農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用探析

馬曉紅

摘 要：當(dāng)前，我國(guó)城鄉(xiāng)環(huán)境、農(nóng)業(yè)和能源都面臨嚴(yán)峻生態(tài)問(wèn)題，而在眾多的替代能源之中，生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用是最可行的一種。本文首先闡述了發(fā)展生物質(zhì)能源的重要性，并從福建生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀問(wèn)題出發(fā)，提出了發(fā)展建議

關(guān)鍵詞：生物質(zhì)；能源

1 發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的重要性

生物質(zhì)能是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，生物質(zhì)能源作為一種潔凈而又可再生的能源，是惟一可替代化石能源轉(zhuǎn)化成氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料以及其它化工原料或者產(chǎn)品的碳資源。農(nóng)業(yè)是惟一生產(chǎn)生物質(zhì)的產(chǎn)業(yè)，在我國(guó)的節(jié)能減排及向低碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型中，生物質(zhì)能可發(fā)揮重大作用，也能成為生態(tài)農(nóng)業(yè)的新內(nèi)涵。

1.1 生物質(zhì)有利于發(fā)揮農(nóng)業(yè)對(duì)能源的支持作用，緩解能源供應(yīng)緊張局面

近年來(lái)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，供求矛盾日益突出。而我國(guó)生物資源豐富，可作為能源化利用的農(nóng)作物秸稈和剩余物4億噸，畜禽糞便30億噸，城市生活垃圾近2億噸。生物資源量折合每年約4.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占全國(guó)一次能源生產(chǎn)總量的24%。生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)有巨大的潛力。如果充分利用我國(guó)目前的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源，積極發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，對(duì)緩解化石能源供應(yīng)緊張局面，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)，保障國(guó)家能源安全，建立穩(wěn)定的能源供應(yīng)體系具有重大意義。

1.2 生物質(zhì)能有利于拓展農(nóng)業(yè)功能，促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和農(nóng)民增收

發(fā)展農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，突破傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的局限，利用農(nóng)產(chǎn)品及其廢棄物生產(chǎn)新型能源，拓展了農(nóng)產(chǎn)品的原料用途和加工途徑，為農(nóng)業(yè)提供了一個(gè)產(chǎn)品附加值高和市場(chǎng)潛力無(wú)限的平臺(tái)，有利于轉(zhuǎn)變農(nóng)業(yè)增長(zhǎng)方式，發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，延伸農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈條，提高農(nóng)業(yè)效益，拓展農(nóng)村剩余勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移空間，在促進(jìn)區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展、增加農(nóng)民收入等方面大有可為。

1.3 生物質(zhì)有利于保護(hù)和改善生態(tài)環(huán)境，促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展

我國(guó)是世界上第二大能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，化石能源造成的環(huán)境污染相當(dāng)嚴(yán)重。如煤炭占能源消費(fèi)總量的比例高達(dá)69%，煤煙型污染程度一直較高。同時(shí)，部分農(nóng)村地區(qū)大量使用薪柴等作為生活燃料，森林植被破壞嚴(yán)重；大量畜禽糞便得不到及時(shí)有效處理，面源污染日益加劇。從利用方式來(lái)說(shuō)，生物質(zhì)能是唯一可轉(zhuǎn)換成氣、液、固三種形態(tài)燃料的可再生清潔資源。積極發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，可以有效替代高污染、高排放的化石能源，降低薪柴使用量，資源化利用畜禽糞便等農(nóng)業(yè)廢棄物，是推動(dòng)節(jié)能減排的戰(zhàn)略舉措，是保護(hù)生態(tài)環(huán)境的重要途徑。

