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生物質(zhì)能利用途徑精選(九篇)

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生物質(zhì)能利用途徑

第1篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

李桂英,男,1964年生,理學(xué)博士,研究員,《核農(nóng)學(xué)報(bào)》和《Bioenergy Research》編委。1989年獲河南農(nóng)科院農(nóng)學(xué)碩士學(xué)位(河南農(nóng)業(yè)大學(xué));1989~1995年在河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物所從事甘薯遺傳育種研究;1995~1998年在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院博士研究生,獲理學(xué)博士學(xué)位;1998~2003年在中國(guó)農(nóng)科院原子能所從事小麥、高粱誘變遺傳育種研究;2003年3月至今,在中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所專門(mén)從事能源作物與生物質(zhì)工程研究。2001年曾赴巴西考察甜高粱、甘蔗生產(chǎn)以及燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù),2007年10月~2008年4月在美國(guó)TAMU作訪問(wèn)學(xué)者,對(duì)生物質(zhì)能利用途徑與能源農(nóng)業(yè)有較深入的理解。

生物質(zhì)能源已逐漸成為國(guó)際可再生能源的主導(dǎo)。生物質(zhì)能源不僅與農(nóng)業(yè)有著親密的關(guān)系,還能幫助農(nóng)民增收。數(shù)據(jù)顯示,如果將每年收割的4萬(wàn)噸秸稈開(kāi)發(fā),可獲得相當(dāng)于8座三峽電站的發(fā)電量;如果開(kāi)發(fā)畜禽糞便等有機(jī)廢氣物,可轉(zhuǎn)化為滿足全國(guó)每年所耗用的天然氣;如果利用低質(zhì)邊際性土地,種植甜高粱和薯類,每年可轉(zhuǎn)化為1億噸燃料乙醇并使農(nóng)民增收1000億~1500億元。

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的原料生產(chǎn)在農(nóng)村,加工和市場(chǎng)在城市,是構(gòu)建新型工農(nóng)、城鄉(xiāng)關(guān)系的最佳紐帶和抓手?;谏镔|(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,其意義不僅在于解決能源,更有望使中國(guó)農(nóng)業(yè)邁入“能源農(nóng)業(yè)”新時(shí)代。

我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),農(nóng)學(xué)發(fā)展已有多年歷史,研究生物質(zhì)能的合理開(kāi)發(fā)利用,對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)意義非常。中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院李桂英的研究員,從事科研工作已有20多年,對(duì)生物質(zhì)能利用途徑與能源農(nóng)業(yè)有較深入的理解,多次主持參加國(guó)家級(jí)及省部級(jí)的農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目,積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

李桂英研究員1989年,研究生畢業(yè)后便踏上了長(zhǎng)達(dá)20余年的農(nóng)業(yè)科研之路。憑著扎實(shí)的理論功底和豐富的經(jīng)驗(yàn),曾主持完成十五國(guó)家科技攻關(guān)課題1項(xiàng)《輻射誘變遺傳操作技術(shù)及其開(kāi)發(fā)》;主持九五、十五國(guó)家科技攻關(guān)子專題各1個(gè);主持完成糧農(nóng)組織項(xiàng)目1項(xiàng)“Development of Sweet Sorghum for Grain, Sugar, Feed, Fiber and Value-added By-products in Arid and Saline/Alkaline Regions”;科技部科技支撐計(jì)劃子課題“高產(chǎn)、高糖、抗逆能源甜高粱新品種篩選和高效培育技術(shù)”;農(nóng)業(yè)部能源綜合建設(shè)項(xiàng)目“燃料乙醇專用甜高粱品種篩選與基地建設(shè)”;公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi)項(xiàng)目“能源甜高粱產(chǎn)量與含糖量協(xié)同提高關(guān)鍵技術(shù)研究”等科研項(xiàng)目,為我國(guó)農(nóng)業(yè)和生物質(zhì)能源發(fā)展做出了貢獻(xiàn)。

生物質(zhì)能源是一個(gè)全新行業(yè),涉及領(lǐng)域很多,李桂英不斷學(xué)習(xí),深入的獨(dú)立思考,不跟風(fēng),踏實(shí)工作。他所撰寫(xiě)的文章,客觀分析了生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展中可能遇到的各種問(wèn)題,引起廣泛關(guān)注。

第2篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能;現(xiàn)狀;展望

Status and Development trend of biomass energy in Yunnan province

Cai Bing Zhang Jie

(Yunnan Vocational institute of Energy Technology655001 ,Qujing Yunnan )

Abstract:

Key words:biomass energy, status, prospect

1引言

能源是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ),是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基本支撐。我國(guó)是能源消費(fèi)大國(guó),能源供應(yīng)主要依靠煤炭、石油和天然氣等化石能源,而化石能源資源的有限性及其開(kāi)發(fā)利用過(guò)程對(duì)環(huán)境生態(tài)造成的巨大壓力,嚴(yán)重制約著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。在這種形勢(shì)下,開(kāi)發(fā)清潔的可再生能源已成為我國(guó)能源領(lǐng)域的一個(gè)緊迫課題。而生物質(zhì)能是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費(fèi)總量第四位的能源,在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位。

生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體,包括所有的動(dòng)植物和微生物。生物質(zhì)能就是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡,用之不竭,是一種可再生能源,同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。

2生物質(zhì)能特點(diǎn)

2.1可再生性。生物質(zhì)能屬可再生資源,生物質(zhì)能由于通過(guò)植物的光合作用可以再生,與風(fēng)能、太陽(yáng)能等同屬可再生能源,資源豐富,可保證能源的永續(xù)利用。但是,如果超過(guò)其再生量(生長(zhǎng)量、固定量),就會(huì)造成資源枯竭,所以可再生的前提是通過(guò)種植林木等措施填補(bǔ)利用掉的部分[1]。

2.2儲(chǔ)量豐富。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000~1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍。

2.3可替代性。生物質(zhì)能不同于常規(guī)的化石能源,是一種可替代化石能源轉(zhuǎn)化成液態(tài)和氣態(tài)燃料以及其他化工原料或者產(chǎn)品的碳資源[2]。

2.4低污染性。生物質(zhì)能資源替代化石燃料可以減少SO2、CO2等污染物的排放,改善環(huán)境質(zhì)量[3-4]。在使用過(guò)程中幾乎沒(méi)有SO2產(chǎn)生,燃燒釋放出來(lái)的CO2可在再生時(shí)重新固定和吸收,因此不會(huì)破壞地球的CO2平衡[1]。

3發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的必要性

3.1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。

3.2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

我國(guó)能源資源總量較為豐富,但人均占有量低。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,2005年一次能源生產(chǎn)總量為20.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,能源消費(fèi)總量達(dá)到22.3億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;石油凈進(jìn)口量1.4億噸,對(duì)外依存度超過(guò)40%。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。

3.3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。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,有利于建立資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì),促進(jìn)人與自然和諧發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展。

3.4有利于改善農(nóng)民生產(chǎn)生活條件,扎實(shí)推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)

我國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展水平較低,基礎(chǔ)設(shè)施落后,環(huán)境衛(wèi)生條件差,50%以上農(nóng)戶生活用能主要采用直接燃燒秸稈、薪柴等落后方式,同時(shí)大量人畜糞便得不到及時(shí)有效處理,導(dǎo)致了疾病的發(fā)生和疫病的傳播,影響了廣大農(nóng)民群眾的生活質(zhì)量和身體健康。積極發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè),增加農(nóng)村清潔能源供應(yīng),可以逐步改變農(nóng)村幾千年來(lái)煙熏火燎的用能方式,提高農(nóng)村能源利用效率,改善農(nóng)村衛(wèi)生狀況和農(nóng)民生產(chǎn)生活條件,是提高農(nóng)民生活質(zhì)量、降低生活成本、改變農(nóng)村落后面貌、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的有力抓手。

4云南省生物質(zhì)能發(fā)展的現(xiàn)狀[5]

云南省是我國(guó)農(nóng)村能源利用現(xiàn)狀的一個(gè)縮影。全省能源林木、能源作物、水生植物、各種有機(jī)廢棄物等生物質(zhì)非常豐富,人均森林蓄積量為33.96立方米,約為全國(guó)人均占有量的4倍。宜林荒地286.7萬(wàn)公頃,速生樹(shù)種量居全國(guó)前列,作為全國(guó)最貧困的省份之一,云南省的農(nóng)村能源主要依靠傳統(tǒng)的薪柴和秸稈。根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局的2005年云南省農(nóng)村能源統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),農(nóng)村能源消耗的主要結(jié)構(gòu)為41%的薪柴,17%的秸稈和31%的煤。其中生活用能占70%,以薪柴、秸稈等生物質(zhì)能為主,薪柴消耗量占80%。農(nóng)村80-90%的人口程度不同的使用薪柴,60%的人口主要依靠薪柴做飯取暖,41.01%的人口完全使用薪柴為生。

近二十年來(lái)節(jié)能灶和沼氣等能源應(yīng)用技術(shù)在云南農(nóng)村地區(qū)得到大力推廣。“八五”以來(lái)云南省支付每年都劃撥大量資金在全省改造被稱為“老虎灶”和“地火塘”的傳統(tǒng)爐灶,推廣新型節(jié)能灶,同時(shí)科技部門(mén)還專門(mén)立項(xiàng)不斷改進(jìn)節(jié)能灶的技術(shù),提高節(jié)能灶的熱效率。但是由于節(jié)柴改灶的措施未能有效遏制云南省林業(yè)受到破壞的趨勢(shì),政府將農(nóng)村能源的發(fā)展重點(diǎn)轉(zhuǎn)為戶用沼氣能源,希望能借沼氣推廣減少薪柴消耗,減輕以薪柴為主的農(nóng)村能源對(duì)森林造成巨大壓力。

農(nóng)村能源建設(shè)具有較強(qiáng)的社會(huì)公益服務(wù)色彩,一直以來(lái)由政府公共財(cái)政為主體進(jìn)行引導(dǎo),通過(guò)各政府部門(mén)牽頭,以項(xiàng)目的形式在農(nóng)村傳播。以沼氣為例,“十五”以前中央財(cái)政對(duì)我省農(nóng)村能源建設(shè)平均每年投資20萬(wàn)元左右,“十五”期間中央財(cái)政小型公益項(xiàng)目投入809萬(wàn)元,中央資金國(guó)債農(nóng)村沼氣項(xiàng)目也投入了17256萬(wàn)元;省級(jí)財(cái)政的專項(xiàng)資助從1979年農(nóng)村沼氣建設(shè)之初的50萬(wàn)元上升到1991年的600萬(wàn)元,2007年達(dá)到8285萬(wàn)元。與戶用沼氣建設(shè)相關(guān)的項(xiàng)目包括:省婦聯(lián)牽頭的“母親沼氣”項(xiàng)目,共青團(tuán)省委組織實(shí)施的“保護(hù)母親河行動(dòng)計(jì)劃”的沼氣項(xiàng)目,省扶貧辦在“整村推進(jìn)”和“異地搬遷”等扶貧項(xiàng)目中配套的沼氣和節(jié)柴灶項(xiàng)目等。

5云南省生物質(zhì)能發(fā)展面臨的問(wèn)題[5]

云南省的農(nóng)村能源主要依靠傳統(tǒng)生物質(zhì)能,雖然多年來(lái)政府對(duì)節(jié)柴灶、沼氣和秸稈氣化集中供氣等技術(shù)給予了大量補(bǔ)貼和項(xiàng)目推廣,可是沒(méi)有改變以秸稈和薪柴等生物質(zhì)能源為主的農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu),這一現(xiàn)狀背后有資金、技術(shù)的問(wèn)題,也有推廣制度的障礙。

(1)資金不足是農(nóng)村能源建設(shè)中所面臨的普遍問(wèn)題,以單一的財(cái)政投入為主,農(nóng)戶投入為輔,其他渠道的資金少。而面對(duì)全國(guó)最貧困省份之一的云南省,許多地方財(cái)政難以投入配套資金,農(nóng)戶自籌資金也比較困難。

(2)農(nóng)村能源建設(shè)中欠缺必要的技術(shù)服務(wù)體系。農(nóng)戶沒(méi)有得到有效的技術(shù)指導(dǎo)和幫助,地方政府為了完成指令性任務(wù),存在“只管建,不管養(yǎng)”現(xiàn)象。特別是在沼氣應(yīng)用方面,農(nóng)戶在使用中出現(xiàn)質(zhì)量和技術(shù)問(wèn)題得不到及時(shí)解決,缺乏正確使用和維護(hù)的培訓(xùn),以及管理方面的指導(dǎo)與宣傳,最終導(dǎo)致沼氣池使用壽命過(guò)短。

(3)長(zhǎng)期以政府為主導(dǎo)的技術(shù)推廣模式容量造成技術(shù)推廣的一刀切,不能因地因時(shí)制宜的推廣技術(shù)。而且無(wú)法在企業(yè)和農(nóng)戶之間政府建起有效的溝通橋梁。農(nóng)戶形成依賴思想,被動(dòng)等待政府投入解決能源問(wèn)題;而企業(yè)因政府補(bǔ)貼的介入,無(wú)法與政府項(xiàng)目競(jìng)爭(zhēng),影響了依靠市場(chǎng)機(jī)制推動(dòng)技術(shù)推廣的建立。

針對(duì)目前的技術(shù)推廣現(xiàn)狀,政府應(yīng)該在技術(shù)推廣時(shí)應(yīng)考慮農(nóng)村地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的差異性和農(nóng)村能源的公益性,加強(qiáng)技術(shù)服務(wù),加強(qiáng)對(duì)貧困地區(qū)的補(bǔ)貼,并在經(jīng)濟(jì)發(fā)展較快地區(qū)推動(dòng)農(nóng)村能源的商品化和市場(chǎng)化。

6展望

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源需求的進(jìn)一步增大,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策環(huán)境的逐漸完善,利用技術(shù)水平的進(jìn)一步提高,許多大型企業(yè)的積極參與,人們環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸增強(qiáng),在國(guó)家節(jié)能減排的政策環(huán)境下,云南省生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機(jī)遇。根據(jù)生物質(zhì)能資源條件和產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r,立足于滿足云南省實(shí)際需求,通過(guò)積極實(shí)施生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略,確保生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)科學(xué)、有序、高效、健康、可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 馮麗敏.生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化前景分析[J].農(nóng)業(yè)科技與裝備,2010,2.

[2] 蔣劍春.生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)與應(yīng)用[J].生物質(zhì)化學(xué)工程,2007,41(3):59-65.

[3] 郭瑞超,唐軍榮,胥輝,等.木質(zhì)生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用現(xiàn)狀與展望[J].林業(yè)調(diào)查規(guī)劃,2007,32(1):90-94.

第3篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

關(guān)鍵詞:合同能源管理;林木生物質(zhì);融資;節(jié)能

作者簡(jiǎn)介:張彩虹,北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院統(tǒng)計(jì)系學(xué)科負(fù)責(zé)人,教授,博士生導(dǎo)師。

中圖分類號(hào):F326.2;DF4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A doi:10.3969/j.issn.1672-3309(x).2013.02.10 文章編號(hào):1672-3309(2013)02-23-03

一、合同能源管理的定義

合同能源管理,在國(guó)外簡(jiǎn)稱EPC(Energy Performance Contracting),在國(guó)內(nèi)廣泛地被稱為EMC(Energy Management Contracting),是20世紀(jì)70年代,起源于西方發(fā)達(dá)國(guó)家的一種全新節(jié)能模式。

它是指能源服務(wù)公司與用能單位以契約形式約定節(jié)能目標(biāo),能源服務(wù)公司提供節(jié)能服務(wù),用能單位以節(jié)能效益支付能源服務(wù)公司投入及其合理利潤(rùn)。其基本框架是用能單位將本單位的節(jié)能工作外包給能源服務(wù)公司,不需要事先支付改造和服務(wù)費(fèi)用,并通過(guò)減少的能源費(fèi)用支出償付能源服務(wù)公司,并在項(xiàng)目結(jié)束后獲得節(jié)能資產(chǎn)的所有權(quán);能源服務(wù)公司依靠自己的專業(yè)優(yōu)勢(shì),有效降低客戶能源消耗,分享節(jié)能收益并獲得利潤(rùn)收益。合同能源管理實(shí)現(xiàn)了能源服務(wù)公司、用能單位和社會(huì)三方共贏,并逐步發(fā)展形成了以合同能源管理機(jī)制為商務(wù)模式的新興節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)(賈曉燕 2012)。

它的實(shí)質(zhì)是一種以減少的能源費(fèi)用來(lái)支付節(jié)能項(xiàng)目全部成本的節(jié)能投資方式。這種節(jié)能投資方式允許用戶使用未來(lái)的節(jié)能收益為用能單位和能耗設(shè)備升級(jí),以及降低目前的運(yùn)行成本。節(jié)能服務(wù)合同在實(shí)施節(jié)能項(xiàng)目的企業(yè)(用戶)與專門(mén)的盈利性能源管理公司之間簽訂,它有助于推動(dòng)節(jié)能項(xiàng)目的開(kāi)展。

二、合同能源管理的服務(wù)模式

目前,合同能源管理的服務(wù)模式主要有:節(jié)能效益分享模式、節(jié)能量擔(dān)保模式、能源管理外包模式、設(shè)備租賃模式、創(chuàng)新工程施工模式、BOOT 模式等。

王一(2011)對(duì)各種模式做了研究,指出節(jié)能效益分享模式,是在合同約定的年限內(nèi),節(jié)能服務(wù)公司負(fù)責(zé)融資并為用戶提供技術(shù)服務(wù),根據(jù)服務(wù)后的節(jié)能效益預(yù)算或根據(jù)實(shí)際運(yùn)行的效益分析,與用戶按照約定的比例分享項(xiàng)目實(shí)施后節(jié)省的費(fèi)用。

節(jié)能量擔(dān)保模式,是指在節(jié)能服務(wù)公司向客戶承諾最低節(jié)能指標(biāo),保證其項(xiàng)目在改造后的節(jié)能收益。

能源管理外包模式,是指節(jié)能服務(wù)公司將用能單位所有的能源費(fèi)用進(jìn)行托管,由節(jié)能公司支付項(xiàng)目改造所需要的費(fèi)用,并獨(dú)自享受通過(guò)節(jié)約所得的能源效益。

設(shè)備租賃模式是指節(jié)能服務(wù)公司在采用租賃方式購(gòu)買(mǎi)設(shè)備租賃期內(nèi),設(shè)備所有權(quán)歸節(jié)能服務(wù)公司所有,當(dāng)其收回投資及利息后,設(shè)備歸用戶所有。

創(chuàng)新工程施工模式,是指客戶會(huì)委托節(jié)能服務(wù)公司做能源審計(jì)、節(jié)能方案設(shè)計(jì)、節(jié)能改造工程施工,并提前支付工程的預(yù)付款、在工程結(jié)束后支付竣工款。

BOOT模式源于自然資源開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,屬于BOT(建設(shè)―經(jīng)營(yíng)―移交)結(jié)構(gòu)。新能源等分散能源供應(yīng)建設(shè)項(xiàng)目和熱點(diǎn)聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目,類似于自然資源開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目,(建設(shè)―擁有―經(jīng)營(yíng)―移交)模式應(yīng)用較多。

趙靜蕊(2011)則研究了各種模式在目前的合同能源管理項(xiàng)目里面所占的比例,分別是節(jié)能分享模式占約32%,節(jié)能量擔(dān)保模式處于主導(dǎo)地位,達(dá)到約57%,能源管理外包模式占約8%,設(shè)備租賃模式占約3%。

盧志堅(jiān)、孫元欣等(2012)分析了在各種模式下,節(jié)能服務(wù)公司需要承擔(dān)的工作以及對(duì)于雙方的風(fēng)險(xiǎn)和收益等。

在以上這些模式中,節(jié)能效益分享和節(jié)能擔(dān)保模式應(yīng)用最廣,它們分別注重了能源節(jié)約達(dá)到的水平和節(jié)約的相關(guān)費(fèi)用。

三、合同能源管理的融資模式

合同能源管理起步較早的國(guó)家包括美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本和巴西等,目前,這些國(guó)家已經(jīng)形成了比較成熟的融資模式。比較有代表性的模式有:保證節(jié)能量結(jié)構(gòu)融資模式、共享節(jié)能量結(jié)構(gòu)融資模式,又以前者的應(yīng)用較多。巴西則建立了獨(dú)特的保證基金融資模式, 即Super ESCO 模式以及SPE融資模式(丁友衛(wèi) 2012)。

