◎張忠濤
作者單位:國家林業(yè)和草原局林產(chǎn)工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)院
摘要:森林中蘊(yùn)藏的林業(yè)生物質(zhì)能源,因其可再生性、綠色潔凈、存量豐富、分布廣泛以及二氧化碳零排放等諸多優(yōu)點(diǎn),成為世界公認(rèn)的既能改變能源資源供應(yīng)結(jié)構(gòu),又利于保護(hù)環(huán)境和應(yīng)對氣候變化的戰(zhàn)略性選擇。生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用對于我國資源能源供應(yīng)具有重要意義。本文總結(jié)了我國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀,提出了從營造產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境、推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合、完善能源供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈和健全產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系四方面推動(dòng)其發(fā)展的建議。
能源作為國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的重要基礎(chǔ),是關(guān)系國家經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的全局性、戰(zhàn)略性問題,我國一直高度重視能源安全工作,強(qiáng)調(diào)要著力發(fā)展非碳能源,形成煤、油、氣、核、新能源和可再生能源多輪驅(qū)動(dòng)的能源供應(yīng)體系。林業(yè)生物質(zhì)能源作為可再生能源的主要組成部分,具有可再生性、綠色潔凈、存量豐富和分布廣泛等特點(diǎn),符合低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)發(fā)展特征,開發(fā)和利用林業(yè)生物質(zhì)能源對推動(dòng)節(jié)能減排、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和中小城鎮(zhèn)建設(shè)、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、減少對外依存度、保障國家能源安全以及穩(wěn)定能源供應(yīng)體系具有重要意義。
發(fā)展現(xiàn)狀
根據(jù)《中國林業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒2018》數(shù)據(jù)顯示,我國現(xiàn)有林地面積約31591.12萬公頃,森林面積約22044.62萬公頃,森林蓄積量1756022.99萬立方米。其中,人工林面積為8003.10萬公頃,蓄積量345209.06萬立方米。而且,每年大量的木竹加工剩余物、中幼林撫育、灌木平茬復(fù)壯、城鎮(zhèn)綠化和果樹修枝以及果實(shí)等均可用于發(fā)展生物質(zhì)能源,潛力巨大。
1.資源現(xiàn)狀
當(dāng)前,我國能源林建設(shè)穩(wěn)步推進(jìn),全國已建設(shè)生物質(zhì)能源林基地約300萬公頃,其中薪炭林約123萬公頃,蓄積量5665.68萬立方米。可作為能源利用的主要有木質(zhì)資源、木本油料和淀粉植物等林木資源。
(1)木質(zhì)資源主要包括薪炭林、林地生長剩余物[灌木平茬、經(jīng)濟(jì)林、“四旁(村旁、宅旁、路旁和水旁)”疏林和城市綠化撫育修枝等]、林業(yè)生產(chǎn)“三剩物”(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)以及廢舊木制品等。我國全部木質(zhì)資源總量中,除用于工業(yè)原木和傳統(tǒng)薪材的林木木質(zhì)資源外,可獲得的剩余物總量約為8.40億噸,其中,可作為能源利用的生物質(zhì)總量約為3.65億噸,占全部剩余物總量的43.45%。
(2)木本油料資源中林木種子含油率超過40%的鄉(xiāng)土植物有150多種,其中油茶、油桐、光皮樹和黃連木等主要能源林樹種的自然分布面積超過100萬公頃,年產(chǎn)果實(shí)達(dá)100萬噸以上,全部加工利用可獲得40余萬噸的生物柴油。
(3)淀粉類植物資源豐富,其中櫟類樹種現(xiàn)有面積超過1600萬公頃,年產(chǎn)果實(shí)達(dá)1000萬噸以上,可生產(chǎn)250萬噸燃料乙醇。豐富的林業(yè)生物質(zhì)資源不僅可以為林業(yè)生物能源可持續(xù)發(fā)展提供良好的物質(zhì)基礎(chǔ),還能夠緩解國家能源壓力,調(diào)整和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)供給。
2.產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
(1)成型燃料。我國木質(zhì)生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)和應(yīng)用已初具規(guī)模,生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展迅速,生產(chǎn)設(shè)備向規(guī)模化、智能化方向發(fā)展,成型燃料機(jī)械制造、專用鍋爐制造和燃料燃燒等技術(shù)日益成熟,產(chǎn)業(yè)鏈趨于完善。2014-2018年,我國木質(zhì)生物質(zhì)成型燃料年產(chǎn)量由37.04萬噸增長到94.44萬噸,年均增幅達(dá)28.48%(見圖)。