從生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，以非糧作物乙醇、纖維素乙醇和生物柴油等為代表的第二代生物燃料已成為許多國(guó)家開(kāi)發(fā)生物燃料時(shí)的新寵，生產(chǎn)第二代生物乙醇的催化酶技術(shù)近兩年成本快速下降，大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的可行性非常強(qiáng)；從國(guó)內(nèi)環(huán)境來(lái)看，近年來(lái)，國(guó)家及地方政府對(duì)生物質(zhì)、農(nóng)業(yè)生態(tài)種養(yǎng)殖支持力度不斷完善和加大?！渡镔|(zhì)能源十二五發(fā)展規(guī)劃》中，生物質(zhì)能源已被列為國(guó)家戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)將在“美麗中國(guó)”和新型城鎮(zhèn)化背景下迎來(lái)發(fā)展新機(jī)遇，“美麗鄉(xiāng)村”資源利用升級(jí)有望實(shí)現(xiàn)。

2 福建生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

福建地處亞熱帶，生物質(zhì)資源非常豐富。目前可作為能源利用的生物質(zhì)主要有林業(yè)生物質(zhì)、木質(zhì)油料植物、農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便、農(nóng)產(chǎn)品加工副產(chǎn)品以及能源作物。在林業(yè)生物質(zhì)方面，福建現(xiàn)有植物種類達(dá)5000種以上，其中用材樹(shù)種有400余種，為全國(guó)6大林區(qū)之一。福建省生物質(zhì)能資源豐富，開(kāi)發(fā)利用具有一定基礎(chǔ)，生物質(zhì)能的利用方式目前主要集中在以下幾個(gè)方面：

2.1 沼氣

福建省從20世紀(jì)80年代就開(kāi)始發(fā)展沼氣，沼氣的發(fā)展近年來(lái)越來(lái)越受重視，農(nóng)村戶用沼氣建設(shè)工程被列入2006年省委省政府為民辦實(shí)事項(xiàng)目?！笆濉币詠?lái)，在農(nóng)業(yè)部沼氣建設(shè)項(xiàng)目的帶動(dòng)下，以“一池三改”為基本建設(shè)單元，“豬-沼-果”等生態(tài)農(nóng)業(yè)模式得到積極推廣。沼氣建設(shè)從70年代能源需求型階段轉(zhuǎn)化為目前的生態(tài)需求型階段。沼氣技術(shù)不斷成熟，“常規(guī)水壓型”、“曲流布料型”、“強(qiáng)回流型”、“旋流布料型”等池型不斷推廣；“一池三改”（改廁、改圈、改廚）功能效應(yīng)不斷擴(kuò)展，以沼氣為紐帶、“畜-沼-果”、“豬-沼-漁”、 “畜-沼-菜”、“庭院生態(tài)經(jīng)濟(jì)綜合利用”、“農(nóng)業(yè)廢棄物綜合處理及資源化利用”等生態(tài)農(nóng)業(yè)模式不斷創(chuàng)新；沼氣配套管理與服務(wù)得到不斷完善，從省到地市、縣、鄉(xiāng)、村都建立了沼氣管理和推廣機(jī)構(gòu)以及服務(wù)站。

2.2 生物燃料乙醇

目前國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)的燃料乙醇試點(diǎn)項(xiàng)目全部集中在東北和華北地區(qū)，東南沿海還沒(méi)有一家企業(yè)獲準(zhǔn)，福建目前也無(wú)燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)?！笆晃濉逼陂g，國(guó)家將繼續(xù)實(shí)行生物燃料乙醇“定點(diǎn)生產(chǎn)，定向流通，市場(chǎng)開(kāi)放，公平競(jìng)爭(zhēng)”相關(guān)政策?？傮w思路是積極培育石油替代市場(chǎng)，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展；根據(jù)市場(chǎng)發(fā)育情況，擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模；確定合理布局，嚴(yán)格市場(chǎng)準(zhǔn)入；依托主導(dǎo)力量，提高發(fā)展質(zhì)量；穩(wěn)定政策支持，加強(qiáng)市場(chǎng)監(jiān)管?！笆晃濉逼陂g將是我國(guó)燃料乙醇發(fā)展的重要時(shí)期，據(jù)預(yù)測(cè)，“十一五”末國(guó)內(nèi)乙醇汽油消費(fèi)量占全國(guó)汽油消費(fèi)量的比例將上升到50%以上。因此，福建省應(yīng)抓住這個(gè)機(jī)遇，認(rèn)真分析論證，盡早立項(xiàng)引進(jìn)生產(chǎn)線，力爭(zhēng)使福建省燃料乙醇項(xiàng)目走在我國(guó)東南沿海前列。

