備的研發(fā)投入,加大對生物持爐具的研發(fā)投入。
第三,積極鼓勵探索適合農(nóng)林廢棄物能源化利用的各種發(fā)展模式。例如,我國農(nóng)村戶用沼氣發(fā)展中存在許多問題,是否可以通過“易貨合同”模式,建立分布式大型沼氣發(fā)電-有機(jī)肥綜合利用項(xiàng)目,解決農(nóng)村用能、用肥問題。
通過調(diào)查,我們深切感受到,用“易貨合同模式”發(fā)展秸稈成型顆粒燃料新能源,可以調(diào)動政府、企業(yè)和農(nóng)民三方的積極性,改變農(nóng)民以柴草為主要炊事取暖能源的現(xiàn)狀,讓農(nóng)民用上清潔、高效的生物質(zhì)能源,是農(nóng)村能源生產(chǎn)、農(nóng)村能源消費(fèi)革命的抓手,它也是解決秸稈野外焚燒的有效手段。
參考文獻(xiàn)(References)
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隨著全球石油、煤炭的大量開采,能源日益枯竭庫,存量不斷減少,能源短缺和隨之而來的環(huán)境污染日漸引起人們的關(guān)注,并已成為制約我國經(jīng)濟(jì)社會又快又好發(fā)展的瓶頸。改善能源結(jié)構(gòu),利用現(xiàn)代科技開發(fā)生物質(zhì)能源來緩解能源動力,減少污染物排放等問題刻不容緩。我國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能源利用也極為重視,已將“大力發(fā)展生物質(zhì)能”列入國家“十二五”規(guī)劃。
2、我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀及前景
現(xiàn)階段我國的生物質(zhì)能應(yīng)用主要集中在沼氣利用,生物質(zhì)直燃發(fā)電,工業(yè)替代燃料和交通運(yùn)輸燃料這四方面。
2.1 沼氣利用
近年來沼氣利用在中國發(fā)展迅速,在中央投資的帶動下,各地也加大投入,形成了戶用沼氣、小型沼氣、大中型沼氣共同發(fā)展的新格局。沼氣開發(fā)利用現(xiàn)在不僅能解決農(nóng)民的燒柴問題,更重要的是我國的沼氣發(fā)展正從分散式農(nóng)戶經(jīng)營向產(chǎn)業(yè)化方向轉(zhuǎn)變。2008年山東民和牧業(yè)建成了一個利用雞糞為原料的3MW熱電聯(lián)產(chǎn)沼氣工程;2009年安陽貞元集團(tuán)通過與丹麥技術(shù)資金伙伴合作,以養(yǎng)殖場,公共污糞和秸稈為原料在安陽建立了一個年產(chǎn)400萬m3的車用氣的沼氣項(xiàng)目。從目前情況看,通過生物發(fā)酵產(chǎn)沼氣的技術(shù)相當(dāng)成熟,但是現(xiàn)階段還存在沼氣工程總體規(guī)模較小效益不高,產(chǎn)氣不是很穩(wěn)定,特別是在北方冬季產(chǎn)氣明顯不足,和沼氣副產(chǎn)品市場需求不足等因素約束。
2.2 生物質(zhì)直燃發(fā)電
生物質(zhì)直燃發(fā)電是最早采用的一種生物質(zhì)開發(fā)利用方式,也是消耗量最大、最直接、最容易規(guī)?;凸I(yè)化的能源利用方式。早在2004年,山東單縣、河北晉州和江蘇如東這三個地方就開始了生物質(zhì)直燃發(fā)電的試點(diǎn)示范,而2006年《可再生能源法》的施行更極大促進(jìn)了生物質(zhì)直燃發(fā)電行業(yè)的發(fā)展,年投資額增長率都在30%以上,到2010年我國生物質(zhì)直燃發(fā)電量已達(dá)到550萬千瓦。其中,我國生物質(zhì)最大的企業(yè)國能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司在2010年投入運(yùn)營和在建生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目近40個,總裝機(jī)容量100萬千瓦。到2013年,該公司規(guī)劃生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)數(shù)量達(dá)到100臺,裝機(jī)容量達(dá)到300萬千瓦。屆時每年可為社會提供綠色清潔電力210億千瓦時,年消耗農(nóng)林剩余物可達(dá)3000萬噸,每年可為農(nóng)民增收約80億元,每年可減排二氧化碳1500萬噸以上。
