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【視野】瑞典、丹麥、德國和意大利生物質(zhì)能開發(fā)與利用考察報告
(時間:2009/4/7 10:16:24)
    2004年6月3日,國務院副總理曾培炎在中共中央政策研究室簡報201期《應大力發(fā)展我國的生物能源》上批示:“北歐地區(qū)利用生物能源有較成熟的經(jīng)驗,可考慮組團實地考察,提出我國發(fā)展生物能源的意見”。根據(jù)培炎副總理的指示精神,2005年6月30日—7月15日,國家發(fā)展改革委牽頭組織國務院法制辦、財政部、農(nóng)業(yè)部、國家林業(yè)局,并邀請清華大學、中國農(nóng)業(yè)大學和國家發(fā)展改革委能源研究所的專家,共同對瑞典、丹麥、德國、意大利等國的生物質(zhì)能利用情況進行了考察?疾旎顒佑芍袊瓪W盟能源與環(huán)境項目辦負責安排并提供支持。

    一、考察基本情況

    考察期間,結(jié)合我國生物質(zhì)能源的實際情況,針對生物質(zhì)能利用技術(shù)、政策及利用狀況等內(nèi)容,重點考察了生物質(zhì)能源公司、生物質(zhì)能研究機構(gòu)及協(xié)會、政府和歐盟相關(guān)部門?疾斓牟块T和單位有:瑞典的謝萊夫特奧熱電公司(Shelliftea Company)、于默奧能源供應公司(Umea Energy)、瑞典農(nóng)業(yè)大學生物質(zhì)燃料技術(shù)中心(包括能源作物試驗基地、生物質(zhì)燃料技術(shù)試驗中心)、艾泰克生物酒精公司(Etek Etanolteknik)、呂維克(?vik)生物酒精燃料基金會(BAFF)及其生物質(zhì)酒精示范項目;丹麥E2能源公司的生物質(zhì)(秸稈)顆粒成型工廠和熱電聯(lián)產(chǎn)電廠;德國的阿曼德斯—卡爾集團(Amandus Kahl Group,全球領(lǐng)先生物質(zhì)顆粒成型設備生產(chǎn)企業(yè))、MBE生物能源公司的生物酒精工廠、科林生物質(zhì)技術(shù)公司(Choren Technologies)的生物質(zhì)氣化技術(shù)、卡姆帕生物柴油公司(Campa,歐洲生物質(zhì)柴油之父)、斯特賓(Straubing)可再生原料開發(fā)利用技術(shù)推廣中心、塔夫克勤(Taufkirchen)生物質(zhì)能源公司的用于社區(qū)熱電聯(lián)供的生物質(zhì)電廠、索爾拉赫(Sauerlach)未來能源公司的生物質(zhì)電廠、慕尼黑可再生能源工程及技術(shù)服務公司(WIP)及其社區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)的生物質(zhì)電廠、德國巴伐利亞州農(nóng)業(yè)林業(yè)部;在意大利,專門拜訪了意大利農(nóng)業(yè)和林業(yè)部及其農(nóng)業(yè)研究會、歐盟聯(lián)合研究中心、意大利環(huán)境與國土部等政府部門、ETA可再生能源公司、比薩大學的農(nóng)業(yè)生態(tài)研究中心等。

    通過考察,我們對歐洲國家生物質(zhì)能技術(shù)、研究、政策及利用狀況有了較為全面的了解?傮w來看,為了減少能源的對外依賴、提高能源供應安全,特別是為了應對全球氣候變化,兌現(xiàn)“京都議定書”規(guī)定的減排溫室氣體的目標,歐洲國家對可再生能源非常重視。歐盟明確規(guī)定,到2010年,可再生能源要占到能源消費量的12%、可再生能源發(fā)電要占到全部電力消費的23%。生物質(zhì)能是重要的可再生能源,既可以通過鍋爐直接燃燒發(fā)電和供熱,也可以轉(zhuǎn)化為液體燃料代替汽油和柴油,特別是生物質(zhì)能資源分布廣泛,品種多樣,因此,歐洲國家都把生物質(zhì)能作為優(yōu)先發(fā)展的可再生能源予以高度重視。從考察了解的情況來看,歐洲國家生物質(zhì)能利用技術(shù)成熟,政策落實,生物質(zhì)能開發(fā)利用已成為重要的新型產(chǎn)業(yè),對保障能源安全、增加就業(yè)機會、促進農(nóng)業(yè)發(fā)展,以及確保能源與環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展等發(fā)揮著重要的作用。

    二、生物質(zhì)能利用技術(shù)及應用情況

    生物質(zhì)是植物光合作用直接或間接轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的所有產(chǎn)物。生物質(zhì)能是指利用生物質(zhì)生產(chǎn)的能源。目前,作為能源的生物質(zhì)主要是指農(nóng)業(yè)、林業(yè)及其它廢棄物,如各種農(nóng)作物秸稈、糖類作物、淀粉作物和油料作物,林業(yè)及木材加工廢棄物、城市和工業(yè)有機廢棄物、以及動物糞便等。

