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[关键词]生物质能源;秸秆气;沼气池;经济效益
[中图分类号]F323.2 [文献标识码]A [文章编号]1005-6432(2011)28-0155-02
我国正处于工业化和城镇化高速发展时期,能源需求仍处于快速增长阶段。据有关数据显示,2010年我国能源消费结构中,煤炭占到了69.5%,非化石能源仅占7%左右。以煤为主的能源生产和消费结构在低碳时代已越来越显示出其不可持续性,发展低碳、清洁、高效的非化石能源已引起世界各国的广泛关注。
生物质气化技术是一种生物质热解气化技术,是将农作物秸秆作为主要原料,在缺氧状态下使秸秆不充分燃烧,产生大量的氢气、甲烷和一氧化碳等可燃气体,再将燃气进行冷却、除杂、去焦处理,送进储气柜,然后经过管网输给农户。秸秆热值约为15000千焦/千克,相当于民用煤炭的70%,且其平均含硫量只有3.8‰,而煤的平均含硫量约达10‰。
生物质能以其清洁性和可再生性在我国农村得到广泛使用。与使用煤炭相比,按煤炭市场均价500元计算,农村每户使用煤炭一个月的消耗大约是30元,而使用秸秆气,有玉米等原料的家庭不需要花费,没有原料的家庭每月只需交9元的使用费,对老百姓是实实在在的实惠。而生产剩余的木炭市场价格达到1800多元,每年剩余的木炭经过加工对外销售,还可以为民谋得利益。因此无论从经济上还是环境上,秸秆气化工程都是利国利民的工程。
山西阳城县西河乡秸秆气化和沼气池工程通过近几年的建设,取得了明显的效果。为了对这项技术及使用有更全面的了解,课题组于2010年7~8月走访了山西阳城县西河乡,重点对A村的秸秆气化利用情况进行了调研。本论文对山西省农村使用秸秆气和沼气的现状和问题进行分析,并提出我国农村发展生物质能源的措施建议,以期对我国发展生物质能源提供一些参考。
1 山西阳城县西河乡生物质能农村发展现状
西河乡位于山西省阳城县,其秸秆气化工程经过几年的建设,取得了较好效果。西河乡的特点是村落分布不均、人口居住分散,主要形成了人口居住较集中。近年来,A村通过建造秸秆气化站集中供气,取得了良好的经济效益和社会效益。
秸秆气化站的修建成本相对较高。一是秸秆气化站需要一定的装备和设施,二是秸秆气不能以液态形式输送,必须铺设管道。二者费用下来使得秸秆气化站成本大大提高,A村引进了国家先进的秸秆气转化装置,并花费几十万元铺设村里秸秆气输送管道,把秸秆气化站的秸秆气送到家家户户,修建秸秆气化站总投资200多万元。
秸秆气化站的加工主要有两种:一种是把玉米芯等原料通过机器直接进行加工,产出秸秆气;另一种是把农村的树枝木柴收集起来,通过特定的机器设备粉成碎末,再经过定型做成碳棒,在碳棒加工的时候会产生一种废气,剩下的是木炭,木炭是一种吸附材料。最后通过过滤装置将秸秆气过滤,得到纯净的气体,并且储存于相应的设备中。
由于当地的作物是以玉米和高粱为主,所以气化站每年收购农民的玉米残物等作物残料,然后将生产出的秸秆气输送给村民使用。没有作物的村民每天只需缴纳0.3元即可用上秸秆气。这种物质循环利用的模式,使农村的作物残料得到了有效利用,避免了由于焚烧而造成的环境污染。
2 经济效益分析
(1)农民使用秸秆气费用分析。农户炊事如果完全依赖于秸秆气,一天用气约5立方米,燃气价格0.25元/立方米,假设有400户,共计用气2000立方米,则秸秆气化站日产值Q=2000×0.25=500元,农民每日每户花费1.25元,月费用37.5元。与使用煤炭相比,按每户每月用煤0.5吨、煤炭价格500元/吨计算,则每月用煤花费约250元。所以,使用秸秆气每户农民每月可以节省212.5元。
(2)秸秆气化站成本收益分析。成本为:可变成本2574元/月,其中,原料120元/月,电费54元/月,人工1500元/月(3人),日常维护600元/月,日常管理300元/月;固定成本3800元/月(设备48万元,设备折旧年限10年,按财政部规定固定资产净值按固定资产原值的5%确定,平均年限法计算得)。则秸秆气化站每月成本6374元,实际产值15000元/月(如上文所述,秸秆气化站日产值500元),共收益8626元/月。
综上,秸秆气化方案可以使农民每户每月节省212.5元/月•户,而秸秆气化站月赢利近9000元,是一个利国利民的工程。