孫碧(2011)指出,合同能源管理的融資模式主要有:債券融資、股權(quán)融資、證券化融資、設(shè)立專項(xiàng)能源基金融資等,結(jié)合債權(quán)和股權(quán)融資,可推得可轉(zhuǎn)換債券融資,而債券融資的主要債務(wù)形式又包括商業(yè)銀行信貸、債券融資、租賃融資等。

李玉靜、胡振一(2009)指出,在借鑒巴西的經(jīng)驗(yàn)時(shí),我國(guó)在拓展合同能源管理融資模式時(shí),可以選擇引入多機(jī)構(gòu)、多方位的融資模式。巴西的保證基金模式、Super EMCo 及特殊目的公司模式,我國(guó)都是可以嘗試的。但絕不可以照搬照抄,要能夠針對(duì)具體的節(jié)能市場(chǎng)需要,可以考慮運(yùn)用Super EMCo模式;保證基金融資模式更具有借鑒意義,因?yàn)楦鶕?jù)我國(guó)國(guó)情,引入擔(dān)??梢允刮覈?guó)EMC突破銀行惜貸的束縛;特殊目的公司模式,我國(guó)并沒(méi)有應(yīng)用。

葉倩、吳晶瑋、鐘奕等(2012)也強(qiáng)調(diào),成功的融資離不開(kāi)政府的引導(dǎo)和支持。政府可在對(duì)ESCO公司進(jìn)行備案的基礎(chǔ)上建立信用評(píng)級(jí)制度;進(jìn)一步建立健全針對(duì)合同能源管理項(xiàng)目的財(cái)稅政策和法律監(jiān)管體系,對(duì)合同能源管理項(xiàng)目減免稅收,明確補(bǔ)貼額度,明確各利益方的法律責(zé)任,推動(dòng)合同能源管理行業(yè)健康有序發(fā)展。同時(shí)為培育合同能源管理市場(chǎng),政府還可成立專項(xiàng)基金,為合同能源管理項(xiàng)目融資進(jìn)行擔(dān)保,提供穩(wěn)健的融資保證,從而免除投融資機(jī)構(gòu)的后顧之憂。

四、林木生物質(zhì)能源介紹

(一)林木生物質(zhì)能源

“中國(guó)林木生物質(zhì)資源潛力與開(kāi)發(fā)機(jī)制研究”課題組在其研究報(bào)告(2006)中指出,林木生物質(zhì)能源資源是指將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化的生物量經(jīng)林業(yè)的經(jīng)營(yíng)活動(dòng)產(chǎn)生的可以成為能源的物質(zhì),它是林木總生物資源量的組成部分。王連茂(2009)在其研究中提出林木生物質(zhì)是指以木本、草木植物為主的生物質(zhì),把來(lái)自森林的能源界定為“林業(yè)生物質(zhì)能源”,指出“林業(yè)生物質(zhì)能源是指林木生物質(zhì)本身所固定和貯藏的化學(xué)能,這種化學(xué)能由太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化而形成”。劉剛和沈鐳(2007)認(rèn)為林木生物質(zhì)能源是指可用于能源或薪柴的森林及其他木質(zhì)資源。

林木生物質(zhì)能源資源一般指沒(méi)有加工利用價(jià)值從而形成直接增值效益的林產(chǎn)品原料。可用于發(fā)展成為生物質(zhì)能源的林木生物質(zhì)資源主要有薪炭林生物質(zhì)資源、灌木林生物質(zhì)資源,以及林業(yè)生產(chǎn)和更新剩余物生物質(zhì)資源。

(二)林木生物質(zhì)能源資源潛力

呂文等(2005)根據(jù)調(diào)查研究,初步測(cè)算出我國(guó)森林生物量約180億噸,每年可獲得的資源量約9億噸,可用于能源開(kāi)發(fā)的資源量近3億噸。洪浩等(2011)研究指出,“十二五”期間,全國(guó)共有1.04億公頃(15.6億畝)林地要進(jìn)行清林撫育,按照每畝林地至少產(chǎn)生500KG清林撫育剩余物計(jì)算,全國(guó)將產(chǎn)生7.8億噸林業(yè)剩余物。

另根據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì),全國(guó)木材加工企業(yè)年加工能力9379.85萬(wàn)m3,產(chǎn)出剩余物約0.418億噸;木材制品拋棄物約0.60億噸。另外,我國(guó)薪炭林生物質(zhì)總量是0.66億噸,灌木林的生物量約為2.15億噸。

綜上可見(jiàn),林木生物質(zhì)能源資源潛力巨大,有待于開(kāi)發(fā)和利用。

五、生物質(zhì)能源在合同能源管理中的應(yīng)用前景構(gòu)想

張燕、馬越、陳勝(2012)指出,發(fā)展生物質(zhì)能源是當(dāng)今世界各國(guó)改變能源消耗、控制環(huán)境污染的主要途徑,傳統(tǒng)發(fā)展模式的單一性使得各國(guó)迫切需要尋求發(fā)展生物質(zhì)能源的新路徑。合同能源管理作為一種先進(jìn)的能源管理模式和市場(chǎng)化運(yùn)作的節(jié)能新機(jī)制,其獨(dú)特的市場(chǎng)主體結(jié)構(gòu)、多元的融資渠道和規(guī)范的監(jiān)管體制都將為解決生物質(zhì)能源發(fā)展中出現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題提供契機(jī)。

蔣建林(2010)也指出,合同能源管理中利用生物質(zhì)燃料替代化石能源,負(fù)責(zé)從生物質(zhì)燃料生產(chǎn)到使用的一整套管理實(shí)施并承擔(dān)所有費(fèi)用,按照低于客戶原運(yùn)行成本5%~20%的蒸汽或熱水價(jià)格跟客戶結(jié)算,合作期滿后將鍋爐贈(zèng)送給客戶,免除了客戶的投資風(fēng)險(xiǎn)、技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)和管理風(fēng)險(xiǎn)。該模式在客戶無(wú)需投資的情況下,實(shí)實(shí)在在地降低客戶的生產(chǎn)能耗,讓客戶樹(shù)立依靠可再生清潔能源替代高污染的化石能源的綠色企業(yè)形象。

以東莞市為例,據(jù)《東莞日?qǐng)?bào)》報(bào)道,根據(jù)東莞市2011年初定下方案,兩年內(nèi)全市逐步淘汰改造全市小工業(yè)鍋爐1200 臺(tái),即4 蒸噸/小時(shí)以下,使用8 年以上10 蒸噸/小時(shí)以下的燃煤鍋爐。

為抓住鍋爐改造中出現(xiàn)的商機(jī),近來(lái)市場(chǎng)上出現(xiàn)一種全新的鍋爐能源改造模式:能源生產(chǎn)企業(yè)以合同能源管理(EMC)的方式集中供氣,企業(yè)用戶只需繳納使用費(fèi),接入管道就可以使用蒸汽。

雖然目前這樣的方式還不是很成熟,尚在試驗(yàn)階段,但是相信隨著合同能源管理模式的推進(jìn)和生物質(zhì)能源的廣泛應(yīng)用,兩者的結(jié)合會(huì)帶來(lái)更多的益處。

這樣的事例目前不勝枚舉。然而根據(jù)生物質(zhì)能源和合同能源管理模式的特點(diǎn),兩者的結(jié)合還會(huì)產(chǎn)生一些新的問(wèn)題。比如,具體的組織模式、運(yùn)行機(jī)制等,合同能源管理應(yīng)用到林木生物質(zhì)能源領(lǐng)域帶來(lái)的環(huán)境效益的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)等,還有需要什么樣的政策性支持等,都有非常高的理論和實(shí)踐意義。

因此,本文提出了合同能源管理在林木生物質(zhì)能源領(lǐng)域的應(yīng)用研究,以期通過(guò)研究,可以分析合同能源管理在林木生物質(zhì)能源領(lǐng)域應(yīng)用的運(yùn)作模式和相關(guān)的政策性建議。

參考文獻(xiàn):

[1] 呂榮勝、王建中.外合同能源管理應(yīng)用發(fā)展對(duì)比研究及啟示[J].中外能源,2011,(16).

[2] 王思淵.我國(guó)合同能源管理法律制度研究[D].重慶:西南政法大學(xué),2011.

[3] 葉倩、王、劉偉等.合同能源管理服務(wù)的實(shí)踐與思考[J].建筑科技,2010,(16).

[4] 張仕廉、蔡賀年、樸國(guó)峰.合同能源管理項(xiàng)目信用缺失及對(duì)策研究[J].建筑經(jīng)濟(jì),2009,(01).

[5] 劉建傳.從EPC困境看節(jié)能服務(wù)市場(chǎng)[N].四川日?qǐng)?bào),2007-6.

[6] 賈曉燕、封延會(huì).合同能源管理融資:現(xiàn)狀與突破[J].中國(guó)科技論壇,2012.(04).

[7] 王秋林,我國(guó)合同能源管理應(yīng)用研究[J].煤炭經(jīng)濟(jì)研究,2008,(12).

[8] 王光輝、劉峰.我國(guó)合同能源管理發(fā)展之思考[J].科技創(chuàng)新與生產(chǎn)力,2010,(05).

[9] 賈鵬云.迎難而上力推EMC[J].投資北京,2006,(01).

[10] 張博.合同能源管理在我國(guó)發(fā)展的制約因素及對(duì)策[J].管理創(chuàng)新,2011,(03).

[11] 丁友衛(wèi).合同能源管理融資模式探討[J].價(jià)格月刊,2012,(06).

[12] 孫碧.合同能源管理運(yùn)作模式與投融資機(jī)制研究[D].對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易大學(xué),2011.

[13] 李玉靜、胡振一.我國(guó)合同能源管理融資模式[J].合作經(jīng)濟(jì)與科技,2009,(24).

[14] 葉倩、吳晶瑋、鐘奕等.合同能源管理商務(wù)模式探討[J].建設(shè)科技,2012,(04).

[15] 張燕、馬越、陳勝.我國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展路徑探析――基于合同能源管理模式的視角[J].行政與法,2012,(03).

[16] 蔣建林.生物質(zhì)燃料在合同能源管理中大有可為[J].供熱制冷,2010,(10).

[17] 李文潔.鍋爐蒸汽也可合同能源管理[N].東莞日?qǐng)?bào),2011-09-19(C04).

[18] 呂文、王春峰、王國(guó)勝等.中國(guó)林木生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿ρ芯縖J].中國(guó)能源,2005,(11).

[19] 張彩虹、張大紅等. 中國(guó)林木生物質(zhì)能源發(fā)展經(jīng)濟(jì)分析與可行性研究[J].中國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè), 2006, (01).

[20] 中國(guó)林木生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿ρ芯空n題組. 中國(guó)林木生物質(zhì)能源發(fā)展?jié)摿ρ芯繄?bào)告[J]. 中國(guó)林業(yè)產(chǎn)業(yè),2006,(06).

[21] 沈逸薇、趙方興.我國(guó)合同能源管理發(fā)展現(xiàn)狀及問(wèn)題與對(duì)策[J].交通發(fā)展研究,2011,(18).

[22] 、程丹明、胡杰.國(guó)外“合同能源管理”的發(fā)展概況[J].上海節(jié)能,2009,(11).

[23] 戴建如.中國(guó)合同能源管理融資模式研究[D].北京:中央財(cái)經(jīng)大學(xué),2005.

[24] 王樹(shù)茂.合同能源管理在我國(guó)的發(fā)展和存在的問(wèn)題[J].專家論壇,2008,(02).

[25] 賈曉燕、封延會(huì).合同能源管理融資:現(xiàn)狀與突破[J].中國(guó)科技論壇,2012,(4):.

[26] 吳剛.美國(guó)合同能源管理(EPC)市場(chǎng)發(fā)展現(xiàn)狀[J].大眾用電,2006,(06).

[27] 王一.合同能源管理模式的應(yīng)用研究[D].遼寧:遼寧科技大學(xué),2011.

[28] 盧志堅(jiān)、孫元欣.國(guó)外合同能源管理研究及其在中國(guó)促進(jìn)建議[J].科技管理研究,2012,(02).

第4篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

關(guān)鍵詞:邊際土地;能源植物;能源危機(jī)

一、引言

中國(guó)人口壓力大,能源貯藏和開(kāi)采不足。油價(jià)高漲、資源短缺、環(huán)保壓力和高速增長(zhǎng)的需要等之間形成無(wú)法調(diào)和的矛盾,直接影響中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國(guó)家安全。因此,要實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展,如何開(kāi)發(fā)新型環(huán)境友好型可再生能源成為一項(xiàng)關(guān)鍵性課題?;谶@一原則,以能源植物為主的生物質(zhì)能將是人類未來(lái)的理想選擇。綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而貯存在生物質(zhì)內(nèi)部,這種生物質(zhì)能實(shí)際上是太陽(yáng)能的一種存在形式。但以目前的技術(shù)水平,還不能將所有植物都用于能源開(kāi)發(fā)。因此,一般意義上講能源植物通常是指那些利用光能效率高,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、糖類淀粉類、纖維素等的植物。我國(guó)是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó),同時(shí)也是一個(gè)人口大國(guó)。國(guó)外利用的能源植物如大豆、油菜、玉米和甘蔗等,既是生產(chǎn)生物質(zhì)液體燃料的原材料同時(shí)也是人類的主要糧食來(lái)源。因此,在我國(guó)發(fā)展能源植物只能利用邊際土地。利用邊際土地,建立我國(guó)能源植物種植產(chǎn)業(yè)化模式,拓展農(nóng)業(yè)的內(nèi)涵、豐富農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的內(nèi)容,確保農(nóng)業(yè)增產(chǎn)增收和保護(hù)與改善生態(tài)環(huán)境,是發(fā)展能源植物的關(guān)鍵。

二、發(fā)展生物質(zhì)能源的迫切性

(一)能源危機(jī)

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,中國(guó)也加入了石油消費(fèi)大國(guó)的行列。1993年以來(lái),中國(guó)從石油出口國(guó)變?yōu)槭蛢暨M(jìn)口國(guó)。2002年中國(guó)進(jìn)口原油6941萬(wàn)t,同比上漲15.2%,而原油出口同比下跌4.5%,僅721萬(wàn)t,石油對(duì)外依存度已從1995年的7.6%增加到2000年的31.0%。據(jù)專家預(yù)測(cè),即使按需求下限估計(jì),石油產(chǎn)量按上限估計(jì),2010年時(shí)我國(guó)的石油供求缺口也將在1億t以上,2010年和2020年中國(guó)石油保障程度只有71%和62%,未來(lái)10-15年內(nèi),中國(guó)石油進(jìn)口比例將達(dá)到30%-40%,2010年全國(guó)石油儲(chǔ)備量目標(biāo)為1500萬(wàn)t。按照2002年全國(guó)石油消耗總量測(cè)算,上述儲(chǔ)備也僅能維持20d。從經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展來(lái)看,完全依賴外來(lái)能源是非常危險(xiǎn)的。隨著國(guó)際能源資源競(jìng)爭(zhēng)的激烈,中國(guó)戰(zhàn)略能源的對(duì)外依存度越高,風(fēng)險(xiǎn)就越大,這對(duì)中國(guó)的社會(huì)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)安全都非常不利。

(二)能源污染

能源污染是能源消費(fèi)的又一個(gè)重要問(wèn)題,能源結(jié)構(gòu)的不合理使用,使得這一問(wèn)題愈加突出。以中國(guó)為例,在一次性能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中,煤炭占75%,耗煤量約為15億t。煤是全程污染能源,除了看得見(jiàn)的煙塵污染外,還有二氧化硫和氮氧化物。1988年我國(guó)二氧化硫的排放量為1400萬(wàn)t,1995年上升到1800萬(wàn)t,2000年達(dá)到2400萬(wàn)t,由此引起的酸雨面積達(dá)到國(guó)土面積的30%。肆意消耗以煤和石油為主的石化能源所引發(fā)的環(huán)境污染、溫室效應(yīng)、熱帶雨林消失、物種多樣性減少等一系列生態(tài)危機(jī),正在日益嚴(yán)重地威脅著人類的自身的生存和社會(huì)的持續(xù)發(fā)展。因此,不論是解決能源問(wèn)題,還是解決環(huán)境污染問(wèn)題,都必須積極開(kāi)發(fā)可再生綠色能源。

(三)耕地資源匱乏

隨著人口增長(zhǎng)和人民生活水平的提高,今后每年中國(guó)糧食消費(fèi)還要增加50億kg左右,非糧食食物的需求也會(huì)不斷增長(zhǎng),食物消費(fèi)需求呈剛性增長(zhǎng)。但由于糧食生產(chǎn)必需的耕地和水資源數(shù)量難以增加,穩(wěn)步提高糧食綜合生產(chǎn)能力的難度越來(lái)越大,糧食和農(nóng)產(chǎn)品供給始終面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)和巨大壓力。全國(guó)耕地資源正在以驚人的速度消失。根據(jù)中國(guó)科學(xué)院國(guó)情分析研究小組估測(cè),我國(guó)現(xiàn)有耕地約1.218億hm2,絕對(duì)數(shù)量居世界前列,但人均占有量不足,遠(yuǎn)低于世界平均水平。全國(guó)有666個(gè)縣,人均耕地低于聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織規(guī)定的0.05hm2警戒線,其中有463個(gè)縣人均耕地低于0.03多hm2。在數(shù)量減少的同時(shí),耕地質(zhì)量下降的問(wèn)題也不容忽視。有關(guān)部門(mén)提供的資料表明,目前,我國(guó)每年減少的耕地大體上相當(dāng)于每年減少幾十億公斤糧食的生產(chǎn)能力,即減少數(shù)百萬(wàn)人口糧的生產(chǎn)能力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,耕地非農(nóng)化現(xiàn)象日趨嚴(yán)重,人口與經(jīng)濟(jì)對(duì)耕地的壓力仍在不斷加大。

三、邊際土地發(fā)展能源植物資源的潛力

邊際土地是指那些尚未被利用、自然條件較差,而又能產(chǎn)生一定生物量、有一定生產(chǎn)潛力和開(kāi)發(fā)價(jià)值的土地。根據(jù)在全國(guó)范圍內(nèi)進(jìn)行的宜能邊際土地調(diào)查,結(jié)果表明我國(guó)共有各類宜能邊際土地3420萬(wàn)hm2,其中宜能冬閑田約740萬(wàn)hm2,主要分布于我國(guó)長(zhǎng)江以南的云南、湖南、四川、貴州、湖北、江西、廣東等地區(qū);全國(guó)宜能荒地約2680萬(wàn)hm2。在宜能荒地中,I等宜能荒地433.33萬(wàn)hm2,占l6.2%;Ⅱ等宜能荒地873.33萬(wàn)hm2,占32.6%;Ⅲ等宜能荒地1373.33萬(wàn)hm2,占51.2%。按60%的平均墾殖指數(shù)計(jì)算,我國(guó)現(xiàn)有的宜能荒地可墾得凈耕地1608萬(wàn)hm2。我國(guó)可轉(zhuǎn)換為能源用途的作物和植物品種有200多種,如果這些宜能荒地全部用于種植能源作物,可滿足年產(chǎn)量約4542萬(wàn)t生物液體燃料的原料需求。

由于前期投入大,缺乏相關(guān)扶持政策和良種能源植物培育滯后等原因,現(xiàn)實(shí)中除一些特例外,能源植物種植產(chǎn)業(yè)還處于觀望、嘗試和摸索階段。近年來(lái),在邊際土地利用方面,國(guó)家層面政策暖風(fēng)頻吹:從2005年通過(guò)《中華人民共和國(guó)可再生能源法》開(kāi)始,有關(guān)部委陸續(xù)出臺(tái)了一系列促進(jìn)利用邊際土地開(kāi)展能源植物種植的相關(guān)政策,鼓勵(lì)有條件的地方利用荒山、荒地等資源發(fā)展生物質(zhì)原料作物種植。如2007年國(guó)家發(fā)改委關(guān)于可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃提出:合理開(kāi)發(fā)利用邊際土地資源,能源作物和能源植物的種植做到不與民爭(zhēng)糧,不與糧爭(zhēng)地,不破壞環(huán)境,不顧此失彼,處理好生物質(zhì)能利用與生物質(zhì)其他用途的關(guān)系。

