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林業(yè)生物質(zhì)能源是由森林生物資源通過物理、化學(xué)、生物技術(shù)手段轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的可再生能源,作為生物質(zhì)能源的重要組成部分,林業(yè)生物質(zhì)能源具有可再生、環(huán)境友好和多效復(fù)合等特點(diǎn)。大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源,對(duì)于優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、保障能源安全、改善生態(tài)環(huán)境、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村、拓展林業(yè)發(fā)展領(lǐng)域等都具有十分重要的意義。按照會(huì)議的安排,下面我就如何開展林業(yè)生物質(zhì)資源評(píng)價(jià),加快林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā)利用,談四點(diǎn)意見。
一、我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的現(xiàn)狀與潛力
我國(guó)發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源具有巨大的資源優(yōu)勢(shì)和良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
第一,發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源有著巨大的資源優(yōu)勢(shì)與潛力
從廣義上講,林業(yè)生物質(zhì)資源是森林內(nèi)綠色植物生物量的總和。根據(jù)第六次森林資源清查資料,我國(guó)現(xiàn)有森林面積1.75億公頃,活立木總蓄積136.18億立方米,其中森林蓄積124.56億立方米,據(jù)初步估算,我國(guó)林木生物質(zhì)總量約178.86萬噸,需采伐更新的林木生物總量約40.5億噸,可產(chǎn)生采伐剩余物生物量約16.2億噸。從發(fā)揮森林生態(tài)功能和推動(dòng)森林可持續(xù)發(fā)展出發(fā),按照生態(tài)和能源雙贏的原則,發(fā)展生物質(zhì)能源,主要是充分利用林業(yè)剩余物、廢舊木料、木本油料能源植物、木本淀粉植物、灌木林等林業(yè)生物質(zhì)資源。
就林業(yè)剩余物而言,主要包括采伐剩余物、造材剩余物和木材加工剩余物等。根據(jù)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的“十一五”期間森林采伐限額,全國(guó)每年采伐指標(biāo)為2.48億立方米,換算成生物量約為2.91億噸,每年可產(chǎn)生采伐剩余物生物量1.09億噸。根據(jù)有關(guān)部門不完全統(tǒng)計(jì),全國(guó)木材加工企業(yè)年加工能力9379.85萬立方米,產(chǎn)出剩余物約0.418億噸;種類木材制品拋棄物約0.60億噸。林業(yè)剩余物折合標(biāo)準(zhǔn)煤約1.05億噸。
就木本油料和淀粉植物而言,據(jù)有關(guān)資料表明,我國(guó)木本油料植物有151科697屬1554種,其中種子含油量在40%以上的植物有154種。現(xiàn)具有良好的資源和技術(shù)基礎(chǔ)并可規(guī)?;嘤娜剂嫌湍颈局参锛s有10種,如黃連木、麻瘋樹、光皮樹、文冠果、油桐、烏桕等。目前我國(guó)木本油料樹種總面積超過400萬公頃,果實(shí)產(chǎn)量在500萬噸以上,木本淀粉植物有100多種,現(xiàn)有面積約1000萬公頃,按每公頃生產(chǎn)750公斤淀粉計(jì)算,總計(jì)年產(chǎn)淀粉750萬噸,可生產(chǎn)380萬噸燃料乙醇。
就灌木林而言,我國(guó)現(xiàn)有灌木林4529.68萬公頃,灌木林的生物量每公頃約2-8噸,以平均每公頃4噸計(jì)算,我國(guó)灌木林的生物量約為1.81億噸,折合標(biāo)準(zhǔn)煤0.9億噸。
同時(shí),我國(guó)還有不適宜農(nóng)耕的宜林荒山荒地5400多萬公頃,鹽堿地、沙地、礦山、油田復(fù)墾地等邊際性土地近1億公頃。據(jù)專家測(cè)算,如果用其中20%的土地來種植能源植物,按照每公頃平均年生長(zhǎng)量10噸計(jì),每年生產(chǎn)的生物質(zhì)可達(dá)3億噸,相當(dāng)于1.5億多噸標(biāo)準(zhǔn)煤。此外,通過品種改良和高產(chǎn)培育技術(shù),把現(xiàn)有低產(chǎn)、低效林改造成為專用能源林,可大大增加資源總量,提高資源質(zhì)量。