3 生物质能利用中存在的主要问题
我国作为一个农业大国,每年的粮食产量呈递增速度增长,所以生物质能对于解决农作物残料和环境污染问题具有重要意义,但是这项技术在未来的推广使用仍然存在不少问题。
(1)规模生产易造成原料短缺。秸秆气规模生产的副产品对秸秆气化站而言经济利益十分可观,因此一旦将此项目商业化,容易造成原料木柴的短缺,继而给农村的绿化带来威胁,从而使节能工程变成耗材工程。
(2)持续性评价。生物质能秸秆气的使用不当会产生环境和社会问题。如秸秆气原料的利用可能会造成土壤肥力逐渐降低、土壤质量不断退化,从而对农田产生不利影响。而对于社会问题,则需要在开发的同时及时发现和解决。
(3)开发力度。我国在生物质能技术开发方面已经取得一系列成果,但将其市场化还需要加大研究力度。同时我国地区性差异也要求对不同地区采取不同的生物质能开发策略。
(4)修建秸秆气化站的成本较高。修建一个秸秆气化站需要200多万,如果村落不集中,管道铺设费用还会增加,目前秸秆气化较适合于经济能力强的村。进一步降低秸秆气的利用成本是此项技术推广的关键。
(5)部分农民难以改变传统的生活习惯。农民习惯了以煤炭为燃料的生活方式,由于不理解生物质能源的生态效益和经济效益,部分农民无法接受这一改变,仍需要加大生物质能源的宣传力度。
4 对策建议
(1)将生物质能源的生产与种植业、养殖业、工业相结合。目前农村秸秆气生产是以农作物作为主要原料,建议将秸秆气化站与种植业、养殖业、工业废水、垃圾的处理相结合,以解决原料短缺的问题。一是种植业和养殖业中包含了大量的秸秆气生产原料,与秸秆气化站相结合,将会部分解决原料供应不足的问题。二是由于工业废水、生活用垃圾都是富含碳的有机物,可以模仿沼气的生产,将工业能源二次利用,政府可将其制度化,从而使环境和企业达到双赢。
(2)因地制宜,多策出击。结合不同地域优势给予一定的政策和资金支持。秸秆气化站在农村的利用处于博弈的状态。农村非常适合发展秸秆气和沼气池,但又面临着修建秸秆气站和沼气池的大量的资金需求。决策时就需要充分考虑成本和效益间的关系。除考虑地理人口上的分布特点,更需要将整体进行划分,跨越村落之别,因地制宜地发展秸秆气和沼气。
(3)加大政策扶植力度。使用秸秆气和沼气能够给农民带来真正的实惠,但有些农户因为不愿意出钱购买秸秆气气表和沼气炉,所以并非所有居民都用上了沼气灶,造成了秸秆气的浪费。因此建议政府给予一定的财政扶植,如对困难家庭进行生活补助,免收其原料费等。
(4)形成可持续的经济发展模式。为避免农村因推广和发展生物质能源而造成的生态破坏和环境污染,建议政府统筹考虑全面规划,形成循环经济的发展模式,使农村、农民和企业三者的利益都得到有效保障。
5 结 论
生物质能具有清洁、安全、可持续等特点,开发和利用生物质能,符合可持续的科学发展观和循环经济理念。针对低碳和减排的双重约束,生物质能源的开发和利用,虽然会遇到一些困难,但利大于弊。发展生物质能源,既是实行能源战略多元化、解决我国能源问题的有效途径,也是解决农村劳动力就业、促进农民增收的重要渠道。
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1 生物质固体成型燃料
农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内,且堆积密度较低,这给收集、运输、储藏和应用带来了一定的困难。在一定温度和压力作用下,将秸秆压缩成棒状、块状或颗粒状等成型燃料,提高其运输和贮存能力,改善秸秆燃烧性能,提高利用效率,不仅可以用于家庭炊事、取暖,也可以作为工业锅炉和电厂的燃料替代煤、天然气、燃料油等化石能源。
2 不同类型的生物质固体成型燃料
3 生物固体成型燃料的特点
生物质固体成型燃料是生物质能开发利用技术的发展方向之一,可为农村居民和城镇用户提供优质能源,近年来越来越受到人们的广泛关注。其体积缩小6~8倍,密度约为1.1~1.4吨/m3;能源密度相当于中质烟煤:使用时火力持久,炉膛温度高,燃烧特性明显得到了改善。
二 国外生物质固体成型燃料发展现状
1 国内外发展现状
