戰略能源新戰場(chǎng)：生物質(zhì)能源

伴隨著(zhù)我國對石油的需求量不斷擴大，石油進(jìn)口量大幅度增加，對外依存度持續上升。無(wú)論出于經(jīng)濟因素，還是從能源安全、擺脫石油依賴(lài)、尋求石油替代品等角度來(lái)講，發(fā)展生物質(zhì)能已經(jīng)成為我國不可避免的選擇。

　　作為一種可再生資源，生物質(zhì)能源的可貯藏性及連續轉化能源的特性，決定了生物質(zhì)能源將會(huì )成為非常有前景的替代能源。借鑒國內外生物質(zhì)能利用和研究現狀，結合我國的國情，分析生物質(zhì)能與能源安全、環(huán)境安全和糧食安全的關(guān)系，制定正確的生物質(zhì)能發(fā)展策略，對于尋求經(jīng)濟與社會(huì )、資源與環(huán)境的可持續發(fā)展的路徑具有重要的理論和現實(shí)意義。

　　戰略地位日益顯現

　　隨著(zhù)我經(jīng)濟的迅速發(fā)展，我國的能源形勢和環(huán)境狀況也日益緊張，21世紀將面臨著(zhù)能源和環(huán)境保護的雙重壓力。改變能源結構，開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能等可再生的清潔能源資源對建立可持續的能源系統，促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有重大意義，尤其是對我國農村的發(fā)展更具特殊意義。我國農村存在能源貧困問(wèn)題,農村有7億多人的做飯、取暖依靠傳統生物質(zhì)能, 是目前世界上使用傳統生物質(zhì)能人口最多、數量最大的國家，因此可再生能源的開(kāi)發(fā)利用首先應當為解決農村的能源貧困服務(wù)。

　　生物質(zhì)能高新轉換技術(shù)不僅能夠大大加快村鎮居民實(shí)現能源現代化進(jìn)程，滿(mǎn)足農民富裕后對優(yōu)質(zhì)能源的迫切需求，同時(shí)也可在鄉鎮企業(yè)等生產(chǎn)領(lǐng)域中得到應用。由于我國地廣人多，常規能源不可能完全滿(mǎn)足廣大農村日益增長(cháng)的需求，而且由于國際上正在制定各種有關(guān)環(huán)境保護的公約，限制二氧化碳等溫室氣體排放，這對以煤炭為主的我國是很不利的。從能源結構的變化以及能源形勢來(lái)看，我國最終要過(guò)度到可再生能源的持久利用。多年來(lái)我國政府非常重視新能源，把生物質(zhì)能等可再生能源的發(fā)展提高到了能源戰略的高度，先后簽署了《里約宣言》、《氣候變化框架公約》等國際公約。

　　2005年2月全國人大頒布了《可再生能源法》，為生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供了十分堅實(shí)的法律保障。2006年和2007年的中央1號文件均對發(fā)展生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)，開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源做了部署?！秶抑虚L(cháng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規劃綱要》對生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展的科技工作進(jìn)行了部署。在十屆全國人大第四次會(huì )議通過(guò)了《國民經(jīng)濟和社會(huì )發(fā)展“十一五”規劃綱要》，確定了可再生能源的發(fā)展目標(其中生物質(zhì)能為重要組成部分)，即到2020年可再生能源(不包括傳統生物質(zhì))占到能源總消費比例由2006年的8%提高到15%。

　　因此，加快發(fā)展生物質(zhì)能源是有效補充我國能源、改善我國環(huán)境的戰略舉措，對維護我國能源安全、改善我國能源結構將發(fā)揮重要的作用。

　　影響環(huán)境安全的“雙刃劍”

