論我國能源農(nóng)場(chǎng)的可持續(xù)發(fā)展之路

陳　園

摘要：介紹了能源農(nóng)場(chǎng)的概念和種類，分析了國內(nèi)外對(duì)能源農(nóng)場(chǎng)的研究現(xiàn)狀，并從土地資源和能源植物資源兩方面對(duì)我國農(nóng)村建立“能源農(nóng)場(chǎng)”的可行性進(jìn)行了闡述，并提出了我國農(nóng)村發(fā)展“能源農(nóng)場(chǎng)”存在的問題及相關(guān)建議。

關(guān)鍵詞：能源農(nóng)場(chǎng)；能源植物

中圖分類號(hào)：F3

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1672-3198(2009)09-0003-02

隨著社會(huì)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，中國對(duì)能源的需求將會(huì)不斷增加，自1993年以來，中國石油進(jìn)口量急劇上升，2006年進(jìn)口量超過8000×104t，半數(shù)以上從中東地區(qū)進(jìn)口，對(duì)國際石油市場(chǎng)的依賴性與日俱增。據(jù)預(yù)測(cè)，到2030年我國進(jìn)口石油在消費(fèi)中所占的比例有可能達(dá)到84％。從世界石油戰(zhàn)略角度看，這種進(jìn)口結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)很大，我國能源安全已面臨嚴(yán)重挑戰(zhàn)。因此，加強(qiáng)生物能源的研究與開發(fā)，建立能源植物開發(fā)種植基地，對(duì)于實(shí)現(xiàn)我國能源安全戰(zhàn)略具有重要意義。

1“能源農(nóng)場(chǎng)”

1973年，石油輸出國組織成員國臨時(shí)停止了向美國出口石油，為了解決能源短缺問題，諾貝爾獎(jiǎng)獲得者、美國加州大學(xué)的化學(xué)家卡爾文提出了“能源農(nóng)場(chǎng)”的概念。

1.1能源農(nóng)場(chǎng)的概念及種類

所謂“能源農(nóng)場(chǎng)”，就是各國依據(jù)具體國情，為開發(fā)能源，解決能源危機(jī)，而開發(fā)建設(shè)的以種植高光合效率的植物為主，以獲取能源為目的的生物質(zhì)生產(chǎn)基地?！澳茉崔r(nóng)場(chǎng)”通過對(duì)土地進(jìn)行合理規(guī)劃，盡可能利用山地、非耕荒地和水域，選擇適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)條件的生物質(zhì)品種，大規(guī)模培育、繁殖生物質(zhì)，以獲得足夠數(shù)量的高產(chǎn)能植物，并加工成可利用的能源。

目前理論界對(duì)“能源農(nóng)場(chǎng)”種類的劃分并沒有明確規(guī)定。我認(rèn)為，根據(jù)培育能源植物的地域的不同，可以將“能源農(nóng)場(chǎng)”分為利用山地種植木本植物的“能源林場(chǎng)”和利用水域面積養(yǎng)殖能源作物的“能源漁場(chǎng)”。自從化學(xué)家卡爾文于1986年在加州福尼亞種植了大面積的石油植物獲得成功以來，在全球便迅速掀起了一股開發(fā)研究石油植物的浪潮。石油“能源林場(chǎng)”又分為兩種：一種是栽種的木本植物產(chǎn)生碳?xì)浠衔?，提取后即可制成燃料；另一種是木本植物直接產(chǎn)生近乎石油的燃料。

1.2國內(nèi)外對(duì)“能源農(nóng)場(chǎng)”的研究情況

目前國內(nèi)外對(duì)“能源農(nóng)場(chǎng)”的研究，主要是以研究能源植物為主。

能源植物通常是指那些具有合成較高還原性烴的能力，可產(chǎn)生接近石油成分和可替代石油使用的產(chǎn)品的植物，以及富含油脂的植物。廣義的能源植物包含所有的陸地和海洋植物。狹義的能源植物指植物本身(不是籽粒)含有油脂或石油類似物質(zhì)的植物。

(1)國外。

1986年，卡爾文博士為了解決當(dāng)時(shí)美國面臨的石油短缺問題，對(duì)石油植物進(jìn)行選種栽培，并在加州福尼亞種植了大面積的石油植物，每1hm2可收獲120～140桶石油，他的成功，在全球迅速掀起了一股開發(fā)研究石油植物的浪潮。此后，科學(xué)家們?cè)谑澜绺鞯叵嗬^發(fā)現(xiàn)了一些“柴油樹”、“酒精樹”和“蠟樹”。到目前為止，全世界已發(fā)現(xiàn)了40多種“石油”植物，主要集中在夾竹桃科、大戟科、蘿摩科、菊科、桃金娘科以及豆科上。

