山西省生物質(zhì)能源樹種及其發(fā)展對策

郝 玥

（北京林業(yè)大學水土保持學院，北京 100083）

我國煤炭剩余可開采儲量約1 390億t標準煤，按2003年開采速度還能維持83年，石油對外依存度超過50%。能源安全已成為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展面臨的最大挑戰(zhàn)。

新中國成立以來，山西省累計產(chǎn)煤110億t?！笆晃濉逼陂g煤炭年產(chǎn)量為6億多t。2009年全省GDP占全國2.20%，而能源消耗占到4.30%以上，萬元GDP二氧化硫、COD、煙塵、粉塵排放是全國平均值的2.61倍、1.23倍、3.47倍和3.72倍。經(jīng)濟發(fā)展與資源環(huán)境矛盾，已成為“轉型跨越發(fā)展戰(zhàn)略”面臨的重大課題。在享受豐富煤炭資源的同時，亟需謀劃山西未來能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略。生物質(zhì)能源因具有可再生性與碳中性特點，被認為是緩解氣候變化與促進能源安全的理想資源。山西南北橫跨6個緯度，山地丘陵面積占到80%，具有分屬暖溫帶、中溫帶及高山寒溫帶氣候類型，形成了與之相適應的樹種多樣性分布格局。樹種多樣性為山西生物質(zhì)能源發(fā)展提供了豐富的基因資源。發(fā)展生物質(zhì)能源既能建立可持續(xù)的能源支撐體系，又對生態(tài)環(huán)境改善、促進農(nóng)民增收有重要意義。

1 主要生物質(zhì)能源樹種

1.1 生物質(zhì)能源樹種資源

生物質(zhì)能源利用主要有三種，即生物質(zhì)固體、液態(tài)、氣體燃料利用。終端產(chǎn)品有五類，一是用所含油脂轉化為生物柴油，二是木質(zhì)纖維素轉化為乙醇，三是木質(zhì)加工成固體燃料，四是木質(zhì)轉化成燃料氣體，五是木質(zhì)燃料發(fā)電。根據(jù)生物質(zhì)能源利用的產(chǎn)品類型，可將生物質(zhì)能源樹種分為生物燃料油樹種和生物電能樹種，而生物燃料油樹種又可以分為生物柴油樹種、生物汽油樹種、生物乙醇樹種三類。

1.2 山西省生物質(zhì)能源樹種名錄

1.2.1 生物電能樹種

銀白楊、新疆楊、毛白楊、歐洲山楊、中東楊、小黑楊、北京楊、加楊、沙蘭楊、健楊、柳、懸鈴木、牛迭肚、紫穗槐、刺槐、矮錦雞兒、檸條、花棒、胡枝子、綠葉胡枝子、絨毛胡枝子、白刺、臭椿、元寶槭、五角楓、青榨槭、茶條槭、酸棗、荊條、桑、沙棘等31種。

1.2.2 生物乙醇樹種

板栗、茅栗、麻櫟、栓皮櫟、槲櫟、房山櫟、河北櫟、槲樹、北京槲櫟、枹櫟、短柄枹櫟、遼東櫟、匙葉櫟、橿子櫟、葛藤、花木藍、白蘞、旱地油瓜等18種。

1.2.3 生物柴油樹種

油松、樟子松、華山松、側柏、核桃、核桃楸、麻核桃、野核桃、榛、毛榛、虎榛子、白樺、堅樺、紅樺、白榆、旱榆、刺榆、大葉樸、樸樹、雞桑、構樹、三葉木通、白木通、五味子、華中五味子、木姜子、山橿、山胡椒、狹葉山胡椒、三椏烏藥（虎耳）、山麻子、疏毛山麻子、繡線菊、木瓜、扁核木、杏、山杏、李、桃、山桃、榆葉梅、毛櫻桃、郁李、微毛櫻桃、稠李、多毛稠李、山合歡、皂莢、山皂莢、國槐、花椒、野花椒、竹葉椒、青椒子、黃檗（黃波羅）、臭檀、吳茱萸、構橘、苦木、楝樹、香椿、全緣欒樹、漆樹、黃連木、衛(wèi)矛、黃瓤子、石棗子、桃葉衛(wèi)矛、華北衛(wèi)矛、苦皮藤、南蛇藤、七葉樹、文冠果、凍綠、圓葉鼠李、銳齒鼠李、山葡萄、糠椴、紫椴、蒙椴、亮綠葉椴、梧桐、獼猴桃、翅果油樹、刺楸、楤木、紅瑞木、沙梾、椋木、賽山梅、白花龍、大葉白蠟樹、小葉白蠟樹、暴馬丁香、北京丁香、連翹、流蘇、枸杞、莢蒾、雞樹條莢蒾、旱地油瓜等111種。

2 生物質(zhì)能源樹種現(xiàn)狀及存在問題

2.1 生物質(zhì)能源樹種分布

2.1.1 樹種多、資源儲量小

據(jù)不完全統(tǒng)計，山西有生物電能樹種31種、生物乙醇樹種18種、生物柴油樹種111種，占全省木本樹種18%。生物質(zhì)能源樹種資源相對豐富，但多數(shù)樹種呈零星狀態(tài)分布，野生資源儲量小。