目前,国外生物质能固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟,相关标准体系也比较完善,形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用整个产业链的成熟体系和模式。
2 生物质固体成型设备
3 热利用设备
4 发展现状
2005年,世界生物质固体成型燃料产量已经超过了420万吨,其中美洲地区110万吨,欧洲地区300万吨。预计2007年将总产量超过500万t。欧洲现有生物质固体燃料成型厂70余个。仅瑞典就有生物质颗粒加工厂10余
家,单个企业的年生产能力达到了20多万吨。国外生物质固体成型燃料技术及设备的研发已经趋于成熟,相关标准体系也比较完善,形成了从原料收集、预处理到生物质固体成型燃料生产、配送、应用的产业链成熟体系和模式。
5 欧盟标准-CEN/TC335固体生物质燃料
欧盟固体生物质燃料标准化工作始于2000年。按照欧盟的要求,由欧盟标准化委员会(cEN)组织生物质固体燃料研讨会,识别并挑选了一系列需要建立的固体生物质燃料技术规范。欧盟标准化委员会准备了30个技术规范,分为术语;规格、分类和质量保证;取样和样品准备,物理(或机械)试验;化学试验等5个方面。技术规范的初始有效期限制为3年,在2年以后CEN成员国需要提交对标准的意见,特别是可否转成欧盟标准。(表2)
三 我国发展生物质固体成型燃料的有力条件
1 国内发展现状
我国生物质固体成型技术的研究开发已有二十多年的历史,20世纪90年代主要集中在螺旋挤压成型机上,但存在着成型筒及螺旋轴磨损严重、寿命较短、电耗大、成型工艺过于简单等缺点,导致综合生产成本较高,发展停滞不前。进入2000年以来,生物质固体成型技术得到明显的进展,成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模。
2 形成了良好的政策法规环境
国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用意见的通知》中指出“结合乡村环境整治,积极利用
秸秆生物气化(沼气)、热解气化、固化成型及炭化等发展生物质能,逐步改善农村能源结构。”财政部出台了《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》,采取综合性补助方式,支持从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的企业收集秸秆、生产秸秆能源产品并向市场推广。
3 核心技术趋于成熟
目前,我国秸秆固体成型的关键技术已取得突破,特别是模辊挤压式颗粒成型技术,已经达到国际同类产品先进水平,有效地解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重、寿命短等问题,并已实行商业化。全国秸秆固体成型设备的生产和应用已初步形成了一定的规模,固体成型燃料的年产量约20万吨,主要以锯末和秸秆为原料,用于农村居民生活用能、锅炉燃料和发电等。生物质炉具的开发也取得一定的进展,开放了秸秆固体成型燃料炊事炉、炊事取暖两用炉、工业锅炉等专用炉具。
(1)不同的成型技术(图5、6、7)
(3)生物质固体成型燃料示范工程案例
示范地点:北京大兴区:建设规模:年产20000吨固体成型燃料,包括:颗粒燃料生产线1条,年产10000吨:压块燃料生产线1条,年产10000吨;原料类型:各种农作物秸秆、木屑、花生壳等。
工艺技术路线:(如8所示)
执行情况:已完成秸秆固体成型设备的研究设计,形成了具有自主知识产权的成型机,产品如图9、10、11、12所示。
2008年5月通过农业部科教司组织的鉴定,鉴定结论:技术为国内领先,主要技术经济指标居国际先进水平。
(4)生物质固体成型燃料炉
根据用途的不同,生物质固体成型燃料炉具可分为炊事炉、采暖炉和炊事采暖两用炉;根据使用燃料的规格不同,可分为颗粒炉(图13)和棒状炉;根据进料方式的不同,可分为自动进料炉和手动炉;根据燃烧方式的不同,可分为燃烧炉、半气化炉(图14)和气化炉。
(5)拟引进国外先进技术
引进了瑞典Gordic Environment AB公司的pellx生物质固体成型燃料高效燃烧器。(图15)
热输出:10~25kW;