四、邊際土地種植能源植物的技術(shù)策略

(一)因地制宜種植能源植物

在那些生產(chǎn)糧食得不償失的地方營(yíng)造森林是解決問(wèn)題的一個(gè)辦法,它同時(shí)還能改善生態(tài)環(huán)境。首先要考慮的是尋找一些或通過(guò)現(xiàn)有的生物技術(shù)培育一些速生植物,這些植物必須在各自不同的惡劣的環(huán)境下能夠較好地大范圍快速生存。如我國(guó)有著大面積的鹽堿地和砂質(zhì)鹽堿地,在這種土地上卻可以找到不少種類的雜草,堿蓬和豬毛菜便是其中比較有名的,后者是種分枝極多的植物,完全可以進(jìn)行恰當(dāng)?shù)夭杉A硪粋€(gè)較有名的是紫穗槐,這種樹(shù)能提供大量的樹(shù)葉和枝條。在砂地環(huán)境下大家比較熟知的有砂棘和紅柳,它們有著極強(qiáng)的耐能力。這類速生植物還是非常多的,如南方的桉、銀合歡等,在北方除了前面列舉的外還有楊、柳、榆、柞、椿、荊條等,西北則有沙棗、拐棗、梭梭樹(shù)等。

(二)合理布局產(chǎn)業(yè)化能源植物

能源作物在收集、運(yùn)輸、儲(chǔ)藏等過(guò)程中需要消耗能量,因此必須降低關(guān)鍵環(huán)節(jié)的成本。一是要將企業(yè)建在能源植物產(chǎn)區(qū),縮小收集運(yùn)輸半徑,這樣既可以減少運(yùn)輸量,又能有效降低生產(chǎn)成本;二是建立“企業(yè)+基地+農(nóng)戶”的穩(wěn)定利益共同體,企業(yè)規(guī)模要與土地規(guī)模相適應(yīng),保證農(nóng)民和企業(yè)利益的實(shí)現(xiàn);三是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)集群,提高綜合效益。能源作物生產(chǎn)燃料乙醇的副產(chǎn)品,如酒糟、廢渣、葉稍、廢液等,可作為優(yōu)質(zhì)飼料、造紙?jiān)?、肥料、燃料等利?因此要配套建設(shè)相應(yīng)企業(yè).按照產(chǎn)業(yè)鏈形成企業(yè)集群,實(shí)現(xiàn)能源作物的產(chǎn)業(yè)化綜合開(kāi)發(fā),提高開(kāi)發(fā)的附加值和整體效益。

(三)自主創(chuàng)新利用能源植物

面對(duì)能源危機(jī)、減排CO2的巨大壓力及發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的良好機(jī)遇,2003年底,國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心在“中國(guó)能源戰(zhàn)略的基本構(gòu)想”中提出,截至2020年,我國(guó)可再生能源利用量要占當(dāng)年一次性能源的20%。然而,盡管我國(guó)生物質(zhì)能源豐富,但是目前我國(guó)商品化生物質(zhì)能源僅占一次性能源消費(fèi)的0.5%,為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),科技界所面臨的挑戰(zhàn)是嚴(yán)峻的,各界同仁也正在努力和積極承擔(dān)這一偉大而光榮的任務(wù),開(kāi)展能源作物技術(shù)開(kāi)發(fā)與集成、能源作物種植加工示范基地建設(shè)等。中國(guó)政府十分重視生物能源的研究和開(kāi)發(fā),在科學(xué)技術(shù)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃綱要中指出,要全面提升中國(guó)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新能力,并在“十一五”期間,啟動(dòng)了“農(nóng)林生物質(zhì)工程”等重大項(xiàng)目,旨在對(duì)生物質(zhì)高效降解、沼氣規(guī)?;苽洹⒅参镔|(zhì)成型燃料開(kāi)發(fā)等一批重大技術(shù)進(jìn)行研究和突破,同時(shí)發(fā)展高產(chǎn)、高抗、高糖、高油的能源作物規(guī)模化培育技術(shù),形成一批特種新型能源植物資源的高效培育技術(shù)。應(yīng)做好以下幾個(gè)方面工作:一是在能源植物種的選擇上,注重富油種的引種栽培、遺傳改良以及建立石油農(nóng)場(chǎng);二是在能源植物特性和植物燃料油的研制上,尋找植物燃料油新途徑、燃料油使用新技術(shù);三是借助遺傳基因技術(shù)培育新樹(shù)種,采用更先進(jìn)的栽培技術(shù)來(lái)提高產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn):

1、RasauskasAJ,Williams CK,Davison

BH-cta1.Thepathforwardforbio-fuelsandbio-materials[J].Science,2006(311).

2、郭廷杰.貫徹科學(xué)發(fā)展觀拓展資源再生產(chǎn)業(yè)促進(jìn)生物質(zhì)能利用[J].再生資源研究,2005(2).

3、常振明,韓平,曲春洪.再生能源利用現(xiàn)狀與未來(lái)展望[J].當(dāng)代石油化工,2004(12).

4、翔實(shí).植物燃料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J].科技與經(jīng)濟(jì),1996(12).

5、秦向華.能源植物姍姍走來(lái)[J].森林與人類,2004(11).

6、王武震,張偉紅.我國(guó)的能源戰(zhàn)略初探[J].商場(chǎng)現(xiàn)代化,2006(1).

7、丁向陽(yáng).能源植物的興起與發(fā)展前景[J].河南林業(yè)科技,2004(4).

8、牛星,歐名豪,李曉剛等.江蘇省耕地資源可持續(xù)利用研究[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)資源與區(qū)劃,2005(2).

9、農(nóng)業(yè)部科教司.關(guān)于開(kāi)展對(duì)我國(guó)適宜種植能源作物邊際土地資源進(jìn)行調(diào)查評(píng)估的函(農(nóng)科教能函[2007]10號(hào))[EB/OL].stee.agri.省略/nysl/gzdt/t20070420_779556.htm,2007-04-20.

10、石玉林,康慶禹,趙存興等.中國(guó)宜農(nóng)荒地資源[M].北京科學(xué)技術(shù)出版社,1985.

11、農(nóng)業(yè)部.農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2007-2015)[EB/OL].http:∥省略/jijian/UploadFiles/2008313104948159.doc, 2008-03-13.

12、寇建平,畢于運(yùn),趙立欣等.中國(guó)宜能荒地資源調(diào)查與評(píng)價(jià)[J].可再生能源,2008(6).

13、錢(qián)建軍,張存勞.黃連木油料資源的開(kāi)發(fā)與利用[J].中國(guó)油脂,2000(3).

第5篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

關(guān)鍵詞:能源作物芒草分類分布生物學(xué)特性轉(zhuǎn)化利用

1 引言

由18世紀(jì)末蒸汽機(jī)等發(fā)明催生的工業(yè)革命,徹底改變了人類歷史的發(fā)展歷程一保持了幾千年自給自足的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)社會(huì)開(kāi)始步入工業(yè)社會(huì)。工業(yè)社會(huì)從根本上改變了人類對(duì)能源的依存方式,從幾乎完全依賴植物生物質(zhì)變成了主要依賴石油、煤炭和天然氣等化石燃料。眾所周知,這些化石燃料是由地球若干億年積累下來(lái)的生物殘骸轉(zhuǎn)化形成的,具有不可再生性。如果人類不改變能源依賴方式,地球上的化石燃料就將在幾十年內(nèi)枯竭。爆發(fā)多次的能源危機(jī)和不斷上升的能源價(jià)格也在警告我們:人類現(xiàn)行的能源依存方式是不可持續(xù)的,甚至是非常危險(xiǎn)的。

大量開(kāi)采利用化石燃料的另一問(wèn)題是,將地層中長(zhǎng)期蘊(yùn)藏的碳以CO,的形式釋放到大氣中,從而不可避免地造成溫室效應(yīng),引起全球氣候變暖。而且,化石燃料特別是燃燒煤炭造成的各種污染也極大地危害著人類健康,破壞了森林、耕地和建筑。因此,控制化石燃料的消耗,減少CO,排放已成為世界共識(shí)。人類社會(huì)要走向可持續(xù)性發(fā)展,必須尋求可再生清潔能源,這已成為科學(xué)家們積極探索的熱點(diǎn)。

可再生清潔能源包括風(fēng)能、太陽(yáng)能、地?zé)?、潮汐、水電和生物質(zhì)能等。其中,生物質(zhì)能是綠色植物通過(guò)光合作用將太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能而蘊(yùn)藏在生物體內(nèi)的能量,是可再生的綠色能源。與其它可再生清潔能源相比,生物質(zhì)能是唯一能固碳、可再生并轉(zhuǎn)化成氣態(tài)、液態(tài)和固態(tài)燃料或其它化工原料和產(chǎn)品的碳資源。生物質(zhì)能具有良好的穩(wěn)定性、儲(chǔ)能性、原料多樣性和產(chǎn)品多樣性等優(yōu)點(diǎn),缺點(diǎn)是季節(jié)性強(qiáng)、原料分散、能量密度低。

根據(jù)能源載體物質(zhì)的化學(xué)成分,可將生物質(zhì)原料分為三大類:①糖和淀粉類,富含糖或淀粉,可用于生產(chǎn)燃料乙醇;②油脂類,富含油脂,能通過(guò)脂化過(guò)程形成脂肪酸甲脂類物質(zhì),即生物柴油;⑧纖維素類,富含纖維素、半纖維素和木質(zhì)素,可通過(guò)轉(zhuǎn)化獲得熱能、電能、乙醇和生物氣體等。目前,已規(guī)?;蒙镔|(zhì)能源的國(guó)家有美國(guó)和巴西,其主要原料分別是玉米和甘蔗。眾所周知,玉米、甘蔗、油菜等第一代能源作物是人類的重要食物來(lái)源,將它們作為生物質(zhì)能源將影響到世界食物安全,也很難在食物緊缺的國(guó)家推廣。近年來(lái),科研人員的目光已集中到產(chǎn)量大、來(lái)源廣的纖維素類——第二代能源作物上,其中多年生草本植物芒草被認(rèn)為是生物質(zhì)產(chǎn)量高、資源利用效率高、生產(chǎn)成本低、生態(tài)適應(yīng)性廣、開(kāi)發(fā)潛力巨大的理想能源作物。2011年10月28日,《經(jīng)濟(jì)參考報(bào)》刊登了“第二代生物質(zhì)能源呼之欲出芒草成能源作物新星”的報(bào)道。

2 芒草的分類與分布

芒草是各種芒屬(Miscanthus And ress,)植物的統(tǒng)稱,屬于禾本科(Poaceae)黍亞科(Panicoideae)蜀黍族(And ropogoneae)。芒草的種間、種內(nèi)多樣性復(fù)雜,據(jù)《中國(guó)植物志》記載,全世界芒屬植物可分13個(gè)種,我國(guó)有8個(gè)種,但有關(guān)種的數(shù)目、劃分及其親緣和演化關(guān)系,學(xué)術(shù)界尚存爭(zhēng)議。

1855年,Andressons首次從甘蔗屬(Saccha rum)和蔗茅屬(Erianthus)中將芒屬分列出來(lái),其命名的Miscanthus包括5個(gè)種;1881年,Benth等將荻(Triar rhena sachariflo ra(Maxln,)Nakai)歸入芒屬。1930年,Honda將芒屬分為兩組,一組為T(mén)riarrhena,另一組為Eumi scanIhus。1959年,耿以禮在研究中國(guó)芒屬植物時(shí),將上述兩組合并為三藥芒組(Triarrhena),該組植物有3枚雄蕊,而將分布于我國(guó)西南地區(qū)的芒屬種類另立為雙藥芒組(Diandra),該組植物有2枚雄蕊。1962年,Adatj等認(rèn)為芒屬植物有17個(gè)種,可分為四個(gè)組,分別命名為Section Triar rhena(荻組)、Seciion Eumiscanthus(真芒組)、SectionKa riyasua(青茅組)和Section Dlandra(雙藥芒組)。1989年,劉亮在修訂禾本科甘蔗亞屬的分類時(shí),將荻從芒屬中獨(dú)立出來(lái),恢復(fù)了Nakai于1950年所建立的荻屬,包括荻和南荻(T.1ularlorlpana)2個(gè)種,并認(rèn)為南荻是我國(guó)的特有種。2006年,Chen等糾又將荻、南荻、紅山茅以及雙藥芒屬歸并到芒屬,認(rèn)為全世界芒屬植物共有14個(gè)種,中國(guó)有7個(gè)種,分別是紅山茅(M.paniculatus)、南荻(M.1utarioripa rlus)、荻(M.sacchariflorus)、五節(jié)芒(M.floridulus)、芒(M.slnensls)、尼泊爾芒(M.nepalensis)和雙藥芒(M.nudipes),并認(rèn)為M.condensatus(八丈芒)、M.purpurascens(紫芒)、M.transmorrJsonensis(高山芒)和M.jinxianensis(金縣芒)都為M.slnensls的變異類型(變種)。

另外,1988年出版的《四川植物志》中,還列出了短毛芒(M.revipilus)和川芒(M.szechuanensis)在歐洲,三倍體芒草——奇崗(M.×giganteus)已被大量研究報(bào)道,它原產(chǎn)于日本、被認(rèn)為是荻(四倍體)和芒(二倍體)的天然雜交種。在非洲南部,有M.junceus、M.sorghum、M.violensis和M.ecklonii的自然群落發(fā)生,但究竟是否屬于芒草尚不清楚。在芒屬植物的各個(gè)種內(nèi),芒的變種最多,僅二倍體變種就有17個(gè)。

芒草原產(chǎn)于東亞,廣泛分布于從東南亞到太平洋島嶼的熱帶、亞熱帶和溫帶地區(qū),現(xiàn)已擴(kuò)展至西非、美洲和歐洲地區(qū)。周昌弘等。依據(jù)外部形態(tài)和地理分布的關(guān)系,將芒草劃分為三大類群,第一大群為中國(guó)芒類群,是由芒及其變種形成的分類群,主要分布在中國(guó)大陸東部、朝鮮(半島)、日本、琉球群島、臺(tái)灣島、菲律賓群島等;第二大群為五節(jié)芒類群,是由五節(jié)芒形成的分類群,主要分布在中國(guó)南部沿海、東亞和南亞地區(qū);第三大群是尼泊爾芒類群,是以尼泊爾芒為主形成的區(qū)系,分布范圍以環(huán)繞喜馬拉雅山的區(qū)域?yàn)橹鳎w中國(guó)云南、四川,印度、巴基斯坦、緬甸、尼泊爾等地。關(guān)于我國(guó)芒草的分布,Chen等認(rèn)為:紅山茅生長(zhǎng)在海拔2500~3100m的干旱山坡,分布于四川、貴州、云南;南荻生長(zhǎng)在海拔低于100m的

湖邊和河堤,分布在湖南、湖北;荻生長(zhǎng)在山坡和河岸,分布于河南、河北、陜西、甘肅以及日本、朝鮮、俄羅斯;五節(jié)芒生長(zhǎng)在坡地、河谷和草地,分布于海南、臺(tái)灣、廣東、廣西、福建、浙江、江蘇、安徽、湖北、河南、四川、貴州、云南以及東南亞國(guó)家;芒生長(zhǎng)在低于海拔2000m的山坡、海岸,分布于海南、臺(tái)灣、廣東、廣西、福建、江西、浙江、江蘇、安徽、湖北、山東、河北、吉林、陜西、四川、云南、貴州以及日本、朝鮮(半島);尼泊爾芒生長(zhǎng)在海拔1900-2800m的山坡,分布于四川、云南、以及不丹、印度、緬甸、尼泊爾;雙藥芒生長(zhǎng)在海拔1000-3600m的山坡,分布干四川、云南、貴州、以及不丹、印度、尼泊爾。在芒屬植物的各個(gè)種內(nèi),芒的分布范圍最廣,且不同變種通常有顯著不同的分布區(qū)域,如臺(tái)灣的八丈芒、白背芒(M,gIabe r)、臺(tái)灣芒(M,fo rmosanus)和高山芒均為芒的變種,它們的分布區(qū)域分別為海邊、低海拔、中海拔和高海拔區(qū)域。

3 芒草的生物學(xué)特性

芒草為多年生草本植物,一般壽命18-20年,最長(zhǎng)可達(dá)25年以上;植株高大,莖稈粗壯、中空、高度通常為1N3m,在熱帶、亞熱帶可達(dá)5m以上;葉片扁平、窄長(zhǎng),長(zhǎng)度10~80cm不等、長(zhǎng)寬比30-50;根系發(fā)達(dá)、入土深度1m以上,具有發(fā)達(dá)的地下根莖、橫走于地表下10cm左右,可構(gòu)成縱橫交織的根莖一根系網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng);分蘗能力強(qiáng),單株分蘗數(shù)可達(dá)100個(gè)以上,并形成單株群落;頂生大型圓錐花序,由多數(shù)總狀花序沿一延伸的主軸排列而成,小穗成對(duì)、孿生于延續(xù)的總狀花序軸上,每小穗含一兩性花,雄蕊2N3枚,雌蕊2枚;異花授粉,自交不親和,易形成變種問(wèn)、種間、甚至屬于雜種;種子小而輕,千粒重0.3-0.59,適合風(fēng)播,但三倍體、五倍體的芒草不育。

芒草的染色體很小,基數(shù)為19,是禾本科中染色體基數(shù)最大的植物之一;除二倍體外,常出現(xiàn)多倍體和非整倍體的情況。Watson等將芒草的染色體數(shù)目分為:2n=2x=35~43,2n=3x=57,2n=4x=76,2n=5x=95和2n=6x=114;Deuter對(duì)發(fā)表于2000年前的研究報(bào)告進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),發(fā)現(xiàn)各種芒草的染色體數(shù)目如下:荻組中荻為2n=2×=38、2n=3×=57、2n=4x=76、2n=5x=95,奇崗為2n=3x=57-58;真芒組中芒為2n=2x=36~42,八丈芒為2n=2x=36~38、2n=3x=57,五節(jié)芒為2n=2x=38、2n=3x=57,紫芒為2n=2x=40;青茅組中M,o Jjgostachyus為2n=2×=38,中介芒(M,i nte rmedi u s)為2n=4x=76、2n=6x=1 14,青茅(M,tincto rius)為2n=2x=38、2n=4x=76—78、2n=6x=1 03~109;雙藥芒組中尼泊爾芒為2n=2x=40、雙藥芒為2n=2x=40、蔗茅(M,rufipilus)為2n=2x=40;其它如高山芒為2n=2x=38、M,pycnocephaIus為2n=2x--38。另?yè)?jù)杜風(fēng)研究,陜西鳳縣居群的芒為2n=3x=57,南荻為2n=2x=38;據(jù)陳少鳳研究,南荻的變種細(xì)荻(M,1utario riparius var.humilior)為2n=4x=76。

芒草是喜溫、喜光的長(zhǎng)日照作物,一般春季播種或移栽,初夏拔節(jié)、分蘗,秋季開(kāi)花結(jié)實(shí),深秋停止生長(zhǎng),翌年春季返青;芒草是高光效C。作物,光能利用率高,光合速率與玉米、甘蔗等相當(dāng),可達(dá)50mg/(dmh);芒草生長(zhǎng)速度快,在生長(zhǎng)季約每周出葉1片,最高葉面積指數(shù)可達(dá)6.5N10.0,分蘗期株高增長(zhǎng)0.5N1.0cm/d,拔節(jié)期達(dá)到3cmid;芒草繁殖能力強(qiáng),既能有性生殖、也能無(wú)性繁殖,一般從5月下旬開(kāi)始,株叢中約20N30%的枝條形成生殖枝并逐步進(jìn)入生殖生長(zhǎng),種子成熟后依靠風(fēng)力傳播,無(wú)性繁殖則依靠根莖和蘗芽。

芒草具有極寬的生態(tài)適應(yīng)性,在我國(guó)從低海拔的沿海灘涂、河流岸邊、道路沿線、干熱河谷地到海拔2000m以上的山地草叢,芒草都生長(zhǎng)良好;芒草侵襲能力、競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng),能適應(yīng)多種土壤類型,常常是山地、丘陵、灘涂、林緣等草本群落的優(yōu)勢(shì)組分;芒草具有較強(qiáng)的耐旱、耐熱、耐寒等特點(diǎn)另外,芒草對(duì)Cu、Cd、Pb、Zn、As、Mn等重金屬具有較強(qiáng)的耐受性,可作為修復(fù)污染土壤或礦區(qū)等廢棄地的優(yōu)先物種。

