生物能源的開發(fā)與農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展

摘要：化石能源面臨枯竭，生物能源在人類將來的能源消費(fèi)中將占重要地位。我國(guó)是生物能源大國(guó)，勞動(dòng)力資源豐富，有著較好的技術(shù)條件。借鑒國(guó)外經(jīng)驗(yàn)，加快生物能源的開發(fā)，能夠促進(jìn)農(nóng)村工業(yè)的發(fā)展，增加農(nóng)民收入，提高農(nóng)業(yè)綜合效益，充分利用農(nóng)業(yè)資源，對(duì)解決“三農(nóng)”問題，振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)，加快全面建設(shè)小康社會(huì)有重要意義。

關(guān)鍵詞：生物能源；農(nóng)村經(jīng)濟(jì)；農(nóng)業(yè)資源

中圖分類號(hào)：F323．22

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得人類對(duì)能源的需求越來越大，地球上億萬(wàn)年積累的化石能源特別是石油資源將面臨枯竭，加上日益復(fù)雜的國(guó)際形勢(shì)，高油價(jià)時(shí)代將不可避免，人類對(duì)能源的依賴和獲取正面臨著重大轉(zhuǎn)折。正是在這種背景下，生物能源愈來愈受到世界各國(guó)的重視，生物能源是利用生物質(zhì)(如生物糖類、農(nóng)作物秸稈、生物油脂等)為原料生產(chǎn)的能源，包括燃料乙醇、生物柴油、生物燃料發(fā)電、生物氫氣、生物沼氣及生物質(zhì)氣化或液化等產(chǎn)生的能源產(chǎn)品。利用現(xiàn)代科技發(fā)展生物能源，將成為未來可持續(xù)能源系統(tǒng)的重要組成部分。據(jù)專家估計(jì)，本世紀(jì)中葉，生物能源將占人類能源需求的30％。生物能源要通過土地獲得，這就意味著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需能源的相當(dāng)大的一部分，轉(zhuǎn)向農(nóng)村去生產(chǎn)，這對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，有著重要意義。

一、國(guó)外開發(fā)生物能源的經(jīng)驗(yàn)

現(xiàn)代意義上的生物能源的開發(fā)，已有幾十年的歷史。20世紀(jì)70年代初的石油危機(jī)，使得歐美國(guó)家積極尋找替代能源，積極地從事生物能源等可再生能源的研究和開發(fā)，圍繞新型生物能源作物培育和生物能源轉(zhuǎn)換技術(shù)等方面展開進(jìn)行研究和試驗(yàn)，并從政策上給生物能源的開發(fā)給予支持。

1973年，石油危機(jī)爆發(fā)，沉重打擊了巴西經(jīng)濟(jì)，致使政府下決心發(fā)展石油替代產(chǎn)業(yè)。1975年，巴西政府啟動(dòng)“生物能源計(jì)劃”和“全國(guó)實(shí)施發(fā)展燃料乙醇生產(chǎn)計(jì)劃”，兩大計(jì)劃的核心是用甘蔗作原料，生產(chǎn)燃料乙醇，作為車用動(dòng)力。巴西政府在數(shù)年內(nèi)投入數(shù)十億美元，扶持該上述兩大計(jì)劃的實(shí)施。到20世紀(jì)90年代，燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)1000萬(wàn)噸，居世界第一位。巴西發(fā)展石油替代產(chǎn)業(yè)，與本國(guó)支柱產(chǎn)業(yè)蔗糖生產(chǎn)相結(jié)合，逐步形成甘蔗生產(chǎn)－燃料酒精－乙醇汽車，一個(gè)全新的生產(chǎn)鏈。這些乙醇加工廠在糖價(jià)高時(shí)生產(chǎn)食用糖出口，在糖價(jià)低時(shí)生產(chǎn)燃料酒精供本國(guó)使用。現(xiàn)在不僅國(guó)際石油價(jià)格對(duì)巴西社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響大大減弱，農(nóng)民的甘蔗種植與蔗糖生產(chǎn)也相對(duì)穩(wěn)定。

美國(guó)生物能源的研究和開發(fā)方面，對(duì)大量的能源作物進(jìn)行研究和試驗(yàn)，并制定了“能源農(nóng)場(chǎng)”開發(fā)研究計(jì)劃，同時(shí)推進(jìn)生物質(zhì)能技術(shù)和裝置的商業(yè)化應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)經(jīng)營(yíng)。美國(guó)的玉米產(chǎn)量列全球之首，20世紀(jì)80年代，玉米生產(chǎn)過剩，由于國(guó)際糧食市場(chǎng)疲軟，出口困難。而生產(chǎn)燃料乙醇為玉米轉(zhuǎn)化尋找到了出路。美國(guó)于2000年開始實(shí)施“開發(fā)和推進(jìn)生物質(zhì)產(chǎn)品和生物能源”的法案，計(jì)劃將用生物質(zhì)能替代30％的交通領(lǐng)域石油消費(fèi)，2003年美國(guó)燃料乙醇的總生產(chǎn)能力達(dá)到約840萬(wàn)噸。2010年將超過1200萬(wàn)噸。