    (一)生物質(zhì)能技術(shù)情況

    生物質(zhì)能利用技術(shù)可分為固體、液體和氣體三種。生物質(zhì)固體燃料是指將農(nóng)作物秸稈或林業(yè)加工廢棄物壓縮成顆;驂K狀燃料,不僅便于長距離運輸,而且熱值大幅提高,可代替煤炭在鍋爐中直接燃燒進行發(fā)電或供熱,也可用于解決農(nóng)村地區(qū)的基本生活能源問題;生物質(zhì)液體燃料是指將生物質(zhì)通過有關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)化為乙醇或柴油,代替石油產(chǎn)品用于驅(qū)動運輸車輛;生物質(zhì)氣體燃料是指將生物質(zhì)通過有關(guān)技術(shù)轉(zhuǎn)化為沼氣或其它合成氣,可用于發(fā)電、供熱或生活能源。

    1、生物質(zhì)固體燃料

    大部分生物質(zhì)原始狀態(tài)密度小,熱值低。雖然不經(jīng)過處理,也可以作為能源使用,但無論是運輸和儲存,還是利用效率方面,都不能與化石能源相提并論。但如果對生物質(zhì)進行一些處理,就可以有效彌補生物質(zhì)能的不足。目前,國際上使用最廣泛的生物質(zhì)能利用技術(shù)是固體成型技術(shù),就是通過機械裝置,對生物質(zhì)原材料進行加工,制成生物質(zhì)壓塊和顆粒燃料。經(jīng)過壓縮成型的生物質(zhì)固體燃料,密度和熱值大幅提高,基本接近于劣質(zhì)煤炭,便于運輸和儲存,可用于家庭取暖、區(qū)域供熱,也可以與煤混合進行發(fā)電。未經(jīng)過加工的生物質(zhì)(主要是農(nóng)業(yè)、林業(yè)廢棄物)也可以直接用于發(fā)電和供熱。

    2、生物質(zhì)液體燃料

    生物質(zhì)液體燃料主要有兩種技術(shù)。一種是通過種植能源作物生產(chǎn)乙醇和柴油,如利用甘蔗、木薯、甜高粱等生產(chǎn)乙醇,利用油菜籽或食用油等生產(chǎn)柴油。目前,這種利用能源作物生產(chǎn)液體燃料的技術(shù)已相當成熟,并得到了較好的應用,如巴西利用甘蔗生產(chǎn)的乙醇代替燃油的比例已達到25%;另一種是利用農(nóng)作物秸稈或林木質(zhì)生產(chǎn)柴油或乙醇,目前,這種技術(shù)還處工業(yè)化試驗階段。總體來看,生物質(zhì)液體燃料是一種優(yōu)質(zhì)的工業(yè)燃料,不含硫及灰份,既可以直接代替汽油、柴油等石油燃料,也可作為民用燃燒或內(nèi)燃機燃料,展現(xiàn)了極好的發(fā)展前途。

    3、生物質(zhì)氣體燃料

    生物質(zhì)氣體燃料主要有兩種技術(shù)。一種是利用動物糞便、工業(yè)有機廢水和城市生活垃圾通過厭氧消化技術(shù)生產(chǎn)沼氣,用作居民生活燃料或工業(yè)發(fā)電燃料,這既是一種重要的保護環(huán)境的技術(shù),也是一種重要的能源供應技術(shù)。目前,沼氣技術(shù)已非常成熟,并得到了廣泛的應用;另一種是通過高溫熱解技術(shù)將秸稈或林木質(zhì)轉(zhuǎn)化為以一氧化碳為主的可燃氣體,用于居民生活燃料或發(fā)電燃料,由于生物質(zhì)熱解氣體的焦油問題還難以處理,致使目前生物質(zhì)熱解氣化技術(shù)的應用還不夠廣泛。

    (二)生物質(zhì)能技術(shù)利用狀況

    歐洲生物質(zhì)能利用技術(shù)是上世紀七十年代以來,為了應對石油危機逐步發(fā)展起來的。目前,生物質(zhì)能利用技術(shù)已成為最受歐盟國家重視的可再生能源技術(shù)。在各國支持可再生能源發(fā)展的政策推動下,生物質(zhì)能利用技術(shù)發(fā)展很快,生物質(zhì)能在能源中比例迅速提高,特別是生物質(zhì)顆粒成型技術(shù)和直燃發(fā)電技術(shù)應用已非常廣泛。目前,僅瑞典就有生物質(zhì)顆粒加工廠10多家,單個企業(yè)的年生產(chǎn)能力達到了20多萬噸。生物質(zhì)固體顆粒的熱值相當于劣質(zhì)煤炭,除通過專門運輸工具定點供應發(fā)電和供熱企業(yè)外,還通過袋裝的方式在市場上銷售,成為許多家庭首選生活用燃料。此外,利用農(nóng)作物秸稈和森林廢棄物進行直接燃發(fā)電也是目前生物質(zhì)能利用最成熟的技術(shù)。目前,以生物質(zhì)為燃料的小型熱電聯(lián)產(chǎn)(裝機為1—2萬千瓦)已成為瑞典和丹麥的重要發(fā)電和供熱方式。如瑞典2002年的能源消費量為7300萬噸標準煤,其中可再生能源為2100萬噸標準煤,約占能源消費量的28%,而在可再生能源消費中,生物質(zhì)能占了55%,主要作為區(qū)域供熱燃料。如1980年,瑞典區(qū)域供熱的能源消費90%是油品,而現(xiàn)在主要是依靠生物質(zhì)燃料。