因此,我國(guó)不僅現(xiàn)有林業(yè)生物質(zhì)能資源總量巨大,而且資源培育的潛力也十分巨大,這是發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的基礎(chǔ),也是發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的優(yōu)勢(shì)所在。
第二,發(fā)展林業(yè)物質(zhì)能源具有良好的技術(shù)基礎(chǔ)
我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源的研發(fā)工作在各方面的高度重視和大力支持下,在良種選育、資源培育和能源轉(zhuǎn)化方面已形成良好的技術(shù)基礎(chǔ)。
在良種選育和資源培育技術(shù)方面:“七五”以來,已開展了“優(yōu)良薪材樹種引種、選種、薪炭林栽培經(jīng)營(yíng)技術(shù)”的研究,在全國(guó)不同自然類型區(qū)對(duì)120多個(gè)鄉(xiāng)土樹種和外來樹種的能源潛力進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià);引種了綠玉樹、能源柳、油楠、香膠樹等能源植物,開展了繁育和培育技術(shù)研究;進(jìn)行了重點(diǎn)燃料油木本植物和黃連木、麻瘋樹、文冠果、光皮樹、油桐、烏桕等的資源調(diào)查及良種選育,研究了燃料油植物的生理、生態(tài)特性,建立了麻瘋樹、油桐、烏桕等種質(zhì)資源基因庫(kù)、良種繁育基地和種植標(biāo)準(zhǔn);培育出檸條、沙柳、檉柳等沙生灌木林優(yōu)良品種;同時(shí),在利用生物技術(shù)進(jìn)行能源植物的品種改良方面已開展積極的探索。
在能源轉(zhuǎn)化技術(shù)方面:重點(diǎn)進(jìn)行了固體成型燃料、燃料乙醇、生物柴油、生物質(zhì)發(fā)電/供熱等研究。在成型燃料方面,于上世紀(jì)70年代開始了林木生物質(zhì)成型燃料的研究與開發(fā),開發(fā)出的主要產(chǎn)品有顆粒燃料和棒狀燃料。近幾年在借鑒國(guó)外技術(shù)的基礎(chǔ)上,開發(fā)出的“生物質(zhì)常溫成型”新技術(shù)大大降低了生物質(zhì)成型的能耗,并開展了產(chǎn)業(yè)化示范;在燃料乙醇研究方面,自上世紀(jì)50年代起,先后開展了酸洗和酶法水解的研究。“十五”期間,已開發(fā)出利用纖維素廢棄物制取乙醇的技術(shù)工藝,并進(jìn)入年產(chǎn)600噸規(guī)模的中試階段;在生物柴油方面,開展了堿催化、酶催化、超臨界醇解等生物柴油合成技術(shù)的研究,化學(xué)法合成生物柴油已建立 2萬噸/年的生產(chǎn)裝置,酶催化技術(shù)有超臨界甲醇轉(zhuǎn)化技術(shù)亦進(jìn)入中試階段;在生物質(zhì)氣化發(fā)電/供熱方面,開發(fā)出多種固定床和流化床小型氣化爐,已推廣應(yīng)用了400KW小型氣化供氣系統(tǒng)400多套和MW級(jí)氣化發(fā)電系統(tǒng)20多套。建立村鎮(zhèn)級(jí)示范氣化集中供氣系統(tǒng)近300處,供氣戶數(shù)3萬余戶。
綜上所述,可以看出,我國(guó)發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的資源優(yōu)勢(shì)明顯,生物類型豐富,資源總量很大,技術(shù)基礎(chǔ)有保障??梢哉f,林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的現(xiàn)狀良好,發(fā)展的前景和潛力巨大。
二、林業(yè)生物質(zhì)能源資源評(píng)價(jià)
目前,我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展取得了一定成效,但是,其發(fā)展尚處于起步階段,要大力發(fā)展好林業(yè) 生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè),必須科學(xué)客觀地評(píng)價(jià)林業(yè)生物質(zhì)能資源。為此,需要建立一套科學(xué)可行的林業(yè)生物質(zhì)能資源評(píng)價(jià)方法和指標(biāo)體系。根據(jù)森林資源調(diào)查評(píng)價(jià)的方法和指標(biāo),結(jié)合林業(yè)生物質(zhì)資源的種類和利用方向,研究制定了不同林業(yè)生物質(zhì)能資源的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
1、纖維類能源林資源評(píng)價(jià)
