摘要:生物質能源是在現(xiàn)今世界能源危機現(xiàn)狀下發(fā)展起來的新型的綠色替代能源,具有緩解能源短缺和促進區(qū)域間經(jīng)濟發(fā)展的作用。作為物產豐富的農業(yè)大省黑龍江來說。有著極其豐富的生物質能源生產資料和基礎設施建設,具有良好的發(fā)展基礎和別人無法比擬的發(fā)展優(yōu)勢,一定要抓住這個契機,另辟蹊徑,確立發(fā)展生物質能源的戰(zhàn)略目標,大力發(fā)展生物質能源,以振興黑龍江省經(jīng)濟,為我國減少對進口能源的依賴,降低國家能源安全風險作出貢獻。
關鍵詞:黑龍江??;發(fā)展;生物質能源;策略
中圖分類號:F062.1 文獻標志碼:A 文章編號:1673-291X(2008)03-0114-04
一、生物質能源的認識
(一)生物質能源的含義
提到能源,人們通常會想到煤炭、石油、天然氣,抑或是風能、水能和核能??墒?,在人類所面臨的能源危機日益嚴峻之際,一種人們司空見慣卻并未過多留意的能源——生物質能源,正悄然興起。生物質能源是植物通過光合作用而固定于地球上的太陽能,通過生物質能轉換技術可以高效地利用生物質能源,生產各種清潔燃料來替代礦物燃料,以減少人類對礦物能源的依賴,保護國家能源資源,減輕能源消費對環(huán)境造成的污染。例如:用玉米、甘蔗、甜高粱、木薯生產燃料乙醇,用甜高粱、麻風樹生產生物柴油。
(二)生物質能源的特性
1、可再生性。生物質能源是以農林等有機廢棄物和利用邊際性土地種植能源植物為原料,以及以農作物淀粉油脂作為調劑,生產的可再生清潔能源及相關化工產品。是一種對環(huán)境友好,可再生的能源,如多種燃料乙醇、生物柴油和沼氣等。
2、環(huán)保性。生物質能源是以農林產品及其加工生產的有機廢氣物、畜禽糞便、生活垃圾等為原料,通過有機酶轉換技術生產的,可以使有機廢氣物和污染物無害化和資源化,從而有利于環(huán)保和資源的循環(huán)利用,可以顯著改善農村能源的消費水平和質量,凈化農村生產和生活環(huán)境。
3、高科技性。生物質能源在轉化的過程中,都要使用新技術,不論在玉米變燃料乙醇,還是沼氣的生產等生物質能源的生產過程中,都要經(jīng)過現(xiàn)代的酶裂變工程或現(xiàn)代的發(fā)酵工程,具有較高的技術要求。
(三)生物質能源的作用
1、緩解能源短缺。隨著中國經(jīng)濟社會的快速發(fā)展,能源供求矛盾將長期存在,特別是油氣供求矛盾十分突出。據(jù)測算,2010年前我國擬開工建設的煤礦項目缺精查儲量500多億噸,2011~2020年缺1200多億噸。在考慮大力節(jié)能降耗、調整經(jīng)濟結構和發(fā)展可替代品等因素下,2020年石油缺口仍將達2.5億噸。雖然我國物產豐富,但由于人口眾多,盡管能源資源總量比較大,但人均擁有量遠遠低于世界平均水平。煤炭、石油、天然氣人均剩余可采儲量分別只有世界平均水平的58.6%、7.69%和7.05%。能源需求的巨大缺口已成為中國乃至亞洲經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展的“瓶頸”。在眾多的可再生能源和新能源中,生物質能源的可再生性和生產原料的豐富性使其易于規(guī)?;a,那么,加快生物質能源發(fā)展,可最大地緩解資源與環(huán)境的壓力。
