岛国精品在线观看-岛国精品在线-岛国大片在线免费观看-岛国大片在线观看完整版-日本老师xxxx88免费视频-日本久久综合网

QQ截圖20140117111534.jpg
熱門關鍵詞: 廣州能源所 百度
當前位置:首頁 - 產品與技術

發展能源農業能源林業 推進海南新農村建設的重要實現途徑

文章來源:中國電力社區 | 發布日期:2006-08-09 | 作者:未知 | 點擊次數:

作者:范益民

黨的十六屆五中全會提出了建設社會主義新農村的重大歷史任務,《中共中央國務院關于推進社會主義新農村建設的若干意見》明確了推進社會主義新農村建設的政策措施。

當前,海南省農村還存在著農民實際收入水平低,持續增收難度較大,農村社會保障水平較低,公共財政面向農村投入不足,農業基礎設施和農村公益設施建設滯后,一些農村資源環境持續惡化等突出的矛盾和問題。因此,我省的新農村建設必須緊緊抓住發展農村生產力、千方百計促進農民增收這個核心問題。如何實現農民增收,還需拓寬思路,從我省實際出發,大力發展能源農業能源林業,是強化產業支撐,切實推進新農村建設的一條重要實現途徑。

一、發展能源農業能源林業,是實現可持續發展的必然要求

自上世紀70年代以來,兩次石油危機給西方國家的經濟帶來沉重打擊,人類社會面臨日益嚴重的能源和環境問題的嚴峻挑戰,迫使國際社會開始開發和利用新的、清潔的、可持續的替代能源,越來越多的國家開始實施可持續發展戰略。所謂“可持續發展”,按照聯合國環發委員會的定義,是指“能夠滿足當前發展的需要,而又不以犧牲后代人利益為代價的發展模式”。 1992年,在巴西召開的第一屆世界環境與發展大會上通過了第一份可持續發展全球行動計劃--《21世紀議程》,2002年8月在南非約翰內斯堡召開的第二屆可持續發展世界首腦會議,都倡導各國要建立可持續發展的能源系統。進入21世紀以來,世界許多國家都重新修訂了各自的能源政策,確立了以新世紀、新能源、新政策為主題的能源發展戰略。目前,全球已有50多個國家通過立法,以實行配額制度、政府定價制度、自動購買的綠色能源制度等不同方式推進可再生能源的發展。可再生能源的開發利用逐步加快,已逐漸成為化石燃料的替代能源,在能源系統中占據了一定的地位。2002年全世界消費的可再生能源近30億噸標準煤,約相當于全球一次能源消費總量的1/3。

生物質是地球上存在最廣泛的物質,包括所有動物、植物和微生物以及由這些生命體排泄和代謝的所有有機物質。生物質所蘊含的能量稱為生物質能。在各種可再生能源中,生物質能是獨特的,它貯存的是太陽能,生物質能是唯一可再生的碳源,并可轉化成常規的固態、液態和氣態燃料,是解決未來能源危機最有潛力的途徑之一。生物質能在世界能源總消費量中約占15%左右,已成為僅次于煤炭、石油、天然氣而位居世界能源消費總量第四位的能源。有專家提出,生物質能是國家重要的戰略資源。還有專家估計,生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的主要組成部分。

為了解決替代能源的供應,生物質能的開發利用受到各國的高度重視,世界上許多國家都積極推動林業和農業的功能拓展、資源利用方式的轉變,以林業資源、農業資源來生產可再生能源,發展循環林業、循環農業。日本的陽光計劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農場和巴西的酒精能源計劃等,其中生物質能源的開發利用占有相當的比重。歐洲國家都把生物質能作為優先發展的可再生能源予以高度重視。丹麥在生物質直燃發電方面成績顯著,已建立了130家秸稈發電廠,使生物質成為丹麥重要的能源。北歐的瑞典和芬蘭等國重視用廢木材發電,已形成較發達的產業。在美國,生物質能發電站有350多座總裝機容量已超過1萬兆瓦,單機容量達10-25兆瓦。巴西是世界上最早實施乙醇燃料計劃的國家,與本國支柱產業蔗糖生產相結合,逐步形成甘蔗生產-燃料酒精-乙醇汽車一個全新的產業鏈,除了滿足本國自用,巴西的燃料乙醇已大量出口。美國主要用玉米為原料生產乙醇,所耗玉米占全國玉米總產量的7-8%,燃料乙醇已占美國運輸用燃料的3%。美國新能源法案提出,今后幾年乙醇產量將再增加一倍的目標。歐洲國家正在開發利用林木質制取燃料乙醇的技術。日本從1983年開始實施燃料乙醇開發計劃,重點開發以農村廢棄物為原料直接生產乙醇的技術。在亞洲國家中,泰國也在積極地推行燃料乙醇計劃。美國能源署計劃到2010年美國生物柴油的產量要達到1200萬噸。生物柴油已成為德國第一個全國銷售的替代燃料,現在德國生物柴油生產廠已有23家,年產量140萬噸,擁有1600個生物柴油加油站。為推動替代能源產品的開發利用,許多國家都制定采取了不同的激勵政策措施或法律。歐美等一些國家的研究機構,還致力于能源植物的研究,廣泛地利用當代最先進的生物技術和基因技術,尋求以更多的草本植物、木本植物以及水生植物等生產可再生能源。

各國生物能源的發展趨勢表明,未來生物質資源將主要來自能源農業和能源林業。我國是農業大國,潛在的生物質資源非常豐富。據有關資料介紹,我國農作物播種面積約15億畝,年產生物質約7億噸,除部分作為造紙原料和畜牧飼料外,可作為燃料的生物質占到生物質總量的50%以上。此外,農產品加工廢棄物在2億噸以上,包括稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣和棉籽殼等,也是重要的生物質資源。

