農業生物質能源開發利用探析

馬曉紅

摘 要：當前，我國城鄉環境、農業和能源都面臨嚴峻生態問題，而在眾多的替代能源之中，生物質能的開發利用是最可行的一種。本文首先闡述了發展生物質能源的重要性，并從福建生物質能源產業的現狀問題出發，提出了發展建議

關鍵詞：生物質；能源

1 發展農業生物質能產業的重要性

生物質能是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，生物質能源作為一種潔凈而又可再生的能源，是惟一可替代化石能源轉化成氣態、液態和固態燃料以及其它化工原料或者產品的碳資源。農業是惟一生產生物質的產業，在我國的節能減排及向低碳經濟戰略轉型中，生物質能可發揮重大作用，也能成為生態農業的新內涵。

1.1 生物質有利于發揮農業對能源的支持作用，緩解能源供應緊張局面

近年來，隨著我國經濟社會的快速發展，能源需求持續增長，供求矛盾日益突出。而我國生物資源豐富，可作為能源化利用的農作物秸稈和剩余物4億噸，畜禽糞便30億噸，城市生活垃圾近2億噸。生物資源量折合每年約4.3億噸標準煤，約占全國一次能源生產總量的24%。生物質能開發有巨大的潛力。如果充分利用我國目前的農業生物質能資源，積極發展農業生物質能產業，對緩解化石能源供應緊張局面，優化能源結構，保障國家能源安全，建立穩定的能源供應體系具有重大意義。

1.2 生物質能有利于拓展農業功能，促進區域經濟發展和農民增收

發展農業生物質能產業，突破傳統農業的局限，利用農產品及其廢棄物生產新型能源，拓展了農產品的原料用途和加工途徑，為農業提供了一個產品附加值高和市場潛力無限的平臺，有利于轉變農業增長方式，發展循環經濟，延伸農業產業鏈條，提高農業效益，拓展農村剩余勞動力轉移空間，在促進區域經濟發展、增加農民收入等方面大有可為。

1.3 生物質有利于保護和改善生態環境，促進可持續發展

我國是世界上第二大能源生產和消費國，化石能源造成的環境污染相當嚴重。如煤炭占能源消費總量的比例高達69%，煤煙型污染程度一直較高。同時，部分農村地區大量使用薪柴等作為生活燃料，森林植被破壞嚴重；大量畜禽糞便得不到及時有效處理，面源污染日益加劇。從利用方式來說，生物質能是唯一可轉換成氣、液、固三種形態燃料的可再生清潔資源。積極發展生物質能產業，可以有效替代高污染、高排放的化石能源，降低薪柴使用量，資源化利用畜禽糞便等農業廢棄物，是推動節能減排的戰略舉措，是保護生態環境的重要途徑。

從生物質能源產業的發展趨勢來看，以非糧作物乙醇、纖維素乙醇和生物柴油等為代表的第二代生物燃料已成為許多國家開發生物燃料時的新寵，生產第二代生物乙醇的催化酶技術近兩年成本快速下降，大規模工業生產的可行性非常強；從國內環境來看，近年來，國家及地方政府對生物質、農業生態種養殖支持力度不斷完善和加大。《生物質能源十二五發展規劃》中，生物質能源已被列為國家戰略新興產業。生物質能產業將在“美麗中國”和新型城鎮化背景下迎來發展新機遇，“美麗鄉村”資源利用升級有望實現。

2 福建生物質能源產業發展現狀

福建地處亞熱帶，生物質資源非常豐富。目前可作為能源利用的生物質主要有林業生物質、木質油料植物、農作物秸稈、畜禽糞便、農產品加工副產品以及能源作物。在林業生物質方面，福建現有植物種類達5000種以上，其中用材樹種有400余種，為全國6大林區之一。福建省生物質能資源豐富，開發利用具有一定基礎，生物質能的利用方式目前主要集中在以下幾個方面：

2.1 沼氣

福建省從20世紀80年代就開始發展沼氣，沼氣的發展近年來越來越受重視，農村戶用沼氣建設工程被列入2006年省委省政府為民辦實事項目?！笆濉币詠?，在農業部沼氣建設項目的帶動下，以“一池三改”為基本建設單元，“豬-沼-果”等生態農業模式得到積極推廣。沼氣建設從70年代能源需求型階段轉化為目前的生態需求型階段。沼氣技術不斷成熟，“常規水壓型”、“曲流布料型”、“強回流型”、“旋流布料型”等池型不斷推廣；“一池三改”（改廁、改圈、改廚）功能效應不斷擴展，以沼氣為紐帶、“畜-沼-果”、“豬-沼-漁”、 “畜-沼-菜”、“庭院生態經濟綜合利用”、“農業廢棄物綜合處理及資源化利用”等生態農業模式不斷創新；沼氣配套管理與服務得到不斷完善，從省到地市、縣、鄉、村都建立了沼氣管理和推廣機構以及服務站。