由于能源植物的大量種植，能在發(fā)展經(jīng)濟(jì)、解決能源短缺、保護(hù)環(huán)境等方面作出巨大貢獻(xiàn)。因此，世界上許多國家都進(jìn)行了能源植物種的選擇，富油種的引種栽培、遺傳改良以及建立“能源農(nóng)場(chǎng)”等方面的工作與研究。美國種植有幾萬hm2的石油速生林；菲律賓有1.2萬hm2的銀合歡樹，6年后可收1000萬桶石油。科學(xué)家們?cè)诎拇罄麃啽辈恳舶l(fā)現(xiàn)了2種可以提取石油的多年生野草——桉葉藤和牛角瓜。這些野草生長(zhǎng)速度極快，每周長(zhǎng)30cm，如果人工栽培它，每年可以收割幾次。目前，發(fā)達(dá)國家用于規(guī)模生產(chǎn)生物柴油的原料有大豆、油菜籽、棕櫚油。

(2)國內(nèi)。

在中國對(duì)能源植物的研究起步稍晚，主要集中在1990年以后的十幾年內(nèi)，雖然發(fā)展速度較快，但與世界先進(jìn)水平還有很大差距。目前的研究主要集中在對(duì)小桐子、光皮樹、綠玉樹等富含油脂的能源植物和木薯、甘蔗、甜高粱等富含碳水化合物的能源植物上。

2我國農(nóng)村建立“能源農(nóng)場(chǎng)”的必要性和可行性分析

“能源農(nóng)場(chǎng)”作為能源植物種植的產(chǎn)業(yè)化模式，是能源植物可持續(xù)發(fā)展的最好途經(jīng)之一。

2.1必要性

(1)在貧困的農(nóng)村山區(qū)，尤其是周圍有大量荒山荒地的農(nóng)村地區(qū)，由于生態(tài)環(huán)境惡劣，不能用來種植糧食，導(dǎo)致這些地區(qū)的農(nóng)民可耕地面積少，糧食收成有限，生活相當(dāng)貧困。如果將這些自然資源合理利用，種植能源植物，開發(fā)“能源農(nóng)場(chǎng)”，就既能恢復(fù)植被建設(shè)，改善其生態(tài)環(huán)境，又能增加農(nóng)村就業(yè)機(jī)會(huì)，提高農(nóng)村人民的生活水平，振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)。

(2)木本油料植物具有一次栽植、多年受益的特性，經(jīng)濟(jì)效益可觀，對(duì)調(diào)整中國農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、提高人民生活水平等都具有不可低估的作用。結(jié)合我國正在全面實(shí)施的退耕還林生態(tài)工程，大面積營(yíng)造生物柴油原料林，可以變荒山劣勢(shì)為優(yōu)勢(shì)。在現(xiàn)有的經(jīng)濟(jì)水平和資源水平的前提下，充分利用山地資源，規(guī)模栽培木本油料植物，發(fā)展具有中國特色的生物能源之路。

(3)我國是一個(gè)能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，又是以煤為主要能源消費(fèi)的國家，煤炭消費(fèi)量占我國一次能源消費(fèi)總量的75％以上，接近世界同類國家平均值3倍。如此大的煤炭消費(fèi)量中，有80％是直接燃燒的，結(jié)果造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。在沒有有效方法控制礦物燃料使用過程中產(chǎn)生的生態(tài)環(huán)境污染的情況下，減少礦物燃料的使用量，開發(fā)清潔可替代能源是唯一辦法。而“能源農(nóng)場(chǎng)”的開發(fā)，是大規(guī)模種植能源植物，以制造大量清潔可替代能源的最好方法之一。

2.2可行性

(1)土地資源。

中國土地面積遼闊，除現(xiàn)有的耕地、林地和草地作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)外，南方有近3億畝宜農(nóng)宜林的荒山荒地，北方有15億畝鹽堿地，這些荒山荒坡和鹽堿地、荒灘、沙地都可以用來種植能源植物。由于我國農(nóng)村的可耕地面積有限，沒有空閑耕地種植能源作物，而木本油料植物又具有野生性，耐旱、耐貧瘠的特性，于是，利用農(nóng)村大面積的荒山、灘涂等不與糧食生產(chǎn)爭(zhēng)地的“能源農(nóng)場(chǎng)”發(fā)展能源作物便成為未來極有潛力的發(fā)展趨勢(shì)。