我國現有森林面積1.75億公頃,森林覆蓋率18.21%,具有各類林木質資源量200億噸以上。每年通過正常的灌木平茬復壯、森林撫育間伐、果樹綠籬修剪以及收集森林采伐、造材、加工剩余物等,可獲得生物質量約8—10億噸,其中可作為能源的生物量在3億噸以上。另外,全國有4600多萬公頃宜林地,還有約1億公頃不宜發展農業的廢棄土地資源,可以結合生態建設種植能源植物。今后隨著造林面積的擴大和森林覆蓋率的提高,生物質資源量將會不斷擴大。根據國家有關部門規劃和專家研究,到2020年,全國可開發生物質資源量至少可相當于15億噸標準煤,其中30%來自傳統生物質,70%由農業林業能源植物提供。

近幾年,在大力推進西部地區“送電到鄉”工程、小水電代燃料生態保護工程、農村實施以沼氣為紐帶的生態家園富民工程,不同區域農村的能源生態模式,改革農村傳統用能方式的同時,有許多地區日益重視生物質能源的開發利用,發展農村替代能源和商品能源。像東北地區、華北地區、華東地區一些秸稈資源豐富的地區,在農村推行秸稈直燃發電、秸稈氣化集中供氣和秸稈致密固化成型燃料技術,吉林、河南、安徽等省試行生物質燃料乙醇技術,河北、福建、四川、湖南等省積極發展以能源植物為原料的生物柴油的生產,西南地區幾省區大力發展麻瘋樹等能源植物的規模化種植和生物柴油的產業化開發。

《國務院關于做好建設節約型社會近期重點工作的通知》中要求“在農村大力推廣戶用沼氣和大中型養殖場沼氣工程,推廣省柴節煤灶”,“在農村地區推廣風能、太陽能利用。組織生物質能資源調查及生物質能技術示范和推廣”,“開展秸稈綜合利用,推廣秸稈氣化、固化成型、發電技術,研究提出農戶秸稈綜合利用補償措施”,“生物質能綜合利用等方面要組織開展循環經濟試點”等,為發展我國農村可再生能源指明了方向,提供了良好的政策環境。國家發改委制定的可再生能源中長期規劃提出,到2020年,我國生物質發電裝機容量達到3000萬千瓦;燃料乙醇、生物油等生物質液體燃料的產能達到1200萬噸。國家農業部、國家林業局也分別就發展能源農業、能源林業進行大規模調研,并著手制定規劃,采取多種措施從“十一五”規劃期開始推進實施。

能源農業能源林業就是有目的地生產生物質能含量大、利用價值高的農作物和林產物、利用農林業廢棄物,通過現代技術手段將蘊藏在其中的生物質能開發出來,將其轉化為可供經濟社會發展直接利用的能源。通過規模化種植和加工能源作物,有利于調整農村種植業結構,充分利用土地資源,促進土地集約化使用。通過綜合利用各種農作物秸稈、林產加工廢棄物,既可變廢為寶,生產出有用的能源產品,又極大地保護了環境。這種循環農業、循環林業的建立,將會形成新的產業鏈條,大大地推動農村工業發展,有利于農林業資源利用方式的轉變,有利于資源節約型和環境友好型農林業的建立,完全符合可持續發展的根本要求。 [NextPage]

二、海南具有發展能源農業能源林業的良好基礎條件

  近幾年來,我省在生物質能的開發利用上進行了積極地探索。先后合作建設了農墾三亞木材廠木屑氣化、1兆瓦生物質氣化發電站示范項目、馬村3萬噸生物質酒精廠,盡管有的項目后來因種種原因停產,但畢竟積累了經驗。海南正和公司在河北利用林業能源植物黃連木籽生產生物柴油,開全國生物柴油研發、生產的先河。農村大力推廣戶用沼氣工程,已建成近16萬口沼氣池及一批大中型沼氣工程,受惠農業人口近80萬。農村沼氣成為繼小水電之后我省發展最快的農村可再生能源工程,“十一五”規劃期將加快普及。

海南獨特的熱帶氣候優勢和地理區位優勢造就了生物的多樣性,特別是熱帶林業植物的多樣性。我省具有發展能源農業能源林業的良好資源條件。能源作物種類較多,在我省適宜種植的能源高產作物主要是甜高梁、甘蔗、能源甘蔗、甘薯、木薯、油莎豆等。據中國林科院熱帶林業研究所林業專家的調研,海南已發現的生物能源植物資源就有80多種,其中有開發潛力和價值的有麻瘋樹、綠玉樹、油楠、硬核、牛角瓜等。

我省還有豐富的農作物秸稈、菠蘿香蕉等果業莖稈、森林撫育間伐、橡膠林桉樹林修枝、林業加工剩余物以及隨處可見的野生芒屬植物等生物質資源,每年的資源總量可能超過千萬噸。大多未被充分利用,形成生物質資源的很大浪費。

海南具有發展能源農業能源林業的良好人力資源條件。中國熱帶農業科學院、華南熱帶農業大學、海南大學、海南師范大學、海南省農業科學院以及熱帶農業科學院熱帶生物技術研究所(熱帶作物生物技術國家重點實驗室)、海南尖峰嶺熱帶林生態系統定位研究站、海大理工學院生物技術中心、海南省林業研究所、海南省熱帶農業資源開發利用研究所等科研院所集中了一大批從事農林業栽培技術、種質資源、基因工程、生物技術、植物生態學、耐鹽植物等領域研究的專家學者,像尖峰嶺熱帶林業站、熱帶農科院品資所、橡膠所的專家已開展了多項有關能源植物資源、生物質資源的課題研究,這是我們發展能源農業能源林業的寶貴人力資源。

