【中國廚房設(shè)備網(wǎng)】 日前,國家能源局局長劉鐵男公布了國家“十二五”生物質(zhì)能的發(fā)展目標(biāo):到2015年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到1300萬千瓦,較2010年增長160%。這個(gè)目標(biāo)數(shù)字超過了風(fēng)頭正勁的光伏裝機(jī)容量。我國生物質(zhì)能的發(fā)展在“十二五”將得到重視,與一批長期為中國生物質(zhì)能發(fā)展奔走呼吁的科學(xué)家分不開。石元春院士就是其中之一。
石元春,中國科學(xué)院院士、中國工程院院士、中國農(nóng)業(yè)大學(xué)原校長。這位笑稱自己是“80后”的八旬老人,一直在為生物質(zhì)能奔走吶喊。他曾給國務(wù)院總理上書、在會議上唇槍舌劍、在雜志報(bào)刊上據(jù)理力辯。本文就是在去年底,國家發(fā)改委針對編制“十二五”規(guī)劃開展的建言獻(xiàn)策活動中,石元春院士提出的建議。根據(jù)他的建議,已公布的“十二五”規(guī)劃綱要在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)和能源等幾處都加強(qiáng)了生物質(zhì)能的內(nèi)容。
該建議原文長達(dá)1萬多字。在此,我們編發(fā)部分內(nèi)容,以幫助讀者更好地理解生物質(zhì)能。
生物質(zhì)能可以全面替代傳統(tǒng)能源
風(fēng)能、水能、太陽能、地?zé)崮埽约昂四?、氫能和未來的核聚變等均為物理態(tài)能量,需要通過渦輪機(jī)等復(fù)雜的技術(shù)和人為設(shè)施轉(zhuǎn)化為電與熱,風(fēng)能和太陽能很不穩(wěn)定和儲能性差。生物質(zhì)能則別具一格,是太陽輻射經(jīng)植物光合加工轉(zhuǎn)化后、以生物質(zhì)為載體的化學(xué)態(tài)能量,既穩(wěn)定又儲能,用起來也方便。自人類學(xué)會鉆木取火后,生物質(zhì)能就一直是主要能量來源。它的原料易得,現(xiàn)代加工轉(zhuǎn)化技術(shù)與途徑多樣,產(chǎn)品既有熱與電,又有固、液、氣3態(tài)的多種能源產(chǎn)品,以及塑料、生物化工原料等眾多的非生物基產(chǎn)品,這些特質(zhì)與功能是其他所有物理態(tài)清潔能源所不具備的。正是生物質(zhì)的這種特質(zhì)與功能,使人們在需要對化石能源進(jìn)行替代時(shí),首先也主要是利用已有技術(shù)進(jìn)行生物質(zhì)的直燃或混燃發(fā)電;利用甘蔗、玉米和纖維素等各種原料生產(chǎn)乙醇和生物柴油;利用畜禽糞便和城市污水垃圾等有機(jī)廢棄物生產(chǎn)沼氣。這是一種自然和科學(xué)發(fā)展的過程和規(guī)律,不是人的意志和政策導(dǎo)向所能左右的。誰看不到這一點(diǎn)誰就會吃虧。
據(jù)中國工程院可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略咨詢報(bào)告資料顯示,中國水電的經(jīng)濟(jì)可開發(fā)量為4.02億千瓦,年發(fā)電能力1.75萬億千瓦時(shí),開發(fā)程度32%;中國陸地風(fēng)能(離地面10米高度)的技術(shù)可開發(fā)量為2.97億千瓦,可開發(fā)面積20萬平方千米,離岸20千米海域范圍內(nèi)技術(shù)可開發(fā)量1.80億千瓦,可開發(fā)面積3.7萬平方千米;可利用的生物質(zhì)原料資源量為11.71億噸標(biāo)煤,其中48.2%來自農(nóng)林有機(jī)廢棄物,51.8%來自低質(zhì)邊際性土地上的能源植物。中國太陽能資源豐富,但目前尚無資源量的具體數(shù)據(jù)。