(2)生物質(zhì)供熱及發(fā)電。熱電聯(lián)產(chǎn)是生物質(zhì)發(fā)電轉(zhuǎn)型升級的主要方向。我國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模占全球比重14%左右,排名第一。截至2019年底,我國共有23個(gè)省(市、區(qū))投產(chǎn)了254個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,裝機(jī)容量為636萬千瓦,年發(fā)電量達(dá)333億千瓦時(shí),占可再生能源發(fā)電量的2.1%,占非水可再生能源發(fā)電量的9.0%;年平均利用小時(shí)數(shù)為5835小時(shí)[1]。我國生物質(zhì)供熱主要以生物質(zhì)成型燃料鍋爐供熱為主。2019年國家能源局明確表示將推動(dòng)生物質(zhì)鍋爐清潔能源供熱,推動(dòng)“煤改生”取代“煤改氣”,生物質(zhì)鍋爐供熱適用于中小工業(yè)園區(qū)供熱和城鎮(zhèn)供暖,要求各地結(jié)合當(dāng)?shù)靥烊粴夤┬栊蝿荨⑸镔|(zhì)資源和供熱市場等情況,提出推進(jìn)生物質(zhì)鍋爐供熱發(fā)展的政策措施,建設(shè)城鎮(zhèn)清潔可再生供熱體系。
(3)生物質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)。生物質(zhì)水解多聯(lián)產(chǎn)以木質(zhì)纖維素類生物質(zhì)為原料,制取燃料乙醇、丁醇、糠醛、合成樹脂或烴類化合物等產(chǎn)品,目前仍處于試驗(yàn)階段,未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用;生物質(zhì)熱解多聯(lián)產(chǎn)通過對生物質(zhì)熱解氣化的氣、固、液三相產(chǎn)物進(jìn)行電、熱、炭、肥等多產(chǎn)品聯(lián)產(chǎn),產(chǎn)出燃?xì)狻㈦娏Α崮堋⑸镉汀⒛敬滓骸⑸锾亢吞炕柿系榷喾N能源及物質(zhì),極大地提高生物質(zhì)的附加值,目前已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)示范階段。
(4)生物液體燃料。主要包括燃料乙醇和生物柴油。前者以淀粉類、糖類或纖維素類物質(zhì)等為原料,采用發(fā)酵方法獲得純度為99.5%以上的無水乙醇。2018年底,我國以玉米、小麥等糧食和木薯、玉米芯等纖維素為原料實(shí)現(xiàn)燃料乙醇產(chǎn)能322萬噸[2]。木質(zhì)原料的酶水解等清潔生產(chǎn)技術(shù)還在試驗(yàn)推廣階段。2018年,我國生物柴油產(chǎn)量達(dá)到103萬噸,出口31萬噸[3]。廢棄油脂是我國生物柴油產(chǎn)業(yè)重要的原料來源,國內(nèi)木本油料能源林由于規(guī)模化供應(yīng)以及成本等因素,尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)。
發(fā)展建議
隨著我國能源戰(zhàn)略的持續(xù)推進(jìn),林業(yè)生物質(zhì)能源因其可再生性、綠色潔凈、存量豐富、分布廣泛和二氧化碳零排放等諸多優(yōu)點(diǎn),必將成為清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要力量之一。
1.營造良好產(chǎn)業(yè)發(fā)展環(huán)境
生物質(zhì)能源的開發(fā)利用對資源能源供應(yīng)具有重要意義。但目前我們對于發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源還存在思想不統(tǒng)一、政策不完善等現(xiàn)實(shí)問題,需要政府通過宏觀引導(dǎo)、政策支持和財(cái)政扶持等措施引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。一是從宏觀上統(tǒng)一規(guī)劃和引導(dǎo)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)有序、健康發(fā)展,制定林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展規(guī)劃。二是推廣能源產(chǎn)品的使用,將林業(yè)生物質(zhì)能源利用指標(biāo)納入節(jié)能減排考核指標(biāo)體系。三是完善相關(guān)激勵(lì)體系,科學(xué)制定產(chǎn)品價(jià)格補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠和消費(fèi)鼓勵(lì)等政策。四是設(shè)立林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)基金,形成生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)長效穩(wěn)定的投入機(jī)制。五是強(qiáng)化宣傳引導(dǎo),凝聚發(fā)展共識,加大對發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)意義及成果的宣傳力度。六是積極擴(kuò)大對外開放,促進(jìn)我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的國際交流與合作,創(chuàng)造更有吸引力的產(chǎn)業(yè)合作環(huán)境,全面推進(jìn)資源配置市場化、全球化。
2.推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合