　　傳統化石能源的使用會(huì )造成嚴重的環(huán)境污染。燃燒化石燃料排放的二氧化硫排放是造成酸雨的主要原因，燃燒化石燃料排放的溫室氣體是導致全球變暖的主要原因，造成臭氧層破壞的原因是人類(lèi)過(guò)多地使用氟氫類(lèi)物質(zhì)和燃料燃燒產(chǎn)生的N2O所致，化石燃料燃燒時(shí)排放的大量粉塵、SO2、H2S等除了污染環(huán)境外，還會(huì )影響人類(lèi)的身體健康，使人類(lèi)產(chǎn)生各種疾病。

　　據預測，到21世紀中葉我國達到中等發(fā)達國家水平時(shí)，能源供應量為29-36億噸標煤，其中煤炭仍占50%-60%，化石燃料排放的CO2將達15-20億噸。這種長(cháng)時(shí)期內以煤為主的能源結構，將使我國區域性污染日益加重，生態(tài)環(huán)境持續遭到破壞，在國際上也將承擔越來(lái)越大的環(huán)境壓力。

　　生物質(zhì)能屬于環(huán)境友好的清潔能源，是物質(zhì)與能量的循環(huán)利用。生物質(zhì)能研究的一個(gè)很重要的出發(fā)點(diǎn)就是減少溫室氣體CO2釋放量。從整個(gè)生命周期來(lái)說(shuō)，生物質(zhì)能對全球碳貢獻基本上為“零”，生物質(zhì)能利用對碳貢獻來(lái)自于所有收集、運輸和預處理過(guò)程中化石燃料利用造成的CO2排放，生物質(zhì)能總體利用過(guò)程中相對于化石燃料CO2的減排是顯著(zhù)的，采用高效合理的利用方式（如纖維素乙醇），CO2減排率能夠達到90%左右。生物質(zhì)能替代化石能還能夠減少SO2等污染物質(zhì)排放。此外，生物質(zhì)能的利用對生物多樣性、水土流失、土壤肥力變化和水污染等生態(tài)環(huán)境問(wèn)題都有重要影響，將對環(huán)境的改善做出巨大貢獻。

　　另一方面，生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用也可能對環(huán)境產(chǎn)生不利影響。目前，糧食和纖維等農業(yè)用水占全世界淡水使用量的86%。水資源短缺已經(jīng)日漸成為全世界各國發(fā)展的制肘，工農及城市居民用水之間的競爭越來(lái)越激烈，若要采用生物質(zhì)能完全取代化石能源，必將耗費大量的水資源來(lái)種植生物質(zhì)原料，從而加劇水資源枯竭的進(jìn)程。

　　此外，為獲取生物質(zhì)原料而大面積采伐森林，將對生態(tài)系統的穩定性帶來(lái)巨大破壞，降低其生態(tài)服務(wù)功能，并可能引起環(huán)境問(wèn)題；同時(shí)，不合理地大面積種植用于提取生物質(zhì)能的單一物種，也將降低生物多樣性。

　　因此，在規劃發(fā)展生物質(zhì)燃料時(shí)要有適當的步伐與節奏，將其生態(tài)風(fēng)險因素考慮進(jìn)去。為了追求生物質(zhì)燃料的占有量而快速擴張是不可取的，我們不能在解決環(huán)境問(wèn)題的同時(shí)又引來(lái)新的環(huán)境問(wèn)題，其他國家已出現的問(wèn)題或隱患是我們的前車(chē)之鑒。在規劃發(fā)展生物能源時(shí)，一定要警惕其潛在的生態(tài)風(fēng)險，不可盲目急進(jìn)。

