摘要：本文分析了我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能技術(shù)和資源現(xiàn)狀，認(rèn)為農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿薮�，技術(shù)基本趨于成熟。根據(jù)我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源稟賦和土地現(xiàn)狀，提出了在東北、黃淮海和長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)重點(diǎn)發(fā)展
固體成型燃料技術(shù)，利用鹽堿地和荒草地等未利用土地資源種植甜高粱、木薯等能源作物，重點(diǎn)發(fā)展生物液體燃料。
關(guān)鍵詞：生物質(zhì)能；固體成型燃料；能源作物；發(fā)展戰(zhàn)略
生物質(zhì)能通常被認(rèn)為是潛在的世界最大可再生能源資源。據(jù)估算全球每年通過光合作用生產(chǎn)生物質(zhì)（干基）2200億t，相當(dāng)于1537億tce。綜合考慮可持續(xù)發(fā)展和成本等因素，約92億tce的生物質(zhì)可作為能源。在社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)進(jìn)程中，隨著農(nóng)村居民生活用能向商品能源的轉(zhuǎn)變，將需要大量的能源，這是一個(gè)難以逾越的障礙。現(xiàn)階段中國大部分農(nóng)村地區(qū)現(xiàn)代化程度不高，交通不發(fā)達(dá)，而優(yōu)質(zhì)能源的供應(yīng)需要建設(shè)大量的基礎(chǔ)設(shè)施，成本很高。生物質(zhì)資源具有分散、廉價(jià)和易得性等特點(diǎn)，決定了其在廣大農(nóng)村地區(qū)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)可用性。
1、生物質(zhì)能技術(shù)現(xiàn)狀
近幾年來，我國政府高度重視生物質(zhì)能的開發(fā)和利用，制定了相應(yīng)的法律法規(guī)，取得了一批高水平的技術(shù)成果，初步形成了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。尤其是沼氣技術(shù)，無論從規(guī)�？偭可线�是技術(shù)發(fā)展水平上，均居于國際先進(jìn)水平。戶用沼氣技術(shù)經(jīng)過多年的研究開發(fā)已經(jīng)成熟，居國際領(lǐng)先水平；沼氣工程技術(shù)已日趨成熟，具備產(chǎn)業(yè)化條件。在秸稈能源化利用方面，生物質(zhì)燃燒發(fā)電也具有了一定的規(guī)模，主要集中在南方地區(qū)，許多糖廠利用甘蔗渣發(fā)電，總裝機(jī)容量800MW;固體成型燃料技術(shù)的生產(chǎn)和應(yīng)用已初步形成了一定的規(guī)模，形成了研究、開發(fā)和推廣的良好局面。在能源作物方面，培育出“醇甜系列”等雜交甜高梁品種，并建成產(chǎn)業(yè)化示范基地；培育并引進(jìn)多個(gè)優(yōu)良木薯品種，平均畝產(chǎn)超過3t；育成了一批能源甘蔗新品系和能、糖兼用甘蔗品種，篩選出適合甘蔗清汁發(fā)酵的菌株和活性干酵母菌株；已開發(fā)出高含油量油菜、油葵等作物品種，含油量超過50%還開發(fā)了麻瘋樹果實(shí)、黃連木籽等來生產(chǎn)生物柴油技術(shù)，初步具備商業(yè)化發(fā)展條件。
我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能資源主要有畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品和能源作物等。
2.1畜禽糞便
2004年全國豬、牛、雞三大類畜禽規(guī)�；B(yǎng)殖場(chǎng)約336萬處，存欄量約5825億頭豬單位（換算比例：30只蛋雞折算成1頭豬，60只肉雞折算成1頭豬，1頭奶牛折算成10頭豬，1頭肉牛折算成5頭豬），畜禽糞便資源的實(shí)物量為11.2億t。其中，大中型（養(yǎng)殖出欄3000頭豬單位以上）約10532處，養(yǎng)殖量約8 51億頭豬單位，畜禽糞便資源的實(shí)物量為1. 35億t。
2.2農(nóng)作物秸稈
我國是一個(gè)農(nóng)業(yè)大國，2004年主要農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量為5. 21億t，按草谷比計(jì)算秸稈產(chǎn)量約為5. 90億t。除用于肥料、飼料以及造紙等工業(yè)原料外，約有3億t可作為能源使用，折合1.5億tce，為農(nóng)民提供生活用能。我國農(nóng)作物秸稈主要集中分布在河北、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、江蘇、河南、山東、湖北、湖南、江西、安徽、四川、云南等糧食主產(chǎn)區(qū)�？紤]到收集成本，單位國土面積秸稈資源量高的省份依次為山東、河南、江蘇、安徽、河北、上海、吉林、湖北等省。