海南能源農業能源林業的發展問題,也受到越來越多省外專家學者的關注,近年來,已有幾位國內久負盛名的兩院院士如中國工程院沈國舫院士、歐陽平凱院士等來瓊報告,他們都呼吁海南應大力發展生物質能產業。這些專家也可以提供有力地技術智力支持。

我省在能源農業能源林業的發展完全可以大有作為,如果上千萬噸的生物質能資源我們能夠加以開發利用,同時在農林業種植結構上適當進行調整,就會逐步形成一個幾十億元增加值的農村新能源產業,將有可能給全省農民、農墾職工增加數億元的經濟收入,增強農村經濟可持續發展的實力。同時,循環農業循環林業的建立,必將有力地促進海南生態省的建設,因而發展前景廣闊。

三、發展海南能源農業能源林業的具體建議

1、發展能源農業能源林業的總體思路和重點發展領域。

發展我省能源農業能源林業的總體思路:以改革用能方式,推進農村節能、農民墾區職工增收為目標,充分利用我省優勢生物質能資源,因地制宜,大力發展農村墾區商品能源的生產,使農民墾區職工由單純的能源的消費者變成清潔商品能源的生產者,推動社會主義新農村建設。

⑴繼續大力推動農村用能方式的改革。“十一五”期間要繼續在農村大力推廣以“一池三改”為內容的戶用沼氣工程和大中型沼氣能源工程。同時在回族聚居區、不宜建設戶用沼氣的墟鎮,著力推廣新型戶用制氣爐。這種新型戶用制氣爐所產生的植物燃氣,是利用農作物秸稈、農林廢棄物和水通過氣化裝置轉化而來,每個家庭每天只需要3~5公斤植物原料,就可解決全天的生活用能,完全可以取代農村傳統的柴煤灶,替代液化氣。而且每個戶用制氣爐的投資僅七、八百元,遠低于戶用沼氣的投資額,可謂投資省、節能環保效益高。

⑵在秸稈開發利用上大做文章。國際能源機構的有關研究表明,秸稈是一種很好的清潔可再生能源,每兩噸秸稈的熱值就相當于一噸標準煤,而且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量約達1%。國內外對秸稈利用的研究,主要是集中在秸稈氣化及發電、秸稈直燃發電、秸稈致密固化成型和秸稈熱解液化生產生物燃油幾個方面。我省應積極采用先進的能源技術,重點發展秸稈氣化、秸稈固體燃料生產和秸稈發電。

①秸稈氣化是采用一種生物質熱解氣化技術,先將農作物秸稈等生物質原料切碎,在缺氧狀態下使秸稈不充分燃燒,產生大量的氫氣、甲烷和一氧化碳等可燃氣體,再將燃氣進行冷卻、除雜、去焦處理,送進儲氣柜,然后經過管網輸送給農戶供飲事用氣,秸稈氣化后的草灰可以作為鉀肥返還農田。目前國內開發的這種小型集中供氣裝置,投資僅幾十萬元,可供二、三百戶家庭用氣,1公斤秸稈可納?立方米燃氣,每立方米燃氣僅0.2元左右,一個四口之家,每天用氣5立方米,燃氣費僅1元左右,遠低于使用液化氣的價格。利用秸稈氣化集中供氣,既可以有效地替代燃煤、燃油的使用,減少石化能源的消耗,符合我國的能源發展戰略;又能有效避免秸稈隨地焚燒對大氣環境的污染,有利于環保;三是有利于提高農民收入水平,平時丟棄或焚燒的秸稈成為商品能源,給農民帶來直接收益;四是可以滿足農村居民生活對優質能源的需求,體現了農村能源供應的一種新趨勢和秸稈資源利用的新方向。近幾年,國內秸稈氣化技術日趨成熟,已進入商品化應用階段,國內已推廣建設了五百多個項目。由山東科學院能源所研發的XFL系列型秸稈氣化機組及集中供氣系統,為農村居民供應清潔生活燃料方面已經發揮了良好的作用。我省有必要在經濟實力較強的村鎮、農場也可結合新農村建設,因地制宜建設利用秸稈氣化技術的集中供氣站,以解決生活用能,也可為制糖、橡膠等加工工業提供潔凈能源供應。“十一五”期間應盡快啟動幾個秸稈氣化集中供氣示范項目。

②秸稈致密固化成型就是采用熱成型技術或常溫冷成型技術,通過成型機將秸稈、雜草、灌木枝條乃至果殼果皮等農林廢棄物壓縮成高熱值、高密度的燃料棒或顆粒,提高其單位容積的重量和熱值,方便運輸和儲藏,為城市、農村生活用能及工業用能提供基本無污染物排放的高品位清潔商品能源。固化成型燃料可廣泛用于家庭炊事、取暖(包括壁爐)、小型熱水鍋爐、熱風爐,也可用于替代燃煤發電。在歐美,針對一般居民家用的生物質顆粒燃料及配套的高效清潔燃燒取暖爐灶已非常普及。由于生物質固化成型顆粒燃料技術更容易實現大規模生產和使用,所以,在一些發達國家發展很快。