　　與糧食安全的矛盾統一

　　世界各國大力發(fā)展生物質(zhì)能的同時(shí)，生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用也受到越來(lái)越多的指責，其中，備受關(guān)注的是生物質(zhì)能與世界糧食安全問(wèn)題。世界糧價(jià)從2005年至2008年一直快速上漲。世界糧食計劃署執行干事喬塞特?希蘭把矛頭直接指向發(fā)達國家以糧食生產(chǎn)生物質(zhì)能(如玉米乙醇、大豆柴油等)，認為糧價(jià)上漲最重要的一個(gè)原因就是“糧食換能源”。例如，美國2006年和2007年生產(chǎn)乙醇消耗了5340萬(wàn)噸和6500萬(wàn)噸玉米；據美國農業(yè)部預計，未來(lái)幾年內，美國玉米產(chǎn)量的33％將用于乙醇燃料生產(chǎn)，而2002年這一比例僅為11％。

　　糧食安全和生物能源開(kāi)發(fā)顯然存在一定的矛盾性，但筆者認為，兩者之間也存在相互統一、相互促進(jìn)的一面。

　　首先，糧食安全與生物能源的統一性。前幾年農民種糧的積極性不高，主要是糧食價(jià)格太低，甚至低到種糧虧損的地步。要提高農民種糧的積極性，必須有市場(chǎng)拉動(dòng)。如果糧食只作食物，市場(chǎng)容量有限。如果既作食物，又作能源，市場(chǎng)容量將拓展1/3以上，從這個(gè)意義上講發(fā)展能源農業(yè)將是促進(jìn)農民增收，調動(dòng)農民積極性的有效措施。

　　其次，糧食作物和能源作物有很大的互補性。能源作物種類(lèi)較多，這些作物都是高產(chǎn)作物，既能滿(mǎn)足糧食安全的需要，又是很好的能源作物。如果糧食豐收，小麥、水稻的陳化糧可用來(lái)生產(chǎn)酒精。如果糧食欠收，可將玉米、甘薯、馬鈴薯等能源作物轉化為糧食作物。

　　再者，能源農業(yè)開(kāi)發(fā)的領(lǐng)域很廣，可以做到不與或少與糧食爭地。利用養畜場(chǎng)糞便、農產(chǎn)品加工企業(yè)的廢水和廢物開(kāi)發(fā)能源，既能增加農民收入，又為糧食生產(chǎn)提供優(yōu)質(zhì)肥料，是生產(chǎn)清潔能源，促進(jìn)糧食生產(chǎn)，保證糧食安全和能源安全的雙贏(yíng)舉措。

　　生物質(zhì)能與糧食安全是既對立又統一的，選擇合理途徑和方式減少其不利影響發(fā)揮其優(yōu)勢，這樣才能使生物質(zhì)能可持續發(fā)展。

　　政策建議

　　通過(guò)分析生物質(zhì)能與能源安全，環(huán)境安全和糧食安全的關(guān)系，可知利用生物質(zhì)能可帶來(lái)一系列生態(tài)、社會(huì )和經(jīng)濟效益，其國家戰略功能是多方面、多層次的。生物質(zhì)能是社會(huì )發(fā)展的必然，不僅能夠消除能源危機，還能很好的控制環(huán)境污染，雖然在環(huán)境和糧食安全方面還有部分不利因素，同時(shí)面臨著(zhù)市場(chǎng)不穩定、技術(shù)上的不成熟和成本高等難以解決的問(wèn)題，但我們也可以通過(guò)選擇合理途徑和方式減少其不利影響發(fā)揮其優(yōu)勢，保障能源安全、環(huán)境安全與糧食安全?；谖覈鴩?，本文對我國生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用提出以下幾點(diǎn)建議。

　　一、調查我國生物質(zhì)狀況和合理開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能。在我國，能夠提取生物質(zhì)能的生物質(zhì)資源十分豐富，包括農作物、森林和各種廢物等。生物質(zhì)具有分布廣、數量大、種類(lèi)多等特點(diǎn)，這些特性嚴重影響著(zhù)生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)，因此，調查我國生物質(zhì)狀況是開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的基礎。