2.3 生物柴油

福建省生物柴油生產(chǎn)發(fā)展較早，主要是民營(yíng)企業(yè)生產(chǎn)，目前已形成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。福建生物柴油三代技術(shù)都有不同程度的發(fā)展。目前第一代技術(shù)是以動(dòng)植物廢油脂為原料加工提煉成生物柴油?，F(xiàn)已建成具有相當(dāng)技術(shù)裝備水平規(guī)模的生物柴油企業(yè)11家（其中5萬(wàn)t級(jí)生產(chǎn)能力3家、2萬(wàn)t級(jí)3家、1萬(wàn)t級(jí)6家），境外上市3家，形成年生產(chǎn)能力35萬(wàn)t左右。第二代技術(shù)以木本油料林的油脂為原料加工提煉成生物柴油。在有關(guān)部門大力支持下，多家民營(yíng)、外資企業(yè)與科研機(jī)構(gòu)合作，小規(guī)模建立示范基地，繁育栽培優(yōu)良樹(shù)種，探索經(jīng)濟(jì)模式，取得了可喜的成果；第三代技術(shù)是以海洋藻類和纖維素為原料制取生物柴油，在福建師大、廈門大學(xué)開(kāi)展試驗(yàn)，也取得了階段性的研究成果。

由于我國(guó)一直沒(méi)有自己的生物柴油標(biāo)準(zhǔn)，造成民營(yíng)企業(yè)生產(chǎn)的生物柴油無(wú)法進(jìn)入官方銷售渠道，生物柴油的質(zhì)量處于混亂狀態(tài)。雖然卓越企業(yè)起步早，發(fā)展較快，2006年在倫敦成功上市，但是缺乏共同承認(rèn)的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，生物柴油沒(méi)有通過(guò)官方系統(tǒng)銷售到中石油、中石化的銷售網(wǎng)絡(luò)中，一定程度上限制了生物柴油的發(fā)展。2007年1月國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)頒布了首個(gè)生物柴油國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《柴油機(jī)燃料調(diào)和用生物柴油》，這意味著不久我省生物柴油將進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化大發(fā)展階段。

2.4 生物質(zhì)發(fā)電

福建省生物質(zhì)發(fā)電近年發(fā)展較快。我國(guó)首個(gè)雞糞發(fā)電廠——亞洲最大的雞糞發(fā)電廠，2007年在福建省光澤縣正式動(dòng)工建設(shè)，該項(xiàng)目由福建圣農(nóng)公司和武漢凱迪發(fā)電控制公司共同投資，總投資4.8億元，分兩期進(jìn)行：首期建設(shè)兩臺(tái)汽輪發(fā)電機(jī)組和循環(huán)硫化床鍋爐，投資2.8億元，年處理雞糞30萬(wàn)t以上，于2008年10月建成發(fā)電，年發(fā)電量達(dá)1.68億kwh。該廠利用雞糞與谷殼混合物為原料，通過(guò)直接燃燒發(fā)電，整個(gè)項(xiàng)目建成后，可以滿足1.2億羽肉雞產(chǎn)生廢棄物的資源化處理需求，并為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民提供更多就業(yè)崗位。