我國對秸稈致密固化成型技術進行了卓有成效的研究,遼寧能源所、河南省科學院能源所、河南大學、清華大學以及大連鑫寶生物質能有限公司、河北富潤農業科技開發有限公司等企業都研制出不同的秸稈致密固化成型技術及設備,有的設備越來越小型化、移動化,推動了固化成型顆粒燃料的規模化生產和產業化應用。河南省科學院能源所開發的秸稈冷成型燃料技術,每噸秸稈成型燃料成本僅160多元,一條年產1500噸的生產線,設備投資僅十幾萬元,年利潤超過10萬元,兩年即可收回投資。河北富潤公司的秸稈顆粒燃料成型機,其年生產能力為1000噸、2000噸、4000噸,設備投資額為13萬元~50萬元,每噸秸稈顆粒燃料的生產成本在113~130元,現行出廠價每噸300元,基本上設備投資一年多即可收回。清華大學研發的生物質常溫固化成型技術(簡稱CZSN技術),通過獨創的纖維碾切搭接技術,在常溫下把粉碎后的生物質材料壓縮成高密度成型燃料。由于不需要在加熱的條件下生產,能耗比國外同類產品降低50%,成型設備體積減少70%,綜合生產成本降低60%以上。去掉購買秸稈的原料成本,每生產1噸燃料的加工成本僅100多元,市場售價每噸385元即可保證生產、流通各環節的盈利。成型顆粒燃料已在北京市懷柔區、密云區進行試點,受到試點農戶的歡迎,北京市政府最近已做出決定在全市各區縣推廣“生物質成型燃燒技術”,盡快實現產業化。秸稈還可以通過成型、炭化后制成各種炭化燃料,其制品可廣泛應用于生活、工業、環保等領域,在國內外具有很大的市場需求。據南京盛泰炭業公司介紹,建一個年產2000噸的炭化廠,只需幾萬元的設備投資,每年可獲利10~20萬元,還可解決20~30人的就業,屬于短平快的脫貧致富的項目。

我省秸稈資源豐富,比如稻谷的秸稈量每年有150多萬噸,菠蘿種植面積已超過22萬畝,每年菠蘿園輪作更新的菠蘿莖桿葉片產量將超過50萬噸,香蕉種植面積已超過50萬畝,按一畝地產莖稈10噸,每年僅香蕉莖桿產量就超過500萬噸,預計到2010年將超過1000萬噸,目前除極少量莖稈粉碎還田外,絕大部分被廢棄。省內已有學者提出香蕉莖桿的利用問題,但到底是提取其纖維用于紡織、造紙、包裝材料好,還是用于氣化產生沼氣發電好,尚無可行的經濟技術的研究論證。鑒于菠蘿莖桿、香蕉莖桿含水量較高、不易儲存、產量大等特點,若采取必要的干燥技術和固化成型技術,在產區建設若干秸稈加工廠,就地把菠蘿莖桿、香蕉莖桿加工成顆粒燃料,則有可能為這些秸稈的利用尋求一條可行的出路,將會大大增加果農的綜合經濟效益。但這個動議是否可行,尚需進行充分地試驗和技術論證。此外,我省還有大量的森林撫育間伐、橡膠林、桉樹林修枝整形的枝杈、城市綠化樹修剪枝杈、林業加工剩余物等可以利用。所以,建議由地方財政列支專款,引進適合省情的秸稈固化顆粒燃料技術及設備,對大宗秸稈的開發利用進行專題攻關研究,取得成果后盡快實現產業化。

秸稈固化顆粒燃料不僅可以作為替代燃料,它也是一個可以大量出口創匯的創匯產品。據有關資料介紹,木質顆粒燃料在美國市場的小包裝零售價格為170美元/噸,大包裝價格約為135美元/噸;在瑞典的交貨價格為150美元/噸;散裝的木質顆粒在阿姆斯特丹的離岸價為80美元/噸。據測算,秸稈固化顆粒燃料批量生產成本不超過250元/噸,零售價格按40~50美元/噸,這樣的價格在國際市場上的是有競爭力的。如果我們能夠實現規模化生產和持續大批量的出口,將給農民增加很大收入、農林業增加綜合經濟效益,其意義不言而喻。

③秸稈發電是指將各種秸稈等生物質通過生物轉化技術、熱轉化技術和機械轉化技術后的產物再用于轉化為電能的技術。目前生物質發電技術中,較成熟的是秸稈氣化發電和秸稈直燃發電。

秸稈氣化發電是先將秸稈等生物質轉化為可燃氣,再利用可燃氣推動燃氣發電設備進行發電。氣化工藝分固定床和流化床兩大類,國外正在開發高壓流化床工藝。燃氣發電主要是采用內燃機發電系統、燃氣輪機發電系統和燃氣-蒸汽聯合循環發電系統三種方式,目前發達國家主要是研究第三種方式(即B/IGCC).這種系統發電效率比較高,但投資額也比較大。 2000年中國科學院廣州能源研究所與我省三亞木材廠合作建設的1兆瓦中型生物質氣化發電站采用的是循環流化床氣化技術,通過熱化學作用把各種生物質廢料,包括廢木料、秸桿、稻草、稻殼、甘蔗渣等轉化為可燃氣體,這些可燃氣體再經過除塵、洗焦等凈化后,送到內燃機進行發電。其關鍵技術包括生物質氣化工藝、焦油處理和氣體凈化、焦油廢水處理及其循環使用、燃氣發電和系統控制技術。單位投資為3500元/千瓦,發電成本僅為0.25-0.3元/千瓦時。該所還在福建莆田華港米業建成1兆瓦稻殼氣化發電廠,都具有良好的經濟性。針對現有生物質氣化過程焦油產出多、影響發電機組運行、易產生二次污染等問題,山東省科學院能源研究所開發了“二步法生物質氣化發電技術”,建立了200千瓦生物質氣化工程示范, 按發電負荷200千瓦計算,日耗秸稈量為7200k公斤,按全年發電7200小時,秸稈用量為2160噸。可消化4000畝地的秸稈。年發電量為140萬千瓦時,單位投資為7513元/千瓦,發電成本為0.44元/千瓦時。隨著裝機容量的提高,單位投資和發電成本還可相應地降低。國內已建成的一些示范項目證明,氣化發電是分散利用生物質能的有效手段,比較適合于我國當前的經濟水平和農村能源發展現狀。只要解決好焦油等二次污染,即具備與其他常規發電技術競爭的條件。