纖維類能源資源評(píng)價(jià)主要考慮5個(gè)方面的因素:1)現(xiàn)有資源總儲(chǔ)量。包括資源種類、面積、蓄積,生物量及折合的標(biāo)準(zhǔn)煤;2)資源供給能力。包括年總凈生長(zhǎng)量、能源樹種的年產(chǎn)量(纖維類能源林資源生物量應(yīng)在8~10噸/公頃以上);3)資源發(fā)展?jié)摿Α0ㄒ?guī)劃發(fā)展面積、能源樹種的采伐期、輪伐期以及單位產(chǎn)量。能源林樹種3-5年為1個(gè)輪伐期,可連續(xù)采伐5-7次;4)能量密度和品質(zhì)。林業(yè)生物質(zhì)資源的燃燒值應(yīng)不低于15000千焦耳/千克;5)運(yùn)輸半徑。資源運(yùn)輸費(fèi)用和損耗。
2、木本油料(淀粉)能源林資源評(píng)價(jià)
木本油料能源林資源評(píng)價(jià)主要考慮三個(gè)方面:1)資源生產(chǎn)力。包括木本油料能源林資源總面積、總產(chǎn)量、單位面積產(chǎn)量、含油率、單位面積產(chǎn)油量、平均株產(chǎn)量、出籽率、出仁率等指標(biāo)。要求種子(果實(shí))含油率應(yīng)在30%以上,結(jié)實(shí)平均年產(chǎn)量在2000-3000公斤/公頃以上,初果期在5-8年以下,結(jié)實(shí)期20年以上;2)資源成本效益。包括單位資源生產(chǎn)成本、單位資源采集運(yùn)輸成本、單位資源產(chǎn)品價(jià)值、資源分散性等;3)資源可持續(xù)利用。包括水土流失、地力、病蟲害等指標(biāo)。
木本淀粉類能源林資源評(píng)價(jià)可參照木本油料能源林資源評(píng)價(jià)方法。與其不同的是,木本淀粉類能源林資源評(píng)價(jià)主要考慮淀粉的產(chǎn)量和轉(zhuǎn)化乙醇的效率等。
3、林業(yè)剩余物資源評(píng)價(jià)
林業(yè)剩余物資源評(píng)價(jià)重點(diǎn)考慮以下三個(gè)因素:1)森林采伐限額。林業(yè)采伐剩余物、造材剩余物合計(jì)約占采伐林木生物量的40%;2)木材加工利用率。根據(jù)有關(guān)資料,木材加工剩余物數(shù)量為原木材積的34.4%;3)運(yùn)輸半徑。資源運(yùn)輸費(fèi)用和損耗。 目前,這些評(píng)價(jià)方法和指標(biāo),正在進(jìn)一步的修改完善。
三、林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展思路與發(fā)展重點(diǎn)
根據(jù)國(guó)家對(duì)可再生能源發(fā)展的總體思路,結(jié)合林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的資源優(yōu)勢(shì)和技術(shù)發(fā)展趨勢(shì),初步研究提出今后我國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展思路和發(fā)展重點(diǎn)。
(一)發(fā)展思路
林業(yè)生物質(zhì)能源的總體發(fā)展思路是:全國(guó)貫徹落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀,圍繞國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和保障國(guó)家能源安全的發(fā)展目標(biāo),按照建立資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會(huì)和建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的總體要求,發(fā)揮林業(yè)生物質(zhì)資源優(yōu)勢(shì),強(qiáng)化林業(yè)科技創(chuàng)新,立足于現(xiàn)有資源開發(fā)利用,著力新興資源培育擴(kuò)展,以能源林基地建設(shè)夯實(shí)產(chǎn)業(yè)發(fā)展基礎(chǔ),加快建成從資源培育到工業(yè)開發(fā)利用一體化的林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)體系,使林業(yè)生物質(zhì)能源占到整個(gè)生物質(zhì)能源消費(fèi)量的50%以上。
(二)發(fā)展重點(diǎn)
1、能源林資源培育
生物質(zhì)資源是發(fā)展生物質(zhì)能源的基礎(chǔ),也是制約林業(yè)生物質(zhì)能源快速發(fā)展的主要瓶頸。能源林資源培育主要包括纖維類能源林、木本油料能源林和木本淀粉類能源林等三個(gè)方面。重點(diǎn)是針對(duì)目前能源林單產(chǎn)低、生長(zhǎng)期長(zhǎng)、抗逆性弱、缺乏規(guī)?;N植基地等問題,加速能源植物品種的遺傳改良,培育高熱值、高生物量、高食油量、高淀粉產(chǎn)量?jī)?yōu)質(zhì)能源專用樹種(品種),在示范的基礎(chǔ)上,合理布局,加快能源樹種定向培育和能源林基地化建設(shè),為生物質(zhì)能源持續(xù)發(fā)展提供資源保障。