垃圾焚燒發(fā)電方面，福建表現(xiàn)也較為突出。垃圾焚燒發(fā)電是利用焚燒垃圾的余熱發(fā)電，可減少排放垃圾體積85%～95%，避免土地資源浪費(fèi)，垃圾焚燒產(chǎn)生煙氣中的有害氣體經(jīng)處理達(dá)標(biāo)后排放，可避免垃圾填埋而產(chǎn)生的二次污染，從而達(dá)到城市生活垃圾的減量化、無(wú)害化、資源化。福建省是全國(guó)第一個(gè)對(duì)垃圾焚燒發(fā)電設(shè)施進(jìn)行規(guī)劃的省份。自《福建省城市生活垃圾焚燒發(fā)電設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，2007～2010年已建設(shè)（包括擴(kuò)建）20座垃圾焚燒發(fā)電廠，總規(guī)模為17400 t/d，近期內(nèi)形成規(guī)模為13300t/d；2010年全省城市（含縣城）垃圾無(wú)害化處理率達(dá)到60%以上、設(shè)市城市垃圾無(wú)害化處理率達(dá)95%以上的目標(biāo)。其中，焚燒發(fā)電處理量占全省生活垃圾無(wú)害化處理總量的78.9%。規(guī)劃順利實(shí)施后，福建省城市垃圾無(wú)害化處理水平將處于全國(guó)先進(jìn)行列，福州、廈門、泉州三大中心城市的垃圾無(wú)害化處理水平在全國(guó)同類城市中也將處于前列。

3 福建農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展中存在的問(wèn)題

1、對(duì)開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源戰(zhàn)略意義的認(rèn)識(shí)不足。福建省擁有適合發(fā)展的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，特別是生物液體燃料中的燃料乙醇和生物柴油均有較成熟的技術(shù)和資源，但開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源對(duì)可持續(xù)發(fā)展的重要意義尚未引起全社會(huì)的重視。因?yàn)樯镔|(zhì)能源在能源領(lǐng)域里所占的比重較小，有些人認(rèn)為生物能源成本較高，近期替代常規(guī)能源的潛力有限，無(wú)足輕重，因此從政策支持、資金扶持、加快發(fā)展、檢查落實(shí)上都未引起足夠重視。

2、福建省對(duì)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的投入較少。因?yàn)閷?duì)生物質(zhì)能源的認(rèn)識(shí)不足，所以在生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)方面投入太少。生物質(zhì)能源建設(shè)項(xiàng)目還沒(méi)有規(guī)范地納入各級(jí)財(cái)政預(yù)算和計(jì)劃，沒(méi)有為生物質(zhì)能源建設(shè)項(xiàng)目建立如常規(guī)能源建設(shè)項(xiàng)目同等待遇的固定資金渠道。

3、缺乏完整的激勵(lì)政策。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)在發(fā)展初期是弱勢(shì)產(chǎn)業(yè)，投資高、技術(shù)含量高。在發(fā)展初期，政府支持和引導(dǎo)十分重要。政府應(yīng)當(dāng)把開(kāi)發(fā)可再生能源技術(shù)作為一項(xiàng)減少常規(guī)能源消費(fèi)量和改善環(huán)境的措施加以扶持，并采取稅收、補(bǔ)助、低息貸款和信貸擔(dān)保、建立風(fēng)險(xiǎn)基金、加速折舊、幫助開(kāi)拓市場(chǎng)等一系列激勵(lì)政策.以扶持生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4、尚未建立有效的技術(shù)支撐體系。作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，目前福建省的大部分相關(guān)企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模偏小，集約化程度低，原料來(lái)源困難，產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，生產(chǎn)成本高。在不考慮常規(guī)能源對(duì)生態(tài)、環(huán)境造成負(fù)面影響的情況下，目前一部分生物質(zhì)能源產(chǎn)品的成本較高，難以適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的要求。另外，省內(nèi)高校和研究機(jī)構(gòu)缺乏這方面專門人才的培養(yǎng)體系，企業(yè)缺乏熟悉生產(chǎn)流程和工藝的技術(shù)人員和管理人員。