近年來,秸稈直燃發電在我國有了較快的發展。2004年山東單縣龍基生物發電項目開始建設,采用丹麥BWE公司的先進技術,設計規模為2.5萬千瓦,年消耗秸稈約20萬噸,年發電量達1.56億千瓦時。項目計劃投資2.2329億元,機組整組啟動定于2006年6月底前完成并移交生產。2005年12月18日和20日,中國節能投資公司投資建設的秸稈直燃發電示范項目在江蘇宿遷、句容兩市先后開工建設。兩個示范項目投資額均為3億元,項目規模為2.4萬千瓦,年秸稈消耗量約20萬噸,項目建成后年用于購買當地農民秸稈的資金近6000萬元,畝均可增收40元到50元,農民人均受益近140元。秸稈大省河北省就計劃建設20到30個生物質發電項目。國能生物發電有限公司在山東、河南、河北、安徽、新疆等省區的一批秸稈直燃發電項目先后簽約、啟動建設。位于山東省棗莊市的十里泉發電廠,總裝機容量約130萬千瓦,引進了丹麥BWE公司的技術設備,對1臺14萬千瓦機組的鍋爐(400噸/小時)燃燒器進行了秸稈混燒技術改造,已于去年12月竣工投產,標志著我國生物質發電技術取得了新的重大進展。這臺秸稈混燒發電機組年消耗秸稈10.5萬噸,可使周邊地區3萬多農戶受益,年可增加農民收入約3000多萬元。我國第一個全部采用國產設備,純燃燒秸稈發電的示范項目今年3月18日在河北省晉州市開工建設,年燃燒秸稈約17-20萬噸,發電量約為1.3億千瓦時,并能滿足100萬平方米建筑采暖要求。

以上發展動態說明,隨著可再生能源法的實施,生物質能發電已進入大發展的時期。我省也應抓住機遇,上馬秸稈發電項目,作為今后新的電源點建設的重要措施之一。根據秸稈資源的分布情況,在部分市縣和墾區適當布局建設幾個小規模的秸稈氣化發電示范項目。在秸稈資源豐富地區,建設上規模的秸稈發電廠,還應考慮今后華能海口電廠其他機組改造時,優先采用秸稈混燒技術,這樣既可減少機組裝機容量擴大后燃煤量的激增,又可減少有害氣體煙塵的排放,還可增加農民的收入,達到多贏。 [NextPage]

秸稈發電能否產業化的關鍵是有無足夠量的秸稈資源,且收集成本與收集半徑成正比,收集半徑與收集數量成正比,收集半徑過大收集成本過高,秸稈發電就很難體現出經濟性。但是如果我們能夠解決秸稈燃料的成型顆粒化,這個問題將迎刃而解。有報道說,歐美、匈牙利等國已開始大面積種植芒屬植物---芒草、“能源草”,用于與煤混合燃燒發電,因為芒草產量很高,美國從實驗田平均每公頃收獲了60噸。德國已興建了一座發電裝機為12萬千瓦的發電廠,其燃料就是芒屬植物、白楊、柳的混合物和秸稈。其實,芒草在我省到處都有分布,它根系發達,生長速度很快,一季可長3米高,割掉一茬很快又長起來,什么土地上都可生長。是值得我們重視的能源植物,應加以充分利用。我省熱作院品資所熱帶牧草研究中心從哥倫比亞引進的一種叫王草的植物,用作飼草,一年可收割10---15次,畝產鮮草一般在10噸,水肥條件好的情況下可達30噸以上,還可與桉樹林混合種植。若將這種植物用于生產顆粒燃料或與煤混合直燃發電,將是一種新的資源利用途徑,可能會比單純用作飼草有更大的經濟效益。

⑶建立生物燃料油產業。重點是發展燃料乙醇、生物柴油產業化生產和能源植物的規模化種植。

生物質是唯一可以直接轉換為生物液體燃料的可再生能源。目前,生物液體燃料燃料乙醇、生物柴油已經實現規模化生產和應用。

① 關于燃料乙醇的生產。

2005年全世界生物燃料乙醇的產量約為3000萬噸。巴西是世界上最早實施乙醇燃料計劃的國家。目前巴西所有車用汽油均添加20%~25%的燃料乙醇,并且已有大量使用純燃料乙醇的汽車。巴西發展石油替代產業,與本國支柱產業蔗糖生產相結合,逐步形成甘蔗生產-燃料酒精-乙醇汽車,一個全新的產業鏈。這些乙醇加工廠在糖價高時生產食用糖出口,在糖價低時生產燃料酒精供本國使用。現在不僅國際石油價格對巴西社會經濟影響大大減弱,農民的甘蔗種植與蔗糖生產也相對穩定。2005年,巴西燃料乙醇的產量為1200萬噸,替代了當年汽油消費量的45%,為70多萬人提供了就業機會。燃料乙醇已成為巴西保障能源安全、促進經濟發展、、增加就業的支柱產業。

美國主要以玉米為原料生產燃料乙醇,同時還積極發展以植物纖維素制取燃料乙醇的技術,2005年,美國燃料乙醇的產量也達1200萬噸。美國提出到2020年生物燃料在交通燃料中的比例達到20%。歐盟提出的目標是到2010年,生物燃料在交通燃料中的比例達到6%。瑞典更提出2020年之后,燃料乙醇全部替代石油燃料,徹底擺脫對石油的依賴。許多國家都越來越重視生物燃料的應用,今年,比爾" 蓋茨等巨富紛紛斥巨資投資燃料乙醇,形成新的投資熱潮,這表明以生物燃料逐步替代石油燃料是一個不可逆轉的發展趨勢。