芒草有很高的生物質(zhì)產(chǎn)量潛力。根據(jù)Lewandowski等的統(tǒng)計(jì),三倍體芒草——奇崗在歐洲定植3-5年后可達(dá)最大干物質(zhì)產(chǎn)量,南歐在灌溉條件下可達(dá)30t/hm。以上,中北歐在無(wú)灌溉條件下也可達(dá)10~25t/hm。Heaton等[28]在美國(guó)伊利諾斯州的試驗(yàn)表明,在投入極少的條件下,奇崗的光能利用率平均為1.0%、最高達(dá)到2.0%,平均生物質(zhì)產(chǎn)量為30t/hm。最高達(dá)到61t/hm。我國(guó)各地的試驗(yàn)表明,在黑龍江可達(dá)37.5t/hm。在山東微山可達(dá)43.76t/hm。在北京種植當(dāng)年可達(dá)4.33~14.77t/hm。第二年可達(dá)18.49N20.36t/hm。第三年可達(dá)39.05t/hm。

4 芒草的能源作物特性及其開(kāi)發(fā)利用途徑

Heaton等總結(jié)了理想能源作物的特征,包括:C光合途徑,冠層持續(xù)時(shí)間長(zhǎng),多年生(無(wú)需每年耕種),無(wú)明顯病蟲(chóng)害,春季生長(zhǎng)速度快、勝過(guò)雜草,不育(防止“逃逸”),在土壤中貯碳(土壤修復(fù)和減碳的工具),秋季將營(yíng)養(yǎng)分配回土壤(降低養(yǎng)分需求),低養(yǎng)分含量如含氮、含磷量

利用能源作物替代化石燃料時(shí),需要將生物質(zhì)能進(jìn)行轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化方式可分物理、化學(xué)和生物三個(gè)方面,涉及到固化、直接燃燒、氣化、液化、熱解、發(fā)酵、消化等技術(shù)。芒草屬于木質(zhì)纖維素類能源作物,主要組分是纖維素、半纖維素和木質(zhì)素等碳水化合物,可通過(guò)壓縮成型、直接燃燒或與煤混燃、纖維素乙醇轉(zhuǎn)化、沼氣發(fā)酵等多種途徑加以開(kāi)發(fā)利用。

壓縮成型就是將松散的生物質(zhì)原料,經(jīng)高溫高壓壓縮成棒狀、粒狀、塊狀等具有一定緊實(shí)度的成型物,以減少運(yùn)輸費(fèi)用、提高轉(zhuǎn)化設(shè)備的單位容積燃燒強(qiáng)度和熱效率。由于壓縮成型需要消耗能源,因此歐美國(guó)家在收獲芒草時(shí)大都采用機(jī)械打包方式,干物質(zhì)密度通常在130~150kg/m。有些專用打包機(jī)則可達(dá)300kg/m。以上。

直接燃燒發(fā)電,是目前歐美國(guó)家利用芒草的主要方式。據(jù)LewandOWSki等報(bào)道:奇崗在早春收獲時(shí),生物質(zhì)中C、O和H的含量均較高,分

別為47.8-49.7%、41.2-42.9%和5.5-5.9%,因此適合用于燃燒,燃燒時(shí)的反應(yīng)性和穩(wěn)定性好,所產(chǎn)熱值高、達(dá)到17.1~19.2%;同時(shí),由于芒草中N和S的含量低,分別為1.92%和0.22%,因此燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的NO。SO。等化合物少,對(duì)環(huán)境的污染壓力小。芒草燃燒后的灰分量占生物質(zhì)量的1.6-4.0%,與當(dāng)?shù)啬颈灸茉粗参锵啾?,灰分中重金屬含量低,營(yíng)養(yǎng)物含量高,其中SiO占25~40%、K20占20-25%,P205、CaO和MgO各占5%左右。芒草直接燃燒的主要問(wèn)題是灰分中Si、K含量高,導(dǎo)致灰分熔點(diǎn)降低、易形成污垢而使燃爐堵塞。因此,歐美國(guó)家大多采用與煤混燃的利用方法。10多年前,歐洲就開(kāi)始了芒草與煤混燃的生產(chǎn)性試驗(yàn),并取得了成功。根據(jù)LewandOWSki等的測(cè)算:如果芒草的干物質(zhì)產(chǎn)量為20t/(hma),其能值就相當(dāng)于12t硬煤,用1hm2芒草替代12t硬煤,能減少31t的CO,排放(減少90%);在發(fā)電廠周圍50 km半徑內(nèi)種植芒草1.95萬(wàn)hm。(相當(dāng)于總面積的215%),就能生產(chǎn)芒草干物質(zhì)39萬(wàn)t,燃燒這些干物質(zhì)能使一個(gè)263MW的熱電廠每年輸電7000h,從而節(jié)省硬煤23.4~-t,減少C02排放60.4萬(wàn)t。

據(jù)估計(jì),全球每年的纖維素類生物質(zhì)量轉(zhuǎn)化為生物燃料相當(dāng)于340-1600億桶原油,遠(yuǎn)超目前每年30億桶原油的能源消耗。因此,將纖維素轉(zhuǎn)化為燃料乙醇被視為解決能源危機(jī)的根本出路,倍受各國(guó)政府、大企業(yè)和科學(xué)家的重視。芒草含有80%以上可降解的纖維素和半纖維素,是理想的纖維素乙醇原料。據(jù)Heaton等測(cè)算,種植1200萬(wàn)hm(相當(dāng)于美國(guó)作物面積的9.3%)芒草可轉(zhuǎn)化纖維素乙醇133×109L,替代美國(guó)20%的汽油消耗,而相同面積的玉米籽粒只能生產(chǎn)49×109L的燃料乙醇,而且需要投入大量的肥料、機(jī)械等資源。纖維素乙醇的生產(chǎn)方法可分為生物化學(xué)法和熱化學(xué)法。生物化學(xué)法有3個(gè)關(guān)鍵步驟,即生物質(zhì)預(yù)處理、纖維素水解和單糖發(fā)酵。纖維素酶的成本是長(zhǎng)期影響纖維素乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸,20世紀(jì)90年代,每加侖纖維素乙醇的酶成本約為5美元,但目前已能降至50美分以下,從而將纖維素乙醇的生產(chǎn)成本降至2美元/加侖。熱化學(xué)法是將生物質(zhì)通過(guò)熱轉(zhuǎn)化過(guò)程生成合成氣,再通過(guò)化學(xué)合成或微生物發(fā)酵生成燃料乙醇的技術(shù),包括生物質(zhì)熱裂解技術(shù)和生物質(zhì)氣化技術(shù)。但目前生物質(zhì)熱解、氣化技術(shù)還不成熟,尚未解決氣化效率低、合成氣轉(zhuǎn)化過(guò)程選擇性低和催化劑易失活等問(wèn)題。

芒草沼氣發(fā)酵是另一具有商業(yè)開(kāi)發(fā)潛力的途徑。余一等比較了生物質(zhì)能的三種發(fā)酵利用模式,認(rèn)為能量回收率沼氣發(fā)酵最高、乙醇發(fā)酵其次、產(chǎn)氫發(fā)酵最低,單位生產(chǎn)成本則沼氣發(fā)酵最低、乙醇發(fā)酵其次、產(chǎn)氫發(fā)酵最高等用馬鈴薯試驗(yàn),制成乙醇的能量轉(zhuǎn)換效率是2.6kW·h/kg,而制成沼氣(甲烷)的能量轉(zhuǎn)換效率是4.3kW·h/kg,后者比前者高出70%。曾憲錄等認(rèn)為,從目前的技術(shù)水平分析,沼氣發(fā)酵是芒草利用的最好方式,其優(yōu)勢(shì)包括:減少收集與運(yùn)輸費(fèi)用,將分散的芒草發(fā)酵成沼氣進(jìn)行“濃縮”,并可發(fā)電向外輸送,沼氣發(fā)電機(jī)組容量可靈活選擇(10-500kW),非常適合分布式發(fā)電;沼氣發(fā)酵是在常溫(或中溫)常壓下的自然過(guò)程,相對(duì)成本低、凈能產(chǎn)出率高,按稻草常溫發(fā)酵的研究結(jié)果計(jì)算,1kg芒草(稻草)可產(chǎn)沼氣0.457m。50hm。芒草(1500t)則可產(chǎn)氣約68萬(wàn)m。發(fā)電100萬(wàn)kW·h;芒草中的營(yíng)養(yǎng)元素能促進(jìn)沼氣發(fā)酵,因此可從早秋開(kāi)始收獲利用,從而延長(zhǎng)收獲期、減少火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)和儲(chǔ)備成本;通過(guò)沼渣還田,可減少農(nóng)作物包括芒草的施肥量、降低生產(chǎn)成本,并減少化肥對(duì)環(huán)境的污染。目前,沼氣產(chǎn)業(yè)在西歐國(guó)家已初具規(guī)模,如2007年瑞典已有1.5萬(wàn)輛用提純沼氣驅(qū)動(dòng)的汽車和100多個(gè)加氣站,車用提純沼氣的量已超過(guò)天然氣;到2009年底,德國(guó)已有4780家大型沼氣發(fā)電廠,發(fā)電產(chǎn)能達(dá)1600MW(為1999年的6倍),約占全德國(guó)總發(fā)電量的29%。

5 我國(guó)能源作物芒草的發(fā)展戰(zhàn)略

自20世紀(jì)80年代中期,歐美國(guó)家已開(kāi)始多年生草本能源作物的研究和開(kāi)發(fā)利用。1984年,美國(guó)能源部資助了“草本能源作物研究計(jì)劃(HECP)”,通過(guò)對(duì)35種草本植物(其中18種為多年生,但沒(méi)有包含芒草的評(píng)價(jià),認(rèn)為柳枝稷(Panicum virgatum L)潛力最大;1990年,HECP發(fā)展為“生物能源原料發(fā)展計(jì)劃(BFDP)”,次年又決定在DFDP內(nèi)將柳枝稷作為“模式”作物進(jìn)行系統(tǒng)研究,以求達(dá)到快速應(yīng)用和示范的目的。近年來(lái),美國(guó)伊利諾斯大學(xué)等的科研人員對(duì)芒草進(jìn)行了研究,認(rèn)為芒草的生物質(zhì)產(chǎn)量和凈能產(chǎn)出都要優(yōu)于柳枝稷,是更適合的能源作物。

歐洲對(duì)草本能源作物的研究和開(kāi)發(fā)利用集中于三倍體芒草——奇崗,20世紀(jì)60年代就在丹麥開(kāi)始試驗(yàn),并在1983年建立了首個(gè)試驗(yàn)基地;在此基礎(chǔ)上,1989年啟動(dòng)了由歐洲JOULE計(jì)劃資助的研究項(xiàng)目,在丹麥、德國(guó)、愛(ài)爾蘭和英國(guó)開(kāi)始田間試驗(yàn),研究奇崗在北歐的生物質(zhì)潛力;1993年,在歐洲AlR計(jì)劃資助下,田間試驗(yàn)拓展到了南歐的希臘、意大利和西班牙;與此同時(shí),丹麥、荷蘭、德國(guó)、奧地利和瑞士等國(guó)則資助了有關(guān)芒草生育繁育、管理實(shí)踐和收獲運(yùn)輸?shù)鹊难芯浚?997年,在歐洲FAlR計(jì)劃資助下,啟動(dòng)了旨在全歐洲培育新芒草雜交種、發(fā)展芒草育種技術(shù)和篩選不同芒草基因型的項(xiàng)目。目前,歐洲有關(guān)芒草的研究已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)應(yīng)用階段。

我國(guó)是芒屬植物的分布中心,但與歐美等國(guó)相比,我國(guó)對(duì)能源作物芒草的研究才剛剛開(kāi)始,目前尚無(wú)國(guó)家級(jí)別的研究開(kāi)發(fā)計(jì)劃。鑒于芒草在能源作物中的地位,亟需從國(guó)家層面勾畫(huà)、制定芒草發(fā)展戰(zhàn)略,動(dòng)員政府部門(mén)、科研機(jī)構(gòu)、能源企業(yè)和社會(huì)各界力量,將大規(guī)模培育、推廣種植和開(kāi)發(fā)利用芒草作為我國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。現(xiàn)階段,應(yīng)重視以下四方面的全國(guó)性協(xié)作攻關(guān)。

第一、加快芒草種質(zhì)資源的收集與保護(hù)。芒屬植物在我國(guó)的分布范圍極廣,大致為18。N-50。N,98。E~135。E組織力量在全國(guó)開(kāi)展芒草資源調(diào)查和收集,對(duì)我國(guó)芒草資源的保存和開(kāi)發(fā)利用具有十分重要的意義。目前,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)已建有一個(gè)能保存1000份以上芒屬野生種質(zhì)的資源圃,但我國(guó)究竟有多少芒屬植物資源尚不清楚。2007年,廣西柳州市農(nóng)科所科研人員在該市沙塘鎮(zhèn)農(nóng)戶地里發(fā)現(xiàn)了幾株人工栽培的高大芒屬植物,因其莖像甘蔗,葉、鞘像芒草,穗像狗尾草而命名為“三像草”;經(jīng)初步觀測(cè),“三像草”極具開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。值得指出的是,芒屬與蔗茅屬(Erianthus)、河八王屬(Narenga)、甘蔗屬(Saccharum)和硬穗屬(Sclerostachya)同屬甘蔗屬?gòu)?fù)合體(Saccharum Complex),各屬問(wèn)能天

然雜交并能產(chǎn)生可育的F1代,因此整個(gè)甘蔗屬?gòu)?fù)合體都有可能成為芒草育種的寶貴資源。至于“三像草”是否與甘蔗屬?gòu)?fù)合體有關(guān),尚待研究。

第二,強(qiáng)化芒草種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育。我國(guó)對(duì)芒屬植物的研究剛起步,與芒草種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育相關(guān)的遺傳學(xué)研究不僅少、而且很零散。因此,亟需在全國(guó)范圍內(nèi)加強(qiáng)組織協(xié)調(diào),利用我國(guó)豐富的芒草資源,根據(jù)其分布特點(diǎn)和開(kāi)發(fā)利用途徑,統(tǒng)一部署芒草的種質(zhì)創(chuàng)新和新品種培育。在我國(guó)7個(gè)芒草種中,芒、五節(jié)芒、荻和南荻的生物產(chǎn)量高、開(kāi)發(fā)潛力大,以及在歐洲已廣泛研究利用的奇崗,可作為核心種質(zhì)資源用于作物馴化和品種改良。據(jù)報(bào)道,湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)利用細(xì)胞工程技術(shù)選育出了同源四倍體新品種——“芙蓉南荻”,利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育出了轉(zhuǎn)外源Bt基因的抗蟲(chóng)南荻新種質(zhì),利用種問(wèn)雜交技術(shù)培育出了芒與南荻的雜交新品系湘雜交芒1號(hào)、2號(hào)和3號(hào)。目前,基因工程技術(shù)等已廣泛應(yīng)用于能源作物種質(zhì)創(chuàng)新,如提高生物質(zhì)產(chǎn)量和品質(zhì)、降低或改變木質(zhì)素含量和成分、增加纖維素降解酶表達(dá)量等,加之芒草兼?zhèn)溆行陨澈蜔o(wú)性繁殖的優(yōu)點(diǎn),這些都有利于優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)芒草品種的快速培育和迅速推廣。

第三、因地制宜發(fā)展芒草高產(chǎn)高效技術(shù)。我國(guó)人口多、糧食需求壓力大、土地資源緊張,發(fā)展能源作物只能依賴于邊際性土地資源。我國(guó)地域遼闊、生態(tài)環(huán)境多樣,邊際性土地種類較多,如荒草地、鹽堿地、灘涂、沙地、瘠薄地、旱地、漬澇地、冷濕地、污染地等,因此芒草的品種類型和生產(chǎn)技術(shù)必須適合當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)環(huán)境和邊際性土地特點(diǎn)。根據(jù)歐洲對(duì)奇崗的研究,芒草在大面積種植時(shí),擴(kuò)繁成本高、定植當(dāng)年越冬時(shí)抗寒性差是影響芒草產(chǎn)量的重要因素。目前,在我國(guó)芒草作為能源作物剛受重視,有關(guān)芒草種植技術(shù)如擴(kuò)繁建植、生產(chǎn)管理、收獲貯存等的研究還很少,更沒(méi)有能適合于芒草產(chǎn)業(yè)化發(fā)展所需的標(biāo)準(zhǔn)化、集成化生產(chǎn)技術(shù)體系。作為能源作物,芒草的生物產(chǎn)量、經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益是決定能否產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵,因此發(fā)展芒草高產(chǎn)高效生產(chǎn)技術(shù)非常重要。

第四、開(kāi)發(fā)芒草轉(zhuǎn)化利用技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化模式。從世界范圍來(lái)看,在芒草等木質(zhì)纖維素能源作物的轉(zhuǎn)化利用方面,壓縮成型、直接燃燒或與煤混燃發(fā)電以及沼氣發(fā)酵等技術(shù)已基本成熟,并具備產(chǎn)業(yè)化條件;而纖維素乙醇轉(zhuǎn)化、高溫裂解氣化等技術(shù)近年來(lái)雖有所進(jìn)展,但尚處于研發(fā)和示范階段。

目前,我國(guó)芒草的轉(zhuǎn)化利用技術(shù)與歐美國(guó)家還有較大差距,更沒(méi)有建立芒草品種培育、規(guī)?;茝V種植和商業(yè)化轉(zhuǎn)化利用的產(chǎn)業(yè)化模式。因此,在引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)技術(shù)和相關(guān)設(shè)備、提升我國(guó)芒草轉(zhuǎn)化利用技術(shù)水平的同時(shí),應(yīng)積極組織高等院校、科研機(jī)構(gòu)和能源企業(yè)等多方面力量,根據(jù)各地芒草種質(zhì)資源狀況、邊際土地類型和數(shù)量以及芒草轉(zhuǎn)化利用技術(shù)水平等條件,在全國(guó)范圍內(nèi)設(shè)計(jì)、部署芒草產(chǎn)業(yè)化模式的試驗(yàn)和示范,從而推動(dòng)我國(guó)能源作物芒草產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn):

第6篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

關(guān)鍵詞:低碳能源;可持續(xù)發(fā)展;中國(guó)

中圖分類號(hào):F206

一、低碳能源:領(lǐng)先世界的機(jī)遇

能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),人類經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步與能源類型的利用和開(kāi)發(fā)的水平密切相關(guān)。能源既是“工業(yè)的糧食”甚或“現(xiàn)代工業(yè)的血液”,但卻持續(xù)釋放著巨大的外部性影響。能源對(duì)環(huán)境造成的巨大影響,遠(yuǎn)甚于其他產(chǎn)業(yè)。人類從19世紀(jì)開(kāi)始工業(yè)化進(jìn)程以來(lái)已經(jīng)經(jīng)歷了兩次能源構(gòu)成的轉(zhuǎn)型。圖1 給出了世界能源構(gòu)成變化的歷史軌跡。第一次大轉(zhuǎn)型開(kāi)始于19世紀(jì),由蒸汽機(jī)的發(fā)明和推廣應(yīng)用所促成的由薪柴為主的可再生能源向煤的轉(zhuǎn)化。在圖上,曲線是從1850年,再生能源占80%,煤炭占20%,油氣為零的A點(diǎn)開(kāi)始,一直朝煤炭比率增加的右方延伸的。第二次是在20世紀(jì)初的20年間;從煤轉(zhuǎn)向石油,推動(dòng)力是汽車和飛機(jī)的普遍使用。在圖上可以看到曲線在1900和1920附近轉(zhuǎn)折的B點(diǎn);然后一直向上。到1990年至今的近20年間,在油氣占60%多、煤炭占約30%、非化石能源占10%的區(qū)域徘徊。而從現(xiàn)在開(kāi)始,人類間將開(kāi)始第三次能源大轉(zhuǎn)型,即重點(diǎn)轉(zhuǎn)向可再生能源,并且化石能源內(nèi)部結(jié)構(gòu)重組。發(fā)展的大方向就是圖上的兩個(gè)直朝向右下方紅色的箭頭。2030年的目標(biāo)是非化石能源占到40%、油氣和煤炭各占30%左右;到2100年,非化石能源趨近60%、油氣和煤炭各占20%左右。這次大轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)型的推動(dòng)力主要是氣候變化。自開(kāi)始工業(yè)化一百多年來(lái),特別是自1990年開(kāi)始的近20年來(lái),由于化石能源加速消耗、大氣中溫室氣體濃度急劇增加而導(dǎo)致的氣溫上升、冰山融化、海平面上升,和各種災(zāi)害性氣象增加的頻度和速度都大大增加了。氣候變化是我們這一兩代人面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一?;茉吹倪^(guò)度使用加速了氣候變化和地球表面升溫人為的過(guò)程。