4 福建農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路

福建省擁有發(fā)展生物質(zhì)能源的優(yōu)勢(shì)和特色，在未來(lái)發(fā)展福建生物質(zhì)能源的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化方面，應(yīng)重視以下五點(diǎn)：

1、加強(qiáng)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的研發(fā)，發(fā)展具有福建特色的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)。福建可設(shè)立一個(gè)生物質(zhì)能源發(fā)展專項(xiàng)基金，重點(diǎn)資助生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為能源的關(guān)鍵技術(shù)。比如，生物質(zhì)預(yù)處理，水解，催化熱解，氣化和合成氣催化轉(zhuǎn)化等。還要依托省內(nèi)的一些主要高校和研究所，比如廈門大學(xué)、福州大學(xué)和福建農(nóng)林大學(xué)等進(jìn)行生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)化技術(shù)的聯(lián)合攻關(guān)。注重自主創(chuàng)新、集成創(chuàng)新、技開(kāi)發(fā)和技術(shù)引進(jìn)消化吸收在創(chuàng)新相結(jié)合。重點(diǎn)支持能源作物的品種選育、高效生產(chǎn)燃料乙醇、生物柴油以及生物基材料的成套生產(chǎn)技術(shù)，促進(jìn)重點(diǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)的新突破。促進(jìn)產(chǎn)學(xué)研的聯(lián)合，重點(diǎn)扶持合作關(guān)系清晰、合作實(shí)體明確、合作任務(wù)落實(shí)的產(chǎn)學(xué)研合作的示范工程，重點(diǎn)投資應(yīng)用型或具有較大產(chǎn)業(yè)化潛力的研究項(xiàng)目。

2、加強(qiáng)林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。目前，福建省在能源甘蔗、能源林草、燃料酒精和生物柴油方面已具有一定的優(yōu)勢(shì)。福建省多山的地理?xiàng)l件似乎更適合于發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)，可以重點(diǎn)在以上領(lǐng)域多投入，以擴(kuò)大成果，強(qiáng)化優(yōu)勢(shì)。建議在品種選育、科研投入、企業(yè)培育、基地建設(shè)、技術(shù)開(kāi)發(fā)等幾個(gè)重要環(huán)節(jié)，進(jìn)行全面的規(guī)劃布局，投入相應(yīng)的人力物力，以盡快形成林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)。

3、解決好投入機(jī)制問(wèn)題。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，技術(shù)和工藝的成熟需要一個(gè)過(guò)程，雛形期經(jīng)營(yíng)成本相對(duì)較高，需要較大投入。因此，要注意解決投入機(jī)制問(wèn)題。政府應(yīng)充分利用政策資源，依靠市場(chǎng)機(jī)制，培育企業(yè)主體，營(yíng)造投資渠道，鼓勵(lì)并支持民營(yíng)資本進(jìn)入生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。充分利用市場(chǎng)機(jī)制。發(fā)揮國(guó)家投資引導(dǎo)作用，鼓勵(lì)企業(yè)和社會(huì)投資，培育具有較強(qiáng)自主創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)能力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的生物能源企業(yè)。

4、 積極建設(shè)一批沼氣發(fā)電廠、垃圾焚燒發(fā)電廠、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠等。充分利用荒山、鹽堿地積極規(guī)劃能源植物的規(guī)?；N植，擴(kuò)大生物質(zhì)液體燃料的原料來(lái)源，發(fā)展非糧食生物質(zhì)液體燃料規(guī)?；庸I(yè)；支持以餐飲業(yè)廢油、油榨廠油渣、油料作物為原料的生物柴油規(guī)?；a(chǎn)，開(kāi)發(fā)替代油源制造生物柴油新技術(shù)；鼓勵(lì)研發(fā)新型催化劑及高效生物轉(zhuǎn)化酶，提高生物質(zhì)液體燃料制備轉(zhuǎn)化率。

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