2.3 農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)副產(chǎn)品
農(nóng)產(chǎn)品在初加工過程產(chǎn)生的副產(chǎn)品主要包括稻殼、玉米芯、甘蔗渣等，主要來源于糧食加工廠、食品加工廠、制糖廠和釀酒廠等，數(shù)量巨大，產(chǎn)地相對(duì)集中，易于收集處理。稻殼是稻谷加工的主要剩余物之一，占稻谷重量的20%，主產(chǎn)于東北地區(qū)和湖南、四川、江蘇、湖北等省；玉米芯是玉米穗脫粒后的穗軸，約占穗重的20%主產(chǎn)于遼寧、吉林、黑龍江、河北、河南、山東、四川等省；甘蔗渣是蔗糖加工業(yè)的主要副產(chǎn)品，蔗糖與蔗渣各占50%主產(chǎn)于廣東、廣西、福建、云南、四川等地區(qū)。上述副產(chǎn)品的總量超過1億t，折合5000萬tce。
2.4能源作物
能源作物是指經(jīng)專門種植，用以提供能源原料的草本和木本植物。利用山地、荒地等未利用土地，選擇適合當(dāng)?shù)厣L(zhǎng)條件的品種進(jìn)行培育和繁殖，可獲得高產(chǎn)能作物，并大規(guī)模地轉(zhuǎn)化為燃料乙醇和生物柴油等液體燃料。我國具有發(fā)展前景的能源作物有甜高梁、木薯和甘蔗等。
據(jù)我國土地利用現(xiàn)狀調(diào)查顯示，截至1996年10月31日，全國未利用土地總面積為24508.79萬ha.，占全國土地總面積的25.8。其中，4925.26萬ha．荒草地中宜耕地占19.3%主要分布在新疆、黑龍江、內(nèi)蒙古、甘肅、云南5省區(qū)：鹽堿地1016. 82萬ha，主要分布在西北和華北的干旱和半干旱地區(qū)，包括新疆、青海、甘肅、內(nèi)蒙古、河北等省區(qū)；沼澤地430. 34萬ha.，主要分布在東北、西北，包括大小興安嶺山區(qū)洼地、三江平原低濕地、長(zhǎng)白山山間盆地、青藏高原、新疆高山谷地，經(jīng)改良后約40%(172.14萬ha.)可供開發(fā)利用；裸土地392 86萬ha，主要分布在西北干旱地區(qū)，經(jīng)改良后約80%(31426萬ha)可供開發(fā)利用。因此，全國約有6020.56萬ha，土地資源可供能源作物的種植，潛力巨大。
為了加快我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能開發(fā)利用，建議在條件成熟的生物質(zhì)能技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化試點(diǎn)示范，結(jié)合市場(chǎng)因素，將沼氣、固體成型燃料和能源作物作為產(chǎn)業(yè)化突破的重點(diǎn)，在解決農(nóng)村地區(qū)生活燃料短缺問題的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)市場(chǎng)化，降低開發(fā)利用成本，使農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能技術(shù)具備市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力�？紤]到沼氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展基本成熟，本文將不作具體分析。
3.1固體成型燃料
固體成形燃料技術(shù)近期發(fā)展的重點(diǎn)在東北糧食主產(chǎn)區(qū)、黃淮海糧食主產(chǎn)區(qū)和長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)進(jìn)行試點(diǎn)示范，重點(diǎn)發(fā)展顆、棒狀和大塊狀固體成型燃料，并同步開發(fā)推廣配套爐具，為農(nóng)戶提供炊事燃料及取暖用能，逐步解決農(nóng)村基本能源需要，改變農(nóng)村用能方式，提高資源轉(zhuǎn)換效率，取得經(jīng)驗(yàn)后將在全國逐步推廣。
3.1.1 東北糧食主產(chǎn)區(qū)
該區(qū)包括黑龍江、吉林、遼寧三省和內(nèi)蒙古自治區(qū)的東四盟。該區(qū)域地勢(shì)平坦，土壤肥沃，光合作用潛力大，夏季普遍高溫，并且雨熱同季，保證了作物生長(zhǎng)的水、熱條件，是我國重要的糧食生產(chǎn)基地，糧食產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的1/6左右，主要糧食作物為玉米、水稻、豆類、高粱、谷子等。建議在此區(qū)域重點(diǎn)建設(shè)以玉米秸稈為主要原料，村鎮(zhèn)級(jí)固體成型燃料示范點(diǎn)，配套開發(fā)炊事灶具和取暖設(shè)備。