全球氣候變化問(wèn)題是人類迄今為止面臨的規(guī)模最大、范圍最廣、影響最為深遠(yuǎn)的挑戰(zhàn)之一,也是影響未來(lái)世界經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展、重構(gòu)全球政治和經(jīng)濟(jì)格局的最重要因素之一。以化石能源為主體的能源格局是推動(dòng)世界進(jìn)入工業(yè)化時(shí)代的基礎(chǔ)。高強(qiáng)度化石能源開(kāi)發(fā)和利用在大大增加人類財(cái)富、改善人們生活的同時(shí),也嚴(yán)重?fù)p害了自然生態(tài)和環(huán)境,給人類的生存帶來(lái)威脅。聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門(mén)委員會(huì)(Intergovernmental Panelon Climate Change,IPCC)第四次評(píng)估報(bào)告綜合報(bào)告指出,氣候變暖已經(jīng)是一個(gè)可以證明的事實(shí)。從2000年到2030年,根據(jù)一系列排放情景預(yù)測(cè)得出的結(jié)論是全球溫室氣體排放量將增長(zhǎng)25%~90%,而每10年全球氣溫將增長(zhǎng)0.2攝氏度。全球氣候變化問(wèn)題促使人類社會(huì)加速由高碳能源向低碳和無(wú)碳能源轉(zhuǎn)變的發(fā)展步伐。在2009年底召開(kāi)的哥本哈根氣候變化大會(huì)上,發(fā)達(dá)國(guó)家非常明確地要求地球長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)溫升不超過(guò)2度,大氣中二氧化碳濃度不超過(guò)450ppm,這就意味著,2050年全球溫室氣體減排目標(biāo)相對(duì)于當(dāng)前排放水平減排50%。應(yīng)對(duì)氣候變化從根本上說(shuō)是如何發(fā)展的問(wèn)題,而從發(fā)展造成的氣候變暖來(lái)說(shuō),實(shí)質(zhì)上是能源選擇問(wèn)題。在能源短缺和氣候變化的雙重壓力下, 世界各國(guó)紛紛把開(kāi)發(fā)低碳能源作為能源戰(zhàn)略的重要組成部分。特別是2009年底的哥本哈根會(huì)議,開(kāi)啟了世界走向低碳能源的新時(shí)代。低碳能源是一種含碳分子量少或無(wú)碳分子結(jié)構(gòu)的能源,廣義上是一種既節(jié)能又減排的能源。作為一種清潔能源, 低碳能源突出減少CO2 對(duì)全球性的排放污染,同時(shí)也兼顧對(duì)社會(huì)性污染排放的減少。它的基本特征是:可再生,可持續(xù)應(yīng)用;高效且環(huán)境適應(yīng)性能好;盡可能實(shí)現(xiàn)大規(guī)?;a(chǎn)業(yè)應(yīng)用。

目前世界許多國(guó)家和地區(qū)都高度重視發(fā)展低碳能源,普遍意識(shí)到誰(shuí)能搶先發(fā)展好低碳能源,誰(shuí)就能在新一輪經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)中占據(jù)主動(dòng)權(quán),成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的“領(lǐng)頭羊”。對(duì)于中國(guó)這個(gè)人口眾多而人均能源資源短缺的國(guó)度,高碳向低碳轉(zhuǎn)型更為緊迫和意義重大。為此中國(guó)需要制定經(jīng)濟(jì)環(huán)境雙贏的能源戰(zhàn)略,那就是低碳能源戰(zhàn)略。低碳經(jīng)濟(jì)是未來(lái)全球發(fā)展的大趨勢(shì),也是當(dāng)今世界政治、經(jīng)濟(jì)博弈的焦點(diǎn)。中國(guó)能否從經(jīng)濟(jì)大國(guó)躍升為經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó),與能否很好地把握低碳經(jīng)濟(jì)的機(jī)遇息息相關(guān)。

二、中國(guó)發(fā)展低碳能源的意義重大

能源低碳化是全球趨勢(shì),也是中國(guó)目標(biāo)。能源的轉(zhuǎn)型是國(guó)家經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié),也是社會(huì)進(jìn)步的重要標(biāo)志。改革開(kāi)放三十年來(lái),中國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)高速增長(zhǎng),成就舉世矚目。能源消費(fèi)也隨之增長(zhǎng),能源行業(yè)的一系列改革,使能源供應(yīng)能力大幅提高。本世紀(jì)以來(lái),能源供應(yīng)緊跟需求拉動(dòng),出現(xiàn)超高速增長(zhǎng),中國(guó)會(huì)很快成為世界第一能源消費(fèi)國(guó)。如果中國(guó)能源消費(fèi)保持前幾年平均8.9%的增速,則2020年中國(guó)能源消耗將達(dá)79億噸標(biāo)煤,占目前世界能源消耗總量的一半;即使能持續(xù)實(shí)現(xiàn)每五年GDP單耗下降20%,但繼續(xù)保持9%的年經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),2020年中國(guó)能耗也將占目前世界能耗的三成。顯然,這種經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式將受到能源資源的嚴(yán)重制約,能源發(fā)展趨勢(shì)必須進(jìn)行重大調(diào)整。

目前,中國(guó)高能耗產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入飽和期,可以滿足相當(dāng)大規(guī)模的基本建設(shè)需求?,F(xiàn)有產(chǎn)能可滿足每年完成25億~30億平方米建筑竣工面積、10萬(wàn)公里公路、7000公里高速公路、6000公里鐵路、1500公里高速鐵路和改建新建20個(gè)機(jī)場(chǎng),已經(jīng)超出合理建設(shè)規(guī)模的需求。同時(shí),建筑節(jié)能、交通節(jié)能等領(lǐng)域節(jié)能潛力明顯,三大產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整節(jié)能潛力大。高能耗產(chǎn)業(yè)不應(yīng)也不可能持續(xù)高速增長(zhǎng)。如果中國(guó)在2020年單產(chǎn)能耗比2005年下降44%,2030年單產(chǎn)能耗比2005年下降68%,那時(shí),仍比日、歐的能耗強(qiáng)度高一倍,而今后發(fā)達(dá)國(guó)家的能源強(qiáng)度將繼續(xù)明顯下降。中國(guó)能源需求不應(yīng)長(zhǎng)期持續(xù)保持高增長(zhǎng)。發(fā)展低碳能源,有利于嚴(yán)格控制中國(guó)大氣污染排放總量,推行溫室氣體排放強(qiáng)度和排放總量控制。與能源相關(guān)的二氧化硫和氮氧化物的排放量,將在目前的基礎(chǔ)上逐步下降,并將在2030年前顯著解決能源大氣污染和生態(tài)破壞問(wèn)題。以二氧化碳為主的溫室氣體排放強(qiáng)度將逐步降低,首先在“十二五”期間使碳排放強(qiáng)度再降20%,大力發(fā)展低碳能源將確保中國(guó)已做出的主動(dòng)承諾(2020年碳排放強(qiáng)度比2005年下降40%~45%)的兌現(xiàn),并力爭(zhēng)使中國(guó)二氧化碳排放的總量在2030年前后達(dá)到峰值(估計(jì)峰值約90億噸/年),然后逐步下降,在2050年顯著回落到更低水平。這首先是中國(guó)可持續(xù)發(fā)展的內(nèi)在需求,也會(huì)在國(guó)際舞臺(tái)上為中國(guó)爭(zhēng)得戰(zhàn)略主動(dòng)權(quán)。

發(fā)展低碳能源,是中國(guó)緩解能源與資源供需矛盾、遏制環(huán)境污染的重要途徑,是全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,加快推進(jìn)新型工業(yè)化的必然選擇,是建設(shè)資源節(jié)約型和環(huán)境友好型社會(huì)的重要舉措,是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展,實(shí)現(xiàn)富民強(qiáng)國(guó),構(gòu)建和諧社會(huì)的迫切需要。尤其在當(dāng)前國(guó)際經(jīng)濟(jì)尚未復(fù)蘇的金融危機(jī)背景下,發(fā)展低碳能源更具有特殊的意義。開(kāi)發(fā)太陽(yáng)能、光能、風(fēng)能、潮汐能、水能、沼氣等低碳能源,由此可形成許多新興產(chǎn)業(yè),并可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展,從而擴(kuò)大就業(yè)面,提高就業(yè)率,這對(duì)克服經(jīng)濟(jì)衰退,保增長(zhǎng)、保民生、保穩(wěn)定,促進(jìn)社會(huì)和諧意義重大。

三、中國(guó)發(fā)展低碳能源的實(shí)現(xiàn)途徑

今天,中國(guó)已經(jīng)步入一個(gè)新的歷史發(fā)展階段,高能耗、高污染的粗放型增長(zhǎng)方式日益面臨挑戰(zhàn),以提高能源等生產(chǎn)要素利用效率為核心的集約型增長(zhǎng)方式和低能耗、低污染、低排放的低碳經(jīng)濟(jì),已成為中國(guó)未來(lái)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的方向。因此實(shí)現(xiàn)低碳化的、有序的能源結(jié)構(gòu)是中國(guó)能源戰(zhàn)略定位的根本。

(一)大力發(fā)展分布式能源系統(tǒng)。中國(guó)的能源消費(fèi)總量在不斷擴(kuò)大,環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重,要研究提高能源利用效率,各國(guó)都在做積極的努力。我們要跳出能源看能源,要立足國(guó)內(nèi)、面向世界。未來(lái)能源的發(fā)展要多元化,發(fā)展大機(jī)組、大電網(wǎng)是需要的,但小的分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展也必不可少。所謂“分布式能源系統(tǒng)”(Distributed Energy System,簡(jiǎn)稱 DES)是一種新型的能源綜合利用系統(tǒng)。它以清潔燃料作為能源(包括可再生能源),以分布在用戶端的發(fā)展熱電冷聯(lián)產(chǎn)為主,其他中央能源供應(yīng)系統(tǒng)為輔,實(shí)現(xiàn)以直接滿足用戶多種需求的能源梯級(jí)利用,并通過(guò)中央能源供應(yīng)系統(tǒng)提供支持和補(bǔ)充。分布式能源技術(shù)是未來(lái)世界能源技術(shù)的重要發(fā)展方向,它具有提高能源綜合利用率,降低中間輸送環(huán)節(jié)損耗,減少碳硫等廢棄物的排放,保障能源供應(yīng)的可靠性等特點(diǎn)。分布式能源實(shí)際上是將一次能源發(fā)電以后余熱來(lái)制熱制冷,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源進(jìn)行一個(gè)溫度對(duì)口的梯級(jí)利用?;旧喜淮嬖谥虚g的輸送環(huán)節(jié)的損耗,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)資源利用的最大化,分布式能源綜合利用效率在75%~90%之間,而且避免了遠(yuǎn)距離的送電、送熱帶來(lái)的一種損失,比普通的天然氣發(fā)電能源利用效率還要高出20%左右。

發(fā)達(dá)國(guó)家早在30年前就開(kāi)始涉足分布式能源領(lǐng)域,現(xiàn)在已經(jīng)普遍應(yīng)用在工業(yè)與生活當(dāng)中,發(fā)達(dá)國(guó)家已可以將分布式能源綜合利用效率提高90%以上。目前,丹麥和荷蘭是分布式能源系統(tǒng)推廣力度最大的兩個(gè)國(guó)家,因此也成為各國(guó)效仿的榜樣。在環(huán)保方面,與燃煤火電機(jī)組相比,分布式能源供能方式的二氧化硫和固體廢棄物排放幾乎為零,二氧化碳排放量減少50%以上,粉塵、二氧化硫、二氧化碳、廢水廢渣等排放也大大減少。根據(jù)美國(guó)能源部2020綱領(lǐng)的描述,在美國(guó)部分新建建筑采用分布式能源系統(tǒng)后,全國(guó)二氧化碳可以減排19%。分布式能源在中國(guó)已經(jīng)由理論探討進(jìn)入工程開(kāi)發(fā)階段。目前中國(guó)北京、上海、廣州等地已有一批以油、氣為燃料的分布式熱電冷工程項(xiàng)目投入運(yùn)行,取得了明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保和社會(huì)效益。目前,中國(guó)分布式能源系統(tǒng)還處于起步階段,尚未形成經(jīng)濟(jì)化的產(chǎn)業(yè)規(guī)模,但市場(chǎng)潛力大,發(fā)展非??臁膰?guó)家的支持力度上可以看出這一產(chǎn)業(yè)的前景。2010年4月,國(guó)家能源局下發(fā)了《國(guó)家能源局關(guān)于對(duì)〈發(fā)展天然氣分布式能源指導(dǎo)意見(jiàn)〉征求意見(jiàn)函》,明確提出:到2011年擬建設(shè)1000個(gè)天然氣分布式能源項(xiàng)目;到2020年,在全國(guó)規(guī)模以上城市推廣使用分布式能源系統(tǒng),裝機(jī)容量達(dá)到5000萬(wàn)千瓦,并擬建設(shè)10個(gè)具有各類典型特征的分布式能源示范區(qū)域。以熱電冷聯(lián)產(chǎn)為特色的分布式能源系統(tǒng)(DES)是實(shí)現(xiàn)低碳發(fā)展的重要途徑之一,是中國(guó)繼續(xù)和完成工業(yè)化、城市化的能源供應(yīng)保障,也是促進(jìn)天然氣產(chǎn)業(yè)鏈上、中、下游均衡、快速、健康發(fā)展,推動(dòng)中國(guó)加速一次能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的動(dòng)力。

(二)重點(diǎn)加強(qiáng)建筑、交通兩大消耗領(lǐng)域低碳能源利用。低碳的核心在建筑和交通領(lǐng)域。

1.低碳建筑。目前低碳建筑已逐漸成為國(guó)際建筑界的主流趨勢(shì)。一個(gè)經(jīng)常被忽略的事實(shí)是:建筑在二氧化碳排放總量中,幾乎占到了50%,這一比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于運(yùn)輸和工業(yè)領(lǐng)域。長(zhǎng)期以來(lái),人們?cè)u(píng)判建筑只關(guān)注空間的大小、功能的布局、造型的美學(xué)效果,以及內(nèi)外裝修材料的檔次等外顯因素,而忽略室內(nèi)空間的內(nèi)涵品質(zhì),如熱環(huán)境、聲環(huán)境和空氣品質(zhì)等,這導(dǎo)致建筑后期使用、維護(hù)耗能很大。低碳建筑是指在建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用的整個(gè)生命周期內(nèi),減少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。具體來(lái)說(shuō),低碳建筑首先在它的建造過(guò)程中低碳的概念,包括建筑材料的低碳,包括施工的低碳;到建筑物的使用過(guò)程中應(yīng)該注重低碳,盡量的減少消耗能源的概念。目前中國(guó)的低碳建筑還處在起步階段,但是未來(lái)五年將是它飛速發(fā)展的黃金階段,低碳建筑將會(huì)越來(lái)越頻繁的出現(xiàn)在我們的視野中,被社會(huì)所關(guān)注、倡導(dǎo)、鼓勵(lì)。從未來(lái)看,低碳建筑的發(fā)展重點(diǎn)主要有三個(gè):一是新建建筑節(jié)能;二是現(xiàn)有建筑節(jié)能改造;三是北方地區(qū)城鎮(zhèn)供熱計(jì)量改革。發(fā)展低碳建筑需要樹(shù)立全過(guò)程、全生命周期理念。一是建筑材料低碳。低碳建筑首先應(yīng)在建筑材料上實(shí)現(xiàn)突破,包括屋頂技術(shù)、屋面技術(shù)、涂料技術(shù)等,這種突破應(yīng)該通過(guò)技術(shù)革新來(lái)實(shí)現(xiàn),為此需要加大相關(guān)低碳建筑材料和技術(shù)的研發(fā)力度。二是建筑施工低碳。據(jù)測(cè)算,與傳統(tǒng)施工方式相比,綠色施工方式每平方米能耗可以減少約20%,水耗可以減少63%,木模板消耗量減少87%,產(chǎn)生的施工垃圾量減少91%。如果要在施工階段大幅度減少能源消耗,最好的辦法就是推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)化、工業(yè)化,采取裝配式施工,推廣全裝修。三是建筑使用低碳,更加注重可再生能源在建筑中應(yīng)用。

2.低碳交通。交通運(yùn)輸,作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的重要載體和工具,是溫室氣體的重要排放源。機(jī)動(dòng)車碳排放已占到全社會(huì)碳排放的相當(dāng)比重。在當(dāng)前機(jī)動(dòng)車快速增長(zhǎng)的前提下,低碳交通運(yùn)輸是實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。低碳交通運(yùn)輸是一種以高能效、低能耗、低污染、低排放為特征的交通運(yùn)輸發(fā)展方式,其核心在于提高交通運(yùn)輸?shù)哪茉葱?,改善交通運(yùn)輸?shù)挠媚芙Y(jié)構(gòu),優(yōu)化交通運(yùn)輸?shù)陌l(fā)展方式。目的在于使交通基礎(chǔ)設(shè)施和公共運(yùn)輸系統(tǒng)最終減少以傳統(tǒng)化石能源為代表的高碳能源的高強(qiáng)度消耗。作為轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的重要舉措,低碳交通運(yùn)輸是達(dá)到交通領(lǐng)域人與自然的一種和諧,在中國(guó),它必將得到更大的發(fā)展。實(shí)現(xiàn)低碳交通運(yùn)輸?shù)耐緩剑阂皇?,力求“減碳”。交通運(yùn)輸工具必須依賴能耗,除非使用潔凈能源(如太陽(yáng)能等),否則交通運(yùn)輸難以實(shí)現(xiàn)無(wú)碳化,只能是不斷低碳化的發(fā)展過(guò)程。二是,節(jié)能減排。高度重視運(yùn)輸工具的尾氣排放,“節(jié)能”和“減排”都是交通運(yùn)輸?shù)吞蓟闹匾緩?,既要重視“?jié)能”,更要把“減排”上升到應(yīng)有的高度。三是,理念體系化。低碳交通運(yùn)輸是一個(gè)體系化的概念,無(wú)論是交通運(yùn)輸系統(tǒng)的規(guī)劃、建設(shè)、維護(hù)、運(yùn)營(yíng)、運(yùn)輸,還是交通工具的生產(chǎn)、使用、維護(hù),乃至相關(guān)制度和技術(shù)保障措施,人們的出行方式或運(yùn)輸消費(fèi)模式等,都需要用“低碳化”的理念予以改造和優(yōu)化。四是,綜合性減碳。一方面,低碳化的手段是多樣的,既包含技術(shù)性減碳(如節(jié)能環(huán)保技術(shù)應(yīng)用),也包括結(jié)構(gòu)性減碳(如通過(guò)優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、運(yùn)力結(jié)構(gòu)等提高能效),還包括制度性減碳(如市場(chǎng)準(zhǔn)入與退出機(jī)制)。另一方面,低碳化的途徑是雙向的,既包括“供給”或“生產(chǎn)”方面的減碳(如提供一個(gè)更低碳的交通運(yùn)輸服務(wù)系統(tǒng)),也包括“需求”或“消費(fèi)”層面的減碳(如引導(dǎo)公眾理性選擇出行方式,鼓勵(lì)乘用公交或騎自行車等)。五是,低碳系統(tǒng)化。完整的低碳交通運(yùn)輸體系應(yīng)包括三個(gè)基本的系統(tǒng):節(jié)能減排基礎(chǔ)支撐系統(tǒng),這是低碳體系建設(shè)的第一步,還需加大推進(jìn)力度,把傳統(tǒng)工作系統(tǒng)化提升;清潔能源優(yōu)化利用系統(tǒng),積極發(fā)展新能源汽車是交通運(yùn)輸?shù)吞蓟闹匾緩?;公眾出行社?huì)引導(dǎo)系統(tǒng),要運(yùn)用一切法律、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)乃至公德力量,正確引導(dǎo)公眾的交通消費(fèi)。