1)木本油料能源林
重點(diǎn)對(duì)黃連木、麻瘋樹、文冠果、光皮樹、油桐、烏桕等主要木本燃料油植物進(jìn)行良種化,解決現(xiàn)在低產(chǎn)低效林改造技術(shù)和豐產(chǎn)栽培技術(shù);加快培育高含油量、抗逆性強(qiáng)且能在低質(zhì)地生長(zhǎng)的木本油料能源專用新樹種。在云南、貴州、四川等西南省(區(qū))進(jìn)行麻瘋樹、烏桕能源林示范;在陜西、河北、河南等省區(qū)進(jìn)行黃連木、文冠果能源林示范;在湖南、湖北、江西等長(zhǎng)江中下游?。▍^(qū))進(jìn)行光皮樹、油桐能源林示范。通過示范,在木本油料主產(chǎn)區(qū)形成規(guī)?;N植基地。
2)燃料乙醇
重點(diǎn)加大纖維素原料生產(chǎn)燃料乙醇工藝技術(shù)的研發(fā)力度,攻克植物纖維原料預(yù)處理技術(shù)、戊糖已糖聯(lián)合發(fā)酵技術(shù),降低酶生產(chǎn)成本,提高水解糖得率,使植物纖維基燃料乙醇生產(chǎn)達(dá)到實(shí)用化。在華東或東北地區(qū)進(jìn)行以木屑等木質(zhì)纖維為原料生產(chǎn)燃料乙醇的中試生產(chǎn);在木本淀粉資源集中的南方?。▍^(qū))形成燃料乙醇規(guī)模化生產(chǎn)。
3)固體成型燃料
重點(diǎn)以降低生產(chǎn)能耗、降低產(chǎn)品成本、提高模具耐磨性為主攻方向,開發(fā)一體化、可移動(dòng)的顆粒燃料加工技術(shù)和裝備,開發(fā)大規(guī)模林木生物質(zhì)成型燃料設(shè)備以及撫育、收割裝備;形成固體成型燃料生產(chǎn)、供熱燃燒器具、客戶服務(wù)等完善的市場(chǎng)和技術(shù)體系。在產(chǎn)業(yè)化示范的基礎(chǔ)上,在“三北”地區(qū)建立一定規(guī)模的以沙生灌木為原料的生物質(zhì)固化成型燃料產(chǎn)業(yè)化基地;在東北、華南和華東等地建立具有一定規(guī)模的以林業(yè)剩余物或速生短輪伐期能源林為原料的生物質(zhì)固化成型燃料產(chǎn)業(yè)化基地。
4)生物質(zhì)發(fā)電/供熱
主要發(fā)展大規(guī)模連續(xù)化生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)、生物質(zhì)~煤混合燃燒發(fā)電技術(shù)和生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù);針對(duì)現(xiàn)有生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)存在燃?xì)鉄嶂档汀饣^程產(chǎn)生的焦油多的技術(shù)瓶頸,研發(fā)新型高效氣化工藝。在林業(yè)剩余物集中區(qū)建立兆瓦級(jí)大規(guī)模生物質(zhì)氣化發(fā)電、供熱示范工程;在柳樹、灌木等資源集中區(qū)建立生物質(zhì)直燃、混燃發(fā)電示范工程;在“三北”地區(qū)建立以沙生灌木為主要原料,集灌木能源林培育、生物質(zhì)成型燃料加工、發(fā)電/供熱一體化的熱電聯(lián)產(chǎn)示范工程。通過示范,形成分布式規(guī)模化生物質(zhì)發(fā)電系統(tǒng)。
下一步,我們將根據(jù)國(guó)家關(guān)于生物質(zhì)能源發(fā)展的目標(biāo)和資源調(diào)查及能源林培育規(guī)劃,進(jìn)一步研究完善細(xì)化林業(yè)生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)化規(guī)模和布局。
四、加快林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的措施
大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源,既面臨著難得的機(jī)遇,也存在著巨大的挑戰(zhàn)。國(guó)家林業(yè)局作為林業(yè)生物質(zhì)能源的行業(yè)主管部門,高度重視林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展。在林業(yè)中長(zhǎng)期規(guī)劃和“十一五”規(guī)劃中,把加快發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源作為重點(diǎn),納入了優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。為此,我們將從以下幾個(gè)方面,采取切實(shí)有力的措施,加快林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展。