　　此外，一個(gè)國家和地區生物質(zhì)能的潛力還受其它諸多因素限制，如糧食需求、工業(yè)對生物質(zhì)的需要、傳統木材燃料的需要以及用于生物多樣性保護所需的森林面積。開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能時(shí)盡量選擇非糧食作物、水消耗少生物質(zhì)和各種廢物，合理開(kāi)發(fā)，以建立穩定的生物質(zhì)來(lái)源，確保生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)和利用。

　　二、生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)與糧食安全的矛盾有待于進(jìn)一步解決。我國是人口大國和糧食消費大國，糧食安全是國之根本。由于生物質(zhì)能與糧食作物搶地、搶水，或直接采用糧食作物提取生物質(zhì)能，必將影響糧食安全，從而生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)過(guò)程中要考慮糧食安全問(wèn)題。生物質(zhì)能的來(lái)源十分豐富，從可利用的生物質(zhì)原料看，與有些國家主要依靠糧食和大規模種植能源植物等作為原料不同，我國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須立足于保證國家糧食安全，走不與糧爭地、不與人爭糧的發(fā)展路子。

　?。?）盡可能通過(guò)技術(shù)進(jìn)步提高糧食的單產(chǎn)，提高糧食作物的土地利用率。

　?。?）在生物質(zhì)原料方面，首先應考慮的是作物秸稈、林木廢棄物、畜禽糞便和垃圾及工業(yè)有機廢棄物等非糧食作物，相關(guān)方面的轉化利用技術(shù)是發(fā)達國家所沒(méi)有、或不一定先進(jìn)的，必須依靠自主創(chuàng )新。

　?。?）開(kāi)發(fā)新的生物質(zhì)能源，尋找資源豐富，產(chǎn)量高，適應性強，能夠適應在鹽堿地、澇洼地、灘涂地、新開(kāi)墾的荒地等非糧食作物用地上大面積種植的作物。充分利用不適合主要糧食品種種植的地域，開(kāi)拓新的生物質(zhì)能源，實(shí)現糧食安全和能源安全雙豐收。

　　三、研究生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)過(guò)程中的清潔生產(chǎn)。由于人口的快速增長(cháng)、工業(yè)用水和農業(yè)用水的效率低下導致水資源十分短缺，而大面積種植提取能源的生物質(zhì)將加劇水資源的枯竭。綜合分析我國水資源儲備量及其分布格局，選擇需水少且利用效率高的生物質(zhì)是成功開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的關(guān)鍵。對具有開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能潛力的一批生物質(zhì)采用水足跡方法研究其生長(cháng)過(guò)程中的水需要，找到需要水少、利用效率高的生物質(zhì)作為開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的對象。

　　此外，生物質(zhì)燃料并非一次能源, 制造過(guò)程中本身要消耗礦物能源,在它的生產(chǎn)和使用過(guò)程中都會(huì )不同程度地產(chǎn)生和排放出溫室氣體或一些其他的有害氣體。有研究指出,燃料乙醇消耗的礦物燃料排放的二氧化碳大于它的替代作用,從替代能源的角度而言, 盡管燃料乙醇有可取之處, 但玉米乙醇并非“綠色”能源。

　　四、進(jìn)一步提高林業(yè)生物質(zhì)能源的戰略地位。生物質(zhì)能源的最終出路在于林業(yè)。林業(yè)有豐富的生物質(zhì)能源，具有可再生、能夠持續利用等特點(diǎn)，有較大的發(fā)展潛力。發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源主要依靠“非糧食”作物用地，這樣就可以做到“不與農爭地”，“不與人爭糧”。

　　林業(yè)生物質(zhì)能不僅是十分重要的可再生能源，而且能夠很好的發(fā)揮其生態(tài)功能，改善環(huán)境，還可以很好的解決了糧食安全和能源安全之間的矛盾，一舉多得；同時(shí)保障了能源安全、環(huán)境安全和糧食安全。發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能是我國能源發(fā)展的重要部分，是促進(jìn)社會(huì )可持續發(fā)展的重要手段。