(2)能源植物資源。

中國擁有熱帶、亞熱帶、暖溫帶、寒溫帶及高原高寒區(qū)域，植物區(qū)系成分復(fù)雜、種類繁多，其中能源植物種類之多在世界上屈指可數(shù)。到目前為止，含油植物資源有151科、1553種含油植物，其中種子含油量在40％以上的植物有154種。可用作建立規(guī)?；镔|(zhì)燃料油原料基地的喬、灌木近30種；分布集中成片可作原料基地，并能利用荒山、沙地等宜林地進(jìn)行造林建立起規(guī)模化的良種供應(yīng)基地的生物質(zhì)燃料油木本植物有10種。從這些能源植物中，現(xiàn)已篩選出油楠、烏桕、小桐子、巖桂、四合木等可供開發(fā)利用的種類。

3對(duì)我國農(nóng)村發(fā)展“能源農(nóng)場(chǎng)”存在的問題及建議

3.1存在的主要問題

(1)雖然我國能源植物資源豐富，但由于研究生物能源的起步較晚，目前用于大規(guī)模制造生物能源的能源植物品種單一，只集中在利用玉米、甘蔗這類糧食作物生產(chǎn)大量生物乙醇。由于中國是人口大國，人多地少，糧食安全是頭等大事，因此將糧食大規(guī)模的用于制造生物能源的結(jié)果，就是導(dǎo)致了生物能源制造與人口、畜牧業(yè)糧食消費(fèi)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，出現(xiàn)了生物能源種植與糧食作物種植爭(zhēng)地、爭(zhēng)水、爭(zhēng)能源等競(jìng)爭(zhēng)現(xiàn)象。而我國對(duì)小桐子、綠玉樹這類可利用山地種植的、不與糧食種植爭(zhēng)地的非糧食作物制造生物柴油的研發(fā)卻只處于初期階段，還沒開始廣泛運(yùn)用。

(2)能源植物尤其是木本能源植物的生長(zhǎng)是有一定過程的，從開始的種植到最后的成熟并投入使用，一般需要經(jīng)過幾年時(shí)間。由于“能源農(nóng)場(chǎng)”需要大規(guī)模種植，因此前期的投入需要足夠的資金和勞動(dòng)力，這通常是農(nóng)民負(fù)擔(dān)不起的。所以從大量能源植物資源中選出速生的或含油量高的品種勢(shì)在必行。

(3)我國目前對(duì)能源植物的開發(fā)利用才剛剛起步，對(duì)能源植物資源的種類和分布情況還未進(jìn)行過全面細(xì)致的調(diào)查，尤其是適用于“能源農(nóng)場(chǎng)”的能源植物的收集，因此建立“能源農(nóng)場(chǎng)”這樣的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展基地還有很長(zhǎng)一段路要走。

3.2建議

(1)依據(jù)南北地域特點(diǎn)，選擇可重點(diǎn)發(fā)展的能源作物，多目標(biāo)選擇有發(fā)展?jié)摿Φ哪茉醋魑?。依?jù)我國能源作物的分布、地域要求及其特點(diǎn)，建議北方重點(diǎn)發(fā)展甜高粱，南方重點(diǎn)發(fā)展能源木薯與能源甘蔗。同時(shí)，針對(duì)這3種能源作物，組織整合國內(nèi)相關(guān)研究力量，選擇高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種實(shí)施重點(diǎn)突破，開展規(guī)模化、規(guī)范化種植能源作物，建立我國能源作物研究平臺(tái)。

(2)由于我國地少人多的特殊情況，為了盡量避免與人口爭(zhēng)糧，與糧食爭(zhēng)地，我們應(yīng)盡快推廣適于山地種植的、非糧食作物的能源植物的開發(fā)和運(yùn)用，同時(shí)還應(yīng)該對(duì)藻類等水生植物進(jìn)行積極的研究，因?yàn)橄啾汝懮参飦碚f，水生植物的生長(zhǎng)速度極快，成長(zhǎng)周期要比陸生植物短得多，且產(chǎn)油能力更勝一籌。

(3)對(duì)于集中規(guī)劃的“能源農(nóng)場(chǎng)”來說，資金的保證是非常重要的。除了政府要制定相關(guān)政策進(jìn)行照顧，提供一定的扶持資金外，還要采取有效措施，實(shí)行積極的投融資政策，鼓勵(lì)民間資本進(jìn)人農(nóng)村能源領(lǐng)域，提倡國家、集體、個(gè)人一起投入。通過招標(biāo)承包等方式吸引全社會(huì)投入?yún)⑴c，按照誰投資誰受益的原則進(jìn)行管理。