2.2 生物燃料乙醇

目前國家發改委批準的燃料乙醇試點項目全部集中在東北和華北地區，東南沿海還沒有一家企業獲準，福建目前也無燃料乙醇生產企業?！笆晃濉逼陂g，國家將繼續實行生物燃料乙醇“定點生產，定向流通，市場開放，公平競爭”相關政策。總體思路是積極培育石油替代市場，促進產業發展；根據市場發育情況，擴大發展規模；確定合理布局，嚴格市場準入；依托主導力量，提高發展質量；穩定政策支持，加強市場監管?！笆晃濉逼陂g將是我國燃料乙醇發展的重要時期，據預測，“十一五”末國內乙醇汽油消費量占全國汽油消費量的比例將上升到50%以上。因此，福建省應抓住這個機遇，認真分析論證，盡早立項引進生產線，力爭使福建省燃料乙醇項目走在我國東南沿海前列。

2.3 生物柴油

福建省生物柴油生產發展較早，主要是民營企業生產，目前已形成產業化發展。福建生物柴油三代技術都有不同程度的發展。目前第一代技術是以動植物廢油脂為原料加工提煉成生物柴油?，F已建成具有相當技術裝備水平規模的生物柴油企業11家（其中5萬t級生產能力3家、2萬t級3家、1萬t級6家），境外上市3家，形成年生產能力35萬t左右。第二代技術以木本油料林的油脂為原料加工提煉成生物柴油。在有關部門大力支持下，多家民營、外資企業與科研機構合作，小規模建立示范基地，繁育栽培優良樹種，探索經濟模式，取得了可喜的成果；第三代技術是以海洋藻類和纖維素為原料制取生物柴油，在福建師大、廈門大學開展試驗，也取得了階段性的研究成果。

由于我國一直沒有自己的生物柴油標準，造成民營企業生產的生物柴油無法進入官方銷售渠道，生物柴油的質量處于混亂狀態。雖然卓越企業起步早，發展較快，2006年在倫敦成功上市，但是缺乏共同承認的產品標準，生物柴油沒有通過官方系統銷售到中石油、中石化的銷售網絡中，一定程度上限制了生物柴油的發展。2007年1月國家標準化管理委員會頒布了首個生物柴油國家標準《柴油機燃料調和用生物柴油》，這意味著不久我省生物柴油將進入產業化大發展階段。

2.4 生物質發電

福建省生物質發電近年發展較快。我國首個雞糞發電廠——亞洲最大的雞糞發電廠，2007年在福建省光澤縣正式動工建設，該項目由福建圣農公司和武漢凱迪發電控制公司共同投資，總投資4.8億元，分兩期進行：首期建設兩臺汽輪發電機組和循環硫化床鍋爐，投資2.8億元，年處理雞糞30萬t以上，于2008年10月建成發電，年發電量達1.68億kwh。該廠利用雞糞與谷殼混合物為原料，通過直接燃燒發電，整個項目建成后，可以滿足1.2億羽肉雞產生廢棄物的資源化處理需求，并為當地農民提供更多就業崗位。

垃圾焚燒發電方面，福建表現也較為突出。垃圾焚燒發電是利用焚燒垃圾的余熱發電，可減少排放垃圾體積85%～95%，避免土地資源浪費，垃圾焚燒產生煙氣中的有害氣體經處理達標后排放，可避免垃圾填埋而產生的二次污染，從而達到城市生活垃圾的減量化、無害化、資源化。福建省是全國第一個對垃圾焚燒發電設施進行規劃的省份。自《福建省城市生活垃圾焚燒發電設施建設規劃》，2007～2010年已建設（包括擴建）20座垃圾焚燒發電廠，總規模為17400 t/d，近期內形成規模為13300t/d；2010年全省城市（含縣城）垃圾無害化處理率達到60%以上、設市城市垃圾無害化處理率達95%以上的目標。其中，焚燒發電處理量占全省生活垃圾無害化處理總量的78.9%。規劃順利實施后，福建省城市垃圾無害化處理水平將處于全國先進行列，福州、廈門、泉州三大中心城市的垃圾無害化處理水平在全國同類城市中也將處于前列。