    丹麥在生物質(zhì)直燃發(fā)電方面成績顯著。丹麥的BWE公司率先研究開發(fā)了秸稈生物燃燒發(fā)電技術(shù),迄今在這一領(lǐng)域仍是世界最高水平的保持者。在BWE公司技術(shù)的支持下,1988年丹麥建設了第一座秸稈生物質(zhì)發(fā)電廠,從此生物質(zhì)燃燒發(fā)電技術(shù)在丹麥得到了廣泛應用。目前,丹麥已建立了130家秸稈發(fā)電廠,使生物質(zhì)成為了丹麥重要的能源。2002年,丹麥能源消費量約2800萬噸標煤,其中可再生能源為350萬噸標準煤,占能源消費的12%。在可再生能源中生物質(zhì)所占比例為81%。近10年來,丹麥新建設的熱電聯(lián)產(chǎn)項目都是以生物質(zhì)為燃料,同時,還將過去許多燃煤供熱廠改為了燃燒生物質(zhì)的熱電聯(lián)產(chǎn)項目。

    德國和意大利對生物質(zhì)固體顆粒技術(shù)和直燃發(fā)電也非常重視,在生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)應用方面也很普遍。如德國2002年能源消費總量約5億噸標準煤,其中可再生能源1500萬噸標準煤,約占能源消費總量的3%。在可再生能源消費中生物質(zhì)能占68.5%,主要為區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)和生物液體燃料。意大利2002年能源消費總量約為2.5億噸標準煤,其中可再生能源約1300萬噸標準煤,占能源消費總量的5%。在可再生能源消費中生物質(zhì)能占24%,主要是固體廢棄物發(fā)電和生物液體燃料。

    生物質(zhì)能利用的第二大領(lǐng)域是利用生物質(zhì)制取液體或氣體燃料代替汽油或柴油。目前,利用糧食產(chǎn)品或油料作物,如大麥或油菜籽生產(chǎn)燃料乙醇或生物柴油的技術(shù)已經(jīng)成熟,在歐洲已比較廣泛的代替汽油或柴油使用,面臨的問題主要是原料的供應。歐洲地區(qū)森林覆蓋率高,林木質(zhì)資源十分豐富,因此,歐洲國家正在開發(fā)利用林木質(zhì)制取燃料乙醇的技術(shù)。瑞典的MTBE公司已在10立方米的發(fā)酵罐中進行木屑生產(chǎn)乙醇的中間試驗,生產(chǎn)的乙醇已以5%—10%的比例添加到當?shù)氐钠囉糜椭;德國的CHOREN公司開發(fā)的生物質(zhì)加壓氣化合成柴油技術(shù),已完成年產(chǎn)200噸的小型試驗,正在建設年產(chǎn)15000噸的中型示范裝置。此外,瑞典PURAC公司還將利用動物加工副產(chǎn)品、動物糞便和食物廢棄物等生產(chǎn)的沼氣凈化后,經(jīng)壓縮送到城市加油站供天然氣汽車使用。目前,在瑞典的Link?ping地區(qū)有64輛公交車和520輛轎車以這種沼氣作為燃料。德國還開發(fā)了小型沼氣燃氣發(fā)電技術(shù),大大提高了沼氣的應用水平,沼氣發(fā)電站數(shù)量成倍增加。如1999年德國僅有850家沼氣電站,到2000年就達到2000多家。

    三、歐盟國家生物質(zhì)能發(fā)展政策

    隨著全球大量使用煤炭、石油等化石能源所出現(xiàn)的問題,包括資源的有限性和環(huán)境問題,發(fā)達國家又把生物質(zhì)能作為重要的能源予以重視。雖然生物質(zhì)能在燃燒過程中也釋放二氧化碳,但由于其在生長過程中也要吸收二氧化碳,因此,生物質(zhì)能被認為是對環(huán)境影響中性的能源,特別是由于生物質(zhì)能的可再生性,使生物質(zhì)能成為了重要的可再生能源,并把利用生物質(zhì)能作為可再生能源發(fā)展的優(yōu)先領(lǐng)域。

    (一)歐盟制訂的具體發(fā)展目標

     歐盟國家經(jīng)濟社會發(fā)達,能源利用技術(shù)先進,能源消費水平比較高。2002年,原歐盟15國的能源消費量為21億噸標準煤,其中石油占40%、天然氣占23.4%、核電占15.6%、煤炭占14.8%、可再生能源占6.2%。2002年,原歐盟15國能源的對外依存度為50%,其中石油的80%依靠進口,天然氣的50%依靠進口。為了減少歐盟能源的對外依賴,保證能源安全供應,占領(lǐng)全球能源技術(shù)的前沿,同時也是為了履行京都議定書規(guī)定的到2012年與1990年相比減少溫室氣體排放8%的義務,歐盟對可再生能源的發(fā)展高度重視。1997年,歐盟發(fā)布了《歐盟戰(zhàn)略和行動白皮書》,提出到2010年,歐盟可再生能源的消費量要由1997年的約6%提高到12%,并對各種可再生能源提出了明確目標,如風電要達到4000萬千瓦,太陽能發(fā)電要達到300萬千瓦,生物質(zhì)能的利用量要達到2億噸標煤。