歐盟地處能源十分緊缺的地區(qū)，石油、天然氣、煤炭等傳統(tǒng)能源主要依靠進(jìn)口。大力開發(fā)節(jié)約型替代能源便成為歐盟一項(xiàng)重要的能源課題。歐洲在生物柴油合成、生物質(zhì)發(fā)電等方面居世界領(lǐng)先地位，2004年，歐洲已有10萬(wàn)噸級(jí)的利用秸稈生產(chǎn)柴油的裝置投產(chǎn)，2003年歐盟生物柴油產(chǎn)量達(dá)到130萬(wàn)噸。秸稈發(fā)電方面，以丹麥為例，1988年丹麥誕生了第一座秸稈生物燃燒發(fā)電廠。目前，已建立了130家秸稈發(fā)電廠。秸稈發(fā)電技術(shù)現(xiàn)已走向世界，被聯(lián)合國(guó)列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。石油的消費(fèi)量卻比1973年下降了50％。這一巨變的背后，是秸稈發(fā)電等可再生資源占了丹麥全國(guó)能源消費(fèi)量的24％以上。

值得關(guān)注的是，歐美各國(guó)在開發(fā)生物能源的過程中，都把能源開發(fā)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的復(fù)興結(jié)合起來，取得了較好的效果。另外，各國(guó)政府在資金投入、政策支持等方面，對(duì)生物能源的開發(fā)起了關(guān)鍵作用，如生物能源生產(chǎn)研發(fā)技術(shù)的先期投資、減免環(huán)境稅等，都值得我國(guó)借鑒。

二、我國(guó)開發(fā)生物能源的條件和基礎(chǔ)

(一)我國(guó)是生物能源大國(guó)

我國(guó)是世界第三大國(guó)，國(guó)土主要位于溫帶地區(qū)，光熱水資源豐富，每年的生物質(zhì)產(chǎn)量居世界前列。單單是農(nóng)作物秸稈就有6億多噸，除了少部分用作牲畜飼料和秸稈還田以外，大部分被就地?zé)艋騺G棄，不僅浪費(fèi)資源，還造成空氣污染等環(huán)境問題。如果充分利用其中的一半用來發(fā)電，就可以節(jié)約1億噸煤炭；如果用來提煉生物柴油，可以生產(chǎn)5000多萬(wàn)噸優(yōu)質(zhì)燃料，相當(dāng)于再造一個(gè)大慶油田。除此之外，我國(guó)每年還有大量的陳化糧需要轉(zhuǎn)化，除用來生產(chǎn)飼料外，還可以轉(zhuǎn)化為乙醇燃料。

面積廣大的荒地資源，是我國(guó)今后發(fā)展生物能源的后備基地。南方有十幾億畝的草山、草坡，雖然不利于糧食生產(chǎn)，但卻十分適合樹木生長(zhǎng)，可以種植能源樹種，發(fā)展能源林。我國(guó)北方有數(shù)億畝的荒地資源，可以用來發(fā)展草本和灌木能源作物。

(二)我國(guó)已經(jīng)具備了較強(qiáng)的生物能源的開發(fā)能力

我國(guó)生物能源的開發(fā)起步雖然較晚，但在技術(shù)上和生產(chǎn)上都取得了很多成果，為大規(guī)模開發(fā)生物能源奠定了良好的基礎(chǔ)。我國(guó)政府及有關(guān)部門對(duì)生物質(zhì)能源利用極為重視，己連續(xù)在四個(gè)國(guó)家五年計(jì)劃將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點(diǎn)科技攻關(guān)項(xiàng)目，開展了生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與開發(fā)，如戶用沼氣池、節(jié)柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料等。

燃料乙醇的生產(chǎn)是比較成熟的技術(shù)，2002年開始，我國(guó)以先試點(diǎn)后推廣的方式發(fā)展燃料乙醇。2004年乙醇汽油試點(diǎn)擴(kuò)大到黑龍江、吉林、遼寧、河南、安徽五省及湖北、山東、河北和江蘇四省的部分地區(qū)，目前我國(guó)燃料乙醇生產(chǎn)的總規(guī)模已超過100萬(wàn)噸。在農(nóng)作物秸稈發(fā)電方面，河北、江蘇、安徽、山東、吉林等省份已經(jīng)有秸稈發(fā)電站投產(chǎn)，河北省計(jì)劃建設(shè)20～30個(gè)秸稈燃料電廠，以充分利用當(dāng)?shù)刎S富的農(nóng)業(yè)廢棄物。這些都表明我國(guó)生物能源的開發(fā)利用已經(jīng)進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展的階段。