燃烧效率:大约90%;
功率消耗:大约40W
(6)我国生物质固体成型燃料标准体系(图16)
(7)近期拟(已)制订计划(表4)
4 秸秆收储运模式初步建立
农作物秸秆通常松散地分散在大面积范围内。收购组织面广量大,涉及到千家万户,这给秸秆能源化利用带来了困难。经过探索和尝试,各地因地制宜,形成了“农户+秸秆经纪人+企业”、“农户+企业+政府”等各具特色的秸秆收储运模式。(图17)
需求分析:
生物质固体成型燃料适用于农村居民炊事和采暖用能,大中城市工业锅炉、发电和热电联产等。生物质固体成型燃料可为农村家庭提供室内取暖燃料,未来发展潜力巨大;随着国家节能减排政策的实施,大中城市取缔燃煤的工业锅炉将成为必然,将燃煤锅炉改造为燃生物质固体成型燃料锅炉则是一个可行的选择;木质颗粒燃料具有燃烧效率高、自动化程度高、清洁卫生等优点,适合于别墅壁炉等高端人群的冬季采暖,也是未来一个应用方向。
四 发展前景与展望
《可再生能源中长期发展规划》中明确提出“重点发展生物质固体成型燃料”到2010年,生物质固体成型燃料年利用量达到100万吨;到2020年,生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨。(图18)
效益分析:
拉动内需。建设1处年产3000吨秸秆固体成型燃料的示范点,需投资180万元,需要水泥100吨、砖30万块、沙子170吨、钢材70吨。
增加就业。建设秸秆固体成型燃料示范点可引导农村劳动力就地就近就业,每条生产线需要操作工30人,均来自当地农民,按照1000元/月计算,年人均收入可达1.2万元。同时,从秸秆的收集、储存和运输整个收购环节,可以间接带动当地的一部分劳动力参与到这个行业中来。按照每年收购12000吨原料计,可以吸收至少200人参与该行业。
新能源的是相对传统能源(也称为常规能源,如煤炭、石油和天然气等长期广泛使用、技术上较成熟的能源)来说的,指以新技术为基础,已经开发但尚未大规模使用,或正在研究实验尚需进一步开发的能源,主要包括太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等。2009年6月1日,国家能源局召开的新能源发展规划会上,对新能源进行了明确界定,除上述普遍达成共识的新能源外,还把对传统能源进行技术变革形成的新的能源也纳入新能源的范畴,包括煤炭的清洁高效使用、车用新型燃料以及智能电网等。
新能源产业是指包括新能源技术和产品的科研、实验、推广、应用及其生产、经营活动等,是将太阳能、地热能、风能、海洋能、生物质能和核聚变能等非传统能源实现产业化的一种高新技术产业。简单说,新能源产业就是指包括新能源开发利用技术在内,一切与新能源有关的技术在内的一切与新能源有关的技术与生产经营活动。
新能源产业发展背景和江西省新能源产业发展现状
新能源产业是朝阳产业。有关资料表明,按照目前的能源消耗方式预测,在2020年中国将需要一次能源32亿吨标准煤以上,能源消费比2000年增长2.5倍多。如果不采取可持续发展的能源战略,在不久的将来,能源的开采、转换和利用对环境、公众身体健康、全球气候变化、经济发展、国家能源安全等方面都会产生巨大的影响。解决能源危机的根本出路在于一是提高能源使用效率、降低能耗,二是开发利用新能源特别是可再生能源。
江西省的新能源产业起步相对其他省份来说不算太早,但近年来江西省新能源产业的发展势头相当迅猛。值得一提的是,江西省“十二五”规划建议中明确提出江西要超常规发展战略性新兴产业,第一项就是要重点发展新能源产业。而且在2010年7月12号的《江西工业三年强攻规划纲要》中,新能源产业再一次确定为江西省重点培养和加快发展的战略性新兴产业。
当前,在中央政府和省、市各级政府的大力扶持下,江西省新能源产业正迎来了发展的春天。已经取得了可喜的具体成果,江西正形成了包括光伏产业、新能源汽车产业等为骨干的新能源产业群。
在江西的整个能源产业中,新能源产业正逐步茁壮成长,目前在风能、光伏能、生物质能等方面取得了一定成绩。特别是在光伏能方面,到2011年11月12日为止,投产光伏产业的企业达73家,其中包括赛维等光伏巨头。江西正在加快打造光伏产业基地。