(三)盡最大可能促進(jìn)生物質(zhì)能源的有效利用。生物質(zhì)是指通過(guò)光合作用而形成的各種有機(jī)體,包括所有的動(dòng)植物和微生物。而所謂生物質(zhì)能就是太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來(lái)源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時(shí)也是唯一一種可再生的碳源。生物質(zhì)能按生物質(zhì)資源可分為如下6個(gè)類別:1.木材及林業(yè)廢棄物(如白楊、桉樹(shù)等速生林種及其他林種、苜蓿、蘆葦?shù)炔菽绢?、木材廢料、樹(shù)皮、鋸木等)。2.農(nóng)作物及其廢棄物(如可產(chǎn)生淀粉或糖類的玉米、薯類、甘蔗、甜菜等以及秸稈、谷殼等)。3.水生藻類(如馬尾藻、海帶等海藻和浮萍等淡水藻)。4.油料植物(如黃豆、向日葵和油菜等)。5.城市及工業(yè)有機(jī)廢棄物(如城市垃圾、造紙工業(yè)的黑液、食品工業(yè)廢棄物等)。6.動(dòng)物糞便。從整個(gè)生命周期來(lái)說(shuō),生物質(zhì)能對(duì)全球碳貢獻(xiàn)基本上為“零”,生物質(zhì)能利用對(duì)碳貢獻(xiàn)來(lái)自于所有收集、運(yùn)輸和預(yù)處理過(guò)程中化石燃料利用造成的CO2排放,生物質(zhì)能總體利用過(guò)程中相對(duì)于化石燃料CO2的減排是顯著的,采用高效合理的利用方式(如纖維素乙醇),CO2減排率能夠達(dá)到90%左右。生物質(zhì)能替代化石能還能夠減少SO2等污染物質(zhì)排放。此外,生物質(zhì)能的利用對(duì)生物多樣性、水土流失、土壤肥力變化和水污染等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題都有重要影響,將對(duì)環(huán)境的改善做出巨大貢獻(xiàn)。生物質(zhì)能屬于環(huán)境友好的清潔能源,是物質(zhì)與能量的循環(huán)利用,是清潔的低碳能源。作為一種可再生資源,生物質(zhì)能源的可貯藏性及連續(xù)轉(zhuǎn)化能源的特性,決定了生物質(zhì)能源將會(huì)成為非常有前景的替代能源。

生物質(zhì)能是世界第四大能源,僅次于煤炭、石油和天然氣,在整個(gè)能源系統(tǒng)中占有重要地位,是替代化石能源的主力軍之一。根據(jù)生物學(xué)家估算,地球陸地每年生產(chǎn)1000~1250億噸生物質(zhì);海洋年生產(chǎn)500億噸生物質(zhì)。生物質(zhì)能源的年生產(chǎn)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)全世界總能源需求量,相當(dāng)于目前世界總能耗的10倍,而現(xiàn)在全世界能源的利用量還不到其總量的1%,因此,生物質(zhì)能將成為21世紀(jì)主要的低碳能源之一。據(jù)預(yù)計(jì),到2050年,采用新技術(shù)生產(chǎn)的各種生物質(zhì)替代燃料將占全球總能耗的40%以上。生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用受到許多國(guó)家的高度重視,聯(lián)合國(guó)開(kāi)發(fā)計(jì)劃署、世界能源委員會(huì)都將其列為可再生能源的首選。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織認(rèn)為,生物質(zhì)能有可能成為未來(lái)可持續(xù)能源系統(tǒng)的主要能源,擴(kuò)大其利用是減排CO2的最重要途徑,應(yīng)大規(guī)模植樹(shù)造林和種植能源作物,使生物質(zhì)能源通過(guò)利用技術(shù)變成高品位的現(xiàn)代能源。

中國(guó)生物質(zhì)能儲(chǔ)量也很豐富,單就農(nóng)林廢棄物、能源林業(yè)和其他能源作物的儲(chǔ)量就相當(dāng)于每年9億噸標(biāo)準(zhǔn)煤??商娲偷纳镔|(zhì)原料,如薯類、甜高粱、甘蔗、木本油料、秸稈和各種植物纖維素原料的儲(chǔ)量可相當(dāng)于年產(chǎn)2.7億噸石油。目前,中國(guó)有機(jī)廢棄物可轉(zhuǎn)換為能源的潛力約5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,預(yù)計(jì)將來(lái)潛力可達(dá)7億~10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,約為當(dāng)時(shí)能耗的15%~20%??梢?jiàn),中國(guó)生物質(zhì)資源發(fā)展?jié)摿薮蟆o(wú)論出于經(jīng)濟(jì)因素,還是從能源安全、擺脫石油依賴、尋求石油替代品等角度來(lái)講,發(fā)展生物質(zhì)能已經(jīng)成為中國(guó)不可避免的選擇,生產(chǎn)和推廣使用生物質(zhì)能源是一項(xiàng)長(zhǎng)期能源戰(zhàn)略。

當(dāng)然,在推動(dòng)中國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化過(guò)程中要堅(jiān)持“不與農(nóng)爭(zhēng)地,不與民爭(zhēng)糧”的原則,分階段穩(wěn)步推進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。近期,優(yōu)先利用有機(jī)廢棄物等生物質(zhì)資源,推進(jìn)生物質(zhì)燃?xì)狻⑸镔|(zhì)發(fā)電技術(shù)的發(fā)展;中期,合理開(kāi)發(fā)邊際土地資源,積極穩(wěn)妥發(fā)展能源農(nóng)業(yè)和能源林業(yè),擴(kuò)大生物質(zhì)能資源基礎(chǔ);推進(jìn)纖維素液體燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展,顯著增加生物質(zhì)能在清潔能源和交通燃料供應(yīng)中的比例;長(zhǎng)期,利用近海、沙漠等海陸資源,開(kāi)發(fā)藻類生物質(zhì)資源,提高生物質(zhì)液體燃料的貢獻(xiàn)度,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)能對(duì)化石燃料的規(guī)?;娲?,保障國(guó)家能源安全。與此同時(shí),我們應(yīng)把大力發(fā)展生物質(zhì)能與中國(guó)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí)結(jié)合起來(lái),形成以創(chuàng)新性生物經(jīng)濟(jì)為支撐的新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn),最大限度地發(fā)揮生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益,提高整體的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和環(huán)境價(jià)值,最終達(dá)到有序開(kāi)發(fā)生物質(zhì)資源、增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展能力、提高抵御化石能源供應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)和應(yīng)對(duì)氣候變化能力的綜合效果,加速中國(guó)從生物質(zhì)資源大國(guó)向生物質(zhì)資源強(qiáng)國(guó)的轉(zhuǎn)變。

(四)全方位推進(jìn)核能、風(fēng)能和太陽(yáng)能的安全利用。

1.核能。核能是指使原子核內(nèi)部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化的核反應(yīng)或核躍遷時(shí)釋放的能量。核能的利用經(jīng)歷了50余年的發(fā)展,但核能進(jìn)入發(fā)展的快車道是由石油危機(jī)引發(fā)的傳統(tǒng)能源危機(jī)之后。除降低對(duì)傳統(tǒng)能源的依賴、為一國(guó)能源安全提供保障外,大力發(fā)展核能對(duì)于降低全球二氧化碳的排放量也有著非常重要的意義。當(dāng)前核能主要用于核能發(fā)電、核能海水淡化、核能產(chǎn)氫、核供熱、艦船用動(dòng)力源以及用于太空探索的反應(yīng)堆等。核能在經(jīng)濟(jì)中最重要的用途就是核能發(fā)電。核能發(fā)電日益成為低碳能源供應(yīng)的支柱,世界核電快速發(fā)展。2006 年世界核電發(fā)電量約2.7 萬(wàn)億億千瓦時(shí),預(yù)計(jì)2030 年將上升到3.8 萬(wàn)千瓦時(shí)。如果以核電代替煤電,可減少18 億噸/年的碳排放量。

發(fā)展核電可改善中國(guó)的能源供應(yīng)結(jié)構(gòu),有利于保障國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)安全,也是電力工業(yè)減排污染物的有效途徑,是減緩地球溫室效應(yīng)的重要措施。隨著國(guó)家振興裝備制造業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的出臺(tái)以及國(guó)家由過(guò)去的“適度發(fā)展核電”時(shí)期轉(zhuǎn)而進(jìn)入“加快推進(jìn)核電發(fā)展”時(shí)期,中國(guó)核電發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁,發(fā)展力度和速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出原先的預(yù)期。盡管如此,到2011年1月,全球在運(yùn)行的核反應(yīng)堆有441座,而中國(guó)現(xiàn)運(yùn)行核電裝置只有13臺(tái),裝機(jī)容量約1082萬(wàn)千瓦,只提供了全國(guó)電力中的2%――在所有擁有核電國(guó)家中這個(gè)比例是最低的。

日本2011年3月發(fā)生大地震和海嘯,導(dǎo)致該國(guó)的福島核電站發(fā)生嚴(yán)重泄漏事故。在此背景下,核能發(fā)展的前景成為牽動(dòng)全世界神經(jīng)的重要問(wèn)題。日本核危機(jī)喚起全球范圍內(nèi)對(duì)核安全的關(guān)注。德國(guó)和法國(guó)已經(jīng)出現(xiàn)針對(duì)核能利用的抗議活動(dòng)。德國(guó)已經(jīng)關(guān)閉了其全部17座核電廠中的7個(gè)。這些核電廠的恢復(fù)運(yùn)營(yíng)的時(shí)間目前尚不確定。歐盟內(nèi)部已經(jīng)就對(duì)成員國(guó)內(nèi)的核電廠進(jìn)行壓力測(cè)試達(dá)成了統(tǒng)一意見(jiàn)。(法國(guó)目前80%的電力供應(yīng)來(lái)自其運(yùn)營(yíng)的58座核電廠,是全球第二大核能利用國(guó))。在中國(guó),2011年3月16日,國(guó)務(wù)院總理主持召開(kāi)常務(wù)會(huì)議,要求全面審查在建核電站,不符合安全標(biāo)準(zhǔn)的立即停止建設(shè)。同時(shí),要求調(diào)整完善2007年10月出臺(tái)的《核電發(fā)展中長(zhǎng)期規(guī)劃》;在核安全規(guī)劃批準(zhǔn)前,暫停審批核電項(xiàng)目,包括開(kāi)展前期工作。中國(guó)在國(guó)際核工業(yè)發(fā)展中舉足輕重的位置使得這個(gè)決定更加具有國(guó)際意義,并且多花些時(shí)間仔細(xì)檢查本國(guó)的核能管道,找出隱患,這都是非常值得的。

是不是核能出問(wèn)題了,就放棄核能不用呢?似乎整個(gè)人類歷史都在做危險(xiǎn)的事。不管是使用火,還是研究各種細(xì)菌,或者核能。但似乎只要給出足夠長(zhǎng)的時(shí)間,人類總會(huì)去掌握它。現(xiàn)在我們絕不會(huì)因?yàn)闀?huì)發(fā)生火災(zāi)就認(rèn)為不要用火了。也許有一天真如科幻小說(shuō)所言,“核能”成為可以放入一顆7號(hào)電池的能量時(shí),那時(shí)的人們一定詫異于今天我們對(duì)核能的恐懼。核能是一把雙刃劍。只要人類的發(fā)展離不開(kāi)它,就必須去有效控制它,才能降低風(fēng)險(xiǎn)。人類應(yīng)吸取核災(zāi)教訓(xùn),用好核能雙刃劍。期望這次日本福島核事故能夠成為核能科技發(fā)展的轉(zhuǎn)折點(diǎn),促使國(guó)際社會(huì)重新審視核電發(fā)展策略,同時(shí)重新評(píng)估核電的安全性,提升核電技術(shù)水平,和平使用核能。

和平利用核能,提高低碳能源比重,是中國(guó)能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要內(nèi)容。從中國(guó)能源政策和戰(zhàn)略上看,核能是今后長(zhǎng)期的發(fā)展重點(diǎn)。根據(jù) “十二五”規(guī)劃,到2015年,中國(guó)計(jì)劃新建40個(gè)機(jī)組,每年新上馬的機(jī)組多達(dá)8個(gè)。根據(jù)《國(guó)家核電中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2005-2020)》,到2020年中國(guó)核電運(yùn)行裝機(jī)容量將達(dá)到4000萬(wàn)千瓦,占全部發(fā)電裝機(jī)容量的4%,核電年發(fā)電量達(dá)到2600~2800億千瓦時(shí)。《規(guī)劃》指出“積極推進(jìn)核電建設(shè),是國(guó)家重要的能源戰(zhàn)略,對(duì)于滿足經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展不斷增長(zhǎng)的能源需求,實(shí)現(xiàn)能源、經(jīng)濟(jì)和生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,提升中國(guó)綜合經(jīng)濟(jì)實(shí)力和工業(yè)技術(shù)水平,具有重要意義。”盡管中國(guó)政府肯定會(huì)根據(jù)日本發(fā)生核危機(jī)的具體情況和經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),重新評(píng)估國(guó)家未來(lái)能源政策,在核能發(fā)展方面會(huì)加強(qiáng)項(xiàng)目評(píng)估、論證和審批等程序,加快制度化建設(shè)和立法進(jìn)程,強(qiáng)化對(duì)核能企業(yè)和項(xiàng)目運(yùn)行的監(jiān)管,但筆者認(rèn)為,國(guó)家不會(huì)因此對(duì)能源政策的大方向進(jìn)行根本性調(diào)整。也就是說(shuō),今后中國(guó)仍然會(huì)將優(yōu)先發(fā)展核能作為國(guó)家能源政策的重點(diǎn)目標(biāo)之一。鈾資源不構(gòu)成對(duì)中國(guó)核能發(fā)展的根本制約因素,核電的安全性和潔凈性可以保證,積極試驗(yàn)和掌握三代(核電)技術(shù),將推動(dòng)中國(guó)快堆技術(shù)加快發(fā)展。中國(guó)核能按照壓水堆-快堆-聚變堆“三部曲”的基本路線圖,可實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展。安全高效地發(fā)展核電,是實(shí)現(xiàn)未來(lái)低碳能源發(fā)展目標(biāo)的重要途徑之一。

2.風(fēng)能。風(fēng)能是指地球表面大量空氣流動(dòng)所產(chǎn)生的動(dòng)能。由于地面各處受太陽(yáng)輻照后氣溫變化不同和空氣中水蒸氣的含量不同,因而引起各地氣壓的差異,在水平方向高壓空氣向低壓地區(qū)流動(dòng),即形成風(fēng)。風(fēng)能資源決定于風(fēng)能密度和可利用的風(fēng)能年累積小時(shí)數(shù)。風(fēng)能密度是單位迎風(fēng)面積可獲得的風(fēng)的功率,與風(fēng)速的三次方和空氣密度成正比關(guān)系。在自然界中,風(fēng)是一種可再生、無(wú)污染而儲(chǔ)存巨大的能源。風(fēng)能的利用主要是以風(fēng)能作動(dòng)力和風(fēng)力發(fā)電兩種形式。以風(fēng)能作動(dòng)力,就是利用風(fēng)來(lái)直接帶動(dòng)各種機(jī)械裝置,如帶動(dòng)水泵提水等。風(fēng)力發(fā)電,就是把風(fēng)的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能,再把機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。通過(guò)風(fēng)力的清潔和安全發(fā)電方式,不消耗化石燃料以及用于冷卻的珍貴淡水資源,并且不排放溫室氣體或有害的空氣污染物,可以貢獻(xiàn)清潔和安全的電力。隨著國(guó)際上風(fēng)電技術(shù)和裝備水平的快速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為目前技術(shù)最為成熟、最具規(guī)?;_(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的新能源技術(shù)。據(jù)估算,全世界的風(fēng)能總量約1300億千瓦。德意志銀行最新的研究報(bào)告預(yù)計(jì),全球風(fēng)電發(fā)展正在進(jìn)入一個(gè)迅速擴(kuò)張的階段,風(fēng)能產(chǎn)業(yè)將保持每年20%的增速,到2015年時(shí),該行業(yè)總產(chǎn)值將增至目前水平的5倍。從目前的技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)可行性來(lái)看,風(fēng)能最具競(jìng)爭(zhēng)力。從中期來(lái)看,全球風(fēng)能產(chǎn)業(yè)的前景相當(dāng)樂(lè)觀,各國(guó)政府不斷出臺(tái)的可再生能源鼓勵(lì)政策,將為該產(chǎn)業(yè)未來(lái)幾年的迅速發(fā)展提供巨大動(dòng)力。全球風(fēng)能理事會(huì)(GWEC)和環(huán)境組織綠色和平(Greenpeace)2010年10月12日在北京公布了《全球風(fēng)能展望2010》報(bào)告,報(bào)告指出,風(fēng)能到2020年可滿足全球12%的電力需求,在2030年更可達(dá)至22%。風(fēng)能能夠在減少主要溫室氣體排放的同時(shí),滿足全球日漸增長(zhǎng)的能源需求。風(fēng)能,作為一種無(wú)污染、可再生且運(yùn)行成本低廉的新能源,有著巨大的發(fā)展?jié)摿蛷V闊的市場(chǎng)前景。

現(xiàn)在中國(guó)由于快速的發(fā)展出現(xiàn)了非常多的污染,作為全世界發(fā)展速度最快的國(guó)家,中國(guó)是需要有發(fā)展風(fēng)能的。中國(guó)風(fēng)能儲(chǔ)量很大、分布面廣,甚至比水能還要豐富。據(jù)《中國(guó)風(fēng)能資源評(píng)價(jià)報(bào)告》測(cè)算,中國(guó)可開(kāi)發(fā)的陸地風(fēng)能資源大約為2.5億千瓦,可利用的海洋風(fēng)能資源大約為7.5千瓦,共計(jì)約10億千瓦,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)可利用水能資源的3.78億千瓦。在中國(guó),全國(guó)約20%左右的國(guó)土面積具有比較豐富的風(fēng)能資源,主要分布在東南沿海及其島嶼,西北、華北和東北“三北”地區(qū),特別是新疆和內(nèi)蒙古,風(fēng)能資源極為豐富。在2009年,中國(guó)在能源市場(chǎng)上穩(wěn)固了其作為一個(gè)高增長(zhǎng)市場(chǎng)的地位,風(fēng)能發(fā)電能力增加了一倍達(dá)到13.7 GW。相比2008年,這一數(shù)目增長(zhǎng)了113%,使得全國(guó)的發(fā)電能力達(dá)到26GW,中國(guó)由此成為世界上最大的風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)。根據(jù)國(guó)家發(fā)改委《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出的目標(biāo),中國(guó)的風(fēng)電裝機(jī)到2010年400萬(wàn)千瓦,2015年1000萬(wàn)千瓦,2020年2000萬(wàn)千瓦,屆時(shí)風(fēng)電裝機(jī)占全國(guó)電力裝機(jī)的2%。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo),至少需要兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)4000~20000臺(tái),可見(jiàn)市場(chǎng)需求巨大?!度蝻L(fēng)能展望2010》報(bào)告也稱中國(guó)風(fēng)能市場(chǎng)潛力巨大,并預(yù)測(cè),中國(guó)國(guó)內(nèi)的風(fēng)電裝機(jī)容量在2020年將達(dá)到現(xiàn)在的十倍。

3.太陽(yáng)能。太陽(yáng)能是人類擁有的最豐富的可再生能源,是未來(lái)最清潔、安全和可靠的能源。發(fā)達(dá)國(guó)家正在把太陽(yáng)能的開(kāi)發(fā)利用作為能源革命主要內(nèi)容長(zhǎng)期規(guī)劃。對(duì)太陽(yáng)能的利用主要包括兩個(gè)方面:一是太陽(yáng)能發(fā)電,通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換成電能加以利用,由于通常是利用硅材料的光伏效應(yīng)原理進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換,所以又稱為太陽(yáng)能光伏發(fā)電;二是太陽(yáng)能熱利用,通過(guò)轉(zhuǎn)換裝置把太陽(yáng)輻射能轉(zhuǎn)換為熱能加以利用,再利用熱能進(jìn)行發(fā)電的稱為太陽(yáng)能熱發(fā)電。在太陽(yáng)能的有效利用當(dāng)中,大陽(yáng)能光電利用是近些年來(lái)發(fā)展最快,最具活力的研究領(lǐng)域,是其中最受矚目的項(xiàng)目之一。以硅材料的應(yīng)用開(kāi)發(fā)形成的產(chǎn)業(yè)鏈條稱之為光伏產(chǎn)業(yè),包括高純多晶硅原材料生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)、太陽(yáng)能電池組件生產(chǎn)、相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的制造等。國(guó)際上普遍認(rèn)為,在長(zhǎng)期的能源戰(zhàn)略中,太陽(yáng)能光伏發(fā)電在太陽(yáng)能熱發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、海洋發(fā)電、生物質(zhì)能發(fā)電等許多可再生能源中具有更重要的地位。當(dāng)前,光伏發(fā)電正從補(bǔ)充能源向替代能源過(guò)渡。伴隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,光伏發(fā)電的成本大幅度下降。德國(guó)預(yù)測(cè)2017年光伏發(fā)電成本與常規(guī)發(fā)電成本相交,之后會(huì)比常規(guī)發(fā)電成本還低,美國(guó)則預(yù)測(cè)2015年前后光伏發(fā)電成本與常規(guī)發(fā)電成本相交。根據(jù)世界能源組織對(duì)未來(lái)光伏發(fā)電發(fā)展趨勢(shì)的統(tǒng)計(jì)與預(yù)測(cè),2000年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的萬(wàn)分之幾;2010年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的千分之幾;到2020年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的1%;到2030年,光伏發(fā)電大概占總發(fā)電量的9%左右;到了2040年,光伏發(fā)電大概會(huì)占總發(fā)電量的20%以上。近年來(lái)頻頻出現(xiàn)的常規(guī)能源危機(jī)成為制約國(guó)際社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸,光伏產(chǎn)業(yè)作為綠色、環(huán)保的新能源產(chǎn)業(yè),在全球范圍風(fēng)起云涌,越來(lái)越成為當(dāng)今世界蓬勃發(fā)展的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)。陽(yáng)光是光伏產(chǎn)業(yè)的依靠,也預(yù)示著光伏產(chǎn)業(yè)的未來(lái)。