生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)比較成熟,而且它是增加農(nóng)民收入、促進(jìn)農(nóng)民增收的直接載體,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、加快農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要途徑。需要注意的是生物質(zhì)直燃發(fā)電還存在項(xiàng)目投資和運(yùn)營成本較高,原料供應(yīng)季節(jié)性強(qiáng),需要政府補(bǔ)貼,受國家政策影響風(fēng)險(xiǎn)大等問題。
2.3 工業(yè)替代燃料
生物質(zhì)作為工業(yè)替代燃料主要包括生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)可燃?xì)夂蜕镔|(zhì)裂解油。
生物質(zhì)成型燃料一般以木塊、木粉、木屑和秸稈等農(nóng)業(yè)生物質(zhì)廢棄物為原料,用作工業(yè)鍋爐的燃料。生物質(zhì)成型燃料的技術(shù)研究開發(fā)始于20世紀(jì)80年代,早期主要集中在螺旋擠壓成型機(jī)上,但存在成型筒及螺旋軸磨損嚴(yán)重,壽命較短,電耗大等缺點(diǎn),導(dǎo)致綜合成本較高,發(fā)展停滯不前。進(jìn)入2000年以來,生物質(zhì)成型技術(shù)得到明顯的進(jìn)展,成型設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用已初步形成了一定規(guī)模。國家發(fā)改委規(guī)劃到2010年,生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)量可達(dá)100萬t。生物質(zhì)成型燃料多用在一些中小型的工業(yè)蒸汽鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐和商業(yè)蒸汽鍋爐方面。其中,珠海紅塔仁恒紙業(yè)有限公司的“生物質(zhì)固體成型燃料替代重油節(jié)能減排項(xiàng)目”項(xiàng)目是目前全國最大的生物質(zhì)成型燃料節(jié)能減排項(xiàng)目,該項(xiàng)目2011年投入運(yùn)行,以兩臺40t/h生物質(zhì)成型燃料專用低壓蒸汽鍋爐,代替現(xiàn)有的六臺燃油鍋爐。
生物質(zhì)可燃?xì)廨^早使用在氣化發(fā)電方面,一般是生物質(zhì)氣化凈化后的燃?xì)馑徒o燃?xì)廨啓C(jī)燃燒發(fā)電或者將凈化后的燃?xì)馑腿雰?nèi)燃機(jī)直接發(fā)電。生物質(zhì)氣化發(fā)電廠的規(guī)模一般為幾十千瓦到十幾兆瓦,與生物質(zhì)直燃發(fā)電相比,它的規(guī)模較小,但它發(fā)電效率較高,投資成本較少,對原料的來源限制也較少。除了氣化發(fā)電,生物質(zhì)可燃?xì)庖苍絹碓蕉嗟貞?yīng)用在工業(yè)替代燃料方面。深圳華美鋼鐵廠就是國內(nèi)首家使用生物質(zhì)能源的鋼鐵企業(yè),它將原燃燒重油的兩段式連續(xù)推鋼加熱爐改燒生物燃?xì)?,該?xiàng)目在2009年初立項(xiàng),并2010年5月正式投產(chǎn)至今運(yùn)行正常,這是目前世界范圍內(nèi)建成運(yùn)行的最大的工業(yè)生物燃?xì)忭?xiàng)目。
