摘要：能源是人類社會生存和社會經(jīng)濟發(fā)展的基本物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著世界經(jīng)濟對原油的依賴性不斷增強，它已經(jīng)成為國家經(jīng)濟發(fā)展的主要驅(qū)動力，備受世界各國政府重視。在石油儲量越來越少、能源需求越來越強的形勢下，生物質(zhì)能源以其清潔環(huán)保性、可再生性、技術(shù)可行性，特別是對常規(guī)化石能源的有效替代性，在國家能源安全戰(zhàn)略中扮演愈來愈重要的角色，開始引領(lǐng)世界跨入強勁增長的生物經(jīng)濟時代。在生物質(zhì)能源開發(fā)利用的眾多原料領(lǐng)域中，木本油料又具有不可替代的獨特優(yōu)勢，在中國是真正實現(xiàn)發(fā)展生物燃料堅持“不與民爭糧、不與糧爭地”原則的有效途徑。

關(guān)鍵詞：木本油料；生物能源；能源發(fā)展

中圖分類號：F124 文獻標識碼：A 文章編號：1003－854X(2010)08－0024－03

一、世界各國生物質(zhì)能源開發(fā)與探索

隨著世界經(jīng)濟對原油的依賴性不斷增強，能源作為國家經(jīng)濟增長和社會發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)的作用越發(fā)凸顯，成為國家經(jīng)濟發(fā)展的主要驅(qū)動力。不斷完善和調(diào)整現(xiàn)有能源結(jié)構(gòu)，實施開發(fā)可再生能源戰(zhàn)略已成為實現(xiàn)能源安全和環(huán)境安全戰(zhàn)略的重要內(nèi)容，許多國家都制定了相應(yīng)的可再生能源開發(fā)研究計劃。

1．美國生物質(zhì)能源發(fā)展

美國作為全球最大的能源消費國，在飽受20世紀70代的石油危機后，能源安全戰(zhàn)略一直是歷屆政府高度重視的工作，且政策重點都在節(jié)能和開發(fā)新能源，竭力維持石油的廉價供應(yīng)。但近年來迫于能源短缺和環(huán)境保護的壓力，美國大力開發(fā)利用生物質(zhì)能源，使得生物質(zhì)能源超過水力發(fā)電成為美國最大的可再生能源資源。美國生物質(zhì)能的開發(fā)利用主要包括生物質(zhì)發(fā)電、生物柴油和燃料乙醇。使用的原料主要是大豆、玉米、向日葵、油料種子等能源作物，其在生物質(zhì)發(fā)電、垃圾發(fā)電、生物質(zhì)制取液態(tài)燃料方面都處于世界的前沿。這些都源于美國能源政策的推動。如，美國通過的《生物質(zhì)研究開發(fā)法案》，目的是為在生物質(zhì)能研發(fā)活動中設(shè)定統(tǒng)一的基準，并要求設(shè)立一個生物質(zhì)研發(fā)平臺以協(xié)調(diào)國家計劃。美國國會還通過了《能源政策法》，通過強制性聯(lián)邦政府購買可再生能源產(chǎn)品配額和強制性的標準和規(guī)范，加速了生物質(zhì)能源產(chǎn)品的市場化。美國政府對生物燃料生產(chǎn)實行優(yōu)惠政策過程中每年減免稅收約20億美元。

2．歐盟生物質(zhì)能源發(fā)展

歐盟認為，盡管生物燃料成本昂貴，但發(fā)展生物燃料是在未來15年間降低運輸領(lǐng)域?qū)κ鸵蕾囆缘奈ㄒ煌緩剑l(fā)展生物燃料尤其是交通運輸?shù)纳锶剂希墙鉀Q地區(qū)能源和環(huán)境問題的重大戰(zhàn)略。因此，歐盟通過制定歐盟生物質(zhì)能行動計劃、歐盟環(huán)境技術(shù)行動計劃、歐盟內(nèi)部電力市場法令、歐盟交通生物燃料法令等政策性指導文件，通過政策立法、稅收減免和征收高額燃油稅等措施逐步將生物柴油推向了市場化。