2、促進區(qū)域經(jīng)濟發(fā)展。各國經(jīng)驗表明,發(fā)展清潔可再生的生物質能源在經(jīng)濟上,可以擴大就業(yè),增加收入,縮小區(qū)域間的收入差距。在社會發(fā)展上,可以扶持社會弱勢階層,提高低收入者收入水平。在環(huán)境上,通過使用生物柴油,減少廢氣和空氣污染,可以降低社會的醫(yī)療成本。在發(fā)展戰(zhàn)略上,可以減少對進口能源的依賴,降低國家能源安全風險??v觀國際國內,已經(jīng)進入生物質能源發(fā)展的時代,在強勁有力的政府支持下將給生物質能行業(yè)帶來廣闊的市場發(fā)展機遇。
3、發(fā)揮農業(yè)物質功能多樣性。多功能是農業(yè)的客觀屬性,在現(xiàn)代社會中農業(yè)一直以來發(fā)揮著食品安全、原料供給、市場、就業(yè)增收、勞動力輸出等多種功能。隨著社會的進步,環(huán)境的變化,科學技術的提高,農業(yè)新的功能被不斷的開發(fā)和認識,生物質能源就是賦予農業(yè)的一個新的功能。
二、生物質能源的發(fā)展狀況
(一)國外生物質能源發(fā)展情況
現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展,大規(guī)模開發(fā)利用作為清潔能源的可再生資源顯得日益重要,可再生能源進入能源市場,已成為世界各國能源戰(zhàn)略的重要組成部分。生物質能源的開發(fā)利用早已引起世界各國政府和科學家的關注。有許多國家都制定了相應的開發(fā)研究計劃,在日本有陽光計劃、印度有綠色能源工程、美國有能源農場和巴西的酒精能源計劃等發(fā)展計劃。其他諸如丹麥、荷蘭、德國、法國、加拿大、芬蘭等國,多年來一直在進行各自的研究與開發(fā),并形成了各具特色的生物質能源研究與開發(fā)體系,擁有各自的技術優(yōu)勢。按照歐盟規(guī)定,其成員國的可再生能源在一次能源中的比例將于2010年達到12%,2020年達到20%。美國提出,到2020年生物燃料在交通燃料中的比例達到20%;瑞典提出,2020年之后利用纖維素生產的燃料乙醇全部替代石油燃料,徹底擺脫對石油的依賴。
(二)我國生物質能源發(fā)展規(guī)劃
為降低能源供求矛盾,健康發(fā)展生物質能源,我國于2006年先后頒布了《中華人民共和國可再生能源法》、《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》和《關于發(fā)展生物質能源和生物華工財稅扶持政策的實施意見》,國務院于2007年6月7日通過了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,確定了生物質能源發(fā)展目標。
1、生物質能源產業(yè)發(fā)展總體思路。今后15年,中國在生物質能方面將重點發(fā)展農林生物質發(fā)電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發(fā)電、生物固體成型燃料技術四大領域,開拓農村發(fā)展新型產業(yè),為農村提供高效清潔的生活燃料,并為替代石油開辟新的渠道。
2、生物質能源產業(yè)發(fā)展目標。到2010年,生物質發(fā)電將達到550萬千瓦,生物液體燃料達到200萬噸,沼氣年利用達到190億立方米,生物固體成型燃料達到100萬噸,生物質能年利用量占到一次能源消費量的10%(現(xiàn)為7.5%);到2020年,達到16%,生物質能發(fā)電裝機達到3000萬千瓦,生物液體燃料達到1000萬噸,沼氣年利用達到400億立方米,生物固體成型燃料達到5000萬噸,生物質能年利用量占到一次能源消費量的4%。