生物質(zhì)裂解油是指將秸稈、木屑、甘蔗渣等農(nóng)業(yè)廢棄物通過高溫快速加熱分解為揮發(fā)性氣體,再經(jīng)冷卻后提煉出的一種液體。生物質(zhì)裂解油的熱值一般為16~18MJ/kg,產(chǎn)油率可達(dá)70%,它可直接用作鍋爐和窯爐的燃料,也可進(jìn)一步加工轉(zhuǎn)換成化工產(chǎn)品。我國在生物質(zhì)裂解油這方面的研究起步較晚,但近年來發(fā)展較快。浙江大學(xué),中國科技大學(xué),山東理工大學(xué)等高校在生物質(zhì)熱解液化裝置優(yōu)化和油品的應(yīng)用、分析和提純方面都做了大量的研究工作,也取得了不錯的成績。在生物質(zhì)裂解油的工業(yè)化應(yīng)用過程中,2007年廣州迪森公司在廣州蘿崗開發(fā)區(qū)成功建設(shè)了一套年產(chǎn)3000噸的生物油工業(yè)實(shí)驗(yàn)裝置并一直連續(xù)運(yùn)行。易能生物公司則使生物油邁入了工業(yè)應(yīng)用的新階段,從2007年在安徽合肥建立起第一套年產(chǎn)萬噸的生物油裝置以來,其2009年在山東濱洲和2011年在陜西銅川宜君科技工業(yè)園分別投產(chǎn)了第兩套和第三套的年產(chǎn)萬噸的生物油裝置,這也標(biāo)志著生物質(zhì)裂解油的產(chǎn)業(yè)化進(jìn)入了實(shí)質(zhì)性階段。生物質(zhì)裂解油與生物柴油、燃料乙醇相比生產(chǎn)成本較低,但是它熱值較低,又具有一定的酸性,需要對燃燒設(shè)備進(jìn)行少量改造。生物質(zhì)裂解油除能直接用于中低端燃料市場外,還可以進(jìn)一步通過精煉工藝生產(chǎn)多種化學(xué)品,開發(fā)利用的市場潛力巨大,具有十分廣闊的發(fā)展前景。
2.4 交通運(yùn)輸燃料
生物能源作為交通運(yùn)輸燃料主要包括生物燃料乙醇和生物柴油。上世紀(jì)末,利用糧食相對過剩的條件,我國開始發(fā)展生物燃料乙醇。從目前的情況看,玉米、小麥等糧食類作物和甘蔗、木薯等經(jīng)濟(jì)類作物加工燃料乙醇的技術(shù)比較成熟,但基于對國家糧食安全的擔(dān)心,和發(fā)展經(jīng)濟(jì)類作物會發(fā)生品種單一,種性退化較嚴(yán)重等問題,國家一直有意保持國內(nèi)燃料乙醇的產(chǎn)量在一定的限制水平。
玉米和木薯加工燃料乙醇目前已處在比較尷尬的境地情況下,我國的企業(yè)和科研院校正加大力度地投入研發(fā)纖維素等新的燃料乙醇的生產(chǎn)。據(jù)了解,中國擁有發(fā)展纖維素乙醇的原料優(yōu)勢。纖維素廣泛分布于農(nóng)作物秸稈、皮殼當(dāng)中,資源豐富且價(jià)格低廉。2008年吉林燃料乙醇有限公司和2009年安徽豐原生化公司都以玉米秸稈為原料分別建立了一套年產(chǎn)3000t和一套年產(chǎn)5000t燃料乙醇工業(yè)化示范裝置。中糧集團(tuán)與中石化、丹麥諾維信公司聯(lián)手建造的中國規(guī)模最大的年產(chǎn)萬噸的纖維素TU將于2011年正式投建。纖維素乙醇的生產(chǎn)代表了中國未來燃料乙醇的主流方向,目前需要做的是加快研發(fā)力度,突破技術(shù)瓶徑,降低生產(chǎn)成本,加快商業(yè)化生產(chǎn)的速度。