    2001年,歐盟發(fā)布了《促進可再生能源電力生產(chǎn)指導政策》,要求到2010年歐盟電力總消費的22%來自可再生能源,并規(guī)定出了各成員國要達到的目標,如德國為12.5%、丹麥為29%、瑞典為60%、意大利為25%。2003年,歐盟又發(fā)布了《歐盟交通部門替代汽車燃料使用指導政策》,要求生物液體燃料,包括生物柴油和乙醇,在汽車燃料消費中的比例要達到:2005年為2%,2010年為5.57%,2015年為8%。

    (二)各國采取的具體鼓勵政策

    由于可再生能源(包括生物質(zhì)能源)的成本比較高,沒有強有力的政策支持是難以發(fā)展的。為了促進可再生能源的發(fā)展,除歐盟提出了明確的可再生能源發(fā)展目標外,各成員國也結(jié)合各國的實際提出了各自的目標和要求,并采取了積極和務實的政策和措施,包括高價收購、投資補貼、減免稅費和配額制度等。

    高價收購:高價收購是歐盟國家促進可再生能源發(fā)展的共同做法,也是最有效的措施,稱為“購電法”。就是根據(jù)各種可再生能源的技術(shù)特點,制定合理的可再生能源上網(wǎng)電價,通過立法的方式要求電網(wǎng)企業(yè)按確定的電價全額收購。如瑞典,1997年開始實行固定電價制度,對生物質(zhì)發(fā)電采取市場價格加每千瓦時0.9歐分的補貼;丹麥生物質(zhì)發(fā)電的上網(wǎng)電價為每千瓦時4.1歐分,并給予10年保證期,另外,還在全國建立起綠色電力交易市場之前,政府再給予每千瓦時1.3歐分的補貼,將來由綠色證書來替代這一部分,所以實際上的生物質(zhì)能上網(wǎng)電價是每千瓦時5.4歐分;德國實行固定電價機制,生物質(zhì)發(fā)電的上網(wǎng)電價根據(jù)電站裝機規(guī)模不同而設置不同的電價,小于500千瓦的為每千瓦時10.1歐分,500千瓦至5000千瓦為每千瓦時8.9歐分,5000千瓦以上的每千瓦時8.4歐分;意大利生物質(zhì)電廠的上網(wǎng)電價為每千瓦時17.25歐分。

    投資補貼:投資補貼是歐盟國家促進生物質(zhì)能開發(fā)和利用的重要措施。如瑞典從1975年開始,每年從政府預算中支出3600萬歐元,支持生物質(zhì)燃燒和轉(zhuǎn)換技術(shù),主要是技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化前期技術(shù)的示范項目補貼。從1997到2002年,對生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)項目提供25%的投資補貼,5年總計補貼了4867萬歐元。另外,從2004至2006年,瑞典政府對戶用生物質(zhì)能采暖系統(tǒng)(使用生物質(zhì)顆粒燃料),每戶提供1350歐元的補貼;丹麥從1981年起,制定了每年給予生物質(zhì)能生產(chǎn)企業(yè)400萬歐元的投資補貼計劃,這一計劃使目前丹麥生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價相當于每千瓦時8歐分;德國從1991年到2001年,聯(lián)邦政府在生物質(zhì)能領(lǐng)域的投資補貼總計為2.95億歐元。從1990年開始,德國的KfW銀行為私營企業(yè)從事生物質(zhì)能開發(fā)提供低息貸款,比市場利率低50%;意大利。從1991到1995年,對生物質(zhì)利用項目提供了30—40%投資補貼。

    減免稅費:減免稅費也是歐盟國家促進可再生能源發(fā)展的重要措施。歐盟國家對能源消費征收較高的稅費,稅的種類也比較多,有能源稅、二氧化碳稅和二氧化硫稅,特別是對石油產(chǎn)品消費的征稅額非常高,占到汽油和柴油價格的三分之二。歐盟各國都對可再生能源的利用免征各類能源稅。如瑞典是能源稅賦比較重的國家,稅種包括燃料稅、能源稅、二氧化碳稅、二氧化硫稅等。如果全部免征所有能源稅收,相當提供每千瓦時2歐元優(yōu)惠電價,因此,瑞典主要依據(jù)稅收政策促進生物能的開發(fā)利用,即對生物質(zhì)能開發(fā)項目免征所有種類能源稅。

    歐盟國家對于生物質(zhì)液體燃料的支持,除了提出明確的配額要求外,最重要的政策措施就是免征燃料稅。目前,歐盟國家的汽油價格約為每升1歐元,其中三分之二為燃料稅,而對于使用生物燃料乙醇的免征燃料稅。雖然目前在歐洲乙醇燃料比汽油成本要高近一倍,但通過這種稅收政策,較好地促進了生物液體燃料的發(fā)展。

    配額制度:配額制度是隨著電力市場化改革逐步發(fā)展起來的一項新的促進可再生能源發(fā)展的制度,主要是對電力生產(chǎn)商或電力供應商規(guī)定在其電力生產(chǎn)中或電力供應中必須有一定比例的電量來自可再生能源發(fā)電,并通過建立“綠色電力證書”和“綠色電力證書交易制度”來實現(xiàn)。所謂“綠色電力證書”,就是可再生能源發(fā)電商在向電力市場賣電的同時,還能得到一個銷售綠色電力的證明,即“綠色電力證書”;所謂“綠色電力證書交易制度”,就是要建立“綠色電力證書”自由買賣的制度。電力生產(chǎn)商或電力供應商如果自己沒有可再生能源發(fā)電量,可以通過購買其它可再生能源企業(yè)的“綠色電力證書”來實現(xiàn),同時,可再生能源發(fā)電企業(yè)通過賣出“綠色電力證書”可以得到額外的收益,這樣,就會促進可再生能源發(fā)電的發(fā)展。目前,瑞典、丹麥和意大利都在推行可再生能源配額制,如意大利2000年規(guī)定發(fā)電企業(yè)或電力進口企業(yè),必須至少有2%的電力來自可再生能源發(fā)電,這種配額要求逐年增加,到2007年將達到3.1%。