我國國家發(fā)改委也就我國生物燃料產業(yè)發(fā)展作出三個階段的統(tǒng)籌安排:“十一五”實現(xiàn)技術產業(yè)化,“十二五”實現(xiàn)產業(yè)規(guī)?;?,2015年以后實現(xiàn)大發(fā)展。預計到2020年,我國生物燃料消費量將占到全部交通燃料的15%左右,建立起具有國際競爭力的生物燃料產業(yè)。
三、黑龍江省發(fā)展生物質能源的優(yōu)勢分析
縱觀國際國內,已經(jīng)進入生物質能源發(fā)展的時代,在強勁有力的政府支持下將給生物質能行業(yè)帶來廣闊的市場發(fā)展機遇。作為物產豐富的農業(yè)大省黑龍江來說有著極其豐富的生物質能源的生產資料和基礎設施建設,具有良好的發(fā)展基礎,在發(fā)展生物質能源上有著別人無法比擬的優(yōu)勢。一定要抓住這個契機另辟蹊徑,以農業(yè)為基礎,科學規(guī)劃在不與人爭糧不與糧爭地的條件下,大力發(fā)展生物質能源,振興我省經(jīng)濟,為我國減少對進口能源的依賴,降低國家能源安全風險作出貢獻。
(一)糧食產量和農業(yè)廢棄物豐富
黑龍江省耕地面積、林地面積和石油儲量居全國首位,糧食綜合生產能力600億公斤左右,商品率60%以上,是我國重要的商品糧生產基地。目前,可以作為能源利用的生物質主要包括秸稈、薪柴、禽畜糞便、生活垃圾和有機廢渣廢水等。據(jù)調查,我省年產農作物秸稈5600萬噸,約2800萬噸標準煤,除約933萬噸作為飼料、生活用能源、造紙、紡織和建材等用途外其余4667萬噸可作為能源用途;薪柴的來源主要為林業(yè)采伐、育林修剪和薪炭林,我省年均薪柴產量約為900萬噸,折合標準煤525萬噸;畜禽排泄物3億噸,在加上大量的野生灌木、枝丫和枯草,在生物總量和人均占有量上其他省區(qū)是不可比的,可提供豐富的生物質能源生產資料(農林廢氣物轉換能源量是根據(jù)占國家的比例計算得出)。若建設一處300戶規(guī)模的秸稈氣化集中供氣工程,每年可節(jié)約秸稈燃料800噸,相當于保護林地400多畝。而目前我省農村直接用作燃料的秸稈消耗量每年在3000萬噸以上,約占秸稈總量的60%,直接用于燃料的薪柴294萬噸,如此多的生物質資源直接作為初級生活燃料消耗,其利用價值被大大降低,形成了“資源消耗-生態(tài)破壞-能源更加短缺”的惡性循環(huán)。
(二)多個先進基礎設施即將建成
近幾年,我省雖然出臺了一些發(fā)展新能源的政策法規(guī),但沒有明確提出生物質能源的概念,而國家2007年6月7日通過的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提出生物質能源的概念。我省對生物質能源的概念還很模糊,但也取得了一些進展,投入了大量的資金建設了生物質能源的生產基地?!笆濉逼陂g建設了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產廠和已建立了甜高粱種植、甜高粱稈制取乙醇的基地。并有在建的技術比較先進的以木制纖維素為生產原料的生物質能源項目。例如,有獲國家發(fā)改委立項批復,預計2008年10月投產由黑龍江帥億集團公司投資建設的年產15萬噸秸稈燃料乙醇、20萬噸生物油項目,2007年6月在肇源縣大慶新肇糧食產業(yè)園區(qū)奠基,該項目采用國際先進的酶裂解和微波技術,以玉米、高粱等農作物秸稈為原料,加工生產乙醇燃料、生物油及其他副產品,是目前為止黑龍江省首個產業(yè)化生物能源項目。