生物柴油主要應(yīng)用于運(yùn)輸業(yè)和海運(yùn)業(yè),是一種重要的交通運(yùn)輸燃料。生物柴油在國內(nèi)的發(fā)展?fàn)顩r與燃料乙醇相似,用油類植物生產(chǎn)生物柴油的技術(shù)比較成熟,但是它受原料的制約嚴(yán)重。要發(fā)展大力生物柴油產(chǎn)業(yè),必須要有穩(wěn)定的原料來源。據(jù)了解,歐美國家主要以菜籽油、大豆油為原料生產(chǎn)生物柴油,但我國人多地少的國情決定了我國生物柴油產(chǎn)業(yè)不宜以食用油為原料,只能大力發(fā)展丘陵鹽堿等非糧用地發(fā)展麻風(fēng)樹、黃連木等喬灌木油料作物。2010年底中海油在海南中海油東方化工城內(nèi)的6萬t生物柴油項(xiàng)目正式投產(chǎn)運(yùn)行,其采用的是高壓酯交換(SRCA)生物柴油生產(chǎn)工藝的裝置,產(chǎn)品已在海南島內(nèi)的柴油零售批發(fā)網(wǎng)點(diǎn)推廣使用,這是我國首個麻風(fēng)樹生物柴油產(chǎn)業(yè)化的示范項(xiàng)目。
近年來,利用微藻制備生物柴油受到了國內(nèi)外的廣泛關(guān)注,因?yàn)槲⒃宸毖苣芰Ω撸L周期短,可大量培養(yǎng)而不占用耕地,能有效解決原料來源不穩(wěn)定的問題。美國在2007年推出“微型曼哈頓計(jì)劃”,其宗旨就是向藻類要能源,目標(biāo)是到2010年每天產(chǎn)出百萬桶生物燃油,實(shí)現(xiàn)藻類產(chǎn)油的工業(yè)化。2008年10月英國碳基金公司也啟動了目前世界上最大的藻類生物燃料項(xiàng)目,投入的2600~-英鎊將用于發(fā)展相關(guān)技術(shù)和基礎(chǔ)設(shè)施,該項(xiàng)目預(yù)計(jì)到2020年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。我國的科研人員也在政府和企業(yè)的大力支持下加緊研發(fā)這項(xiàng)新技術(shù),希望能早日實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。雖然現(xiàn)在較高的生產(chǎn)成本制約著微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,但通過今后技術(shù)的不斷改進(jìn),相信微藻生物柴油產(chǎn)業(yè)的前景是十分廣闊的。
能源是人類賴以生存發(fā)展的基礎(chǔ)。目前,世界能源體系在很大程度上依賴石油燃料,然而石油作為不可再生能源,儲量不斷減少。研究表明,全球石油儲量僅可用54a。同時,利用石油燃料帶來的其他一系列急需解決的全球問題,諸如溫室效應(yīng)、全球變暖和氣候變化等。因此,更多的目光聚焦在能夠可再生的能源-生物能源上。生物能源(Bioenergy)主要指利用生物的活動,將生物質(zhì)、水、CO2、畜禽糞便等其他廢棄物生產(chǎn)的能源,具有補(bǔ)償目前石油燃料需求的潛力。同時,在生物燃料的生產(chǎn)、使用以及生物質(zhì)的合成過程中存在碳、氮循環(huán),因此,使用生物能源會減少大氣中溫室氣體的排放。此外,發(fā)展生物能源的優(yōu)勢還在于保障國家能源安全、外匯儲蓄以及解決直接與農(nóng)村發(fā)展相關(guān)的經(jīng)濟(jì)問題和社會問題。
1國外生物能源的發(fā)展
目前,用來制造生物能源的原料主要有各種農(nóng)林資源、生活和工業(yè)廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等。據(jù)估計(jì),地球每年存儲的生物能源相當(dāng)于世界主要燃料的10倍,然而目前生物能源的利用量不足其總量的1%,由此可以推測生物能源將是未來最重要的新能源之一。生物能源主要包括生物質(zhì)制氫、廢水生產(chǎn)沼氣、生物質(zhì)熱解液化或固體成型、生物柴油、燃料乙醇、秸稈丁醇等技術(shù)。目前產(chǎn)量最大的生物能源是燃料乙醇、沼氣和生物柴油。美國是世界最大的生物燃料乙醇生產(chǎn)國,主要以玉米為原料。2007年美國《新能源法案》規(guī)定:在2022年之前,燃料乙醇的產(chǎn)量將提高到360億加侖(1加侖=3.79kg)。