    (三)高度重視生物質(zhì)能技術(shù)研發(fā)

     在生物質(zhì)能源技術(shù)研發(fā)方面,歐盟各國都非常重視。不僅歐盟建立了聯(lián)合研究中心,所訪問的每個國家都設有國家級生物質(zhì)技術(shù)研發(fā)機構(gòu),甚至德國的巴伐利亞洲也有研究中心,全面系統(tǒng)地對生物質(zhì)原料生產(chǎn)、轉(zhuǎn)化技術(shù)、產(chǎn)品市場進行研究和推廣。在生物質(zhì)能源產(chǎn)品市場方面,歐盟強化了對生物能源產(chǎn)品標準化的研究,從固體顆粒燃料到生物柴油和燃料乙醇都有嚴格的質(zhì)量標準;同時對使用生物質(zhì)能源產(chǎn)品的燃燒器(鍋爐)、汽車等也進行研究、改造和示范,大眾、奔馳、沃爾沃、甚至美國的通用、福特等汽車公司都推出了使用生物柴油和燃料乙醇的汽車;已建立起較完善的生物質(zhì)能源產(chǎn)品市場服務體系,有力地促進了生物質(zhì)能源的推廣使用。

    四、加快我國生物質(zhì)能開發(fā)利用的建議

    我國是農(nóng)業(yè)大國,也是林業(yè)大國,生物質(zhì)能資源非常豐富,具有開發(fā)利用生物質(zhì)能的良好條件。特別是在我國石油、天然氣等化石能源資源十分短缺的情況下,開發(fā)利用生物質(zhì)能,對于維護我國能源安全、優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、促進農(nóng)村和農(nóng)業(yè)發(fā)展、實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。

    (一)生物質(zhì)資源情況

    我國農(nóng)作物播種面積約15億畝,年產(chǎn)生物質(zhì)約7億噸,除部分作為造紙原料和畜牧飼料外,剩余部分都可以作為燃料使用。據(jù)不完全統(tǒng)計,可作為燃料的生物質(zhì)占到生物質(zhì)總量的50%以上。目前除部分作為農(nóng)村的生活燃料外,大都在田間地頭白白燒掉了,既浪費資源也污染環(huán)境。此外,農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物,包括稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣和棉籽殼等,也是重要的生物質(zhì)資源。據(jù)統(tǒng)計,農(nóng)產(chǎn)品加工廢棄物量在2億噸以上。

    我國現(xiàn)有森林面積1.75億公頃,森林覆蓋率18.21%,具有各類林木質(zhì)資源量200億噸以上。每年通過正常的灌木平茬復壯、森林撫育間伐、果樹綠籬修剪、以及收集森林采伐、造材、加工剩余物等,可獲得生物質(zhì)量約8—10億噸。另外,全國有4600多萬公頃宜林地,還有約1億公頃不宜發(fā)展農(nóng)業(yè)的廢棄土地資源,可以結(jié)合生態(tài)建設種植能源植物。今后隨著造林面積的擴大和森林覆蓋率的提高,生物質(zhì)資源量將會不斷擴大。預計到2020年,全國每年可獲得生物質(zhì)量約20億噸。

    我國目前生豬、家禽和牛等畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞便排放量約18億噸,實際排出污水總量約200億噸,可生產(chǎn)沼氣約500億立方米;全國工業(yè)企業(yè)每年排放的(可轉(zhuǎn)化為沼氣)有機廢水和廢渣約25億立方米,可生產(chǎn)沼氣約100億立方米。今后隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)和工業(yè)企業(yè)的發(fā)展,沼氣的生產(chǎn)量還會增加。

    我國目前每年城市垃圾量為1.3億噸,今后隨著城市化的進一步發(fā)展,城市垃圾量還會不斷增加。預計到2020年,全國每年城市垃圾量將達到2億噸以上。

    由此可見,我國生物質(zhì)能資源豐富,特別是在我國許多偏遠農(nóng)村地區(qū),生物質(zhì)能仍是主要的生活能源,但均是傳統(tǒng)的低效利用方式,利用技術(shù)水平低,資源浪費嚴重。據(jù)估算,我國生物質(zhì)資源每年可轉(zhuǎn)化為能源的潛力,近期約為5億噸標準煤,遠期可達到10億噸標準煤以上。同時,加上荒山、荒坡種植的各種能源林,資源潛力在15億噸標煤以上。

    (二)開發(fā)利用生物質(zhì)能的意義

    生物質(zhì)能資源分布廣泛,是重要的可再生能源,可以轉(zhuǎn)化為高效的固體、液體和氣體燃料,用于替代煤炭,石油和天然氣等燃料。特別是生物質(zhì)資源主要分布在農(nóng)村地區(qū),充分利用生物質(zhì)資源是解決農(nóng)村能源問題,促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展,有效解決“三農(nóng)”問題的重要措施之一。因此,加大生物質(zhì)能資源的開發(fā)利用,對緩解我國能源資源緊張矛盾,有效解決“三農(nóng)”問題,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略等都具有十分重要意義。