我國從上世紀末開始發展生物燃料乙醇,“十五”期間,在試點的4個省燃料乙醇年產量達到102萬噸,目前已發展到9個省銷售車用乙醇燃料。但我國燃料乙醇的生產是以陳化糧為原料,生產成本難以降低,原料供應沒有保證,依賴國家財政補貼。從長遠看,必須解決原料替代問題,走非糧食原料生產乙醇燃料的路子。為擴大乙醇原料來源,國內已自主開發了以甜高粱莖稈為原料生產燃料乙醇的技術,并已在黑龍江、山東、新疆、天津、內蒙等省區進行了甜高粱種植及燃料乙醇生產試點。甜高梁是碳四(C4)作物,具有生長快、產量高、抗逆性強的特點。它的適應性也很好,比其他作物抗旱、抗澇和耐鹽堿。其光合效率(60~80毫克CO2/平方分米·小時)是大豆、甜菜、小麥等的2~3倍。在生長旺期,平均日增高12cm,在各種農作物中居于首位。甜高梁每畝產莖桿5000公斤,可產乙醇360公斤;每畝產籽粒300~450公斤,可產乙醇100公斤,兩項合計為460公斤。甜高梁莖桿含糖量為17-21%,高于甜菜和甘蔗,又是一種糖料作物。桿渣含纖維素12-18%,可作人造纖維板和造紙原料,也可用于制取生物柴油。目前國內以玉米和陳化小麥為原料生產燃料乙醇的成本為4400~4500元/噸,每生產一噸乙醇國家補貼1000多元,才能保平或微利;以甘蔗和鮮木薯為原料的成本為3300元/噸左右;而采用甜高梁生產燃料乙醇,噸產品綜合成本可下降到2800元以下。因此,專家認為,甜高粱是一種高能作物,是二十一世紀最佳的生物質能源。儋州市和農墾大嶺農場試種甜高粱已取得初步成功,證明海南完全適宜種植甜高粱。

另外,能源甘蔗、木薯、甘薯也是制取燃料乙醇的生物原料。能源甘蔗最早是美國科學家利用甘蔗和熱帶能源草本植物雜交選育而成,它的生物產量比糖料甘蔗高一倍左右,乙醇發酵量高達23~26噸/年·公頃。既可增加糖料的供應,又可促進酒精的生產。我國通過自育和引進已獲得一批能源甘蔗新品種(系),接近或超過了美國第二代能源甘蔗品種的水平,并在一些省區進行了推廣。

甘蔗是海南傳統的農產品資源之一,1985年種植面積最高達到175萬畝,近幾年徘徊在100萬畝左右,糖蔗產量300多萬噸。長期以來,甘蔗品種品質不高,良種覆蓋率低,管理粗放,畝產只有2~3噸,資源利用的經濟效益差。近些年化學合成甜味劑及進口糖的沖擊,國內出現食糖供大于求的現象,造成糖蔗售價低,農民種糖蔗的積極性不高。去年,受干旱和臺風的影響,全省蔗區單產大幅下降,整個榨季榨蔗量降到151萬噸,眾多糖廠是“無米之炊”,面對糖價日益飆升的難得機遇而望糖興嘆。而另一方面,我省糖廠已具備年加工糖蔗550萬噸、產糖65~70萬噸的能力,產能閑置嚴重,糖廠面臨生存危機。如果我們學習巴西的經驗,把糖和燃料乙醇的生產整合起來通盤規劃,實行糖醇并舉,以高產能源甘蔗更新低產甘蔗品種,則有可能從根本上改變糖蔗業所面臨的窘境,大大提高蔗農的收入。[NextPage]

我省薯類作物的種植面積達190多萬畝,薯類年產量(折糧)達40多萬噸。中國熱帶農業科學院品資所承擔的“木薯優良新品種的繁殖推廣及其產業化示范”項目,以及與海南天成公司共同實施的“華南系列木薯新品種在濱海地區規模化種植”項目,平均畝產3.5噸鮮薯,老品種和傳統技術種植畝產鮮薯只有0.5~1.5噸,開創了木薯高產和在濱海沙地種植木薯的新路。以木薯為原料生產燃料乙醇在國內早已有成熟的技術和設備,中科院廣州能源所在湛江和懷集的生產基地進行的以木薯和甘蔗生產乙醇的試驗性生產,噸燃料乙醇的生產成本不超過3000元,具有良好的經濟性。對木薯進行深加工生產燃料乙醇,有利于增加農民的收益,也是一條發展能源農業的可行措施。據悉,廣東、廣西兩省已率先啟動以甘蔗、木薯生產燃料乙醇的示范項目。

海南2004年汽油的消費量為34萬噸,未來隨著人民生活的進一步提高,私家車的增長速度還將加快。僅以目前的消費量計,按普通汽油添加10%的燃料乙醇,每年需要燃料乙醇5萬噸,我省完全可以自己解決,這就能每年少調入5萬噸燃油。國家發改委近期已提出要求我省建立5~10萬噸燃料乙醇示范項目,國內已有不少企業看好海南發展燃料乙醇的前景,愿意來瓊合作投資建廠。為此,我省應盡快組織對燃料乙醇生產的研究,研究大力發展能源甘蔗、甜高粱的生產與食糖、燃料乙醇的生產如何有機結合、產業種植結構如何合理調整、資源利用效率如何提高、如何大力發展能源農業,促進農民增收的問題,在此基礎上“十一五”期間盡快建立起示范性項目,“十二五”期間全面規劃布局燃料乙醇的生產,形成燃料乙醇的規模化生產,推動我省汽油逐步實現燃料乙醇化。