隨著玉米燃料乙醇的產(chǎn)量增加,導(dǎo)致玉米價(jià)格上漲,導(dǎo)致糧食安全問題。因此,科學(xué)家們開發(fā)了纖維素乙醇。纖維素乙醇是利用秸稈、農(nóng)作物殼皮莖稈、樹葉、落葉、林業(yè)邊角余料和城鄉(xiāng)有機(jī)垃圾等纖維為原料生產(chǎn)燃料乙醇。沼氣產(chǎn)業(yè)主要以農(nóng)林廢棄物和生活垃圾為原料,生產(chǎn)的沼氣可以提供生活和生產(chǎn)所需能源,產(chǎn)生的沼渣和沼液還可用于農(nóng)業(yè)施肥,可以同時達(dá)到產(chǎn)能和減少環(huán)境污染,實(shí)現(xiàn)種植、養(yǎng)殖的良性循環(huán)。因此,沼氣產(chǎn)業(yè)將成為連接循環(huán)農(nóng)業(yè)各個環(huán)節(jié)的紐帶和中心,將在循環(huán)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)中發(fā)揮重要作用。美國現(xiàn)有30多家公司投入了上百萬美元,主要以大豆為原料,生產(chǎn)生物柴油;而包括法國、德國、英國、波蘭在內(nèi)的歐盟國家則以油菜籽為原料,來生產(chǎn)生物柴油;巴西以蓖麻油為主要原料生產(chǎn)生物柴油;日本主要以煎炸油為原料生產(chǎn)生物柴油,1999年建成了259L/d生物柴油工業(yè)化實(shí)驗(yàn)裝置,目前生產(chǎn)能力達(dá)40萬t。
2生物能源與循環(huán)經(jīng)濟(jì)
循環(huán)經(jīng)濟(jì)(CircularEconomy)是一種全新的經(jīng)濟(jì)形態(tài),以資源的節(jié)約利用和循環(huán)利用為特征。簡單來說,循環(huán)經(jīng)濟(jì)是以“廢物”資源循環(huán)再利用為核心,以“減量化(Reduce)、再使用(Reuse)、再循環(huán)(Recycle)”為經(jīng)濟(jì)活動的行為準(zhǔn)則,實(shí)現(xiàn)資源與能源的高產(chǎn)出、循環(huán)利用和安全供給。傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)的增長是建立在資源和能源高速消費(fèi)的基礎(chǔ)上的,目前全球經(jīng)濟(jì)增長都面臨著資源和能源匱乏的危機(jī)。循環(huán)經(jīng)濟(jì)考慮到資源和能源的有限性,因此從生產(chǎn)的開端實(shí)現(xiàn)資源和能源的“減量化”,減少資源的浪費(fèi);生產(chǎn)流程中實(shí)現(xiàn)資源的“再使用”,延長資源和能源使用的時間強(qiáng)度;同時在末端產(chǎn)生的垃圾和廢品盡量實(shí)現(xiàn)資源的“再循環(huán)”,即所謂的廢品回收利用和廢物綜合利用。因此其從長遠(yuǎn)來看是一種既節(jié)約資源,又節(jié)約成本的經(jīng)濟(jì)增長方式。環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)認(rèn)為循環(huán)經(jīng)濟(jì)從生態(tài)環(huán)境保護(hù)實(shí)踐中提出,以經(jīng)濟(jì)為核心,以資源利用為分析對象,核心在于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時,兼顧保護(hù)環(huán)境。從技術(shù)層面來看,生物能源可以實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用、廢棄物無害化處理和資源的能源轉(zhuǎn)化,是實(shí)現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的技術(shù)路徑,成為連接循環(huán)經(jīng)濟(jì)各個環(huán)節(jié)的紐帶和中心,將在循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)體系建設(shè)中發(fā)揮重要作用。