3．亞洲國家生物質(zhì)能源發(fā)展

在亞洲，印度的生物燃料生產(chǎn)量特別是酒精產(chǎn)量已經(jīng)初具規(guī)模，泰國注重酒精的生產(chǎn)，馬來西亞和印度尼西亞則致力從棕櫚油燃料提煉生物柴油。中國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為迅速，其中，以包括燃料乙醇和生物柴油在內(nèi)的生物質(zhì)液態(tài)燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展較為明顯。中國以各種廢棄或回收的動植物油、含油量高的油料作物，例如，油菜籽、大豆、麻風樹(學名小桐子)、黃連木等為原料的生物柴油生產(chǎn)在海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發(fā)展公司等都有所發(fā)展。

二、中國木本油料生物質(zhì)能源開發(fā)的必然性

1．中國糧食安全目標制約下木本油料生物質(zhì)能源開發(fā)

隨著全球能源和石油價格上漲，美國、巴西生物燃料乙醇的大力度開發(fā)利用，使得燃料乙醇身價倍增。中國在陳化糧原料消失殆盡，在國家一系列財稅政策扶持的情況下，以玉米為原料的燃料乙醇項目紛紛上馬。如果按照生物燃料的未來需求推算，不否認以玉米為原料的生物燃料乙醇的發(fā)展會影響到國家的糧食安全，中國必須堅持非糧原料開發(fā)利用生物質(zhì)能源。而制約中國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的根本瓶頸，在于資源的穩(wěn)定、規(guī)模和經(jīng)濟性供應(yīng)。中國人口眾多，人均耕地面積少，土地承載壓力大，因此，中國生物能源發(fā)展必須貫徹科學發(fā)展觀，在原料開發(fā)利用上堅持“不與民爭糧，不與糧爭地”，立足非糧原料，開拓非耕地種植，充分利用邊際土地。同時，還要合理選育和科學種植能源植物，建設(shè)規(guī)?；锬茉丛瞎?yīng)基地，依靠生物技術(shù)，篩選、培育、開發(fā)適合本國非農(nóng)耕地種植的能源植物，進而從根本上解決生物質(zhì)能源原料的供應(yīng)不足問題，是中國生物能源長遠發(fā)展的必然趨勢。顯然，中國木本油料生物質(zhì)能源的開發(fā)有其天然的合理性。

2．中國木本油料生物質(zhì)能源開發(fā)的可行性

中國木本油料植物資源豐富，發(fā)展?jié)摿Υ蟆?“不與糧爭地、不與民爭糧”，木本油料資源的種植，主要利用宜林荒山荒地以及不適宜種植糧食作物的沙地、鹽堿地等邊際性土地，不占用耕地。大多數(shù)能源樹種適應(yīng)性強，適合于在非農(nóng)耕地上大面積培育發(fā)展。不僅如此，發(fā)展木本油料還可加速造林綠化進程，提高生態(tài)環(huán)境質(zhì)量；利用荒山荒地、沙區(qū)、鹽堿地，培育具有較好外部經(jīng)濟性的能源林，增強這些地區(qū)造林綠化的原動力，可以有效促進植被恢復(fù)，加快荒山荒沙綠化，提高森林覆蓋率。木本油料植物一次種植后可持續(xù)利用數(shù)十年，不用每年重新種植，可降低原料成本，從發(fā)展的角度看，能有效提高林業(yè)生物質(zhì)能源開發(fā)利用的經(jīng)濟性。發(fā)展木本油料能有效優(yōu)化生態(tài)環(huán)境、減緩甚至遏制氣候惡化，是二氧化碳吸收與減排的有效途徑。開發(fā)利用木本油料能源具有很好的減少二氧化碳排放的功能，每使用1噸生物柴油可減少二氧化碳排放量約3噸；生物柴油不含二氧化硫、鉛、鹵等有害物，產(chǎn)生的氮氧化物較少，而排出的一氧化碳、二氧化碳比普通柴油大大減少，從而降低了燃油對環(huán)境的污染。同時，發(fā)展木本油料生物能源還可以有效增加農(nóng)民收入，促進新農(nóng)村建設(shè)。

