今年4~6月间,致公党中央联合科技部、农业部、国家发改委等相关部门组成调研组,深入粤、桂、辽、黑、京、津、冀、鲁等地,就“生物质能源的科技创新与产业化发展”进行了调研。通过调研,调研组在深入了解各地在发展生物质能源的实践模式与创新经验的基础上,着力探索生物质能如何通过科技创新与产业化发展,在保证我国能源安全、促进生态建设中发挥更大作用的有效途径。
充分认识发展生物质能源的战略意义
进入21世纪,随着化石资源迅速消耗、生态环境不断恶化,保障能源安全、应对气候变化已成为全球的焦点问题,世界各国都加速发展可再生能源,特别是生物质能源。
生物质是生物体经光合作用合成的有机物,是可以直接生产气体、液体、固体能源的可再生资源。生物质的资源量十分巨大,生物燃料是可以大规模替代汽油和柴油的可再生能源,也是替代石油化工产品的重要渠道。当前,大力发展生物质能产业对我国具有重要的战略意义。
首先,维护国家能源安全,保障社会可持续发展。我国自1993年开始已成为石油净进口国,2008年中国石油进口依存度接近52%。预计到2020年,中国石油消费量将达4.5亿~6.1亿吨,而国内的供应量只有1.8亿~2亿吨,缺口达2.5亿~4.3亿吨,对外依存度将达76.9%。过分依赖进口原油,对我国能源和资源供应战略安全构成了潜在威胁。因此,开发清洁的可再生能源与资源已成我国实现可持续发展的重大选择。
其次,减少温室气体排放和环境污染,实现低碳发展。我国二氧化碳的排放量仅次于美国,居世界第二位。国际能源机构此前预计,中国将在2009年超过美国成为世界第一大温室气体排放国。据估计,从2000年到2020年,我国二氧化碳排放量将年均净增1.5亿至3亿吨。同时,我国汽车保有量不断攀升,汽车尾气造成的环境污染也日益严重。国际社会对我国施加压力,要求我们尽快寻求缓解途径,对二氧化碳等温室气体进行减排。同时,不可降解的以石油为原料的化学合成塑料造成的白色污染,促使来源于可再生资源的、可持续发展的生物基材料加快市场化步伐。
第三,高效利用可再生资源,改善农村环境,促进农村经济发展。我国农村和农林业生产每年产生大量有机废弃物,其中秸秆产量约6亿吨,畜禽粪便产量约25亿吨,林业生产和木材加工废弃物约3亿吨,这些农林废弃物价格低廉、供应充足,尚未得到妥善处理和利用。另外还有大约1.6亿公顷的边际土地(荒地、荒漠)可用来种植能源作物,可产生大量的生物质资源。发挥农村资源优势,将农村地区的生物质资源化为能源,使其成为农村特色产业,可有效延长农业产业链,提高农业效益,增加农民收入,改善农村环境,促进农村经济和社会的可持续发展。
第四,提升科技创新能力,应对全球竞争。生物质能源产业是全球性的一次材料经济转型,世界各国起步时间不长,中国与发达国家处在相近的起跑线上。与生物质能源相关的高效、大规模、低成本清洁转化技术已成为全球必争的战略高技术领域。面对这一日益激烈的竞争,我国需要具有将生物质资源优势转化为能源优势的能力,尤其是有一些在生物质能源转化方面领先的科技成果。在国内大规模开发和利用生物质类可再生资源是我国践行科学发展观的一条重要途径,战略意义十分重大。
科学审视我国生物质能源发展和运用的现状
我国有着丰富的生物质资源。目前,秸秆等有机废弃物可转换为能源的潜力约5亿吨标准煤。预计将来潜力可达7亿~10亿吨标准煤,约为当时能耗的15%~20%,发展潜力巨大。我国已经具备开发利用生物质能源的产业化发展基础。在大中型沼气工程方面,科技部和农业部积极推进大中型沼气工程的推广应用,我国已有3兆瓦沼气热电肥联产示范工程,并已完成电能并网和CDM交易;在液体燃料方面,中粮在广西建设了20万吨/年的以木薯为原料的燃料乙醇示范工程;在秸秆气化集中供气方面,我国已建立了1000余处生物质燃气集中利用示范项目;在生物质直燃发电方面,截至2008年底,国家发改委已审批170余项生物质发电项目,总装机460万千瓦,已投产50项,装机110万千瓦;在固体成型燃料方面,我国的技术和设备已取得突破,相应的设备制造体系、生产工艺也基本形成,生物质固体成型燃料产量已达100万吨左右;微藻生物能源也已进入开发研究阶段。
但目前我国生物质能产业发展也还面临以下困难。
一是资源总量不确定。我国目前可利用的农林废弃物生物质资源,如作物秸秆、畜禽粪便,主要是根据粮食产量、畜禽产品产量,按照一定的系数折算估计而来的。同时,我国没有对各种农林废弃物资源的消纳和利用等进行统计。目前,利用荒山荒地、适宜的边际性土地种植能源植物的土地潜力、分布还不明确。
二是资源供应能力与产业规模不匹配。通过调研,我们发现我国现有生物质能源发展模式有待完善。当前,由于资源利用无序竞争,供应能力与产业规模不匹配,资源相对不足。例如,广西制备燃料乙醇的木薯生产能力不能满足生产需要,部分原料依靠进口。且广西现有土地需要种植农作物、桉树、甘蔗等,为居民提供粮食,为造纸厂、糖厂提供原料,土地资源有限;山东秸秆直燃发电生产经营网点较为分散,秸秆资源收集较为困难。