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石元春: 决胜生物质,发展绿色油田
来源:绿色节能网
2012-06-22 19:35
     生物质能是太阳辐射能经植物光合加工后的化学态能量,稳定性与储能性俱佳。 按能源当量计算,生物质能仅次于煤炭、石油、天然气,位列第四。2011年,我国生物质能产业受到了前所未有的青睐,预计十二五期间,随着各项实质性支持政策的陆续落实,对生物质能产业化形成了有力的刺激,行业发展潜力巨大。



    石元春,中国农业大学教授,我国著名土壤学家,两院院士。1985年曾担任北京农业大学副校长兼研究生院院长,1987—1995年任校长。近年来,他先后担任国家"十五""863计划"和国家基础科学"973计划"专家组农业科技首席科学家、国家中长期(2006-2020)科技发展规划战略研究农业科技组组长。

精彩观点

  1. 1.为了国家能源自主,将减少油气进口作为战略突破口。
  2. 2.发展生物燃料不仅不会影响粮食安全,更能深化粮食安全。
  3. 4.生物质产业的原料生产在“三农”,加工和市场在工业和城市,它是“构建新型工农”的最佳“纽带”和“抓手”。

多能演义中生物质能独树一帜

问:美国、巴西、印度、欧盟各国的探索,对我国发展生物质能分别有哪些可借鉴之处?

石元春:在早期,20世纪70年代爆发世界石油危机和开始寻求石油替代时,美国的玉米乙醇、巴西的甘蔗乙醇、北欧的生物质发电、德国的沼气等纷纷出台。后来美国进行甲醇车用燃料试验失败后进一步确认了生物乙醇方向,瑞典在进行公交车的9种替代燃料试验后也最终选择了沼气与生物乙醇。

作为世界第一大石油消费国的美国,其为石油“立足国外”付出的代价太大了。经过5年准备,在2007年通过的《能源自主与安全法案》,向世界宣告了美国的自主与安全的能源战略,并规定到2022年全美必须生产和使用1.08亿吨生物燃料(其中包括1.05亿吨燃料乙醇)。

奥巴马上任仅两三个月,就给农业部长下达总统令,要求农业部加大加快在生物燃料产业的投资和生产,在美国建立永久的生物燃料产业;2011年3月奥巴马发布《确保未来能源安全的蓝图》,训令中将通过发展生物燃料以减少进口石油放在第一位。

查阅近10年美国能源战略与政策方面的资料和文章,出现频率最多的用词是“自主”、“安全”、“替代”、“生物燃料”以及“降低石油进口依存度”。经过十多年的努力,美国石油进口依存度终于由75%下降到47%,主要靠的是年产4000万吨燃料乙醇,初步完成了由石油“立足国外”到“基于本土”的能源战略转变。

在2006年的世界生物质能源大会上,瑞典总理佩尔松宣布:“生物质能源已能满足目前瑞典25%的能源需求,2020年瑞典将成为世界上第一个不依赖石油的国家。”

美欧等工业化国家十分重视通过发展生物燃料以促进农村经济,而与中国有诸多共同之处的巴西却创造了一个生物燃料与农村经济互促双赢的局面,成为国家第一支柱产业的经济奇迹。

在巴西,生物燃料产值已经占到全国GDP的8%,超过信息产业而排在第一位。巴西已建成10大甘蔗乙醇生产基地和由甘蔗种植—乙醇加工—专用汽车FFVs—国内市场—国际贸易的一套完善体系。巴西国内汽车销售市场,90%以上是FFVs汽车。

中国和印度过分依赖中东石油的“海湾石油瘾”将带来本国经济与政治风险,如果这个地区有冲突与战争,中印将首当其冲地受到油价和供应中断的影响。印度于2004年开始石油/农业领域的“无声的革命”,制定了2011年全国运输燃料中必须添加10%乙醇的法令,违者将被起诉等等。

连生物质资源贫乏的日本,2002年也经内阁会议审议通过了《日本生物质综合战略》,提出由“石化日本”向“生物质日本”的战略转变和制定了“摆脱石油”的时间表。

各国在可再生能源发展中不约而同地走上以生物质能源为主导的道路,主要是由生物质能源的特质决定的。但无论从资源枯竭、争夺激烈、代价高昂、能源安全、保护环境、可以持续等任何方面考虑,从“立足国外”到“基于本土”的能源自主与安全战略的转变都是大势所趋。

石元春:决胜生物质,发展绿色油田

 

中国农业大学教授 石元春

生物质燃料宜多元化开发

问:我国哪些地区有大规模运营生物质能的客观条件,可如何布局?

石元春:生物质能源的资源量最大并占尽区位优势,可以全面替代石油、煤炭和天然气,生物质能源是篇值得大书特书的大文章。

生物质原料资源中以固体者最多,仅作物秸秆、林业剩余物和林地生物质三项的年产能潜力即超过7亿吨标煤,其中秸秆原料与木质性原料分占四成和六成,分别富集于农田和林地,可以有直燃发电、混燃发电、裂解气化或液化等多种转化途径与产品。

固体燃料可随着资源状况和技术成熟度的不同而在不同时期和地区选择不同开发重点,宜多元化开发而不存在绝对优劣取舍与非此即彼。

生物质供热发电是最简捷的一种对煤的替代方式,至今在美欧仍为生物质能源的重要品种,技术成熟和产业化程度最高,可作为我国近中期选择开发的重点。当前可用于能源的4亿吨秸秆中被白白地焚烧掉的就有1亿多吨,仅以此转化为电力即可相当于两个三峡电站。

问:生物质能源,既然有这么多优势,为何中国不待见生物质能源?