三、湖北木本油料資源開發(fā)潛力及政策建議

1．湖北木本油料開發(fā)及其資源量

湖北是植物油料大省，具有開發(fā)生物能源的雄厚技術(shù)優(yōu)勢，中國農(nóng)業(yè)科學院油料作物研究所、華中農(nóng)業(yè)大學兩大國家級植物油料研發(fā)單位均坐落在九省通衢的武漢，完全可利用這種優(yōu)勢，打造生物能源中心城市～武漢生物能源之都。湖北省木本油料植物資源及特征表現(xiàn)如下：

一是光皮樹。有兩大突出特點：全果含油酸和亞油酸高達77.68％，所產(chǎn)生物柴油理化性質(zhì)優(yōu)；可利用果實作為原料直接制取原料油，加工成本低廉，出油率高。其生物柴油產(chǎn)品與0＃石化柴油燃燒性能相似，且安全、潔凈。光皮樹喜光、耐寒，適應(yīng)性強，樹干挺拔、清秀，樹皮斑駁，枝葉繁茂，深根性，萌芽力、抗病蟲害能力強，結(jié)果早，產(chǎn)量高，一般公頃產(chǎn)油750－1200公斤，適合中國廣大地區(qū)栽植，自然分布集中分布于長江流域至西南各地的石灰?guī)r區(qū)，在湖北宜昌、恩施等地區(qū)均有自然分布。光皮樹開發(fā)空間廣闊，綜合利用價值高，光皮樹油渣是優(yōu)質(zhì)肥料，花是養(yǎng)蜂蜜源。樹葉茂密、樹姿優(yōu)美、樹冠開展，是優(yōu)美的園林綠化行道樹和庭蔭樹，也是造林綠化困難的石灰?guī)r山地造林綠化理想新樹種，對光皮樹的開發(fā)利用應(yīng)重點放在高產(chǎn)、高油、矮稈新品種篩選和矮化栽培與集約化技術(shù)的研究上。

二是麻風樹。麻風樹是目前已知生長最快的高效速生樹種之一，其生長速度是速生桉的2－3倍。麻風樹一年種植，二年掛果投產(chǎn)，三年以后即進入盛果期，采摘期長達50年。麻風樹的干果產(chǎn)量為300－800kg／公頃，種子含油量可達40－60％，可提取加工出約180公斤燃油。所產(chǎn)柴油流動性好，與柴、汽油協(xié)調(diào)性好，可生物降解，無毒性，其性能優(yōu)于0#柴油，閃點高，凝固點低，比傳統(tǒng)柴油環(huán)保、高效。其綜合利用價值高，莖、葉、樹皮均含大量毒蛋白、麻風酮等抗病毒、抗AIDS、抗糖尿病、抗腫瘤成分，是21世紀的重要開發(fā)藥品，也是制取生物農(nóng)藥的重要原料，其葉還可飼蠶。麻風樹為陽性樹種，性喜溫暖濕潤的氣候環(huán)境，由于麻風樹對環(huán)境適應(yīng)能力強，可用以營建保水固土林，防止石(沙)漠化、增加土壤有機質(zhì)的水土保持防護林，因而麻風樹是經(jīng)濟扶貧和生態(tài)環(huán)境建設(shè)的重要樹種，在栽培油桐的地區(qū)均可種植，一般平均氣溫15－17％，年雨量750－2000毫米，海拔0－1600米，北緯31度33分以南的地域為最適宜種植區(qū)域。

三是油茶。適宜在丘陵、山地生長。茶油不飽和脂肪酸含量達90％以上，易被人體消化吸收。富含多酚類物質(zhì)，抗氧化、耐貯存。其脂肪酸組成、油脂特性及營養(yǎng)成分與橄欖油相似，含有生理活性成分角鯊烯，抗缺氧、抗疲勞，被譽為“東方橄欖油”。茶油具有重要的藥用價值，能增強血管彈性和韌性，延緩動脈粥樣硬化，增加腸胃吸收功能，促進內(nèi)分泌腺體激素分泌，防治神經(jīng)功能下降。提高人體免疫力。山茶油中含有橄欖油所沒有的生理活性物質(zhì)茶多酚和山茶甙，能有效降低膽固醇、空腹血糖、抑制甘油三酯，對抗癌也有明顯的功效，堪稱當今世界品質(zhì)最佳的保健食用油之一。油茶用途廣泛，深加工與綜合利用附加值極高，可提取或制造護膚、洗發(fā)、護發(fā)等高級化妝、洗滌品，制取活性炭、茶皂素、茶多糖、茶多酚、茶色素等多種有益化合物，油茶的產(chǎn)業(yè)鏈條可以不斷延伸。優(yōu)良品種和無性系公頃產(chǎn)茶油可達1200公斤以上，不僅是重要的優(yōu)質(zhì)食用油，也是理想的能源油料。