一是開展資源調(diào)查評(píng)價(jià),摸清家底。抓緊完善出臺(tái)林業(yè)生物質(zhì)資源調(diào)查、評(píng)價(jià)方法和技術(shù)指標(biāo),在全國(guó)開展林業(yè)生物質(zhì)能資源的本底調(diào)查,在本底調(diào)查的基礎(chǔ)上,進(jìn)行評(píng)價(jià),為林業(yè)生物質(zhì)能源的規(guī)劃、布局和產(chǎn)業(yè)化發(fā)展提供基礎(chǔ)。
二是開展戰(zhàn)略研究,科學(xué)編制規(guī)劃。按照國(guó)家和林業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的總體要求,針對(duì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展對(duì)生物質(zhì)能源的需求,結(jié)合林業(yè)生產(chǎn)力布局和技術(shù)支持基礎(chǔ),組織不同部門、不同學(xué)科領(lǐng)域的高層專家,開展林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展戰(zhàn)略研究,并在戰(zhàn)略研究和全國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能資源調(diào)查基礎(chǔ)上,編制《林業(yè)生物質(zhì)能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》、《全國(guó)能源林培育規(guī)劃》,指導(dǎo)全國(guó)林業(yè)生物質(zhì)能源健康有序地發(fā)展。
三是制訂相關(guān)政策,積極扶持引導(dǎo)。加大政府在發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源方面的引導(dǎo)和推動(dòng)作用,制定相關(guān)的扶持政策,加大政府投入,采取財(cái)政、稅收、補(bǔ)貼等政策手段鼓勵(lì)和扶持林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展。要把能源林建設(shè)納入林業(yè)重點(diǎn)工程建設(shè)之中,優(yōu)先安排能源林用地。同時(shí),優(yōu)化投資環(huán)境,加大吸引國(guó)內(nèi)外資金力度,鼓勵(lì)各種所有制經(jīng)濟(jì)主體參與林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā)利用。
四是加大研發(fā)力度,強(qiáng)化科技創(chuàng)新。林業(yè)生物質(zhì)能源是一項(xiàng)技術(shù)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè),必須科技先行,產(chǎn)學(xué)研相結(jié)合。為此,我們把林業(yè)生物質(zhì)能源的研發(fā)和自主創(chuàng)新作為林業(yè)科技“十一五”和中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的優(yōu)先領(lǐng)域,重點(diǎn)加強(qiáng)對(duì)優(yōu)質(zhì)速生高產(chǎn)能源植物的選育、栽培、林業(yè)生物質(zhì)能源的高效轉(zhuǎn)化和綜合利用等技術(shù)的研究,盡快突破制約林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的技術(shù)瓶頸。為加大研發(fā)和成果轉(zhuǎn)化力度,在中國(guó)林科院成立了跨學(xué)科的林業(yè)生物質(zhì)能源研發(fā)中心,正在組建林業(yè)生物質(zhì)能源工程技術(shù)中心,充分發(fā)揮科技對(duì)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支撐和引領(lǐng)作用。
五是啟動(dòng)示范工程,加快基地建設(shè)。按照國(guó)家重點(diǎn)林業(yè)工程的總體規(guī)劃與布局,加快建設(shè)速生、豐產(chǎn)、高能、多效的能源林基地;啟動(dòng)能源樹種培育利用、林油一體化、林電(氣或熱)一體化等一批示范項(xiàng)目,加快林業(yè)生物質(zhì)能源的市場(chǎng)化步伐,通過示范基地的示范、輻射、帶動(dòng),推動(dòng)林業(yè)生物質(zhì)能源的全面發(fā)展,逐步形成產(chǎn)業(yè)化、規(guī)?;托б婊?/p>
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