3.1.2黃淮海糧食主產(chǎn)區(qū)
黃淮海糧食主產(chǎn)區(qū)包括河北、河南、山東三省和安徽、江蘇二省的淮河流域部分。該區(qū)域地勢(shì)平坦，多為平原，土層深厚、土壤肥力較高，加之光熱資源充足，雨熱同期，光熱水土資源匹配較好，糧食產(chǎn)量約占全國總量的l/3左右，主要糧食作物為小麥，其次是玉米和稻谷。建議在此區(qū)域重點(diǎn)建設(shè)以小麥和玉米秸稈為主要原料，村鎮(zhèn)級(jí)固體成型燃料技術(shù)示范點(diǎn)，配套開發(fā)炊事灶具和取暖設(shè)備。
3.1.3長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)
長(zhǎng)江中下游糧食主產(chǎn)區(qū)包括湖南、湖北、江西三省和江蘇、安徽兩省長(zhǎng)江流域部分。該區(qū)域地勢(shì)低平，土地肥沃，氣候溫暖濕潤(rùn)，雨量豐富，歷來就是我國主要的商品糧產(chǎn)銷基地，糧食產(chǎn)量約占全國總產(chǎn)量的35%左右，主要糧食作物為稻谷，其產(chǎn)量占全國總產(chǎn)量的38%左右。建議在此區(qū)域重點(diǎn)建設(shè)以稻谷秸稈為燃料，村鎮(zhèn)級(jí)固體成型燃料示范點(diǎn)，配套開發(fā)炊事灶具。
3.2能源作物
根據(jù)國內(nèi)現(xiàn)有土地資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的特點(diǎn)，重點(diǎn)發(fā)展利用鹽堿地和荒草地等未利用土地資源種植甜高梁、木薯等能源作物，以及利用制糖廠的副產(chǎn)品糖蜜作為原料生產(chǎn)燃料乙醇。
3. 2.1甜高粱
甜高梁是普通高粱的一個(gè)變種，具有耐干旱、耐水澇、抗鹽堿等多重抗逆性。除獲得籽粒外，畝產(chǎn)莖桿4t左右，含糖量17%左右。重點(diǎn)建設(shè)華北區(qū)、東北區(qū)、西北區(qū)三大甜高梁莖稈乙醇種植基地，開發(fā)適宜重度鹽堿地的甜高粱品種和栽培技術(shù)。
華北區(qū)位于我國渤海外圍，包括北京、天津、山東、河北4個(gè)省市。該區(qū)屬暖溫帶半濕潤(rùn)氣候區(qū)，光熱資源豐富，降水較少且季配不均，旱澇鹽堿等自然災(zāi)害嚴(yán)重�，F(xiàn)有未利用土地783. 34萬ha，其中鹽堿地233.2萬ha。該區(qū)應(yīng)以治理黃海地平原的鹽堿地為重點(diǎn)。
東北區(qū)包括黑龍江、吉林、遼寧三省�，F(xiàn)有未利用土地6986.3萬ha，其中鹽堿地427.4萬ha。該區(qū)應(yīng)以松嫩平原和黑龍江大慶周邊地區(qū)的鹽堿地為重點(diǎn)。
西北區(qū)位于霍林郭勒一清水河一天祝一線以西，祁連山一阿爾金山以北，包括新疆全部、內(nèi)蒙古的中西部和甘肅隴西五個(gè)地市。該區(qū)大部地區(qū)位于中溫帶，為干旱荒漠氣候，光熱資源豐富�，F(xiàn)有未利用土地約12569.86萬ha，其中荒草地1140萬ha，占全國的1/5，鹽堿地占全國的一半以上。該區(qū)干旱缺水，應(yīng)結(jié)合水資源合理利用，統(tǒng)一規(guī)劃，逐步開發(fā)宜農(nóng)荒地和鹽堿地資源。
3.2.2木薯
我國廣西、廣東、海南、福建、云南五省區(qū)現(xiàn)有荒草地、裸土地、宜林、宜農(nóng)、宜牧荒山、荒地等未利用土地約1 3 34萬ha．，其中僅廣西就有1054萬h a．，適合木薯生長(zhǎng)。應(yīng)重點(diǎn)在上述地區(qū)擴(kuò)大木薯種植面積，配套建設(shè)燃料乙醇示范項(xiàng)目。同時(shí)，抓緊引進(jìn)培育適宜加工乙醇的優(yōu)質(zhì)良種，改進(jìn)栽培技術(shù)，將單位畝產(chǎn)量白現(xiàn)有的1.3t左右提高到3～4t。
3.2.3甘蔗
我國廣西、廣東、海南、云南等省區(qū)尚有70萬～80萬ha．的宜蔗土地。蔗糖廠通常均設(shè)有以糖蜜為原料的乙醇生產(chǎn)車間，蔗汁生產(chǎn)乙醇過程同糖蜜大體相同，只需增加部分設(shè)施。應(yīng)重點(diǎn)在上述地區(qū)地?cái)U(kuò)大甘蔗種植面積，進(jìn)一步優(yōu)化品種結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地建設(shè)，提高單位面積產(chǎn)量，同時(shí)利用糖蜜為原料生產(chǎn)乙醇，用于調(diào)節(jié)食糖價(jià)格、穩(wěn)定甘蔗種植業(yè)和增加蔗農(nóng)收入。
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