年产值是衡量一个产业发展水平的重要指标。随着江西省新能源产业的不断发展壮大,其年产值不断增加,2006年江西省新能源产业产值为108.34亿元,2007年增加到119.02亿元,之后不断增加,分别为2008年148.77亿元、2009年154.53亿元和2010年的177.05亿元。
衡量一个产业发展水平还有一项非常重要的指标,那就是其在行业内所占的比重。尽管江西省整个能源产业正快速发展中,但江西省新能源产业在整个能源产业中保持了比较稳定的比重。在2006年,江西省新能源产业占能源产业的比重为16.5%,2007年这个比重为12.8%,之后依此为2008年占13.0%、2009年占12.9%和2010年占13.9%。而且可以期待其比重随着新能源产业的不断壮大还会进一步提高。
另外,随着江西省新能源产业的不断发展,尽管GDP也保持快速增长,但是它的年产值在整个GDP当中仍然保持着相对稳定的比重。
[关键词]石油危机;粮食危机;能源;生物质能源;林业
中图分类号:F426.2 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)01-0200-01
林业生物质能源把太阳能转化为化学能后固定和贮藏在林业生物质体内的能量。它是太阳能的一种表现形式,是一种可再生能源。目前,林业生物质能源可分为传统的薪炭材、固体成型燃料、液体燃料(燃料乙醇、生物柴油等)、气体燃料(沼气、氢气和生物质可燃气)、生物质发电、生物质供热、供气及热电联产。由于林业生物质能源具有可再生性、可储存性、可替代性,分布广泛、资源丰富,二氧化碳及有害气体排放较少、环境友好等优点,林业生物质能源产业发展潜力巨大。但是,由于认识不足、政策支持力度不够、技术不够成熟、成本较高、资源供应不稳定等原因,林业生物质能源产业发展比较缓慢。如何促进林业生物质能源产业可持续发展,是摆在政府、企业和科技工作者面前的一项重要课题。经过认真思考和研宄,推进林业生物质能源产业可持续发展应采取如下对策和措施。
一、生物质能源发展的背景
石油价格飙升,并且需求不断增加,导致成本在增加纽约商品期货交易所石油期货价格从2002年20多美元一桶已经上升到最近的100美元一桶,达到了历史的最高限,严重抑制了世界经济的发展。并且,全球化石能源的枯竭是不可避免的,全球石油探明储量可供生产40多年,天然气和煤炭则分别可以供应65年和155年。世界已经面临着前所未有的能源短缺。因此,很多国家将能源的发展方向投向了生物质能源等可再生能源,如欧盟、美国、加拿大国家都制定了自己的生物质能源发展计划。这里要提到巴西,其从甘蔗中提取的生物柴油不仅满足国内相应的需要,还计划出口到其他国家。
石油消费增加迅速,社会和企业成本加大随着中国经济的发展,中国已经开始步入”轮子上的国家”时代,即进入汽车大规模走进百姓家的时代,而汽车的急剧增加导致石油消费的增加;同时,中国已经成为”世界工厂”,生产了世界上主要的工
I和生活用品,使用了大量的化石产品,从而直接导致进口石油在增加,目前中国已经成为仅次于美国的世界第二大石油进口国。据国家海关总署统计,2007年进口原油达到了1.63亿t,进口成品油3380万t,石油依存度接近50%。而国际油价的上涨增加了中国企业的成本,从而影响了中国经济的发展。此外,过于依赖石油进口对于我国的能源安全造成了一定的威胁。
二、我国林业生物质能源发展的现状分析
目前,我国林业生物质能源资源主要包括林业剩余物和油料植物。林业生物质能源有着巨大的优势和潜力。据估测,我国林业剩余物资源量约2亿t标准煤,相当于目前我国化石能源消耗量的1/10。而小桐子(麻疯树)、油菜籽、蓖麻、漆树、黄连木和甜高粱等油料植物和能源作物潜在种植面积可满足年产5000万t生物液体燃料的原料需求。
到目前为止,中国很多省份已经建立了生物质能源林。林业生物质能源的转化技术很多,主要包括:第一,热化学转换法。这是用于获得木炭、焦油加工的方法不同,分为高温干馏、热解、生物质液化等方法。第二,生物化学转换法。主要林业废弃物在微生物的发酵作用下,生成沼气、酒精等能源产品。第三,利用油料植物(白皮树、小桐子、文冠果和黄牛木等)所产生的生物柴油;第四,利用林业废弃物发电、发热。
三、我国林业生物质能源发展中存在的问题
虽然我国在生物质能源开发方面取得了重大成绩,但还存在许多问题,主要表现在:
第一,政府没有对生物质能源的战略地位予以足够重视,开发生物质能源是一项系统工程,应视作实现可持续发展的基本建设工程;
第二,相关扶持生物质能源发展的政策尚缺乏可操作性,各级政府应尽快制定出相关政策,如价格补贴和发电上网等特殊优惠政策;
第三,在现行能源价格条件下,生物质能源产品缺乏市场竞争能力,投资回报率低挫伤了投资者的投资积极性,而销售价格高又挫伤了消费者的积极性;
第四,新技术开发不力,利用技术单一。我国早期的生物质利用主要集中在沼气利用上,近年逐渐重视热解汽化技术的开发应用,也取得了一定突破,但其他技术开展却非常缓慢,如生产酒精、热解液化、直接燃烧的工业技术和速生林的培育等,都没有突破性的进展;
第五,由于资源分散,收集手段落后,我国的生物质能利用工程的规模很小;为降低投资,大多数工程采用简单工艺和简陋设备,设备利用率低,转换效率低,成本高,难以形成规模效益,不发挥其应有的、重大的能源作用。
四、 我国林业生物质能源资源分布及利用的对策
(一)尽快制订与生物质能源利用相关的法律、法规
虽然目前我国已经制定了《再生能源利用法》,但是对于生物质能源,特别是林业生物质能源的实施细则还没有出台,很多的细节没有进行突出和制定,导致林业生物质能源在实际发展的操作性上法律依据不足。所以,笔者认为应制订《再生能源利用法》的实施细则,甚至出台〈性物质能源利用法》,从法律上对林业生物质能源产业进行引导和规范,从而使林业生物质能源利用走向一个合理和良性发展的轨道,这是生物质能源产业得以发展壮大的一个根本的保证。
(二)政府应大力引导和扶持林业生物质能源产业的发展
成立专门的领导组织机构现在虽然国家,林业局已经设立了林业生物质能源领导办公室,但是还远远不够。应该像巴西那样,成立了一个由政府主导的多部门协作的”生物柴油委员会的类似机构,来协调和领导我国的生物质能源的发展,制订长期发展规划国家相关部门需要制订一个用于指导全国林业生物质能源发展方向的长期规划。同时,还要对全国相关的林业用地进行资源评估,对适宜种植的地区进行扶持,并且保证种植的原料林对当地生态无害。
政府通过行政手段来引导和扶持林业生物质能源产业的发展相关政策的制定。虽然国家发改委和科技部制定的《中国节能技术政策大纲》提到”开发以小桐子、油桐、黄连木、棉耔等油料植物(作物)为原料的生物柴油技术”及”选育培养适合荒山荒滩、沙地、盐碱地种植的稳产高产、对生态环境安全无害的非粮食能源作物等措施,但还远远不够,需要制订相应的一系列旨在促进林业生物质能源产业的发展的政策。财政支持。
(三)大力发展能源植物的种植技术和相应的提炼技术和转化技术
任何一个产业的发展都离不开科技的支撑,林业生物质能源也不例外。发展林业生物质能源产业需要从以下几个方面做好工作。
建立优良品种选育和能源林工作在国家统一规划和指导下,各地根据实际情况建设和发展能源林,以满足工业化生产的需要。同时,各地要建立优良品种选育机制和种子园建设,积极培养优良品种,为能源林建设提供所需要的林木种苗,提高能源林建设的质量和水平。
发展相关的提炼技术和转化技术林业生物质能源产业发展的关键就是发展合适的提炼技术和转化技术。其目的是要提高林业生物质原料转化为能源的水平,即提高利用效率。发展转化技术目的就是要将林业生物质能成功地转化为需要的汽油、柴油、能等的,而且这种转化技术不仅在技术上是可行的,而且要在经济上也是可行的。
五、结论
国外生物质能开发利用比较早,技术水平比较先进,并且已经取得成功的商业化经验。因此,要加强林业生物质能源开发利用的国际合作,充分利用林业生物质能源的”两个市场、两种资源”,有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备,在高起点上发展我国林业生物质能源技术。通过多途径、多形式的国际合作,引进国外先进技术和资金,拓展国际市场,增强我国林业生物质能源企业的国际竞争力,以便促进我国林业生物质能源产业的快速、键康和可持续发展。
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广西地处亚热带,北回归线横贯中部,阳光充足雨量充沛,生物质资源丰富,特别是甘蔗、木薯等能源作物最具优势。
一、生物质能资源发展目标