中國(guó)的太陽(yáng)能資源非常豐富,理論儲(chǔ)量達(dá)每年1.7萬(wàn)億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。過(guò)去10年來(lái),中國(guó)在太陽(yáng)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展上取得令世人矚目的成就。在太陽(yáng)能熱利用方面,中國(guó)已成為全球最大的熱水器生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)。近幾年來(lái),中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了爆發(fā)式增長(zhǎng),已基本形成了涵蓋多晶硅材料、鑄錠、拉單晶、電池片、封裝、平衡部件、系統(tǒng)集成、光伏應(yīng)用產(chǎn)品和專用設(shè)備制造的較完整產(chǎn)業(yè)鏈。由于中國(guó)光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷史短、基礎(chǔ)研究工作薄弱,目前中國(guó)光伏技術(shù)總體水平仍然不高,太陽(yáng)能電池及組件的效率和質(zhì)量水平仍然普遍低于世界先進(jìn)水平,在新型高效的太陽(yáng)能電池和高純硅生產(chǎn)技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)方面也落后于歐美日發(fā)達(dá)國(guó)家,許多裝備主要依賴國(guó)外引進(jìn)。因此,目前中國(guó)太陽(yáng)能光伏產(chǎn)業(yè)仍主要依靠市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)而非技術(shù)驅(qū)動(dòng),缺乏強(qiáng)大的內(nèi)在競(jìng)爭(zhēng)力。特別是目前國(guó)內(nèi)大多數(shù)高純多晶硅企業(yè)仍面臨物料閉路循環(huán)和廢液廢氣污染物回收處理等方面的技術(shù)瓶頸,存在四氯化硅副產(chǎn)品的環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn),成為中國(guó)高純硅行業(yè)發(fā)展的重大制約因素。“十二五”期間將是中國(guó)新能源產(chǎn)業(yè)從起步階段步入大規(guī)模發(fā)展的關(guān)鍵轉(zhuǎn)折時(shí)期。在全球發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)、提倡節(jié)能減排的背景下,光電等可再生能源產(chǎn)業(yè)將成為“十二五”期間轉(zhuǎn)變發(fā)展方式的重要力量。光伏產(chǎn)業(yè),對(duì)中國(guó)無(wú)疑具有重要的意義?!笆濉币?guī)劃建議中也著重提出,培育發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),積極有序發(fā)展包括節(jié)能環(huán)保、新能源等在內(nèi)的一批新興產(chǎn)業(yè)。國(guó)務(wù)院《關(guān)于加快培育和發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的決定》也明確提出,開(kāi)拓多元化的太陽(yáng)能光伏光熱發(fā)電市場(chǎng)?!笆濉睍r(shí)期,中國(guó)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)的趨勢(shì),為光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了利好消息?!丁笆濉蹦茉匆?guī)劃》提出,國(guó)家將在“十二五”期間建設(shè)100座新能源示范城市,在大多數(shù)新能源示范城市里,光伏發(fā)電都是一個(gè)重要的新能源利用方式。并進(jìn)一步建設(shè)并網(wǎng)光伏發(fā)電站,在中西部等太陽(yáng)能資源豐富的地區(qū)發(fā)展微電網(wǎng)示范區(qū),通過(guò)多種手段推動(dòng)光伏發(fā)電在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用。光伏產(chǎn)業(yè)的利潤(rùn)空間較大,發(fā)展前景也相當(dāng)廣闊。未來(lái)10年,亞洲將成為世界最大的光伏市場(chǎng),而中國(guó)作為亞洲最大市場(chǎng),很可能是世界光伏產(chǎn)品最大的消費(fèi)國(guó)。

參考文獻(xiàn):

[1] 華賁.中國(guó)低碳能源戰(zhàn)略芻議[EB/OL].中國(guó)能源網(wǎng)省略,2009-9-18.

[2] 杜祥琬,周大地.實(shí)施科學(xué)、綠色、低碳能源戰(zhàn)略[N].學(xué)習(xí)時(shí)報(bào),2011-5-3.

[3] 杜祥琬.中國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的一些戰(zhàn)略思考[N].科學(xué)時(shí)報(bào),2010-11-22.

[4] 曹小紅.開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能對(duì)低碳發(fā)展意義重大[N].中國(guó)能源報(bào),2010-8-23.

第7篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

 

關(guān)鍵詞:林業(yè)工程 植物 環(huán)境

(1)從樹(shù)木的根、枝、葉、果實(shí)、果殼中用提取法得到的產(chǎn)物稱為樹(shù)木提取物,主要包括:天然樹(shù)脂、天然多酚類物質(zhì)植物單寧、天然香精香料等。重視高產(chǎn)脂樹(shù)種的選育,建立松脂工業(yè)的原料基地。我國(guó)采脂樹(shù)種有馬尾松、云南松、思茅松、南亞松、油松等,引種國(guó)外的有濕地松、火炬松、加勒比松等。要改進(jìn)采脂技術(shù),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。加強(qiáng)松香、松節(jié)油再加工產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)研究,開(kāi)發(fā)一批材料工業(yè)、塑料工業(yè)、有機(jī)合成工業(yè)、香料工業(yè)需要的新產(chǎn)品,擴(kuò)大松香、松節(jié)油的應(yīng)用范圍,使產(chǎn)品能在國(guó)際市場(chǎng)上具有競(jìng)爭(zhēng)能力。隨著木材制漿工業(yè)的發(fā)展,浮油松香的發(fā)展是必然趨勢(shì),我國(guó)除脂松香外,要發(fā)展浮油松香的生產(chǎn)。在我國(guó)和許多國(guó)家,栲膠是國(guó)民經(jīng)濟(jì)中不可缺少的一種產(chǎn)品。栲膠的用途長(zhǎng)期以來(lái)用于鞣革為主,今后栲膠生產(chǎn)的發(fā)展將取決于其新用途的開(kāi)發(fā)。

(2)木材熱解是以農(nóng)林副產(chǎn)物為原料,在隔絕空氣或通入少量空氣條件下,使天然多分子化合物通過(guò)分解及二次縮合的途徑制取多種林產(chǎn)化工產(chǎn)品的方法?;钚蕴啃枰芯康恼n題很多,如化學(xué)藥品活化法生產(chǎn)活性炭的工藝與設(shè)備的改進(jìn),目的是消除目前生產(chǎn)過(guò)程中存在的氣相與液相污染;廉價(jià)活性炭的生產(chǎn)與開(kāi)發(fā),適應(yīng)廢水、廢氣治理和環(huán)境保護(hù)的需要;此外,活性炭新用途、新品種的開(kāi)發(fā),在國(guó)內(nèi)外都受到重視。

木材的氣化、液化及生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)與利用。我國(guó)是農(nóng)業(yè)大國(guó),每年有大量的農(nóng)副產(chǎn)物生成,將木屑、樹(shù)皮、稻殼、棉籽殼及作物秸稈的粉碎產(chǎn)物用特制的機(jī)械擠壓成棒狀或顆粒狀成型燃料,可以大大改善燃燒性能,提高它們的利用價(jià)值;還可以再進(jìn)一步進(jìn)行炭化處理,獲得成型炭化燃料,是木質(zhì)能源的一種新的利用形態(tài),具有一定的發(fā)展前景。

第8篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

關(guān)鍵詞:森林;低碳經(jīng)濟(jì);發(fā)展

中圖分類號(hào):[S7-9] 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1001-828X(2013)03-0-01

引言

低碳經(jīng)濟(jì)就是要求能源利用水平、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)質(zhì)量、環(huán)境保護(hù)水平都有質(zhì)的提升和轉(zhuǎn)變,是對(duì)傳統(tǒng)能源利用、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的挑戰(zhàn)。森林在低碳經(jīng)濟(jì)模式中具有特殊的作用。林產(chǎn)加工等可通過(guò)新技術(shù)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色經(jīng)濟(jì)和開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源來(lái)達(dá)到低排放,減少因非法采伐等引起的森林破壞、森林火災(zāi)和病蟲(chóng)害等;通過(guò)科學(xué)規(guī)劃增加森林面積,利用科學(xué)經(jīng)營(yíng)提升森林質(zhì)量,增強(qiáng)碳匯功能;建立造林與更新長(zhǎng)效機(jī)制,處理好生態(tài)效益和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)系,使經(jīng)營(yíng)主體保持積極性,使森林經(jīng)營(yíng)與林農(nóng)致富緊密結(jié)合,實(shí)現(xiàn)持續(xù)碳匯。本文就森林低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展談幾點(diǎn)粗淺認(rèn)識(shí)。

一、發(fā)展森林低碳經(jīng)濟(jì)的作用

1.森林是陸地生態(tài)系統(tǒng)中最大碳庫(kù)。森林在生長(zhǎng)過(guò)程中通過(guò)光合作用,吸收大氣中的二氧化碳,并將其固定在森林植物體內(nèi)和森林土壤中。同時(shí),森林固定二氧化碳持久而穩(wěn)定。同樣,木材及木制品也是十分重要的碳庫(kù),固碳的時(shí)間可達(dá)幾十年、上百年。統(tǒng)計(jì)分析表明,通過(guò)植樹(shù)造林方式吸收固定二氧化碳,其成本要遠(yuǎn)低于核能、風(fēng)能和生物質(zhì)燃料等各種工業(yè)活動(dòng)減排的成本。

2.森林是地球表面利用太陽(yáng)能的最大載體。森林每年固定的太陽(yáng)能總量占陸地生態(tài)系統(tǒng)每年固定太陽(yáng)能總量的多一半,這是一個(gè)取之不盡、用之不竭的巨大能源寶庫(kù)。樹(shù)苗長(zhǎng)成大樹(shù),不僅吸收、固定了大量二氧化碳,同時(shí)吸收和儲(chǔ)藏了太陽(yáng)能。因此,選用那些易繁殖、萌發(fā)力強(qiáng)、能固氮、生長(zhǎng)快、熱值高、用途多和抗性強(qiáng)的樹(shù)種,以大密度造林的方法,使薪炭林最大限度地利用空間和陽(yáng)光,就可以達(dá)到固碳儲(chǔ)能的目的。

3.消除各種污染源排放。很多森林植物由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,樹(shù)葉表面不平,多絨毛,分泌粘性油脂及汁液,能夠吸收有害氣體和吸附大量飄塵。杜鵑、木槿、紫薇等植物能夠吸收二氧化硫、氯氣、氯化氫、氧化鋅等有害氣體。松屬、圓柏屬、云杉屬、樺木等許多森林植物能放出大量殺菌素,可殺死各種疾病的病原菌。采用人工措施或者噴灑各種殺蟲(chóng)劑或殺菌藥來(lái)消除環(huán)境污染,不僅要付出能耗,而且需要較高的成本。

4.減少了人工措施的土石方工程。人們投資、投勞耗用水泥、鋼材以及其他材料和化石能耗修建各種攔水、蓄水工程,不僅耗費(fèi)了大量化石能源,而且產(chǎn)生了污染。當(dāng)使用壽命結(jié)束時(shí),清理報(bào)廢工程仍然需要消耗能源。森林?jǐn)r蓄降水,調(diào)節(jié)徑流,減少洪澇災(zāi)害的成本遠(yuǎn)低于修建水庫(kù)的成本。森林蓄水的同時(shí),減少了水土流失和土壤養(yǎng)分損失,從而大大降低了農(nóng)林業(yè)發(fā)展對(duì)化工產(chǎn)品和化石燃料的需求,減少了化石燃料使用量和溫室氣體排放。

5.降低生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控的物質(zhì)與能源消耗。近年來(lái),氣象災(zāi)害發(fā)生的頻率有增加的趨勢(shì)。采用人工措施增雨、調(diào)水、防洪、減災(zāi),不僅需要投入較多的勞動(dòng)力,更需要大量的物質(zhì)與能量投入。森林能夠調(diào)節(jié)氣候,降低或減緩洪澇、干旱災(zāi)害,保持和維護(hù)有利的生產(chǎn)環(huán)境,減少了化石養(yǎng)分或能耗投入,使農(nóng)作物和畜牧業(yè)在比較自然的狀態(tài)下發(fā)展并獲得高收益,從而降低了災(zāi)害控制和恢復(fù)成本,減少了生態(tài)系統(tǒng)調(diào)控的物質(zhì)和能源消耗。

6.改善人類生活環(huán)境。森林所形成的自然和人文環(huán)境對(duì)人類生存有著良好的影響,森林生態(tài)環(huán)境直接作用于人的視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué),使人精神放松,增進(jìn)人體健康。同時(shí),森林也是人們旅游、爬山、遠(yuǎn)足,甚至探險(xiǎn)的場(chǎng)所。生活在山清水秀的自然環(huán)境條件下,意味著用于調(diào)溫、調(diào)濕、滯塵的各種人工設(shè)備使用數(shù)量和時(shí)間的減少及其能耗和溫室氣體排放數(shù)量的降低。

二、促進(jìn)森林低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展的有效途徑

1.加快造林綠化步伐。圍繞《應(yīng)對(duì)氣候變化國(guó)家方案》和《應(yīng)對(duì)氣候變化林業(yè)行動(dòng)計(jì)劃》,加大生態(tài)建設(shè)投入。繼續(xù)實(shí)施天然林保護(hù)、退耕還林、“三北”及長(zhǎng)江和沿海防護(hù)林體系、防沙治沙、濕地及野生動(dòng)植物和自然保護(hù)區(qū)、商品林基地建設(shè)等林業(yè)重點(diǎn)工程。制定和實(shí)施造林綠化規(guī)劃綱要,發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源、油茶等木本糧油等林業(yè)重點(diǎn)工程。健全生態(tài)效益補(bǔ)償機(jī)制,開(kāi)展?jié)竦厣鷳B(tài)效益補(bǔ)償試點(diǎn),實(shí)行木材加工產(chǎn)品“下鄉(xiāng)”補(bǔ)貼試點(diǎn),推動(dòng)低碳經(jīng)濟(jì)和勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)發(fā)展。在增加森林面積的同時(shí),增加森林碳匯。

2.實(shí)施森林經(jīng)營(yíng)工程。目前,我國(guó)大多數(shù)森林屬于生物量密度較低的人工林和次生林,森林蓄積很低,這是增加森林碳匯的最大潛力之所在。在當(dāng)前及今后一個(gè)時(shí)期,將森林經(jīng)營(yíng)作為我國(guó)林業(yè)建設(shè)的重中之重,這既符合國(guó)際林業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)和要求,也是未來(lái)氣候談判增匯減排的重要籌碼。因此,應(yīng)盡快啟動(dòng)《全國(guó)森林經(jīng)營(yíng)工程》,同時(shí)應(yīng)積極發(fā)展農(nóng)林復(fù)合經(jīng)營(yíng),提高森林蓄積量,增加森林碳匯。

3.開(kāi)展碳匯造林試點(diǎn)。在現(xiàn)有造林規(guī)劃的基礎(chǔ)上,開(kāi)展碳匯造林試點(diǎn)。碳匯造林即在設(shè)定了基線的土地上,對(duì)造林和森林經(jīng)營(yíng)以及林木生長(zhǎng)的全過(guò)程都進(jìn)行碳匯計(jì)量和監(jiān)測(cè)的營(yíng)造林活動(dòng),探索具有中國(guó)特色并與國(guó)際規(guī)則接軌的營(yíng)造林模式。建立與“三可”(可測(cè)量、可報(bào)告、可核查)相匹配的碳匯計(jì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)體系,為中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)增匯固碳和中國(guó)溫室氣體減排開(kāi)展“三可”奠定基礎(chǔ)。

4.提供科技支撐。深入開(kāi)展森林對(duì)氣候變化響應(yīng)的基礎(chǔ)研究。加強(qiáng)林業(yè)減排增匯的技術(shù)潛力與成本效益分析;繼續(xù)加強(qiáng)森林災(zāi)害發(fā)生機(jī)理和防控對(duì)策研究;加強(qiáng)氣候變化情景下森林、濕地、荒漠、城市綠地等生態(tài)系統(tǒng)的適應(yīng)性問(wèn)題研究并提出適應(yīng)技術(shù)對(duì)策;加強(qiáng)森林作為重要可再生能源庫(kù)的研究和開(kāi)發(fā)利用。通過(guò)科研,推進(jìn)科技興林、科技富林、科技強(qiáng)林的進(jìn)程,為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家作出積極貢獻(xiàn)。

5.引導(dǎo)全社會(huì)參與低碳發(fā)展。森林在維護(hù)氣候安全、生態(tài)安全、物種安全、木材安全、淡水安全、糧食安全等方面具有特殊作用,在全球高度關(guān)注氣候變化的背景下,林業(yè)被提到了事關(guān)人類生存與發(fā)展、前途與命運(yùn)的戰(zhàn)略高度。聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織前總干事薩烏馬指出:“森林是人類之前途,地球之平衡”。因此,應(yīng)廣泛宣傳林業(yè)在發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)的優(yōu)勢(shì),充分調(diào)動(dòng)企業(yè)、公眾參與植樹(shù)造林、保護(hù)森林等活動(dòng)的積極性,通過(guò)林業(yè)措施,實(shí)踐低碳生產(chǎn)和低碳生活。

第9篇:生物質(zhì)能利用途徑范文

1.1污染現(xiàn)狀

中國(guó)每年產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物數(shù)以幾十億t計(jì),由于污染事故與事件逐年增加,才漸漸被人們重視。農(nóng)業(yè)廢棄物在生產(chǎn)過(guò)程中由于可利用品位不高,成分復(fù)雜,二次開(kāi)發(fā)成本高、難度大,同時(shí)缺乏政策的引導(dǎo)和資金的投入,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)廢棄物污染呈現(xiàn)出數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點(diǎn)[1]。農(nóng)業(yè)廢棄物污染主要表現(xiàn)在:秸稈焚燒增加了空氣污染指數(shù)并影響到交通和航空運(yùn)輸事業(yè);養(yǎng)殖場(chǎng)周邊污水橫流、臭氣熏天,嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境及景觀、居民的日常生活和身體的健康,直接導(dǎo)致面源污染和水體富營(yíng)養(yǎng)化;農(nóng)藥、獸藥和重金屬等殘留進(jìn)入土壤,一方面影響到農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),另一方面增加土壤微生物的耐藥性;農(nóng)業(yè)“白色污染”影響景觀、土壤的正常功能、作物的生長(zhǎng)以及農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)等等[1-5]。

1.2資源潛力

農(nóng)業(yè)廢棄物蘊(yùn)藏著巨大的資源。中國(guó)產(chǎn)生的農(nóng)業(yè)廢棄物按目前的沼氣技術(shù)水平能轉(zhuǎn)化成沼氣3111.5億m3,戶均達(dá)1275.2m3,可解決農(nóng)村的能源短缺;以農(nóng)作物秸稈為例,將目前的5億t秸稈轉(zhuǎn)化為電能,以1kg秸稈產(chǎn)生電1kW•h計(jì)算,就有電能5億kW•h的潛力;作為肥料可提供氮(N):2264.4萬(wàn)t;磷(P2O5):459.1萬(wàn)t;鉀(K2O):2715.7萬(wàn)t;作為飼料,僅玉米秸稈能提供1.9~2.2億t。通過(guò)表1中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化潛力分析可見(jiàn)其巨大的商業(yè)開(kāi)發(fā)前景[1-4,15,18]。

1.3資源化現(xiàn)狀

中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物再利用有著悠久的歷史,源于中國(guó)的堆肥(composting)和沼氣(bio-gas)技術(shù)在傳統(tǒng)的生態(tài)理念指引下被廣泛應(yīng)用,從全國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)示范縣收集到的370多個(gè)生態(tài)農(nóng)業(yè)(ecologyagriculture)實(shí)用模式中,就有1/3是以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用技術(shù)為紐帶聯(lián)結(jié)形成的高效生產(chǎn)模式[5,6]。近些年來(lái),農(nóng)業(yè)廢棄物在能源化、肥料化、飼料化和材料化上取得了顯著的成績(jī)。

