河北省發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的資源困局與對(duì)策

張富強(qiáng) 李 凡

一、我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的技術(shù)發(fā)展與成本困局

生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)與傳統(tǒng)的石化能源與核能、風(fēng)能、潮汐、水能、地?zé)崮堋⑻柲艿刃履茉串a(chǎn)業(yè)的區(qū)別，就是從能源產(chǎn)生的來源的角度界定的。生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的原料主要來自于農(nóng)林牧業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中獲取的生物質(zhì)產(chǎn)物或廢棄物，還包括工業(yè)生產(chǎn)和居民生活廢棄物，但主流還是前者。從原料產(chǎn)物利用的情況考察，除了燃燒發(fā)電，產(chǎn)出的實(shí)體生物質(zhì)能源產(chǎn)品的種類主要有以下幾種：作為石化汽油制品添加物使用的生物質(zhì)酒精（乙醇）、可以直接在包括柴油機(jī)、汽油機(jī)和燃?xì)廨啓C(jī)（包括航空發(fā)動(dòng)機(jī)）上使用的生物質(zhì)柴油和生物質(zhì)丁醇類（丁醇與異丁醇）及其他調(diào)制混合物等。這些實(shí)體生物質(zhì)能源產(chǎn)品中，以生物質(zhì)發(fā)酵法獲取的燃料酒精的制取技術(shù)與市場(chǎng)推廣最為普及化。從原料來源方面看，生物乙醇與丁醇雖然制取工藝有所差別，但其應(yīng)用的原料基本相同，主要可分為三大類：第一類為淀粉類作物，主要包括：玉米及其他谷物、馬鈴薯與甘薯、菊芋和木薯等及其粉碎廢棄物；第二類為甘蔗、甜菜與甜高粱等榨取的糖類作物；發(fā)酵生產(chǎn)目前技術(shù)基本成熟；第三類是目前正處于技術(shù)前沿的首先將木質(zhì)纖維素酶解，然后轉(zhuǎn)化發(fā)酵生產(chǎn)制取醇類的工藝路線。目前來看，前兩大類的生產(chǎn)技術(shù)相對(duì)成熟，產(chǎn)業(yè)界的技術(shù)路線選取，主要是從地方資源稟賦與供應(yīng)的角度考慮，而第三類的技術(shù)尚處于實(shí)驗(yàn)室或小規(guī)模試生產(chǎn)的探索階段，目前尚未有此類技術(shù)路線規(guī)模生產(chǎn)方面的報(bào)道。

我國(guó)發(fā)酵法制取燃料乙醇、原料溶劑用丁醇的生產(chǎn)實(shí)踐，可以追溯到上一世紀(jì)60年代至80年代，雖然后來由于石化產(chǎn)品的供應(yīng)量與性價(jià)比因素，導(dǎo)致這一技術(shù)路線產(chǎn)生了十幾年的停滯狀態(tài)，但總體看還是較為成熟的，2000年前后我國(guó)各地相繼恢復(fù)了此領(lǐng)域的生產(chǎn)活動(dòng)。如前所述，由于地域資源稟賦的差異，北方企業(yè)多以第一類技術(shù)路線為主，基本原料為玉米、谷物加工殘余物搭配馬鈴薯或甘薯干制品；南方地區(qū)的企業(yè)多以第二類技術(shù)路線為主，主要以甘蔗榨取糖蜜來發(fā)酵生產(chǎn)乙醇。另外作為甜菜產(chǎn)區(qū)的部分地域如東北華北的部分地區(qū)，則以甜菜榨取制品用以發(fā)酵生產(chǎn)燃料乙醇?？傮w調(diào)查來看，采用糖蜜為原料的生產(chǎn)企業(yè)大約只占15%；采用糖蜜為原料的生產(chǎn)企業(yè)大約占80%；采用木薯、馬鈴薯、甘薯為主原料的生產(chǎn)企業(yè)，大約只占5%，分布于貴州、廣西、四川等地。整體看，玉米和其他谷物及其加工殘余物仍然是我國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)的主流原料來源，這對(duì)于每年大量糧食進(jìn)口的我國(guó)而言，顯然是不經(jīng)濟(jì)的。