作為非糧食生物能源的開發(fā),具有明顯的先進性,它不但具有巨大的市場價值,而且提升了農產品的附加值,將增加周邊農民收入。虎林清河泉米業(yè)有限責任公司生物質熱電聯(lián)廠,是利用稻殼發(fā)電,余熱供暖的可再生能源利用的CDM項目[即清潔發(fā)展機制,是141個國家簽字同意的于2005年2月16日生效,世界上第一個帶有法律約束力的國際環(huán)保協(xié)議《聯(lián)合國氣候變化框架公約京都議定書》簡稱《京都議定書》第12條確定的一個基于市場的靈活機制,其核心內容是允許附件一締約方(即發(fā)達國家)與非附件一國家(即發(fā)展中國家)合作,在發(fā)展中國家實施溫室氣體減排項目]。目前,該項目已經(jīng)完成前期投資8 000萬元,2007年10月份竣工后將年發(fā)電8000萬度,可支持供熱面積100萬平方米。利用稻殼作為生產資料不僅可以解決環(huán)境衛(wèi)生,更有利于環(huán)保。CDM項目的潛力大,是新型科技環(huán)保項目,具有很好的市場前景。
(三)具有生物質能源發(fā)展的政策基礎
幾年來,黑龍江省相繼出臺了一些政策法規(guī)鼓勵生物質能源的發(fā)展。制定了《黑龍江省“十一五”資源綜合利用專項規(guī)劃》,規(guī)劃年限為2006-2010年,展望到2020年。發(fā)展目標:到2010年,力爭實現(xiàn)全省資源綜合利用產值100億元,其中:農林廢棄資源26億元,城市垃圾資源2億元,農村畜禽糞便資源3.1億元;工業(yè)廢渣綜合利用率達到90%,其中:林區(qū)三剩物綜合利用率55%,秸稈和殼皮綜合利用率54%,畜禽糞便資源利用率達到2.3%,主要城市生活垃圾綜合利用率達到10%。到2020年,預計全省資源綜合利用實現(xiàn)產值380億元,其中,農林廢棄資源100億元,城市垃圾資源10億元。林區(qū)三剩物綜合利用率85%,秸稈和殼皮綜合利用率達到50%。發(fā)展技術:重點發(fā)展農林廢棄物綜合利用技術、農村糞便處理及綜合利用技術、城市生活垃圾綜合利用技術等。要求重點發(fā)展機械化秸稈還田、秸稈生物快速腐熟、秸稈微貯和氨化、秸稈飼料、秸稈供熱、秸稈氣化、秸稈固化、秸稈和殼皮發(fā)電、秸稈包裝裝飾、秸稈造紙、草磚草板新型建材、林業(yè)“三剩”物系列應用等深加工綜合利用技術。重點發(fā)展農村戶用沼氣技術和集約化養(yǎng)殖場糞便資源化利用技術,引導農民和養(yǎng)殖企業(yè)利用厭氧發(fā)酵技術處理畜禽糞便。重點發(fā)展推廣垃圾綜合利用(發(fā)電、堆肥等)系列技術。引導企業(yè)按照市場化運營的方式,開發(fā)具有自主知識產權、國產化的垃圾處理技術、裝備,逐步實現(xiàn)垃圾處理的資源化、無害化和減量化。重大示范工程:鼓勵以企業(yè)為主體,優(yōu)選先進適用技術,建設一批在全省有較大帶動作用,在全國居領先水平的資源綜合利用示范項目,包括農村秸稈、殼皮綜合利用示范工程、林業(yè)“三?!蔽锞C合利用示范工程、農村糞便資源化利用示范工程。建設秸稈飼料加工、秸稈氣(固)化、秸稈(殼皮)發(fā)電、秸稈包裝裝飾、秸稈造紙等深精加工綜合利用項目,在秸稈綜合利用重點地區(qū)建立比較健全的管理和服務體系,加快秸稈綜合利用產業(yè)化建設步伐。在林區(qū)和木材加工集中區(qū)建立林業(yè)“三?!蔽锞C合利用示范工程。加快推廣農村戶用沼氣技術和建設集約化養(yǎng)殖場大中型沼氣工程,積極開展沼氣綜合利用技術示范項目,推動農牧生產清潔化、能源利用優(yōu)質化進程。
(四)科技力量較強