四是烏桕。湖北是中國烏桕自然分布的中心產(chǎn)區(qū)，全省現(xiàn)有成林面積12萬公頃，面積和產(chǎn)量均居全國第一，一般公頃產(chǎn)油50－70公斤，果實轉(zhuǎn)化成脂油，果實殼轉(zhuǎn)化成皮油，出油率高達40％以上，每100公斤果實可出皮油25－26公斤、梓油16－17公斤，經(jīng)過氫化水解可制造成生物柴油，是較理想的生物能源原料。烏桕的用途很廣，是重要的化工工業(yè)原料，還可制取生物農(nóng)藥和人藥。湖北具有發(fā)展烏桕生物能源產(chǎn)業(yè)的綜合優(yōu)勢，具有發(fā)展烏桕生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)和技術(shù)基礎(chǔ)，生物柴油產(chǎn)業(yè)化已開始起步。烏桕的產(chǎn)量水平與栽培條件有較大關(guān)系，對土壤、肥水等生長環(huán)境要求較高，適宜在土層深厚、松軟的地方生長，同一品種不同地點單株間產(chǎn)量差距大(0.6－8.5公斤)，在“四旁”種植具有較大優(yōu)勢，但樹形高大，采收不易。烏桕的開發(fā)利用應(yīng)重點開展高產(chǎn)、耐瘠品種篩選培育和矮化集約栽培生產(chǎn)技術(shù)的研究。

五是黃連木。因其木材色黃而味苦得名。黃連木籽果實含油率35％左右，果肉含油率50％左右，種子含油率25％左右，按每公頃種植40棵、每棵產(chǎn)果20公斤計，則公頃產(chǎn)生物柴油約3000公斤。用黃連木種子生產(chǎn)的生物柴油碳鏈長度集中在C17－C19之間，理化性質(zhì)與普通柴油非常接近，這決定了其在發(fā)展生物柴油中的重要地位。黃連木分布廣，在中國大部分地區(qū)的荒山荒坡上都適宜生長，湖北有其自然分布，其樹冠開闊，葉繁茂而秀麗，人秋變鮮紅色或橙紅色，為“四旁”綠化樹種。黃連木全株深加工利用潛力大、用途廣泛，綜合利用價值大，除可產(chǎn)油外，鮮葉和枝可提取芳香油、入藥：枯餅可制成優(yōu)質(zhì)飼料和肥料，木材堅固致密，是雕刻、裝修的優(yōu)質(zhì)材料：樹皮、葉、果可提制栲膠、生物農(nóng)藥；嫩葉可制成茶葉：嫩葉、嫩芽和雄花序還是精品綠色蔬菜。這是一種較為理想的生物能源油料樹種。但這種樹型高大、收獲不易，產(chǎn)量受氣候環(huán)境與生長立地環(huán)境影響比較大，因此，要加強篩選培育適應(yīng)湖北生產(chǎn)的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、矮稈新品種和無性系，以及矮化栽培與集約化技術(shù)的研究。

六是油桐。湖北為中國四大桐油主產(chǎn)省份之一，地方品種金絲油桐、景陽桐含油率均達59％以上，來鳳、鄖兩、鄖縣是聞名全國的“油桐之鄉(xiāng)”。桐油是一種優(yōu)良的干性油，含不飽和脂肪酸94％以上，是天然植物中化學性質(zhì)極為活潑的干性植物油，具有干燥快、有光澤、耐堿、防水、防腐、防銹、不導電等特性，是重要的工業(yè)用油。一般生產(chǎn)林豐產(chǎn)油量在5－10公斤，采用優(yōu)良品種建立的豐產(chǎn)林產(chǎn)量在30－50公斤，小面積示范林可達到50公斤以上，含油率54％－68％。油桐適用于多種栽培模式，可用純林經(jīng)營和桐農(nóng)間種模式經(jīng)營，可制取生物柴油，但由于是干性油，主要成分是桐酸(80％)，含三個雙鍵，轉(zhuǎn)化效率較低，加工處理可能需要更復(fù)雜的工藝、更長的時間和更高的成本。因此，應(yīng)重點開展高效加工和轉(zhuǎn)化技術(shù)的研發(fā)與優(yōu)化。