②關于生物柴油的生產。

生物柴油是一種用可再生植物油加工制取的新型燃料油。由于生物柴油具有環保性、可再生性和使用方便等突出優點,其制備過程本身就是一種凈化環境的過程,與傳統柴油相比,使用生物柴油可使空氣毒性降低90%。因此,生物柴油的研發受到了世界許多國家的高度重視,具有廣闊的發展前景。2005年世界生物柴油的總產量約220萬噸。

目前,生物柴油的生產在技術上已經基本成熟,主要生產工藝分為化學法、生物酶法和超臨界法。生物柴油生產的主要問題是成本高,制備成本的75%是原料成本。因此,采用廉價原料及提高轉化率,從而降低成本是生物柴油能否實用化的關鍵。生產生物柴油的原料,美國以大豆為主,德國和其他歐盟國家以油菜籽為主,而日本則以消耗食用油所產生的廢油為主要原料。我國則重點研究以可再生的含油能源植物為原料來制備生物柴油。

據國家林業局的資料,目前,我國已查明的油料植物有151科697屬1554種,其中種子含油量在40%以上的植物就有154個種。分布廣,適應性強,可用作建立規模化生物質燃料油原料基地的喬灌木樹種有30多種,如漆樹科的黃連木,無患子科的文冠果,大戟科的續隨子、麻瘋樹,山茱萸科的光皮樹等,這是我國發展林木生物質能源產業的資源基礎。河北、福建、四川、貴州等省利用木本植物黃連木、麻瘋樹、草本油料作物油莎豆等生產生物柴油已進入產業化實施階段。

我省有豐富的能源植物資源,像油棕、椰子樹、油楠、橡膠樹籽、綠玉樹、麻瘋樹、硬核、牛角瓜等都是生產生物柴油的優質資源。但能提供用于規模化生產生物油的品種卻并不多,這正是當年正和公司移師河北去開發黃連木原料基地的原因。我省要實現生物柴油的產業化,必須首先解決原料生產的規模化問題。而一旦實現了原料生產的規模化,最直接的效益就是農民、林業職工的大面積增收;隨著生物柴油的生產,也必然帶來地方財政的增收、就業崗位的增加;生物柴油的普遍使用,必將極大地改善運輸工具尾氣排放質量,促進生態環境狀況。據貴州的數據,麻瘋樹果實含油率在35~50%,最高的達60%,按傳統工藝3噸麻瘋果可產1噸原油,經加工轉化后,1噸原油可產0.98噸生物柴油。每畝地平均可產麻瘋樹干果650公斤,可提取加工出150~180公斤燃料油。據四川長江造林局的數據,種植麻瘋樹每畝每年可產100公斤樹葉(麻瘋樹葉是制藥原料)、500公斤麻瘋果,按每公斤樹葉0.5元、每公斤麻瘋果1.2元計算,每畝年收入675元,一個農戶種植20畝麻瘋樹,每年的收入可達13500元。一個地區種植麻瘋樹100萬畝,每年可收獲麻瘋果50萬噸,可產生物柴油16萬噸、生物農藥2萬噸、生物肥料2.5萬噸、生物蛋白粉10萬噸、活性炭10萬噸,綜合總產值可達22億元。這個產業鏈的形成,又將增加大量的就業和財政的增收。麻瘋果項目對于印度而言具有非同一般的意義,2003年8月14日,印度總理在獨立日紀念會上稱,“如果我們能啟動從植物中生產生物柴油的麻瘋果計劃,那么就可能為3600萬人提供就業,3300公頃貧瘠干旱的土地就可以開墾成油田。”因而麻瘋果在印度被稱為是“希望果”。據湖南的資料,該省正在實施以油莎豆為原料年產20萬噸生物柴油項目,湖南省林科院培育的天源3號油莎豆畝產可達800公斤以上,按每畝年收益1000元計算,常德市正在推廣種植200萬畝油莎豆,每年將給該市增加20億元的農業產值,給農民帶來12億元的純收入。而生物柴油項目達產后,可年產生物柴油20萬噸、甘油等副產品2萬噸,年銷售收入10.2億元,實現工業產值10.5億元,工業增加值4.74億元,上繳稅費5080萬元,凈利潤37157萬元。這就是他們重視生物柴油產業的動因。

可能有人會提出,海南就這么大,地就這么多,能源植物到哪里去種?我們只能在現有土地資源上、土地后備資源上做文章。一是科學調整農業、林業種植業結構,提高投入產出的效益;二是充分利用沙荒地、沿海灘涂鹽堿地、采礦復墾地、山坡地、山前臺地等邊際性土地,提高土地的利用率;三是因地制宜發展能源植物與常規林木的套種;四是開發新的資源空間,如高含油海洋工程微藻、餐飲業地溝油的充分回收利用。關鍵是要充分調動起數百萬農民、農墾職工發展能源農業、能源林業的積極性。

2004年全省柴油消費54萬噸,按照添加20%計,近期有10萬噸生物柴油就可基本滿足生物柴油化的要求。只要我們整合好社會資源,動員社會的積極參與,土地資源問題、種植的規模化問題、種質資源的培育優化問題等都可以迎刃而解。