1)能源化

農(nóng)業(yè)廢棄物是農(nóng)村能源(ruralenergy)的重要組成部分,在解決農(nóng)村能源短缺和農(nóng)村環(huán)境污染方面有重要的價(jià)值。近年來(lái),中國(guó)先后對(duì)禽畜糞便厭氧消化、農(nóng)作物秸稈熱解氣化等技術(shù)進(jìn)行了攻關(guān)研究和開(kāi)發(fā),已經(jīng)取得了一定成績(jī),生物質(zhì)能高新轉(zhuǎn)換技術(shù)不僅滿足農(nóng)民富裕后對(duì)優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求,也在鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應(yīng)用,目前農(nóng)業(yè)廢棄物能源化的方向有:高效沼氣和發(fā)電工程系統(tǒng)研究;組裝式沼氣發(fā)酵裝置及配套設(shè)備和工藝技術(shù)研究;中熱值秸稈氣化裝置和燃?xì)鈨艋夹g(shù)研究;移動(dòng)式秸稈干燥糧食工藝及成套設(shè)備研究;秸稈干發(fā)酵及其配套技術(shù)研究;秸稈直接燃燒供熱系統(tǒng)技術(shù)研究;纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇技術(shù)研究;生物質(zhì)熱解液化制備燃料油、間接液化生產(chǎn)合成柴油和副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)研究;有機(jī)垃圾混合燃燒發(fā)電技術(shù);城市垃圾填埋場(chǎng)沼氣發(fā)電技術(shù);“四位一體”模式和“能源-環(huán)境工程”技術(shù)農(nóng)業(yè)生態(tài)綜合利用模式研究等[1,8-11]。

2)肥料化

農(nóng)業(yè)廢棄物(畜禽糞便、秸稈等)和鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活垃圾的肥料化在提高土壤肥力,增加土壤有機(jī)質(zhì),改善土壤結(jié)構(gòu)等方面有其獨(dú)特的作用。近年來(lái),農(nóng)業(yè)廢棄物肥料化的主要方向有:畜禽糞便開(kāi)發(fā)研制的生態(tài)型肥料和土壤修復(fù)劑等技術(shù);不同原料好氧堆肥關(guān)鍵技術(shù)研究;高效發(fā)酵微生物篩選技術(shù)研究;以城鄉(xiāng)有機(jī)肥為原料,配以生物接種劑和其他添加劑,高效有機(jī)肥生產(chǎn)技術(shù)研究;農(nóng)業(yè)廢棄物的腐生生物高值化轉(zhuǎn)化技術(shù)研究;畜禽糞便高溫堆肥產(chǎn)品的復(fù)混肥生產(chǎn)技術(shù)研究;秸稈等植物纖維類廢棄物漚肥還田技術(shù)研究;農(nóng)作物秸稈整株還田、根茬粉碎還田技術(shù)研究[1-4,12-14]。

3)飼料化

目前,農(nóng)業(yè)廢棄物的飼料化主要分為植物纖維性廢棄物的飼料化和動(dòng)物性廢棄物的飼料化,因?yàn)檗r(nóng)業(yè)廢棄物中含有大量的蛋白質(zhì)和纖維類物質(zhì),經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)處理,便可作為飼料應(yīng)用。主要的技術(shù)有:通過(guò)微生物處理轉(zhuǎn)化技術(shù),將秸稈、木屑等植物廢棄物加工變?yōu)槲⑸锏鞍桩a(chǎn)品的技術(shù)研究;通過(guò)發(fā)酵技術(shù)對(duì)青綠秸稈處理的青儲(chǔ)飼料化研究;通過(guò)對(duì)秸稈等廢物氨化處理,改善原料適口性和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值氨化技術(shù)研究。動(dòng)物性廢棄物的飼料化主要是畜禽糞便和加工下腳料的飼料化研究,由于動(dòng)物性廢棄物的飼料化存在太多的安全隱患,不值得提倡[1,6,13,16],因此不在這里贅述。

4)材料化

利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高蛋白質(zhì)資源和纖維性材料生產(chǎn)多種生物質(zhì)材料和生產(chǎn)資料是農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的又一個(gè)拓展領(lǐng)域,有著廣闊的前景。目前的研究主要包括,利用農(nóng)業(yè)廢棄物中的高纖維性植物廢棄物生產(chǎn)紙板、人造纖維板、輕質(zhì)建材板等材料研究;通過(guò)固化、炭化技術(shù)制成活性炭技術(shù)研究;生產(chǎn)可降解餐具材料和纖維素薄膜研究;制取木糖(醇)的研究。主要應(yīng)用方法有:稻殼作為生產(chǎn)白碳黑、炭化硅陶瓷、氮化硅陶瓷的原料;秸稈、稻殼經(jīng)炭化后生產(chǎn)鋼鐵冶金行業(yè)金屬液面的新型保溫材料;麥草經(jīng)常壓水解、溶劑萃取反應(yīng)后制取糠醛;甘蔗渣、玉米渣等制取膳食纖維;利用秸稈、棉籽皮、樹(shù)枝葉等栽培食用菌;棉籽加工廢棄物清潔油污地面;棉稈皮、棉鈴殼等含有酚式羥基化學(xué)成分制成聚合陽(yáng)離子交換樹(shù)脂吸收重金屬[1,14,17,21]。

2中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的主要問(wèn)題

在中國(guó)的現(xiàn)實(shí)社會(huì)環(huán)境中,由于農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點(diǎn),人們對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的價(jià)值還存在一些消極的觀念,沒(méi)有放在整個(gè)社會(huì)循環(huán)系統(tǒng)中考慮,導(dǎo)致對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的重視程度不夠、資源總量估計(jì)不清,技術(shù)支撐不足,政策引導(dǎo)不力等的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,阻礙了農(nóng)業(yè)廢棄物資源化與生物質(zhì)能利用技術(shù)的發(fā)展、推廣和應(yīng)用[1,19]。

2.1資源總量不清

中國(guó)每年到底產(chǎn)生多少農(nóng)業(yè)廢棄物,這些廢棄物呈怎樣的分布,利用狀況如何,對(duì)環(huán)境造成多大影響,沒(méi)有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)和記錄,僅僅是根據(jù)作物和養(yǎng)殖規(guī)模估算。不同部門(mén)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)出入很大,難辯真?zhèn)?農(nóng)業(yè)廢棄物是如何處置處理的,各種消納和利用途徑比例及具體應(yīng)用情況如何,沒(méi)有量化的數(shù)據(jù),也沒(méi)有估算的標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。各地根據(jù)農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量、特點(diǎn),以及不同區(qū)域依據(jù)其地區(qū)特點(diǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r因地制宜確定的農(nóng)業(yè)廢棄物綜合利用模式有哪些,都沒(méi)有明確的數(shù)據(jù),中國(guó)的農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生量和危害停留在粗略的估算上,數(shù)據(jù)不準(zhǔn),家底不清,導(dǎo)致中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源利用的盲目性,限制了切實(shí)可行政策的制定[1,18,19]。

2.2重視程度不夠

數(shù)以幾十億t計(jì)的農(nóng)業(yè)廢棄物已經(jīng)成為中國(guó)最大的污染源和潛在資源庫(kù)。以2003年中國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生量為例,所產(chǎn)生的21億t畜禽糞便是中國(guó)固體廢棄物產(chǎn)生量的2.4倍。畜禽糞便化學(xué)耗氧量的排放量已達(dá)9118萬(wàn)t,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)中國(guó)工業(yè)廢水和生活廢水的排放量之和。如果這些廢棄物不能有效地?zé)o害化處理和轉(zhuǎn)化為資源,就是一個(gè)巨大的污染源。據(jù)國(guó)家環(huán)保局在太湖地區(qū)的調(diào)查,農(nóng)業(yè)廢棄物的污染占面源污染的60%。農(nóng)業(yè)廢棄物又是一個(gè)有巨大潛力的資源庫(kù)。若將全國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物所蘊(yùn)含的能量轉(zhuǎn)化成沼氣計(jì)算可達(dá)3111.5億m3,戶均達(dá)1275.2m3[1,2]。解決農(nóng)村的能源問(wèn)題綽綽有余。因此,農(nóng)業(yè)廢棄物是一最大的擱置資源。目前,人們對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的這種雙重性認(rèn)識(shí)不清,重視不夠[1,7]。

2.3技術(shù)裝備落后

雖然中國(guó)有農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的傳統(tǒng),但是創(chuàng)新的技術(shù)少,有自己知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)和有很好適應(yīng)性能和推廣價(jià)值的技術(shù)更少。實(shí)際上我們?cè)械膬?yōu)良傳統(tǒng)技術(shù)(堆肥技術(shù)、沼氣技術(shù))沒(méi)有大的發(fā)展,就是由于長(zhǎng)期困擾生產(chǎn)的一些問(wèn)題,比如發(fā)酵過(guò)程中的微生物篩選,沼氣的產(chǎn)氣率和設(shè)備、堆肥的設(shè)備和氮素?fù)p失沒(méi)有得到很好的解決。學(xué)習(xí)國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)又不到位,如,中國(guó)規(guī)?;B(yǎng)豬場(chǎng)廢棄物處理的設(shè)備引進(jìn)過(guò)程中,沒(méi)有很好的吸收和消化國(guó)外的整套技術(shù)。不清楚農(nóng)業(yè)廢棄物產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的主攻方向,導(dǎo)致中國(guó)的農(nóng)業(yè)廢棄物轉(zhuǎn)化產(chǎn)品品種單一、質(zhì)量差、利用率低、商品價(jià)值低,不能形成產(chǎn)業(yè)化,無(wú)論在國(guó)內(nèi)還是在國(guó)際市場(chǎng)上都沒(méi)有競(jìng)爭(zhēng)力,也就不能有效的轉(zhuǎn)化農(nóng)業(yè)廢棄物,實(shí)現(xiàn)資源化利用;同時(shí)在設(shè)備的投入上,財(cái)政的支撐和吸納社會(huì)資金的能力不足,一些很好的技術(shù)在產(chǎn)業(yè)化的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,得不到應(yīng)用和推廣,導(dǎo)致廢棄物的資源化在低水平上重復(fù)以至發(fā)展緩慢,不能適應(yīng)社會(huì)生產(chǎn)的需求[1]。

2.4政策法規(guī)缺乏

中國(guó)目前已建立了若干項(xiàng)涉及廢棄物資源化的環(huán)境政策,主要是由國(guó)家環(huán)??偩殖雠_(tái)政策,然而相關(guān)的農(nóng)業(yè)部門(mén),主要是抓“谷物、肉、蛋、奶”的生產(chǎn),并不重視農(nóng)業(yè)廢棄物這類“副產(chǎn)品”,更談不上相應(yīng)的鼓勵(lì)治理政策,即便是在食品安全受到高度重視的大背景下,農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化也沒(méi)有擺在應(yīng)有的位置,而且多頭管理也造成部門(mén)間的有關(guān)政策法規(guī)的矛盾和沖突。目前的策略基本上是采取末端治理思路去“堵絕”污染,沒(méi)有強(qiáng)調(diào)全過(guò)程的綜合治理,這樣“堵”的結(jié)果是廢棄物累積性危害的爆發(fā)。目前的政策主要是廢棄物的治理性和限制性的政策,標(biāo)準(zhǔn)和準(zhǔn)則不全面,不統(tǒng)一,有些標(biāo)準(zhǔn)要求高,缺乏監(jiān)督管理機(jī)制,只有“罰”沒(méi)有“獎(jiǎng)”,可操作性不強(qiáng),運(yùn)行成本超過(guò)相關(guān)責(zé)任人的承擔(dān)負(fù)荷,執(zhí)法人員執(zhí)行難度大,導(dǎo)致政策落實(shí)難。此外,還沒(méi)有一套完整的有關(guān)農(nóng)業(yè)廢棄物利用的專門(mén)法律或法規(guī),而且針對(duì)不同地域和不同類型的農(nóng)業(yè)廢棄物沒(méi)有相應(yīng)的廢棄物管理辦法,更談不上系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)、監(jiān)管、預(yù)測(cè)、預(yù)警體系。中國(guó)急需要制定出相關(guān)的法律和法規(guī)來(lái)規(guī)范廢棄物的資源化利用[1,7]。

3中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的發(fā)展戰(zhàn)略

3.1總體發(fā)展思路

中國(guó)在未來(lái)15~20年,農(nóng)業(yè)廢棄物的產(chǎn)生總量依然呈增加的趨勢(shì),如果不加合理的利用和處理,農(nóng)業(yè)廢棄物,尤其是畜禽養(yǎng)殖對(duì)環(huán)境的污染將更加嚴(yán)重。農(nóng)業(yè)廢棄物的處理與資源化不僅關(guān)系到資源的再利用和環(huán)境安全,而且與農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和農(nóng)村小康社會(huì)的建設(shè)緊密相關(guān)。農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的總體發(fā)展戰(zhàn)略思路是按循環(huán)經(jīng)濟(jì)理論,以人為本,由廢棄物的生態(tài)循環(huán)開(kāi)始,逐級(jí)發(fā)展到循環(huán)農(nóng)業(yè),循環(huán)社會(huì)的“三環(huán)”循環(huán)總體發(fā)展戰(zhàn)略思路:第一個(gè)“環(huán)”是從農(nóng)業(yè)本身發(fā)展的層面,按照生態(tài)循環(huán)原理,以農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用為切入點(diǎn)連接種植和養(yǎng)殖業(yè),構(gòu)建循環(huán)農(nóng)業(yè)的發(fā)展模式;第二個(gè)“環(huán)”是依據(jù)循環(huán)經(jīng)濟(jì)的原理,構(gòu)建生產(chǎn)-生活-生態(tài)-生命(人)一體化協(xié)調(diào)發(fā)展的“四位一體”農(nóng)村發(fā)展模式;第三“環(huán)”為在上述兩個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)上,形成具有循環(huán)社會(huì)特征的農(nóng)村小康社會(huì)。農(nóng)業(yè)廢棄物的合理利用和處理,主要的技術(shù)突破在以下幾個(gè)方面:生物處理和生態(tài)利用技術(shù)的結(jié)合將進(jìn)一步提高物質(zhì)、能量轉(zhuǎn)換效率,提高產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)和商品價(jià)值,降低生產(chǎn)成本;新技術(shù)、新工藝進(jìn)步,促進(jìn)生物質(zhì)能源在可再生能源結(jié)構(gòu)中所占比例;形成比較完善的生產(chǎn)體系和服務(wù)體系,保護(hù)環(huán)境和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展。

1)單項(xiàng)技術(shù)

以現(xiàn)代生物技術(shù)、信息技術(shù)和工程技術(shù)提升現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品的技術(shù)含量。比如發(fā)酵工程中微生物的篩選和高效工程菌的構(gòu)建,高效率的機(jī)械設(shè)備與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合,通過(guò)工藝和工程技術(shù)的升級(jí)和設(shè)備水平的提高,提高廢棄物無(wú)害化、資源化的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

2)技術(shù)集成

依據(jù)不同地區(qū)資源優(yōu)勢(shì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平,因地制宜利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)并與傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)技術(shù)相結(jié)合,按照“整體、協(xié)調(diào)、循環(huán)、再生”的原則,運(yùn)用系統(tǒng)工程方法,將各種技術(shù)優(yōu)化組合,構(gòu)建農(nóng)業(yè)廢棄物資源化高效利用生態(tài)模式。建立和完善農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)體系和技術(shù)保障體系。實(shí)現(xiàn)生態(tài)環(huán)境與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)兩個(gè)系統(tǒng)的良性循環(huán),達(dá)到經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會(huì)三大效益的統(tǒng)一。

3.2發(fā)展戰(zhàn)略重點(diǎn)

通過(guò)廢棄物處理與資源化技術(shù)升級(jí)和產(chǎn)品拓展,實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化產(chǎn)品的無(wú)害化、高效化、高質(zhì)化和工業(yè)化。具體有十個(gè)重點(diǎn)課題,即:農(nóng)業(yè)廢棄資源肥料生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;農(nóng)業(yè)廢棄資源飼料化技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;農(nóng)業(yè)廢棄資源新材料生產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;農(nóng)業(yè)廢棄資源生產(chǎn)生化制品技術(shù)與產(chǎn)業(yè)化;基于信息技術(shù)的廢棄物環(huán)境安全和預(yù)警體系研究與建設(shè);農(nóng)業(yè)廢棄物污染治理環(huán)境工程與生態(tài)技術(shù);用于環(huán)境污染物治理和廢棄物資源化的生物技術(shù);廢棄物處理與綜合資源化利用生態(tài)工程模式;現(xiàn)代工程技術(shù)提升廢棄資源機(jī)械設(shè)備研發(fā)與示范推廣;農(nóng)林廢棄物生物轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)研究。

4中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物資源化的對(duì)策和保證措施

通過(guò)對(duì)中國(guó)農(nóng)業(yè)廢棄物污染現(xiàn)狀和資源化技術(shù)現(xiàn)狀以及主要的瓶頸和資源潛力的分析,依據(jù)中國(guó)未來(lái)全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)和GDP翻兩番的目標(biāo)和目前面臨的“三農(nóng)”現(xiàn)狀,應(yīng)用現(xiàn)代的生物技術(shù)和工程技術(shù)提升農(nóng)業(yè)廢棄物的肥料化、能源化、飼料化和材料化水平;針對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的數(shù)量大、品質(zhì)差、危害多的特點(diǎn),提高廢棄物的利用率,消除農(nóng)業(yè)廢棄物對(duì)環(huán)境的污染,開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源,發(fā)展生物質(zhì)經(jīng)濟(jì),變廢為寶,物盡其用,需要從政策上引導(dǎo)、技術(shù)升級(jí)支撐、確保資金投入等方面,使農(nóng)業(yè)廢棄物資源化得以落實(shí)。

4.1政策引導(dǎo)

針對(duì)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化缺乏相關(guān)的政策性引導(dǎo),應(yīng)制定出廢棄物資源化的相應(yīng)政策,明確廢棄物資源化的方向是發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)和生態(tài)農(nóng)業(yè),通過(guò)制定相關(guān)法規(guī)教育和提高全民的生態(tài)環(huán)保素質(zhì),鼓勵(lì)相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)和中國(guó)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)開(kāi)發(fā),扶持相關(guān)人才的培養(yǎng),補(bǔ)充和修改相關(guān)治理政策,實(shí)行全過(guò)程管理與末端治理相結(jié)合的原則,環(huán)保部門(mén)和農(nóng)業(yè)部門(mén)相結(jié)合,政策和法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要有步驟、分階段、分區(qū)域的制定和落實(shí),標(biāo)準(zhǔn)要切實(shí)可行。

4.2技術(shù)支持

農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化要依靠技術(shù)支撐,在現(xiàn)有技術(shù)優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上,組合升級(jí),解決兩個(gè)層次和兩個(gè)升級(jí)的關(guān)鍵技術(shù)。兩個(gè)層次是農(nóng)業(yè)廢棄物集中程度比較高的養(yǎng)殖場(chǎng)等點(diǎn)源污染環(huán)境治理和資源利用技術(shù)的攻關(guān)和農(nóng)村廣大區(qū)域面源污染綜合治理和資源化利用問(wèn)題的技術(shù)攻關(guān);兩個(gè)技術(shù)升級(jí)是提高轉(zhuǎn)化效率和提高轉(zhuǎn)化產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量,將大量的污染物轉(zhuǎn)化為能源物質(zhì)和資源,消除環(huán)境污染,通過(guò)技術(shù)的升級(jí),降低運(yùn)行成本,提高效益。

4.3投入資金

投入不僅是資金的投入,還要有管理、人才等等,但是資金的投入是農(nóng)業(yè)廢棄物資源的保證,環(huán)保政策落到實(shí)處,將技術(shù)關(guān)鍵和難點(diǎn)順利攻克。相關(guān)政府單位的財(cái)政支持引導(dǎo)廢棄物資源化的方向,解決面上的污染問(wèn)題和廣大農(nóng)村的能源短缺,吸納社會(huì)資金和鼓勵(lì)企業(yè)的參與,生產(chǎn)高值化產(chǎn)品,促進(jìn)農(nóng)業(yè)廢棄物在整個(gè)社會(huì)循環(huán)圈中的流動(dòng)和循環(huán)。