2.1.2 能源樹種類型多、地域分布顯著、區(qū)域差異大

生物柴油樹種及汽油樹種主要分布在省境東部、東南部、南部地區(qū)。省境北部、西北部除部分生物質(zhì)能源樹種分布外，其他樹種分布少，產(chǎn)量低。

2.2 生物質(zhì)能源樹種利用現(xiàn)狀

2.2.1 生物質(zhì)能源樹種資源本底不清

山西省生物質(zhì)能源樹種豐富，但全省未開展資源總量、集中分布地、資源采集成本等調(diào)查，資源本底不清。

2.2.2 品種良莠不齊，優(yōu)良品種缺乏

以生物量、果實產(chǎn)量為指標的生物質(zhì)能源樹種的良種選育及栽培技術研究缺乏。如檸條是晉北、晉西北人工栽培生物電能樹種，山桃、山杏、沙棘是全省人工栽培較多樹種，以生物量為指標良種選育及種源區(qū)劃并未開展。

2.2.3 種植模式單一，管理粗放

當前林業(yè)生態(tài)建設是以造林成活為目標的種植和經(jīng)營模式，亟需開展檸條、沙棘、山桃、山杏等以生物量為目標種植模式及其經(jīng)營管理研究。

2.2.4 生物質(zhì)能源開發(fā)加工技術成果轉化平臺缺乏

開展了沙棘油CO2超臨界萃取生產(chǎn)線及技術工藝以及檸條、刺槐飼料加工利用等研究，但研究尚處于實驗室或中試前期階段。

2.2.5 生物質(zhì)能源加工技術與資源量相互約束

檸條、沙棘及林木枝杈等資源量較大，但資源采集、加工、經(jīng)營技術不完善，導致生產(chǎn)成本高。翅果油、沙棘油等開發(fā)技術及其工藝基本成熟，但優(yōu)良品種、資源量、集約栽培技術、市場開拓等因素又制約著產(chǎn)業(yè)化和規(guī)?；l(fā)展。

3 生物質(zhì)能源樹種發(fā)展對策

3.1 加強生物質(zhì)能源樹種優(yōu)良品種選育

以生物量、豐產(chǎn)性、含油率等為目標，開展生物質(zhì)能源樹種品種選育，并建立良種擴繁基地。

3.2 加強生物質(zhì)能源樹種集約豐產(chǎn)經(jīng)營技術研究

有了良種，若營林技術措施缺乏，無法實現(xiàn)高產(chǎn)、豐產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的生物質(zhì)能源培育目標，亟需開展以生物質(zhì)能為指標“良種+良法”的栽培技術研究。

3.3 建立生物質(zhì)能源樹種開發(fā)人才、技術、政策保障體系

技術、人才、政策等體系保障是一個產(chǎn)業(yè)能否快速發(fā)展的基礎。在生物質(zhì)能源樹種開發(fā)起步階段，應加大對生物質(zhì)能源樹種發(fā)展的資金和政策扶持，實施財政貼息和稅收減免等優(yōu)惠政策。

4 生物質(zhì)能源樹種開發(fā)建議

4.1 加快生物質(zhì)能源樹種資源調(diào)查及生物質(zhì)能源利用示范平臺建設

開展不同區(qū)域生物質(zhì)能源樹種資源調(diào)查及評價、發(fā)電廠、加工廠選址及加工能力可行性研究。

4.2 不同類型區(qū)生物質(zhì)能源樹種發(fā)展目標

結合山西省植被分區(qū)、立地類型劃分、林業(yè)生態(tài)建設相關區(qū)劃，按4個類型區(qū)提出各區(qū)生物質(zhì)能源樹種發(fā)展目標：

1）晉北、晉西黃土丘陵區(qū)：重點發(fā)展生物質(zhì)電能樹種。檸條為主，輔以沙棘、檉柳及其他農(nóng)林廢棄物，應用生物質(zhì)固化成型技術將生物質(zhì)能轉化為電能。

2）呂梁山土石山區(qū)：重點開發(fā)培育生物燃料油樹種。一是櫟類、葛藤等生物乙醇樹種，二是文冠果、翅果油、山桃、山杏、沙棘、槭類等生物燃油樹種。

3）中南部盆地區(qū)：重點發(fā)展生物質(zhì)電能樹種，以歐美楊、柳、刺槐等生長速度快，生物量大的樹種；霍州以南灘涂地可發(fā)展旱地油瓜生產(chǎn)乙醇。

4）東部土石山區(qū)：重點開發(fā)培育生物燃料油樹種。一是開發(fā)櫟類、葛藤等生物乙醇樹種，二是山杏、花椒、黑椋子、黃連木、山核桃等生物燃油樹種。

4.3 建立生物質(zhì)能源利用技術示范平臺

生物質(zhì)能源利用技術種類多、成熟度不一。應重點開展檸條生物質(zhì)能源固化成型發(fā)電，沙棘油、翅果油產(chǎn)業(yè)化開發(fā)示范平臺建設，以期輻射帶動生物質(zhì)能資源培育及加工技術的快速發(fā)展。