(三)農(nóng)村勞動(dòng)力資源豐富

生物能源的開發(fā)是技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，也是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，生物質(zhì)的生產(chǎn)、收獲、運(yùn)輸和加工過程都需要大量的勞動(dòng)力。作為世界第一人口大國(guó)，我國(guó)有9億農(nóng)民，其中有1．4億富余勞動(dòng)力，為生物能源的開發(fā)提供了勞動(dòng)力保障。

三、生物能源的開發(fā)對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的促進(jìn)作用

在生物能源的開發(fā)過程中，充分發(fā)揮其產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)作用，把能源生產(chǎn)與振興農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、解決“三農(nóng)”問題結(jié)合起來，將對(duì)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、建設(shè)和諧社會(huì)起到積極作用。

(一)帶動(dòng)農(nóng)村工業(yè)發(fā)展，提高農(nóng)民收入

生物能源原料的生產(chǎn)、收集等環(huán)節(jié)都離不開土地，離不開農(nóng)村；同時(shí)各種生物能源原料往往都具有體積大，運(yùn)輸成本較高的特點(diǎn)；這也決定了生物能源生產(chǎn)企業(yè)和原料產(chǎn)地不能相距太遠(yuǎn)。國(guó)內(nèi)外生物能源開發(fā)的實(shí)踐證明，在廣大農(nóng)村，利用當(dāng)?shù)刎S富的原料資源和勞動(dòng)力資源建立生物能源生產(chǎn)一加工一體化企業(yè)，是生物能源開發(fā)利用的高效模式。在我國(guó)發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)，對(duì)發(fā)展農(nóng)村工業(yè)、解決農(nóng)村地區(qū)的就業(yè)問題、提高農(nóng)民收入、縮小城鄉(xiāng)差距、建立和諧社會(huì)，促進(jìn)全面建設(shè)小康社會(huì)的進(jìn)程無(wú)疑具有更為特殊的意義。

(二)降低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本，提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益

種植能源作物可以大幅度減少農(nóng)業(yè)投入。國(guó)內(nèi)外研究證明，經(jīng)過適當(dāng)選擇的能源作物，在種植過程中所需的能源、肥料、農(nóng)藥和灌溉水，比種植糧食作物要少得多，因而其生產(chǎn)成本要比常規(guī)農(nóng)業(yè)低。所生產(chǎn)出的有用能源是種植這些作物所需能源的10倍。經(jīng)過進(jìn)一步的研究和開發(fā)，這一比率還可以提得更高。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資料價(jià)格上漲、農(nóng)業(yè)收入減緩的背景下，發(fā)展能源作物，可以大幅度提供農(nóng)業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益。

(三)充分利用農(nóng)業(yè)資源，促進(jìn)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)的集約經(jīng)營(yíng)

農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的粗放經(jīng)營(yíng)、農(nóng)業(yè)資源利用效率不高是制約我國(guó)農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素，如我國(guó)有2／3的耕地為中低產(chǎn)田，農(nóng)業(yè)用水的利用系數(shù)只有0．4左右，僅為發(fā)達(dá)國(guó)家的一半；化肥的利用率只有30％～40％，而發(fā)達(dá)國(guó)家為60％以上；浪費(fèi)農(nóng)業(yè)資源的同時(shí)，還造成土地鹽堿化、水體富營(yíng)養(yǎng)化等環(huán)境問題，以化肥為污染源的農(nóng)村面源污染已經(jīng)成為我國(guó)江河湖泊水質(zhì)惡化的主要原因，影響到農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展。

能源作物(如甜高梁、薯類作物等)大多具有適應(yīng)性強(qiáng)、光合作用效率高、耐旱、耐澇、耐鹽堿等優(yōu)點(diǎn)，因而能高效地利用農(nóng)業(yè)資源，在單位面積上獲得更多的生物產(chǎn)量。因此通過對(duì)糧食作物和能源作物的合理布局和科學(xué)種植，提高單位面積產(chǎn)量，并對(duì)常規(guī)農(nóng)作物廢棄物資源進(jìn)行轉(zhuǎn)化，可以實(shí)現(xiàn)糧食生產(chǎn)和能源生產(chǎn)的雙豐收。同時(shí)也實(shí)現(xiàn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的雙贏。

(責(zé)任編輯：呂洪英)

注：本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。