1.总体目标。按照发展现代农业、市场农业和能源农业的要求,以制度创新、技术创新为基础,调整产业结构,推进区域化、专业化、规模化、标准化和集约化生产,逐步建设成为以木薯为主,以薯、蔗、稻、蜜为辅,比较优势突出,品种结构合理,市场效益显著,具有亚热带特色的农业生物质能资源生产体系,实现生物质能产业跨越式发展。其目标体系包括两大方面:一是制度创新、技术创新和人才培训,二是区域化、产业一体化和国际化。
制度创新目标。以政府为引导,以企业为主体、以农民为依托构建农民经济合作社,共同参与国内国际市场竞争的制度体系。
技术创新目标。市场指导,政府引导,企业作为创新主体、科研与高等院校作为重要支撑,形成科技链和产业链的生物质能资源产业技术创新模式;依靠现代生物技术、信息技术等高新技术,在能源作物专用品种引进、培育及其规模化种植关键技术与产业化开发、推广应用取得突破,建立较为完善的生物质能资源技术创新体系。
人才培训目标。建立健全与农业生物质能资源产业发展相适应的人才体系;加强生物质能农业高新技术中试基地及其市场建设,发展农村专业化技术组织,建设新型农民科技培训基地,提高农民科技素质。
区域化目标。发挥本地区域优势,通过优化布局和区域分工,走区域化、规模化的发展路子,形成具有亚热带特色的主导产品和支柱产业。
产业一体化目标。以市场为导向,以基地为载体,推进销、农工商、技工贸一体化经营,形成有机结合、相互促进的经营体制,培育一批具有国内国际市场竞争力的农业科技主导型企业和企业集团。
国际化目标。生产质量标准与国际接轨,利用国内外资源和市场,把比较优势变为可持续竞争优势,参与国际竞争,实现生物质能资源产业可持续发展。
2.阶段目标。“十一五”发展目标。主要任务是加大农业基础设施建设和运销服务建设,加快能源农业产业化发展,初步实现木薯、甘蔗、红薯、马铃薯等产业(产品)生产、经营的区域化、规模化和集约化,形成较为完善的能源作物生产基地或产业带,与之配套的农业服务体系基本形成,农产品市场有很大发展,能源作物生产体系初步形成。优良品种覆盖率和先进实用技术覆盖率达90%,能源农产品商品化率达95%。
远期目标。继续扩大能源农业产业化的范围和提高能源作物生产的现代化程度,以生物技术等为重点的能源作物高新技术得到广泛推广和应用并形成产业规模,建成木薯、红薯等能源作物基地,形成较完善的农业生物质能资源生产体系;能源农业商品化、规模化和集约化达到更高水平,具有一批较强国内国际竞争力的优势产品和拳头产品,资源优势、区域优势变为产品优势和市场优势,能源农业产值占农业更大比重。优良品种覆盖率和先进实用技术覆盖率达95%,能源农产品商品化率达100%。
二、生物质能资源重点领域和重点品种选择
1.基本原则。发展农业生物质能资源,应该坚持以下基本原则:
一是坚持与改善农民生产生活条件相结合,拓宽农民增收渠道,促进乡村环境整治,不断提高农民生活水平、改善农民生产条件;二是坚持不与人争粮,不与粮争地,充分利用荒山荒坡和盐碱地等非适宜耕地资源,重点发展以非粮食作物为主的能源作物;三是坚持产业协调推进,构建品种培育、基地建设、加工运销以及维修服务等产业链条,促进资源的循环利用和相关产业的协调推进;四是坚持经济技术可行,因地制宜推广不同模式,同时着眼于突破技术瓶颈,以技术创新拓宽发展领域,提高发展质量;五是坚持以科学发展观指导生物质能资源建设,正确处理好生物质能经济增长和可持续发展的关系,走循环经济之路、推行循环经济生产模式,实现生物质能产业可持续发展[1]。
2.农业生物质能发展重点。根据上述发展思路、目标要求和基本原则,结合广西农业和农村发展实际,今后一个时期,广西农业生物质能产业要大力发展能源作物,推广普及农村沼气,积极发展农作物秸秆固化成型和气化燃料的发展战略,因地制宜地确定发展重点和产业布局,力争走出一条非粮型的、具有广西特色的发展道路。
3.重点能源作物。根据生物质能源作物发展现状、条件和发展要求,遵循优势、市场效益和重点发展原则,重点发展木薯、甘蔗、红薯、马铃薯等作物[2]。
三、重点能源作物区域布局
1.木薯生产布局。以贺州市的信都、来宾市和田林一线以南建立生产基地。重点布局县(区):南宁市的邕宁县、武鸣县、隆安县、宾阳县,梧州市的藤县、蒙山县、岑溪市,钦州市的钦南区、钦北区、灵山县、浦北县,玉林市的博白县、兴业县、北流市,贵港市的平南县、桂平市,河池市的巴马瑶族自治县,来宾市的兴宾区,崇左市的江州区、龙州县,贺州市的信都,北海市的合浦县[3]。