黑龍江省現(xiàn)有數(shù)十家包括農學院、農科院、農業(yè)生物技術職業(yè)學院等農業(yè)科技院所,有著較強的科研實力。在生物質轉化與利用方面,已建設有高水平的生物質能源實驗室、綜合生化分析實驗室。具有承擔國家級大型項目、接納國內外學者開展科學研究的能力。并取得了解決農業(yè)廢棄物在轉化過程中的某些關鍵問題的成果,可降低生物質能源轉化過程中的生產成本,提供實用化生產技術和設備,這對推動我國生物質能利用技術的發(fā)展及其產業(yè)化進程具有十分重要的意義。在沼氣生產工業(yè)化和沼氣商品化,利用厭氧發(fā)酵的原理有效地處理畜牧場廢棄物、生活垃圾以及農業(yè)廢棄物研究方面也建有高水平的實驗室并有先進的成果。例如:農學院完成的利用厭氧發(fā)酵技術研究開發(fā)高效全天候生物質燃料的工業(yè)化生產系統(tǒng),適用于高寒地區(qū)對各種有機廢棄物處理,解決了高寒地區(qū)冬季沼氣周年生產的問題?!笆晃濉逼陂g將在厭氧條件下的微生物篩選和優(yōu)良菌種培育;農業(yè)秸稈、生活垃圾、牲畜糞便混合物的同時粉碎、篩選分離;高濃度酸化裝置中的料液分離和酸化液的輸送方法,微生物高密度保持反應器;太陽能和沼氣聯(lián)合加熱保溫系統(tǒng)調控技術;沼液沼渣快速好氧制肥技術等方面取得突破進展。
四、黑龍江省生物質能源發(fā)展的限制因素
(一)不能與食用糧爭地限制生物質能源的發(fā)展
我省糧食產量雖然居全國首位,玉米產量也在全國居前,種植面積也在逐年增加,預計2007年比上年增加700萬畝達5000多萬畝。但我省是重要的商品糧基地,到2010年,我省除每年自用40億公斤粳稻外,每年向國家提供粳稻商品糧156.3億公斤,承擔著國家糧食安全的重任。因此,不可能拿出太多的土地來種植玉米等可轉化為生物質能源的作物,這樣在原料的供給上不能最大地滿足生物質能源的大規(guī)模生產。
(二)資金短缺,生產水平低
雖然我省建立了一批生物質能源建設基地,但多數(shù)是以糧食為原料的燃料乙醇的生產,以農林廢棄物作為原料生產生物質能源的技術和產業(yè)相對落后,不能實現(xiàn)規(guī)模生產。就糧食轉乙醇還存在技術水平落后,生產成本高,市場競爭力弱的問題。目前較成熟的燃料乙醇的生物轉化方法是以玉米為原料,但其原料成本高達總成本的70%~80%,生產成本每噸3500元左右,而巴西以甘蔗生產燃料乙醇的成本1998年就降到300美元以下。在現(xiàn)有的技術和市場條件下,要擴大以農林廢棄物為原料的生物質能源的生產規(guī)模需要大量的資金投入,對于經(jīng)濟相對落后的黑龍江省來說難度比較大。因此,生物質能源的生產成本和技術水平制約著我省生物質能源產業(yè)的發(fā)展。
(三)政策法規(guī)不完善,操做性差
在國家能源政策調控下,雖然出臺了包括黑龍江省實施國務院《節(jié)約能源管理暫行條例》細則及農村能源管理辦法等一些發(fā)展新能源的法規(guī),但沒有我省自己的可再生能源管理細則,也沒有明確提出生物質能源的概念,而國家2007年6月7日通過的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》中明確提出生物質能源的概念,我省對生物質能源的概念還處于模糊狀態(tài),不能在政策上指導生物質能源的發(fā)展。另外,國家對燃料乙醇的生產和銷售仍采取嚴格的管制,雖有許多企業(yè)和個人試圖生產或銷售燃料乙醇,但由于受到現(xiàn)行政策的限制,不能普遍享受到財政補貼,也難以進入汽油現(xiàn)有的銷售渠道。對于生物柴油的生產,國家還沒有制定相關的政策,特別是還沒有生物柴油的國際標準,更沒有生物柴油的正常的銷售渠道。