2．湖北發(fā)展木本油料生物質(zhì)能源政策建議

首先，科學評價現(xiàn)有木本油料資源，制定合理發(fā)展規(guī)劃和利用途徑。木本油料樹種，一般具有野生性的特點，特別需要進行品種篩選培育、區(qū)域性試驗與合理區(qū)劃后進行規(guī)模種植，不宜盲目擴大栽培種植規(guī)模。避免不合理的生產(chǎn)開發(fā)帶來經(jīng)濟損失和產(chǎn)業(yè)失誤。

其次，加大科技投入，以高技術(shù)引領(lǐng)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)開發(fā)。重點開展高產(chǎn)高油高效木本油料品種的選育與繁育技術(shù)、矮化栽培與集約化生產(chǎn)技術(shù)：開展木本油料的加工與生物柴油轉(zhuǎn)化技術(shù)的研發(fā)與優(yōu)化：開展木本油料副產(chǎn)品深加工與多梯度利用技術(shù)研究；開發(fā)生物藥物和高附加值的功能食品，利用高技術(shù)開拓副產(chǎn)品的新功能、新用途。重點加強烏桕、光皮樹、黃連木等的矮化栽培與集約化生產(chǎn)技術(shù)，麻風樹的抗寒性的生物技術(shù)改良，桐油的生物柴油高效轉(zhuǎn)化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù)的研究，形成對木本油料綠色能源產(chǎn)業(yè)的有力技術(shù)支撐。

第三，部分木本油料不適宜進行生物柴油的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，應(yīng)重點進行轉(zhuǎn)化技術(shù)的創(chuàng)新研究和優(yōu)化。木本油料具有資源多樣性，不同物種具有不同的脂肪酸成份，有些木本油料樹種由于受到目前轉(zhuǎn)化利用技術(shù)和動力設(shè)備的限制，可能暫時還不適宜進行生物柴油的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)，對這類木本油料應(yīng)重點進行轉(zhuǎn)化技術(shù)的創(chuàng)新研究和優(yōu)化，現(xiàn)階段宜謹慎推廣開發(fā)。

第四，原料、成本是木本油料進行生物柴油開發(fā)必須優(yōu)先考慮的問題。如木本油料生產(chǎn)栽培成本、管理成本、采收儲藏成本以及加工成本等。因此建立生物柴油木本油料重點應(yīng)放在栽培基礎(chǔ)條件好，生產(chǎn)易集中連片，分布區(qū)域廣，發(fā)展空間大、經(jīng)濟效益高，易于集約化經(jīng)營的能源品種上；目前降低原料成本的途徑主要有：(1)選擇產(chǎn)油量高、易于收獲、加工、轉(zhuǎn)化的木本油料品種；(2)擴大栽培面積，提高產(chǎn)量，提高規(guī)模效益，降低原料價格； (3)建立生態(tài)經(jīng)濟型復(fù)合種植模式：間種(如桐農(nóng)間種)、退化地營造生態(tài)經(jīng)濟林(如鹽堿地造烏桕林、石漠化下坡地造麻風樹林、油桐林等)； (4)注重副產(chǎn)品(如油茶殘餅油、果殼和籽殼等)的深加工利用研究和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)；

第五，注意能源木本油料和與食用木本油料的協(xié)調(diào)發(fā)展，實行生物能源油料和優(yōu)質(zhì)食用油料因地制宜的規(guī)劃種植。因為從長遠來看，飽和的食用油完全可以轉(zhuǎn)化為生物柴油。因此，在發(fā)展木本油料的時候要因地制宜，在適宜種植油茶等優(yōu)質(zhì)食用油的地方不能因為其為優(yōu)質(zhì)食用油而不去發(fā)展，對于木本油料經(jīng)濟林樹種，進行能源利用和食用雙重利用更可有效規(guī)避市場風險，提高綜合經(jīng)濟效益，克服經(jīng)濟林樹種生產(chǎn)大起大落的情況發(fā)生。