2、產業政策建議

①增強發展可再生能源的緊迫感。雖然我省能源消費結構的優質化程度高于全國,但我省一次能源的的生產量太小,一次能源的供應長期以來主要靠省外調入,能源供應的成本已經越來越高。以海口電廠為例,2005年發電量40億千瓦時比2000年的19億千瓦時提高了1倍多,但2000年盈利1.66億元,到2005年變成虧損2300萬元。因為同期發電燃料成本已經由每個千瓦時0.14元激增到0.21元,發電總成本達0.36元/千瓦時已經高于上網電價。隨著國家對電煤價格的放開,成本增高的趨勢將難以遏制。今后我省經濟的加速發展,對二次能源電力的需求更大,但新的電源點的建設規劃考慮的還是發展煤電、天然氣電和核電,而可再生能源的發展并沒有真正擺上應有的位置。省內外有一些院士、專家學者紛紛疾呼海南應該大力發展可再生能源、生物質能源,但似乎并未引起社會足夠的重視。海南是有國內不可多得的油氣資源,但不能以此為由忽視可再生能源的發展,不被人們看得起的生物質資源一旦充分開發利用起來,同樣可以成為經濟發展的強大推動力,同樣可以做成幾十億元的大產業。我省的能源發展戰略必須要有根本性的轉變。發展生物質能,走替代能源之路,應成為今后能源建設、新農村建設的重要內容。

②抓緊進行能源植物資源的調查。我省雖然能源植物資源豐富,種類繁多,但大多屬于野生生長,其分布情況、資源總量、經濟價值等并不很清楚。所以,有必要對全省野生能源植物種類、資源總量、秸稈資源的總量和可利用量等進行一次大規模詳盡地調查,以便確定有開發利用價值和發展潛力的生物能源物種、秸稈資源品種。

③做好我省能源農業能源林業的發展規劃。在充分調查的基礎上,制定出全省能源農業培育發展規劃和能源林業培育發展規劃。生物質能源的開發利用是一個資源培育、生產加工和綜合利用的系統工程,規劃必須站在新的高度上,以可持續發展的觀點、循環經濟的觀點、千方百計為農民增收的觀點對生物能源產業進行系統的、科學的規劃。要根據不同地區農林業發展水平和條件,科學規劃出能源農業能源林業的發展區域,不同區域的發展重點,從實際出發,因地制宜,穩步推進發展,不可一哄而上。

④因地制宜進行農業、林業種植結構的調整。發展生物質能源,不可能完全靠新增土地資源,應千方百計充分利用好邊際土地資源,像海邊沙灘地可以種植綠玉樹、牛角瓜、木薯、油莎豆等,沿海臺地、礦業復墾區、山坡地可大力發展油楠、麻瘋樹等,一些生產力低下的次生灌叢、草坡地可更新種植能源植物,能夠適宜間復套種的林地可以套種適宜的能源植物,提高土地資源利用效率。品質嚴重退化的糖蔗應研究以高產的能源甘蔗新品種、甜高粱替代,對產果率低下的油棕應引進優質高產品種進行品種更新,沿海地區的鹽堿地可種植耐鹽植物如海濱錦葵、牛角瓜等,逐步進行種植結構的優化調整。

⑤種質資源的優化培育、種苗基地的建設,推動能源植物的規模化種植。充分利用我省農林業教學科研機構的人才資源優勢,運用遺傳基因工程、生物技術等高技術手段,對適宜我省發展的優勢能源植物如麻瘋樹、油楠、綠玉樹等進行種質資源的優化培育,建立起種質資源庫。研究出科學的栽培管理技術,在此基礎上,建設一批高產種苗基地,為各市縣、農場規模化種植提供充足的優質種苗,提供栽培管理上的技術指導服務。

⑥建立健全生物質能源開發的運作機制,抓好各個領域的示范項目。生物質能源的產業化、規模化離不開政府的支持幫助,但也不能由各級政府一手包辦,也不僅僅是農業、林業部門的事,必須充分動員社會各方面共同參與,尤其是要充分調動數百萬農民、農墾職工的積極性。要采取產、學、研相結合、公司+科研機構+農民、股份公司(合作社)+農民的方式運作項目開發。引入國內大型可再生能源投資機構和開發企業參與項目開發。秸稈氣化、秸稈固化致密成型、秸稈氣化發電、生物燃料油的開發都應先進行試點示范,取得經驗后逐步加以推廣。

⑦制定鼓勵能源農業能源林業發展的地方規章政策。為貫徹落實可再生能源法,相關的實施細則將陸續頒布,國家財政部、農業部、國家林業局也將制定出臺推動支持發展能源農業能源林業的政策措施,我省有必要在認真貫徹的同時,制定出臺適合省情的地方法規和具體政策措施,以支持鼓勵社會資源參與能源農業能源林業的建設。逐步培育、壯大生物能源產業,使之成為我省新的經濟增長點,促進社會主義新農村的建設,促進農民增收的長效機制逐步建立。

⑧積極爭取國際合6,建立多渠道融資機制。發展能源農業能源林業,離不開強大資金的支持。我省一方面要積極主動爭取中央財政對農村能源建設事業的專項資金支持、對生物質能產業化專項的資金支持,另一方面,要適當加大省市縣地方財政對可再生能源發展的支持力度,建立專項資金制度。第三,要積極爭取國際社會對中國可再生能源發展的資金支持,爭取國際合作。我們許多可再生能源能源項目都有可能贏得國際的參與,關鍵是在于我們如何去工作,比如,國際清潔發展機制就有許多國際資金尋找投資項目,像林業碳匯項目、有害氣體的減排項目等。湖南省、云、貴、川三省的生物柴油項目都已獲得發達國家的合作和技術、資金的支持,這些經驗應值得我省很好地學習借鑒。 (2006年4月)(作者系海南金石經濟發展公司總經理)

(原載《建筑與自然能源》2006年第6期)

分享到:
相關文章
中國新能源網版權及免責聲明:
1、凡本網注明"來源:中國新能源網" 的所有作品,版權均屬于中國新能源網,未經本網授權,任何單位及個人不得轉載、摘編或以其它方式使用上述作品。已經本網授權使用作品的,應在授權范圍內使用,并注明"來源:中國新能 源網"。違反上述聲明者,本網將追究其相關法律責任。
2、凡本網注明 "來源:XXX(非中國新能源網)" 的作品,均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責。
綜合動態 更多