3河北省生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
河北省是農(nóng)業(yè)大省,發(fā)展生物能源具有得天獨(dú)厚的有利條件,能夠?yàn)樯锬茉刺峁┛煽康脑媳U?。目前,河北省耕地面積約為5.988×1010m2,小麥、玉米和棉花每年的秸稈量達(dá)6180萬t,作物秸桿約2/3被當(dāng)作肥料或牲畜飼料,未開發(fā)利用的秸稈超過1780萬t,占可收集資源量的37.73%,因此農(nóng)作物秸稈資源可開發(fā)利用空間巨大。畜禽廢棄物年產(chǎn)量約為1.7億t,用作沼氣或加工成新型飼料的不足1%;森林面積約為5.525×1010m2,林業(yè)“三剩物”年產(chǎn)量總計(jì)約為570萬t,是全國該類剩余物的產(chǎn)量大省,可折合標(biāo)煤約為370萬t。另外,河北省境內(nèi)尚有荒山、荒地、荒灘等土地資源約為5.26×1010m2,適于大面積栽種黃連木、文冠果等含油量較高的樹木,發(fā)展能源林業(yè)。2012年,河北省油葵種植總面積達(dá)到了2.69×108m2,總產(chǎn)值約為5.34萬t。河北省各級政府長期對生物能源產(chǎn)業(yè)給予大力支持。河北省新能源產(chǎn)業(yè)“十二五”發(fā)展規(guī)劃的發(fā)展目標(biāo)之一就是生物質(zhì)能開發(fā)利用工程。2006年中糧集團(tuán)與衡水老白干集團(tuán)簽署的燃料乙醇項(xiàng)目,總投資15億元生產(chǎn)燃料乙醇。近年來,河北省進(jìn)一步加大對生物燃料和相關(guān)生物化工產(chǎn)品的資金技術(shù)支持,2015年中糧集團(tuán)燃料乙醇(秦皇島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū))列為河北省重點(diǎn)發(fā)展項(xiàng)目。由于政府有關(guān)部門的大力支持,幾年來河北省形成了以燃料乙醇、沼氣、生物柴油為主的生物能源技術(shù)措施、管理體系。河北省和國家林業(yè)局、中石油聯(lián)合在邯鄲市組織實(shí)施了林油一體化油料能源示范基地建設(shè)項(xiàng)目,完成黃連木新造林約為2.13×106m2,為今后發(fā)展油料能源林基地奠定了基礎(chǔ)。河北省在能源林業(yè)和農(nóng)業(yè)育種方面取得了顯著進(jìn)展。國家高粱改良中心河北分中心選育出能飼1號、能飼2號和冀甜3號甜高粱新品種3個。河北科技師范學(xué)院初步建立了非糧柴油能源植物引種園,引種非糧柴油能源植物150余種,對部分非糧柴油能源植物進(jìn)行了種子生物學(xué)特性與配套栽培技術(shù)研究。沼氣利用是河北省發(fā)展生物能源的重要成果。河北經(jīng)貿(mào)大學(xué)通過對高效產(chǎn)酸菌系構(gòu)建及產(chǎn)甲烷優(yōu)勢菌優(yōu)化,建立了高固體濃度果蔬廢棄物厭氧發(fā)酵過程控制技術(shù)。生物柴油方面,新奧集團(tuán)在微藻基因改造、高通量篩選技術(shù)、立體養(yǎng)殖、高效低成本光生物反應(yīng)器技術(shù)和工業(yè)廢水回收技術(shù)等方面都有所突破,建有目前世界上最先進(jìn)的微藻油生產(chǎn)設(shè)施,年生產(chǎn)微藻油可達(dá)10t以上,處于國內(nèi)領(lǐng)先地位。河北省生物能源產(chǎn)業(yè)具有一定的基礎(chǔ)和技術(shù)水平。