中國不含太陽能的清潔能源年可開采資源量為21.48億噸標(biāo)煤,其中生物質(zhì)能占54.5%,大水電、小水電和風(fēng)電分別占18.5%、8.7%和15.5%,核能為2.8%。生物質(zhì)能的資源量是水能的2倍和風(fēng)能的3.5倍。在區(qū)域分布上,水能資源集中于西部,風(fēng)能和太陽能資源集中于西北和青藏高原,而生物質(zhì)資源則富集于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的東部與南方。所以,風(fēng)能和太陽能的資源富集區(qū)與終端市場分離,需要遠(yuǎn)距離傳輸,而生物質(zhì)能的資源靠近產(chǎn)品市場。
不同生物質(zhì)原料適合生產(chǎn)不同的產(chǎn)品,經(jīng)原料與產(chǎn)品的匹配與整合,11.71億噸標(biāo)煤的生物質(zhì)原料中約4.59億噸標(biāo)煤的產(chǎn)能(39%)適合于生產(chǎn)液體燃料以替代石油;約5.59億噸標(biāo)煤產(chǎn)能(48%)適合于生產(chǎn)固體燃料以替代燃煤;約1.53億噸標(biāo)煤產(chǎn)能(13%)的生物質(zhì)原料適合于生產(chǎn)氣體燃料以替代天然氣。
中國的生物質(zhì)能,可以全面替代石油、煤炭和天然氣。中國的生物質(zhì)能是篇大文章,值得大作特作的文章。
生物質(zhì)能可整合現(xiàn)有工農(nóng)業(yè)資源
中國“三農(nóng)”困境的病根是將8億農(nóng)民捆綁在人均不到0.1公頃的土地上從事附加值極低的糧食和初級農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)上。城鄉(xiāng)差距現(xiàn)在越拉越大,這是長期執(zhí)行工農(nóng)二元化和城鄉(xiāng)二元化的結(jié)果。將“三農(nóng)”局限于初級農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)是不行的,必須形成生產(chǎn)鏈條,今年3月,石元春院士倡議在中國科技館舉辦了中國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)展示會,受到社會的廣泛關(guān)注。
向農(nóng)產(chǎn)品加工和生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)等高附加值方向延伸,否則現(xiàn)代農(nóng)業(yè)就是一句空話。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的原料一頭在“三農(nóng)”,加工和市場一頭在工業(yè)和城市,是“構(gòu)建新型工農(nóng)、城鄉(xiāng)關(guān)系”的最佳紐帶和抓手。而且生物質(zhì)能是清潔的、低碳的、可持續(xù)的。一個(gè)市場需求極旺的新時(shí)代寵兒,中國何不盡早將這個(gè)時(shí)代機(jī)遇惠及“三農(nóng)”?
如果使每年可用于能源的4億噸秸稈(其中1億多噸被白白露天焚燒)得到開發(fā),相當(dāng)于8座三峽發(fā)電站的貢獻(xiàn),還能幫農(nóng)民每年增收800億~1000億元;如果利用非糧低質(zhì)邊際性土地種植甜高粱和薯類,每年可轉(zhuǎn)化為1億噸燃料乙醇,并使農(nóng)民增收1000億~1500億元;如果開發(fā)農(nóng)林及加工業(yè)的有機(jī)廢棄物,可轉(zhuǎn)化為600億~800億立方米的天然氣(相當(dāng)于全國現(xiàn)有消費(fèi)量),并使農(nóng)民增收1000億元。這是多么寶貴的綠色煤田、綠色油田和綠色氣田??!可以年年為農(nóng)民掛果豐收的一片搖錢樹林啊!它還可以促進(jìn)農(nóng)村工業(yè)化、城鎮(zhèn)化,農(nóng)村富余勞動力就近轉(zhuǎn)移就業(yè),縮小工農(nóng)差距、城鄉(xiāng)差距;可以使國家公平正義、科學(xué)和諧地發(fā)展,并維護(hù)社會穩(wěn)定。這種對農(nóng)民對國家功德無量的事情難道不該在“十二五”規(guī)劃中濃墨重彩地寫上一筆嗎?