    1、加大生物質(zhì)能的開發(fā)利用,是維護我國能源安全、調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、緩解能源資源矛盾的戰(zhàn)略舉措

     我國是一個以煤炭消費為主的國家,石油和天然氣資源十分短缺,目前,石油消費的對外依存度已達40%,煤炭大量開采和消費所產(chǎn)生的環(huán)境問題越來越嚴重。2004年我國能源消費量為19.7億噸標準煤,隨著經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,我國能源消費量將持續(xù)增長,預計2020年能源消費量將達到30億噸標準煤以上,到2050年可能要達到50億噸標準煤以上,能源資源問題和能源環(huán)境問題將是我國經(jīng)濟發(fā)展面臨的最重要的問題。因此,開發(fā)利用可再生能源是解決我國能源問題的戰(zhàn)略選擇。這將對維護我國能源安全、保持我國能源自給率,改善能源結(jié)構(gòu)發(fā)揮重要作用。如果生物質(zhì)能源利用量能達到5億噸標準,就可滿足解決目前能源消費量的四分之一。雖然生物質(zhì)在燃燒過程中也釋放二氧化碳,但由于生物質(zhì)在生長期間要吸收二氧化碳,普遍認為生物質(zhì)能利用對環(huán)境的影響是中性的,對環(huán)境保護有好處。因此,充分和有效利用生物質(zhì)能資源是解決我國能源問題的重要措施。

    2、加大生物質(zhì)能源的開發(fā)利用,是促進農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,有效增加農(nóng)民收入,解決“三農(nóng)”問題的有效途徑

    生物質(zhì)能源,特別是農(nóng)作物秸稈,主要集中在農(nóng)村地區(qū),無論是用于發(fā)電還是生產(chǎn)液體燃料,都是廢物利用,可大幅度提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的附加值,有效增加農(nóng)民收入。一般來講,每畝地平均可以產(chǎn)生約1噸秸稈,如果每噸秸稈按售價200元計算,相當于每畝地凈增加收入200元,如果每戶農(nóng)民有10畝地,就可以增加收入2000元。按平均每戶4人計算,相當于人均收入增加500元。此外,還可以將荒山、荒坡承包給農(nóng)民種植能源林,通過出售能源植物增加收入。過去種植灌木林只有生態(tài)效益,不能通過有效利用轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟效益,致使農(nóng)民的種植積極性不高。如果能夠通過能源生產(chǎn)企業(yè)與農(nóng)戶簽訂合同,由能源生產(chǎn)企業(yè)以合理的價格收購農(nóng)民種植的能源林,用于生產(chǎn)高效能源,將會大大調(diào)動農(nóng)民種林積極性,切實增加農(nóng)民收入,增加能源供應。

    據(jù)初步測算,每萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電裝機,每年需燃燒生物質(zhì)6萬噸。如果全國建設2000萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電,每年需生物質(zhì)量約1.2億噸,從資源量來看,是沒有任何問題的。如果全國建設1億千瓦的生物質(zhì)發(fā)電,每年需生物質(zhì)量約6億噸,這也是完全可以做到的。這樣,僅收購生物質(zhì)燃料每年流向農(nóng)村的資金就達1200億元。生物質(zhì)能利用將會有效促進農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和社會進步。

    3、加大生物質(zhì)能的開發(fā)利用,是減少溫室氣體排放,保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要措施

    長期以來,我國以煤為主的能源結(jié)構(gòu)和粗放型的增長方式已對環(huán)境造成了很大破壞。目前,我國的二氧化硫排放量居世界第一位,二氧化碳排放量僅次于美國居第二位。特別值得注意的是,目前我國的酸雨面積已超過國土面積的三分之一,據(jù)估算,酸雨所造成的經(jīng)濟損失占到GDP的2%。隨著能源消費總量的增加,我國的環(huán)保難度將越來越大,因此,我們在能源發(fā)展過程中,必須兼顧安全性、經(jīng)濟性和清潔性的要求。生物質(zhì)能屬于清潔能源,生物質(zhì)中有害物質(zhì)(硫和灰分等)的含量僅為煤炭的1/10左右。同時,生物質(zhì)二氧化碳的排放和吸收構(gòu)成自然界碳循環(huán),其能源利用可實現(xiàn)二氧化碳零排放。生物質(zhì)與煤混合燃燒,還可以顯著降低二氧化硫排放。另外,垃圾發(fā)電、有機廢棄物生產(chǎn)沼氣發(fā)電,可以減少城鄉(xiāng)有機廢棄物的污染,改善城鄉(xiāng)生產(chǎn)生活環(huán)境。所以,加大生物質(zhì)能的開發(fā)利用,對于提高能源利用效率,減少溫室氣體排放,保護環(huán)境,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展等都具有重要的作用

    (三)幾點建議

    為了加快我國生物質(zhì)能的開發(fā)利用,借鑒歐洲國家生物質(zhì)能開發(fā)利用的經(jīng)驗,結(jié)合我國經(jīng)濟和社會發(fā)展的實際,現(xiàn)提出促進我國生物質(zhì)能開發(fā)利用的建議如下:

    1、提高對開發(fā)利用生物能重要性的認識,制定明確的生物質(zhì)能開發(fā)利用目標

    生物質(zhì)自古就是人類的基本能源。事實上,煤炭、石油等化石能源也是由生物質(zhì)轉(zhuǎn)化而來的。隨著化石能源使用環(huán)境問題的日益嚴重和資源的逐漸枯竭,生物質(zhì)能源的重要性再一次顯現(xiàn)出來。新的生物質(zhì)能利用技術(shù)與傳統(tǒng)的生物質(zhì)能利用相比具有質(zhì)的區(qū)別,新的生物質(zhì)能利用技術(shù)將生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為優(yōu)質(zhì)的電、油和氣,其使用效果與化石能源完全一樣。因此,必須要從戰(zhàn)略的高度、用長遠的眼光看待生物質(zhì)能源,切實提高對開發(fā)利用生物質(zhì)能重要性的認識,制定明確的生物質(zhì)能開發(fā)利用目標和具體要求。根據(jù)我們正在研究制訂的可再生能源規(guī)劃思路,提出到2020年生物質(zhì)能利用的目標為:生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量2000萬千瓦,生物固體顆粒燃料5000萬噸,生物質(zhì)液體燃料1000萬噸。

    2、加強生物質(zhì)能利用技術(shù)的試點和示范工作

    生物質(zhì)能利用技術(shù)種類很多,技術(shù)的成熟程度也不一樣。當前,需要結(jié)合我國實際,區(qū)分不同情況進行推進。

    著手建立顆粒成型及顆粒燃燒試點和示范項目。從這次歐洲考察了解的情況來看,生物質(zhì)固體顆粒燃料技術(shù)、生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)、利用能源作物制取乙醇和柴油技術(shù)是成熟的。生物質(zhì)固體成型顆粒既可在城市分散供熱方面代替煤炭,也可以在農(nóng)村地區(qū)解決農(nóng)民的基本生活燃料,還可以在大型發(fā)電燃煤鍋爐中與煤混合燃燒。目前,生物質(zhì)固體顆粒成型技術(shù)是成熟的,燃燒生物質(zhì)顆粒的鍋爐技術(shù)也是成熟的,面臨的問題主是要缺少市場需求,這需要通過政府來培育這個市場。因此,建議選擇幾個地區(qū),將燃煤鍋爐改造為燃燒生物質(zhì)顆粒的鍋爐,并同時設立幾個生物質(zhì)顆粒加工廠,通過簽訂合同的方式,為生物質(zhì)顆粒燃料鍋爐提供顆粒燃料。如可以在北京選擇幾家燃煤用戶進行試點和示范,以降低北京市的燃煤用量,保護北京市的大氣環(huán)境質(zhì)量。

    加快推進我國自主生物質(zhì)顆粒冷成型技術(shù)的應用。生物質(zhì)固體顆粒成型技術(shù)成熟,但在歐洲主要通過加熱壓縮的方式成型,由于在成型過程中需要熱量,因此,歐洲生物質(zhì)固體顆粒都是在工廠加工的,一般由熱電聯(lián)產(chǎn)提供所需熱量,致使顆粒生產(chǎn)能耗比較高,專業(yè)化水平要求也高,難以在廣大地區(qū)進行分散生產(chǎn)。清華大學通過多年研究,利用生物質(zhì)的纖維特性研制成了生物質(zhì)顆粒冷成型技術(shù),不僅成型過程不需要加熱,能耗顯著降低,而且設備也非常簡單,既可以用于工廠的工業(yè)化生產(chǎn),也可用于農(nóng)村分散和移動生產(chǎn)。如果這種設備能夠在農(nóng)村廣泛推廣,使農(nóng)村多余的秸稈和林業(yè)等廢棄物全部轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)固體顆粒,首先用于農(nóng)民基本生活能源需要,多余的賣給城市或工業(yè)鍋爐替代燃煤,將會大大增加能源供應能力,也會顯著增加農(nóng)民收入。如果農(nóng)村每戶平均生產(chǎn)5噸生物質(zhì)固體顆粒,全國將會生產(chǎn)5—6億噸固體顆粒,如果每噸按400元(在歐洲每噸顆粒售價高達2000元)計算,每戶平均可增加收入2000元,如果再通過將荒山或荒坡承包給農(nóng)民種植速生植物,用于生產(chǎn)生物質(zhì)顆粒燃料,為全社會提供商品能源。今后,農(nóng)民不僅是糧食的生產(chǎn)者,而且也是能源的生產(chǎn)者,使生物質(zhì)燃料生產(chǎn)成為農(nóng)村的重要產(chǎn)業(yè),從而促進農(nóng)村經(jīng)濟和社會的持續(xù)發(fā)展。因此,建議選擇一些地區(qū)進行試點和示范,目前,湖南、甘肅等省已做了一些前期準備工作,建議國家給予適當資金支持,促進其盡快見效。

    積極支持生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)發(fā)展。生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電技術(shù)成熟,在歐洲使用的已很普遍,我們面臨問題主要是生物質(zhì)的收集和管理體系。目前,我委已核準山東、江蘇和河北建設農(nóng)作物秸稈發(fā)電示范電站,但總體來看,各方面的重視程度和支持力度都不夠,建議在生物質(zhì)發(fā)電設備研究方面予以大力支持,同時對生物質(zhì)發(fā)電項目也給予必要的資金支持和明確的政策支持,特別是上網(wǎng)電價政策。另外,建議在做好農(nóng)作物秸稈直燃發(fā)電試點的同時,也要開展利用森林和木材加工廢棄物發(fā)電和種植能源作物進行直接發(fā)電的試點工作,進一步拓寬生物質(zhì)能利用的途徑。