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),河北省省內(nèi)建成并投產(chǎn)的生物質(zhì)能源生產(chǎn)企業(yè)有64家。衡水老白干釀酒集團(tuán)公司燃料乙醇、華藥生物丁醇、石煉化公司、武安正和公司生物柴油、河北強(qiáng)民生物質(zhì)成型燃料等項(xiàng)目正在積極推進(jìn)中。生物沼氣經(jīng)過多年的開發(fā)和推廣,截止2015年底,河北省累計(jì)建成350萬戶,建成大中沼氣工程2500處,總池容積16.8萬m3,沼氣發(fā)電站10座,推廣秸稈壓塊炊事采暖爐具30萬戶。2015年世界銀行為河北省農(nóng)村再生能源開發(fā)示范項(xiàng)目貸款7150萬美元,將投資建設(shè)和運(yùn)行6處沼氣設(shè)施,把作物秸稈和畜禽糞便轉(zhuǎn)化成沼氣,為河北省96100戶農(nóng)村居民提供了穩(wěn)定的清潔能源。
4河北省生物能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展對策
4.1發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)并堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展
由于國內(nèi)外學(xué)者認(rèn)為第一代生物能源主要以糖料或淀粉作物為原料生產(chǎn)乙醇,會引起“與人爭糧”、“與糧爭地”等社會問題。循環(huán)經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵和核心是“廢物”循環(huán)和再利用,因此國際生物能源研發(fā)的重點(diǎn)是利用農(nóng)林廢棄物發(fā)展生物能源,尤其是以玉米秸稈為主的作物秸稈更體現(xiàn)了很高的綜合開發(fā)價(jià)值。目前河北省在全省推廣秸稈聯(lián)戶沼氣站和生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目。截至2013年底,發(fā)展秸稈聯(lián)戶沼氣工程20處,投產(chǎn)秸稈生物質(zhì)發(fā)電廠8座,年利用農(nóng)作物秸稈216.6萬t。因此,應(yīng)進(jìn)一步尋求對生物能源和化工產(chǎn)業(yè)在技術(shù)等方面實(shí)現(xiàn)突破,保證全省糧食安全和生物能源產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
4.2因地制宜開發(fā)多層次的非糧生物能源
根據(jù)河北省不同地區(qū)自然地理因素,統(tǒng)籌規(guī)劃,開發(fā)多層次、多元化的非糧生物能源,確保生物能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在燕山和太行山的荒山荒地和宜林丘陵建設(shè)以黃連木、油桐、文冠果、橡櫟、刺槐為主的能源林基地。在荒地、荒灘、鹽堿地不適宜糧食作物種植的地方,可以種植甜高粱、甘薯、油葵等耐旱、耐瘠薄、耐鹽堿的作物,發(fā)展能源農(nóng)業(yè)。在平原糧食高產(chǎn)地區(qū),重點(diǎn)開發(fā)纖維素乙醇、纖維素丁醇、秸稈發(fā)電、秸稈沼氣技術(shù)。在臨海地區(qū)開發(fā)微藻能源,在工業(yè)發(fā)達(dá)的中心城市,建設(shè)適度規(guī)模的生物柴油生產(chǎn)廠、城市污水沼氣生產(chǎn)廠。
4.3創(chuàng)新機(jī)制加強(qiáng)生物能源技術(shù)研究
生物學(xué)科 生物醫(yī)學(xué)工程 生物技術(shù) 生物學(xué)論文 生物教學(xué) 生物科學(xué)論文 生物科技論文 生物化學(xué) 生物醫(yī)藥論文 生物統(tǒng)計(jì)論文 紀(jì)律教育問題 新時代教育價(jià)值觀