可惜在長期工農(nóng)二元化的影響下,就能源論能源地將生物質(zhì)能劃為能源工業(yè)而備受歧視、欺侮和冷落。由溫家寶總理擔(dān)任主任的國家能源委員會,連外交部和解放軍總參謀部都參與了,唯獨(dú)沒有農(nóng)業(yè)部和國家林業(yè)局。這種落后的觀念、體制和現(xiàn)象在美歐等國是找不到的。中國一面強(qiáng)調(diào)“三農(nóng)”是“全黨工作的重中之重”和“著力構(gòu)建新型工農(nóng)、城鄉(xiāng)關(guān)系作為加快推進(jìn)現(xiàn)代化的重大戰(zhàn)略”,一面又排斥能“構(gòu)建新型工農(nóng)、城鄉(xiāng)關(guān)系”的重要紐帶和抓手,這是行政體制不健全的一種表現(xiàn)。希望“十二五”規(guī)劃中不要再“就能源論能源”地對待生物質(zhì)能了,只有打破現(xiàn)行的工農(nóng)分隔體制,并上升到解困“三農(nóng)”和實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化的戰(zhàn)略高度,“十二五”規(guī)劃中的生物質(zhì)能才能科學(xué)到位。
燃料乙醇不能停頓,要加大步伐
我國“十五”以陳化糧乙醇起步,2005年過百萬噸,位列世界第三?!笆晃濉逼陂g,因糧食趨緊而叫停新增糧食乙醇,鼓勵(lì)發(fā)展非糧乙醇,這是及時(shí)和正確的。只可惜此間糧食乙醇生產(chǎn)依舊,非糧乙醇只完成了新增200萬噸指標(biāo)的10%。在“十一五”的前4年里,我國汽車由722萬輛增加到1364萬輛,石油凈進(jìn)口量由1.68億噸增加到2.19億噸,而燃料乙醇僅由130萬噸增加到162萬噸,這只能說明應(yīng)對石油和運(yùn)輸燃料缺口迅速擴(kuò)大的辦法,就是以巨資到國外去買而不重視對本國綠色替代能源的開發(fā),這無疑是短視和有害的。
第1代的糧食乙醇在中國絕不可行,現(xiàn)有的年產(chǎn)100多萬噸也應(yīng)該盡快轉(zhuǎn)型。美歐斥巨資攻關(guān)多年的第2代纖維素乙醇,因技術(shù)難度太大已宣布大幅調(diào)低2011年的生產(chǎn)指標(biāo),而我國在纖維素乙醇上根本沒有認(rèn)真下過功夫。離完成《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》提出的2020年年產(chǎn)1000萬噸燃料乙醇只剩下10年了,靠糧食乙醇嗎?不行!靠纖維素乙醇嗎?不切實(shí)際!靠什么?
2010年5月在北京舉行的中美先進(jìn)生物燃料論壇上,我提出了1.5代乙醇的概念,即以中國優(yōu)勢的非糧能源作物甜高粱、薯類和菊芋等為原料生產(chǎn)燃料乙醇,技術(shù)成熟,設(shè)備國產(chǎn),可較快形成產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化生產(chǎn)。發(fā)展非糧乙醇能將我國千萬公頃沉睡的邊際性土地和廣大農(nóng)民的積極性激活起來,它是完成2020年1000萬噸燃料乙醇指標(biāo)的唯一和最佳選擇。令人高興的是,制約甜高粱乙醇產(chǎn)業(yè)化的發(fā)酵工藝瓶頸已得到解決,清華大學(xué)固體發(fā)酵技術(shù)與內(nèi)蒙古特弘公司合作產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目的成功將推動我國具有巨大潛力的甜高粱乙醇的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
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