陳勇
摘 要 能源是人類發展的必不可少的條件之一,現如今人類使用的是在第一次工業革命后確立的以化石能源為主體的能源體系。隨著社會的飛速發展,能源的使用率大大提高。在不可再生的化石能源不斷消耗并且消耗量逐漸上升的情況下,開發新型能源成了當務之急。20世紀人們就注意到了能源危機,并開始開發太陽能和風能等新型可再生能源,以維持人類生存與發展所必需的能源物質。而林業生物質能源便是其中的重點開發項目。
關鍵詞 生物質能;林業;發展
中圖分類號:F426.2;F326.2 文獻標志碼:B 文章編號:1673-890X(2015)27--02
生物質能之所以能夠成為重要的可再生資源是因為來源豐富,且發展前景較好,發展速度較快,生產出的產品較為豐富,因此具有很強的開發潛力。目前,世界上已經開始普及生物質能。例如,巴西已經在大量使用乙醇作為新型的燃料使用并且已經占據了1/2以上的燃料市場,而在瑞典同樣也在大幅度開發生物質能,每年的生物質能發電量甚至發到千億千瓦以上,我國也是針對石油的大量依存率而開始大力發展可再生能源,并且出臺了相關法規加快了能源開發的進度[1]。
1 林業生物質能的發展意義
1.1 發展背景
我國可以用于生物質能開發的林業產地約有上億公頃,其中,有2億hm2的森林儲蓄,其余很大部分是人工林業保存面積。用于生物質能的木材主要來自于樹林及木竹等材料,還有一些來自于森林樹木的保養間歇性砍伐以及修剪出來的木材。我國在陜西省和遼寧省以及云南省等地的數目蓄積占據全國的大部分林業面積。因此,大部分生物質能的材料都是來源于上述各地,而在修剪枝杈和間歇性砍伐樹木提供的木材消耗下,我國每年都可以節省理論上過2億t煤礦資源的消耗[2]。
除木材外,林業還可以提供植物油以及淀粉等生活必須資源,木本油在經過處理工序后可以很大程度上代替燃油使用,而山藥和金剛刺等淀粉類植物的豐富存在也可以大量研發植物生產的液體燃料[3]。
1.2 技術支持
生物質能在林業方面的發展離不開相關的技術支持,如將生物制品轉變為能源就需要大量的習慣技術,柴油便是其中的典例,我國在柴油方面的發展起點不高,但是由于借鑒了其他發達國家的技術,所以發展速度較快,甚至已經建立起數10個相關的技術研發項目。另外,可能會用到的還有生物發電以及生物燃料的具體加工、轉化技術,雖然距離用于工業化還有一段距離,但是有了諸多的技術支持,2015年內已有了諸多重大突破。
2 林業生物質能的發展中出現的問題
2.1 利用率低
目前,我國在生物質能方面的利用還不成熟,造成大量不必要的材料損耗。現階段,主要用于開發生物質能的材料產地是西南和東北等地區,這些地區有大量的林區可以利用,但即使在這些地方也沒有形成較大規模的開發基地。而且由于林區中交通環境不通暢等因素,導致本來就不高的產量更加難以高效利用。
2.2 技術落后
當前,用于生物質能的相對成熟的技術大多是對原材料的利用方面,這些技術都是最基礎的應用,而較為高端的如生物制氫以及材料液化和生產纖維素等的技術研發速度相對較慢,延緩了生物質能的發展進度。
2.3 設備不完善
林業生物質能的目標是生產可以代替化石能源的可持續發展能源,是需要用于工業化的。因此,林業機械化是其發展的必然趨勢。但目前,由于設備不完善,導致在生產過程中需要大量的人力,生產效率較低,不能為工業化打下基礎。
2.4 政策不完善
政策的缺失也是造成我國林業生物質能發展受阻的原因之一。國家的支持力度直接關系到產業的效益還有生物質能的總體回報率,需要在相關的措施和法律政策上加以改善。如果不能形成高的效益,就不能快速吸引投資,惡性循環之下就會延緩生物質能整個產業的發展進度。
3 林業生物質能的發展研究
3.1 發展目標及基本原則
3.1.1 目標
以落實我國可持續發展觀為前提,以生物質能的生產為具體內容,以林業資源為材料,依靠各項科學技術在完善相關政策的基礎上加以推進林業生物質能的發展,降低化我國工業化生產以及人民的日常生活工作中對于化石燃料的依賴性,促進林業發展以及新型能源的開發與普及使用。
3.1.2 基本原則
合理利用生態資源,爭取做到不浪費和不過度開發;開發資源時,不可影響到周圍居民的正常生活和工作;要在開發生物質能的同時,兼顧生態平衡,不可因為資源的開發而影響到自然環境;要在發展林業生物質能的過程中將資源、環境與人類社會有機結合,促進能源的可持續性發展;要根據生物質能的具體環節改變以往的生產模式,使用具有創新性的模式,以企業為主體推動整個生產基地的發展。
3.2 發展前景
3.2.1 木材能源
截至2015年,我國的木材能源可開發林區已達到500萬hm2以上,其中大部分地區是可以進行正常的開發利用的,理論上每年都可以在這些林區中得到超過代替千萬噸煤炭的木材資源。
3.2.2 淀粉能源
目前,我國的淀粉植物每年可以生產代替9萬t煤炭的淀粉能源。
3.2.3 油料能源
目前,我國每年可以生產代替70萬t煤炭的油料能源。
3.3 具體布局建設
3.3.1 培育新品種
利用先進的生物技術對林區植物進行基因調控以及篩選工作,留下有利于人類生產的生物質能新品種。目前,已經出現的諸多新品種,無論是在能源開發利用效率還是形狀方面,都體現出了與傳統生物品種所有所差異的優勢特點,而這些優勢特點將會直接生物質能在未來的發展推廣進程。
3.3.2 建設能源林
對于可以用于能源開發的林區植物,通過科學規劃、有效建設的方針,對其進行詳細的研究和選種培育,制定完善詳細的培育計劃,建立一套具有針對性的培育措施,優化其經營效果,不斷培育出符合生物質能源在未來發展需求的經濟能源適用林。
3.3.3 林能結合
林業與生物質能有著密不可分的關系,林業的發展可以帶動生物質能的研發進度,在建設一體化的過程中需要以相關企業為中心以市場需求為指標開展研發工作,從真正意義上實現可持續發展。
參考文獻
[1]蔣劍春,應浩.中國林業生物質能源轉化技術產業化趨勢[J].林產化學與工業,2005(S1).
[2]徐慶福.林業生物質能源開發利用技術評價與產品結構優化研究[D].哈爾濱:東北林業大學,2007.
[3]周建偉,周勇,苗郁.生物質資源的能源轉化技術的研究進展[J].河南化工,2005(11).
(責任編輯:劉昀)