從我國(guó)當(dāng)前生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀來看,對(duì)于財(cái)政價(jià)格補(bǔ)貼的依賴度較高，生產(chǎn)成本居高不下，究其原因主要就是有效原料來源供給不足。我國(guó)人均耕地面積遠(yuǎn)低于世界平均水平，人口眾多，工業(yè)發(fā)展迅速，因此糧食生產(chǎn)供應(yīng)的壓力一直較大。由于土地資源條件和生產(chǎn)技術(shù)條件限制，我國(guó)糧食生產(chǎn)平均的機(jī)械化水平較低，造成效率低下，成本價(jià)格方面對(duì)于美、加、澳等農(nóng)業(yè)資源稟賦富集的國(guó)家處于劣勢(shì)，國(guó)內(nèi)除大米、小米以外的谷物價(jià)格，普遍高于國(guó)際水平。以玉米和大豆為例，均價(jià)高于美國(guó)70%至40%,國(guó)內(nèi)以糧食為原料生產(chǎn)燃料乙醇，成本上通常無法與石油制品競(jìng)爭(zhēng)，只能依賴于政府的財(cái)政補(bǔ)貼和其他優(yōu)惠政策。在中美貿(mào)易戰(zhàn)和對(duì)抗加劇的大背景下，糧食安全問題被提到一個(gè)新的高度，依賴進(jìn)口糧食原料既不經(jīng)濟(jì)又難以保障供應(yīng)的安全、穩(wěn)定。有鑒于此，我國(guó)以玉米等谷物為原料的燃料乙醇項(xiàng)目，前些年就已開始明確限制。財(cái)政補(bǔ)貼方面，也已逐年降低至徹底終止。以上不利的產(chǎn)業(yè)環(huán)境已經(jīng)對(duì)現(xiàn)有的燃料乙醇企業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生了不利影響。從各地實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)上看，相對(duì)于石化制取的產(chǎn)品，生物乙醇調(diào)和汽油在成本價(jià)格方面沒有優(yōu)勢(shì),分銷成本方面反而更高。

如何破解這一成本困局？筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新型作物，來取代玉米等谷物為原料，如此才能控制原材料供應(yīng)成本，走出成本困局。在優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的新型作物中，甜高粱在性價(jià)比方面比較突出。

二、以甜高粱種植推廣來突破資源供應(yīng)困局

生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)需要遵循市場(chǎng)規(guī)律，不依賴補(bǔ)貼可持續(xù)發(fā)展，其基礎(chǔ)就是原料供應(yīng)充足、穩(wěn)定、成本低廉，如前文分析所述，我國(guó)農(nóng)業(yè)資源稟賦有限，隨著工業(yè)化的發(fā)展，糧食供應(yīng)問題一直是存在的，玉米等谷物產(chǎn)量本來就有限，還需要滿足農(nóng)牧業(yè)飼養(yǎng)消耗，若還要作為生物質(zhì)燃料的原料大量供應(yīng)是不現(xiàn)實(shí)的。以河北省作為考察對(duì)象，玉米是播種面積、產(chǎn)量常年居于前列的糧飼兼用作物，其消耗，65%是用于禽畜飼料。在人畜爭(zhēng)地矛盾日趨激烈的大背景下，國(guó)內(nèi)記錄平均生物質(zhì)產(chǎn)量達(dá)到90至150噸（湖北公安縣）每公頃的甜高粱，成為一種極有價(jià)值的玉米替代作物。甜高粱生物質(zhì)產(chǎn)量遠(yuǎn)高于玉米，如能解決鮮物質(zhì)產(chǎn)物長(zhǎng)期存儲(chǔ)問題，可在滿足現(xiàn)有河北省負(fù)載禽畜蓄養(yǎng)量的基礎(chǔ)上“節(jié)約”大量耕地面積，有力保障河北工業(yè)化產(chǎn)業(yè)升級(jí)，緩解城市化進(jìn)程與土地資源供應(yīng)等方面的矛盾。