    開展生物質(zhì)液體燃料試點和示范工作。利用能源作物制取液體燃料的技術(shù)在世界上已有許多實踐和成功的例子。目前,巴西利用甘蔗、泰國利用木薯、歐洲利用油菜籽等制取液體燃料代替車用燃料已相當成功,我國利用陳化糧制取燃料乙醇代替車用汽油的工作也在積極推進,建議同時開展以能源作物,如種植甘蔗、甜高粱、木薯和麻瘋樹等,生產(chǎn)生物液體燃料的試點和示范工作,以逐步解決我國的石油替代問題。

    3、制定明確的政策措施,支持生物質(zhì)能開發(fā)利用

    生物質(zhì)能開發(fā)利用在增加能源供應、保護環(huán)境的同時,將直接帶動農(nóng)村經(jīng)濟的發(fā)展,是解決“三農(nóng)”問題的有效措施。因此,建議從國家能源發(fā)展戰(zhàn)略和解決“三農(nóng)”問題的高度出發(fā),制定明確的促進生物質(zhì)能開發(fā)以利用的政策和措施,目前應重點在設備制造和生物質(zhì)能利用市場開拓方面予以大力支持。總體來看,生物質(zhì)能利用技術(shù)和設備,如固體顆粒成型技術(shù)和設備、生物質(zhì)燃燒鍋爐技術(shù)和設備,都已基本成熟,需要在政府支持下推廣使用,特別是生物質(zhì)固體顆粒的推廣應用,必須由政府在適當?shù)馁Y金支持的基礎(chǔ)上,通過必要的行政手段進行推廣,然后才能逐步走向市場。對于生物質(zhì)發(fā)電的支持重點在上網(wǎng)電價方面,建議對于生物質(zhì)發(fā)電上網(wǎng)電價的確定,既要考慮對環(huán)境的友好性,也要考慮對農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展和農(nóng)民增收的作用,不能簡單與化石燃料發(fā)電成本進行比較。生物質(zhì)發(fā)電的燃料主要由農(nóng)民供給,給生物質(zhì)發(fā)電一個合理的上網(wǎng)電價政策,給農(nóng)民一個合理的生物質(zhì)收購價格,相當于國家對農(nóng)村經(jīng)濟和農(nóng)民收入的支持,也體現(xiàn)了“工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)、城市支持農(nóng)村”的要求。這樣,既可以有效增加農(nóng)民收入,調(diào)動農(nóng)民的生產(chǎn)積極性,也可以促進生物質(zhì)能的開發(fā)利用,較好地解決“三農(nóng)”問題,是一舉多得的好事情。

    此外,為了促進生物質(zhì)能技術(shù)的發(fā)展,建議設立生物質(zhì)能專項資金,用于支持生物質(zhì)能技術(shù)的研究和開發(fā)利用。

    4、加強人才和技術(shù)能力建設,開展生物質(zhì)能資源評價工作

    從國內(nèi)外能源發(fā)展的經(jīng)驗來看,任何能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必須有人才和技術(shù)為基礎(chǔ)。從我國常規(guī)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的歷史來看,我國煤炭、石油、電力都有包括研究、設計、建設和運行管理的人才培養(yǎng)體系和產(chǎn)業(yè)服務體系,才有力地支持了常規(guī)能源建設的快速發(fā)展。目前,經(jīng)濟發(fā)達國家都建立了比較完善的可再生能源技術(shù)研究開發(fā)機構(gòu),形成了比較完善的產(chǎn)業(yè)服務體系。如美國的可再生能源實驗室,歐盟的聯(lián)合研究中心,都是政府專門負責可再生能源研究和開發(fā)的機構(gòu)。目前,我國在可再生能源方面還沒有專門的研究機構(gòu),也沒有一所大學培養(yǎng)可再生能源的專業(yè)人才,設計、咨詢等產(chǎn)業(yè)服務體系極不健全,這不能適應我國目前可再生能源發(fā)展的需要。因此,建議高度重視我國可再生能源的人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)體系建設,成立國家級的可再生能源研究開發(fā)機構(gòu),逐步建立我國可再生能源的人才培養(yǎng)和產(chǎn)業(yè)服務體系。

    此外,雖然我國生物質(zhì)能資源豐富,但資源量到底有多少,分布在什么地方,資源采集的成本如何,到底哪里可以種植能源作物,潛力有多大,目前還沒有做過較詳細的調(diào)查和評價工作。為了做好我國生物質(zhì)能開發(fā)利用工作,建議在開展好各種生物質(zhì)能利用技術(shù)試點和示范工作的同時,適時開展生物質(zhì)能資源評價工作,摸清哪些地方具有建設生物質(zhì)發(fā)電廠的資源條件,哪些地方具有種植能源作物的條件,并在此基礎(chǔ)上制定切實可行的生物質(zhì)能開發(fā)利用規(guī)劃,促進我國生物質(zhì)能開發(fā)利用的健康有序發(fā)展。

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