3 福建農業生物質能產業發展中存在的問題

1、對開發生物質能源戰略意義的認識不足。福建省擁有適合發展的生物質能源產業，特別是生物液體燃料中的燃料乙醇和生物柴油均有較成熟的技術和資源，但開發生物質能源對可持續發展的重要意義尚未引起全社會的重視。因為生物質能源在能源領域里所占的比重較小，有些人認為生物能源成本較高，近期替代常規能源的潛力有限，無足輕重，因此從政策支持、資金扶持、加快發展、檢查落實上都未引起足夠重視。

2、福建省對生物質能源產業的投入較少。因為對生物質能源的認識不足，所以在生物質能源產業方面投入太少。生物質能源建設項目還沒有規范地納入各級財政預算和計劃，沒有為生物質能源建設項目建立如常規能源建設項目同等待遇的固定資金渠道。

3、缺乏完整的激勵政策。生物質能源產業在發展初期是弱勢產業，投資高、技術含量高。在發展初期，政府支持和引導十分重要。政府應當把開發可再生能源技術作為一項減少常規能源消費量和改善環境的措施加以扶持，并采取稅收、補助、低息貸款和信貸擔保、建立風險基金、加速折舊、幫助開拓市場等一系列激勵政策.以扶持生物質能源產業的發展。

4、尚未建立有效的技術支撐體系。作為一個新興產業，目前福建省的大部分相關企業生產規模偏小，集約化程度低，原料來源困難，產品質量不穩定，生產成本高。在不考慮常規能源對生態、環境造成負面影響的情況下，目前一部分生物質能源產品的成本較高，難以適應市場競爭的要求。另外，省內高校和研究機構缺乏這方面專門人才的培養體系，企業缺乏熟悉生產流程和工藝的技術人員和管理人員。

4 福建農業生物質能產業發展思路

福建省擁有發展生物質能源的優勢和特色，在未來發展福建生物質能源的研發和產業化方面，應重視以下五點：

1、加強生物質能源產業化技術的研發，發展具有福建特色的生物質能源產業。福建可設立一個生物質能源發展專項基金，重點資助生物質轉化為能源的關鍵技術。比如，生物質預處理，水解，催化熱解，氣化和合成氣催化轉化等。還要依托省內的一些主要高校和研究所，比如廈門大學、福州大學和福建農林大學等進行生物質產業化技術的聯合攻關。注重自主創新、集成創新、技開發和技術引進消化吸收在創新相結合。重點支持能源作物的品種選育、高效生產燃料乙醇、生物柴油以及生物基材料的成套生產技術，促進重點技術與產業的新突破。促進產學研的聯合，重點扶持合作關系清晰、合作實體明確、合作任務落實的產學研合作的示范工程，重點投資應用型或具有較大產業化潛力的研究項目。

2、加強林業生物質能源產業發展。目前，福建省在能源甘蔗、能源林草、燃料酒精和生物柴油方面已具有一定的優勢。福建省多山的地理條件似乎更適合于發展林業生物質，可以重點在以上領域多投入，以擴大成果，強化優勢。建議在品種選育、科研投入、企業培育、基地建設、技術開發等幾個重要環節，進行全面的規劃布局，投入相應的人力物力，以盡快形成林業生物質能源產業。

3、解決好投入機制問題。生物質能源產業是個新興產業，技術和工藝的成熟需要一個過程，雛形期經營成本相對較高，需要較大投入。因此，要注意解決投入機制問題。政府應充分利用政策資源，依靠市場機制，培育企業主體，營造投資渠道，鼓勵并支持民營資本進入生物質能源產業領域。充分利用市場機制。發揮國家投資引導作用，鼓勵企業和社會投資，培育具有較強自主創新、技術開發能力和市場競爭力的生物能源企業。

4、 積極建設一批沼氣發電廠、垃圾焚燒發電廠、農林生物質發電廠等。充分利用荒山、鹽堿地積極規劃能源植物的規?；N植，擴大生物質液體燃料的原料來源，發展非糧食生物質液體燃料規?；庸I；支持以餐飲業廢油、油榨廠油渣、油料作物為原料的生物柴油規?；a，開發替代油源制造生物柴油新技術；鼓勵研發新型催化劑及高效生物轉化酶，提高生物質液體燃料制備轉化率。

參考文獻

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