三、河北省發(fā)展甜高粱產(chǎn)業(yè)的資源潛力

河北省作為農(nóng)業(yè)大省，農(nóng)業(yè)耕地和林牧業(yè)資源還是比較可觀的，考察近年來河北省農(nóng)業(yè)廳的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，省耕地面積一直保持在640萬公頃上下，邊際土地資源眾多，達(dá)到300萬公頃左右，另有后備耕地資源12萬公頃左右。在這些邊際土地資源中，可用于種植甜高粱的集中連片可開發(fā)土地資源，約11.26萬公頃，其中包括易開發(fā)但灌溉條件較差的荒草地4.16萬公頃、開發(fā)難度較高的鹽堿地2.90萬公頃、開發(fā)難度中等的灘涂3.01萬公頃、其它類型1.19萬公頃。根據(jù)甘肅、新疆、黑龍江、江蘇等地的引種試推廣經(jīng)驗(yàn)，我省在確保糧食安全的前提下，參考前文中我省的邊際土地資源分布類型調(diào)查結(jié)果，結(jié)合整合現(xiàn)有土地資源推行替代糧改飼模式，在幾年內(nèi)打造全環(huán)節(jié)技術(shù)集中展示性質(zhì)的甜高粱種植基地10到30萬公頃是完全可行的。此舉將有力緩解我省農(nóng)牧業(yè)發(fā)展中的人畜爭(zhēng)地問題，并能為以后的深入工業(yè)化、城鎮(zhèn)化發(fā)展提供一個(gè)有利的支撐點(diǎn)。

四、河北省甜高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向

（一）合理進(jìn)行區(qū)域規(guī)劃有針對(duì)性地開展前期育種選育工作

以河北省地域廣闊，地形地貌多樣，省域內(nèi)不同地區(qū)間農(nóng)業(yè)資源條件差異較大，應(yīng)根據(jù)各地的土壤、水熱氣候條件做出合理區(qū)劃，為各區(qū)設(shè)置適宜的甜高粱產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向。筆者認(rèn)為就水熱土壤氣候條件而言，河北省域可分為西部太行沿線、北部山地高原、中南部豐饒平原和東部秦唐滄沿海這四大區(qū)域。此四區(qū)域農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件各異，應(yīng)根據(jù)四大區(qū)的水熱條件應(yīng)選甜高粱種系，有針對(duì)性地開展前期育種選育工作。 總體方向應(yīng)是西、北部的耐寒速生耐旱品系、中南部的長(zhǎng)生長(zhǎng)期多次刈割類、東部沿海的高抗逆類品系，我國(guó)各地甜高粱引種育種實(shí)驗(yàn)基地的氣候條件多樣，可以在各地氣候水熱條件相近的對(duì)象中找到發(fā)展方向取得后發(fā)優(yōu)勢(shì)。

（二）對(duì)河北省政府對(duì)甜高粱種養(yǎng)加工產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策扶持建議：

對(duì)現(xiàn)有相關(guān)業(yè)務(wù)的本地企業(yè)，應(yīng)加強(qiáng)政策扶植鼓勵(lì)；建立產(chǎn)業(yè)相關(guān)技術(shù)的全環(huán)節(jié)技術(shù)展示集中示范區(qū)，合理規(guī)劃項(xiàng)目間的產(chǎn)業(yè)供應(yīng)關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)對(duì)資源綜合循環(huán)利用以提高綜合經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)甜高粱優(yōu)質(zhì)的選育工作，要予以高度重視，重視人才引進(jìn)，加強(qiáng)基層支撐站點(diǎn)的建設(shè)，加強(qiáng)產(chǎn)學(xué)研合作。