當(dāng)前,我國林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)域還有很多涉及生產(chǎn)和應(yīng)用的關(guān)鍵性技術(shù)亟待突破,具有中國特色的產(chǎn)業(yè)發(fā)展模式尚在構(gòu)建初期,如何推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研用深度融合是該產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨的重要課題之一。因此,一要強(qiáng)化企業(yè)、高校和科研院所研發(fā)資源的整合,推進(jìn)建立關(guān)鍵技術(shù)協(xié)同創(chuàng)新體系和研發(fā)平臺,在生物質(zhì)能源利用技術(shù)、撫育采伐機(jī)械、森林培育及撫育技術(shù)等方面強(qiáng)化合作。二要加強(qiáng)新技術(shù)、新工藝和新設(shè)備的引進(jìn)、消化、再創(chuàng)新和應(yīng)用,通過學(xué)習(xí)借鑒發(fā)達(dá)國家發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源經(jīng)驗(yàn)提升我國開發(fā)利用水平。三要加速生物質(zhì)能源技術(shù)科技成果轉(zhuǎn)化步伐,以項(xiàng)目為載體推動(dòng)生物質(zhì)能源技術(shù)轉(zhuǎn)化應(yīng)用,建立利益分享機(jī)制。四要加強(qiáng)技術(shù)和專利申請保護(hù),強(qiáng)化知識產(chǎn)權(quán)保護(hù)。五要鼓勵(lì)現(xiàn)有企業(yè)開展技術(shù)改造,不斷優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。
3.完善能源供應(yīng)產(chǎn)業(yè)鏈
林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈包括資源供應(yīng)、裝備制造、能源轉(zhuǎn)換以及銷售應(yīng)用等諸多環(huán)節(jié),對整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈中的各環(huán)節(jié)進(jìn)行有效布局協(xié)調(diào),有利于實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)收益最大化。一是加強(qiáng)基礎(chǔ)資源培育,鼓勵(lì)建設(shè)集能源林營造、培育、采收、研發(fā)、加工和利用為一體的綜合性生產(chǎn)基地,形成綜合化、規(guī)模化的產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)。二是鼓勵(lì)產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展,結(jié)合木材加工等產(chǎn)業(yè)集聚區(qū)發(fā)展情況,將生產(chǎn)剩余物轉(zhuǎn)換為清潔能源回供于木材加工生產(chǎn),形成產(chǎn)業(yè)互動(dòng),構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)體系。三是與國有林區(qū)、國有林場改革發(fā)展相結(jié)合,充分利用森林經(jīng)營剩余物,發(fā)展生物質(zhì)能源,改善林區(qū)基礎(chǔ)能源供應(yīng)方式。四是提升能源裝備制造水平,加強(qiáng)國產(chǎn)生物質(zhì)成套設(shè)備研究與產(chǎn)業(yè)化開發(fā),逐步提升國際競爭力。五是加強(qiáng)能源及副產(chǎn)品多元化綜合利用,協(xié)同發(fā)展生物質(zhì)化工產(chǎn)業(yè),提升生物質(zhì)能源的綜合利用效率和產(chǎn)業(yè)競爭力。
4.健全產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系
當(dāng)前,我國林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系還不健全,隨著生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系將難以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要。因此,積極發(fā)揮政府引導(dǎo)作用,建立健全產(chǎn)業(yè)服務(wù)體系,對于提升產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。一是搭建政府、企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)等多層次、多形式交流平臺,發(fā)揮行業(yè)協(xié)會力量,有效整合政策、技術(shù)及信息等資源,形成行業(yè)合力。二是健全產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化體系建設(shè),制定和完善產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)技術(shù)和包裝儲運(yùn)等標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范林業(yè)生物質(zhì)能源生產(chǎn)、認(rèn)證和監(jiān)督工作。三是建立產(chǎn)業(yè)監(jiān)測預(yù)警體系,監(jiān)測產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)態(tài),強(qiáng)化生產(chǎn)、技術(shù)和市場等方面預(yù)警工作,指導(dǎo)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。四是積極打造林業(yè)生物質(zhì)能源調(diào)查規(guī)劃、勘察設(shè)計(jì)、標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證和會展服務(wù)等專業(yè)化服務(wù)隊(duì)伍,提升產(chǎn)業(yè)服務(wù)能力和水平。
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