2.红薯生产布局。桂林市的全州县、兴安县、永福县、灌阳县、荔浦县、恭城瑶族自治县,玉林市的陆川县、博白县、北流市,北海市的北海市辖区、合浦县,钦州市的钦南区、钦北区、灵山县,贵港市的平南县、桂平市,梧州市的藤县、岑溪市,贺州市的八步区,来宾市的兴宾区。
3.马铃薯生产布局。重点布局钦州、玉林、贵港、来宾等市生产带。
4.甘蔗生产布局。以崇左市、南宁市、来宾市、柳州市、百色市、贵港市构建生产带。重点布局县(区):崇左市的江州区、扶绥县、宁明县、龙州县、大新县,南宁市的邕宁县、武鸣县、隆安县、宾阳县、横县,来宾市的兴宾区、象州县、武宣县,柳州市的柳江县、柳城县,百色市的右江区、田东县、河池市的宜州市,贵港市的覃塘区,防城港市的上思县。
四、科技战略选择
1.技术路线。建立以区域布局、技术创新、品种结构调整、中试及示范基地、一体化组织和经营为主体的技术路线,提高农业生物质能资源生产能力,加快生物质能产业发展。
2.技术创新模式。为满足生物质能产业的迅速发展要求,农业生物质能资源科技的研究,不仅要在具全局性、战略性和前性的重大理论和关键技术上实现突破,更紧迫的是要对单项技术和先进实用技术成果进行组装集成和配套化,并实现产业化开发。这就要通过组织创新、管理创新和机制创新,使农业企业特别是农业产业化龙头企业与农业科研院校紧密结合,构建以企业为主体的科技创新体系。
3.科技战略选择。
1)常规技术全面升级战略。以提高能源作物产品质量、节本增效、减少污染为目标,以生物技术、信息技术等为主导,立足于生物质能源作物产业升级需要,进行科技力量的重新配置,重点开展能源作物专用品种及其配套栽培、施肥、灌溉、植保技术的升级与换代以及农业机械化技术的升级。加强能源作物生物灾害可持续控制技术的应用,重点进行农业信息技术集成,逐步建立能源作物灾害监测、预测体系;以internet网络为平台,建立市、县(区)、乡镇能源作物病虫信息传递网络。
2)技术跨越发展战略 。以农业增效、农民增收为核心,以技术突破和技术集成配套为内容,以技术跨越推进能源作物产业快速升级换代。形成以现有高新技术开发区为核心的生物质能源科技产品中试基地、生产性试验和示范基地,开发一批对能源作物发展有重大影响的主导产品、关键技术和共性技术,培育一系列可大规模推广应用的新品种、新技术,解决能源作物科技的难点和生产应用性、区域性的重大科技问题。
3)科技产业化发展战略。在能源作物科技成果开发上,以产业化为突破点,通过政府的推动,鼓励和支持大中型农业科技企业参与开发,以重点项目的带动,促进产业化的发展。在总体部署上,要充分体现“上规模、抓机制、创名牌、求效益”的原则,克服能源作物生产的分散性、弱质性和可控性差的问题,以市场为导向,以效益为核心,合理配置各种资源。一是建设能源作物科技成果产业化示范基地。根据不同区域能源作物发展方向和特色,建立一批集生产、加工、销售一体化的综合性示范基地、示范区。二是培育发展生物质能源型科技企业。以示范基地、示范区为载体,以项目为纽带,推动农业科技企业依托自身的科技实力或与农业科研单位共同开拓技术市场。三是建立生物质能科技产业化管理体系。政府要择优重点加大对物化的生物质能科技成果的开发力度。
4)技术标准化推进战略。一是建立和完善地方农业标准体系。按照国家农业标准体系的总体要求,在国家标准、行业标准的基础上,根据广西能源作物优势和产业发展的需要,对能源作物种植、加工、销售全过程建立标准体系。进一步完善甘蔗、木薯标准化生产技术规程,尽快开展其他特色能源作物产品标准生产技术研究,加快制定广西能源作物产品质量标准和栽培技术规程。二是加大技术标准的推广实施力度。(1)以甘蔗、木薯技术标准示范基地的实施为突破口,全面启动能源作物技术标准示范基地建设。(2)拓展技术标准的实施范围,努力在生物质能源作物种植生产的各个领域推行标准化;(3)发挥农产品行业协会和农民专业合作经济组织的作用,提高技术标准推广实施的成效。
参考文献:
[1]陆宇明,梁贤,卢庆南.广西生物质产业发展中存在的几个问题[J].广西农业科学,2007,38(6):691-693.