随着我国经济的不断发展,能源和环境问题日益突出。20世纪的最后20年,我国的国内生产总值保持了较高速度的增长,但这种经济增长从某种意义上来讲是资源消耗型的增长,受到资源和环境的很大制约。
有关专家建议,开发我国林木生物质资源,形成新的能源产业,是解决我国能源问题的一条重要途径。
国家林业
我国是否有开发林木生物质能源所需资源
祝列克说,我国林木生物质资源比较丰富,发展的潜力和空间巨大。根据调查测算,我国现有林木生物质中可用作工业能源原料的生物量有3亿多吨,如全部开发利用,可替代2亿吨标准煤,相当于目前我国化石能源消耗量的1/10。据初步估计,我国现有的农林废弃物实物量为15亿吨,约合7.4亿吨标准煤,可开发量约为4.6亿吨标准煤。专家预测2020年实物量和可开发量将分别达到11.65亿吨和8.3亿吨标准煤。
我国现有木本油料林总面积超过600多万公顷,主要油料树种果实年产量在200多万吨以上,其中不少是可以转化为生物柴油的原料。像麻疯树、黄连木等树种果实是开发生物柴油的上等原料。
我国现有300多万公顷薪炭林,每年约可获得0.8亿吨―1亿吨高燃烧值(生物量);中国北方有大面积的灌木林亟待利用,估计每年可采集木质燃料资源1亿吨左右;全国用材林已形成大约5700多万公顷的中幼龄林,如正常抚育间伐,可提供1亿多吨的生物质能源原料;同时,林区木材采伐、加工剩余物、城市街道绿化修枝还能提供可观的生物质能源原料。
目前我国尚有5400多万公顷宜林荒山荒地,如果利用其中的20%来种植能源植物,每年产生的生物质可达2亿吨,相当于1亿吨标准煤;我国还有近1亿公顷的盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地,这些不适宜农业生产的边缘土地资源,大都可以变成发展林木生物质能源的基地,可以培育出绿色的“大油田”、“大煤矿”。
我国是否有开发林木生物质能源所需科技手段
祝列克说,我国生物质燃料油研究开发起步虽晚,但发展速度很快,一部分科研成果已达到国际先进水平。国际上公认的生物工程三大技术难题:木质纤维素分子由多糖降解为可发酵糖;高速、高效、高收率地利用可发酵糖生物转化;简捷、高效的产物分离。尽管我国生物质技术整体水平较低,但恰恰在这三个生物质利用关键技术领域,有独到的技术优势,一部分科研成果已达到国际先进水平。在油料能源树种上,如麻疯树、黄连木等,从良种选择、培育及其转化利用的工艺与设备等,都相继开展了较为系统的研究,并取得了阶段性成果。在燃料酒精开发方面,目前我国规模生产的生物乙醇主要是通过陈化粮、秸秆、甜高粱等农产品生产,林木生物质燃料醇类加工生产技术和工艺还需进一步改进和提高,主要瓶颈是纤维素原料预处理以及降解纤维素酶等生产成本过高。在林木生物质燃料气体开发方面,我们可以通过高温热解技术将林木生物质转化为一氧化碳为主的可燃气体,用于居民生活和发电燃料。在利用林木生物质燃料发电方面,国内一些大型能源开发企业正通过投资原料基地建设、设备研发和建设热电联产发电厂等形式,积极主动参与到这一领域中,呈现出较快发展的势头。另外,清华大学清洁能源研究教育中心和北京惠众科技公司合作,简化和改进了现有的热压缩颗粒成型系统,发明了“冷压缩成型技术”,为林木生物质固体燃料加工应用提供了很好的发展前景。
开发林木生物质能源产业前途光明无限
国家林业局林木生物质能源领导小组办公室主任魏殿生说,目前,我国已查明的油料植物有151科697属1554种,其中种子含油量在40%以上的植物就有154个种。分布广,适应性强,可用作建立规模化生物质燃料油原料基地的乔灌木树种有30多种,如漆树科的黄连木,无患子科的文冠果,大戟科的续随子、麻疯树,山茱萸科的光皮树等,这就为我国发展林木生物质能源产业奠定了坚实的基础。不久前,清华大学和林业调查规划设计院等单位的20多名专家学者,历时6个月,对内蒙古、吉林、浙江、四川等9省(区、市)的林木生物质能源资源总量、开发利用和发展潜力等情况进行调研,形成了《中国林木生物质资源培育与发展潜力研究报告》、《开发林木生物质能源的经济分析和可行性研究报告》等4个专题报告,初步掌握了我国林木生物质能源种类、分布、数量和开发利用现状。现在,国家林业局已将发展林木生物质能源列入“十一五”林业发展规划。
魏殿生说,林木生物质能源是典型的可再生能源,开发林木生物质能源不仅可为我国未来能源的供应提供一个重要补充,而且可以进一步加快造林绿化步伐;能够有效地为农民开辟新的就业渠道,增加农民收入,繁荣农村经济(运输、加工),是加快农村小康社会建设的一条有效途径。
目前,我国自主创新的生物柴油技术已取得产业化开发的成果。中国林业科学研究院建立了年产500吨的生物柴油与化工产品综合生产线。海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司和福建卓越新能源发展公司,都已开发出拥有自主知识产权的技术,并相继建成了规模超万吨的生产企业――生物柴油这一高技术新能源产业已在中国大地上诞生。
许多专家呼吁:我国应通过财政、税收、补贴、配额等政策手段鼓励和扶持生物质能源发展,还要更多地吸引国内外的资金、人才和技术参与到这一事业中来,通过一定的市场运作模式,不断调节和完善,逐步形成林木生物质能源产业化、规模化、效益化。