五、黑龍江省發(fā)展生物質能源的對策建議
1、確立發(fā)展生物質能源的戰(zhàn)略目標。要提高對發(fā)展生物質能源重要性的認識,制定生物質能源發(fā)展目標。我省在制定振興東北工業(yè)基地方案時確定的是能源工業(yè)基地,但仍然是以提高原煤和原油開采量為目標,不利于保護資源和環(huán)境,不符合可持續(xù)發(fā)展的要求,也不能從根本上改變能源危機,也不能達到長期的經(jīng)濟發(fā)展。我省應抓住綠色能源時代的契機,發(fā)揮農林作物豐富地域遼闊的優(yōu)勢,建立以農業(yè)為基礎,以發(fā)展生物質能源為目標的生物質能源工業(yè)基地的振興計劃,促進龍江經(jīng)濟的騰飛。
2、積極進行技術創(chuàng)新,實現(xiàn)規(guī)?;a。用糧食生產乙醇燃料,不但成本高,而且存在與食用糧爭地的風險,應鼓勵以木質纖維素為原料的生物質能源生產工藝的研究并擴大其生產規(guī)模。豐富而廉價的木質纖維素是地球上最豐富的可再生資源,主要來源于農業(yè)廢棄物,如麥草、玉米秸稈、玉米芯、大豆渣、甘蔗渣等;工業(yè)廢棄物,如制漿和造紙廠的纖維渣、鋸末等;林業(yè)廢棄物和城市廢棄物,如廢紙、包裝紙等。改變沼氣一戶一建的模式,實現(xiàn)規(guī)?;a的方式,可用于供熱發(fā)電、(經(jīng)存化壓縮)車用燃料或罐裝管輸。
3、結合區(qū)域特征,合理規(guī)劃布局。在發(fā)展生物質能源的產業(yè)建設中,要搞好調研,結合省內區(qū)域間糧食及農林廢氣物產量的分布科學規(guī)劃。對于正處于轉型期的資源城市,可在荒地及塌陷地等不適宜糧食生產的地帶,種植秸桿等可用于生產乙醇燃料等生物質能源的植物,對現(xiàn)有的能源加工企業(yè)進行改造,使其成為可生產生物質能源型企業(yè),安置下崗人員,提高收入。
4、加快融資渠道建設,實現(xiàn)融資和擴張手段的多元化。發(fā)展能源經(jīng)濟必須有強大的資金支持,而且資金需求巨大。來自國際能源署的觀點是,2001-2030年,中國能源部門的投資需要2.3萬億美元,黑龍江帥億集團公司投資建設的年產15萬噸秸稈燃料乙醇項目就需投資20億。目前,能源企業(yè)大多依靠銀行貸款和政策性扶持,但是,在大力進行能源開發(fā)建設的時候,這種僅僅依靠銀行融資的方法已經(jīng)很難滿足能源企業(yè)對資本的需求。必須加快各類融資渠道建設,來幫助能源企業(yè)拓展融資渠道。政府應積極進行招商引資的同時,可采用國際通行做法建立產業(yè)投資基金,每年從財政收益以及稅收中提取一定比例的資金存人能源基金,投向金融市場運作以期進行增值,最后用于能源發(fā)展上。我國現(xiàn)正推進相關的立法工作。也可鼓勵民間設立能源產業(yè)投資基金,開放民企投資生物質能源,激發(fā)民間潛力。鼓勵生物質能源企業(yè)發(fā)行債券和以股票上市的形式融資。
5、完善生物質能源的相關政策。主要完善生物質能源在生產流通等環(huán)節(jié)的法律、法規(guī)、稅收等政策,盡快建立我省自己的生物柴油的標準,可利用現(xiàn)有的燃料乙醇的銷售體系進行生物柴油的銷售。參照目前實行的陳化糧乙醇的財政和稅收優(yōu)惠政策,對非糧食燃料乙醇、生物柴油的生產和銷售制定相應的財政和稅收優(yōu)惠政策。
[責任編輯 馮勝利]