石元春:开发固体生物质原料的瓶颈是它的松散,能量密度低和不便运输流通。经粉碎压缩后的成型燃料则可以解决这道难题,其容重与热值接近于原煤,且干净、便于运输和市场流通。

当前我国成型燃料宜以供热市场为主,特别是全国几十万个中小燃煤供热锅炉因难以清洁燃烧而成为节能减排的死角和难点,成型生物燃料替代是一种最佳选择。

成型生物燃料可直接用于燃烧供热发电,也可以作为裂解气化/液化,纤维素乙醇和其他生物基产品的原料。成型燃料从原料收集、成型、运输及相关机械制造是一个较长的生产链条,可以吸引企业资金、技术、管理和服务的参与;可以带动农村工业,提供就业岗位和增加农民收入,这是一个有数亿吨产品交换流通的大市场,培育成型燃料市场对推动固体生物燃料产业具有重要意义。

秸秆直燃发电“十一五”期间产业化推进较快的一种生物质能源。截至2008年底,国家发改委已审批170余项生物质发电项目,总装机容量460万千瓦;已投产50项,装机容量110万千瓦。按《可再生能源中长期发展规划》,2020年生物质发电的3000万千瓦指标,“十二五”期间至少需要新增1000万千瓦以上的生物质发电能力。

有人担心秸秆发电是否会影响还田,其实几千年来一半以上的秸秆都是用作薪柴,从来就不是全部还田和养牛的,更何况当前并不是争夺秸秆资源,而是尽快治理亿万吨冗余秸秆被露地焚烧的顽疾。有人认为收集和运输秸秆耗能多不合算,其实秸秆的收集、打捆和运输的机械化基本解决,收集半径不过百公里,肯定比从数百公里外运煤到火电厂的耗能少得多。

启动后备耕地,发展绿色油田

问:在发展可再生能源中为何如此地重风电而轻油气替代?

石元春:非常之事必有非常之举,像现在这样零敲碎打地搞油气替代是绝对不行的,必须赶快建设本土的绿色油田和绿色气田。所谓绿色油田就是根据乙醇发展指标,建设相应面积的甜高粱、薯类、能源草(芒草、柳枝)等非粮原料种植基地。按每吨乙醇需3亩土地计,1300万吨约需4000万亩土地,4500万吨约需1.35亿亩土地。

占农田绝对不行,那么土地在哪里?我国有约4亿亩待垦荒地可用于种植非粮乙醇原料,如果加上部分不能种粮食的低质农田,可具年替代石油1亿吨以上的潜力。

另,科学垦殖可以使受损生态得以修复与重建,可以提升低质生态系统的品质。这片绿色油田还是国家粮田的后备,一旦急需粮食或其他农产品,绿色油田中条件较好者立即改种也就是了,当年见效,比临时开荒顺手得多。可藏粮于屯,也可藏粮于地,美国也有大面积退耕休闲地作为农田储备,政府给以奖励。发展生物燃料不仅不会影响粮食安全,更能深化国家粮食安全。

回应发展生物质能源的四大质疑

问:您曾提出过“走以生物炼制和生物产业为支柱的绿色文明道路”。这一蓝图是否也遭遇过质疑?

石元春:对生物质能源的一个最大质疑或误会就是怕影响国家粮食安全,这都是简单类比美国玉米乙醇造成的。前面谈到那么多种的固体生物燃料会影响粮食安全吗?绝对不会!生产产业沼气会影响粮食安全吗?绝对不会!非粮乙醇和生物柴油会影响粮食安全吗?也不会!

发展生物燃料可走的路那么多,为什么非要在所谓的粮食安全问题上纠缠不清呢?也许有人说,薯类和甜高粱也是粮食,这就有点强词夺理了。薯类和高粱从来就是生产淀粉和酒的工业原料和饲料而不是人的口粮,再说它们只是种在那些种不了粮食的低质土地上,加工后的废渣仍可作为饲料和肥料。

所谓的影响粮食安全是一种误解,如果有所涉及也是完全可以通过政策和管理解决的,切不可一叶障目和因噎废食。

质疑之二是发展生物燃料会不会引起作物秸秆和薯类甜高粱等原料的价格上涨。随着社会需求和商品价格而调整原料价格是一种正常的市场行为,哪种商品和原料都是如此。使毫无或经济价值很低的秸秆和畜禽粪便等污染物无害化、资源化和增值化有什么不好?再说,在需求旺盛和附加值较高的能源产品拉动下,合理提高薯类和甜高粱等的价格,增加农民收入有什么不好?

质疑之三是国家的补贴多了。这应当是指目前对100多万吨粮食乙醇而言,因为对成型燃料和产业沼气至今还没有国家补助政策,对生物质发电的补助也低于风能和太阳能发电。国家为发展战略新兴产业和减排,扶持与补贴是正常和必要的,各国都是如此,且力度要大得多。

如果说国家对风能和太阳能的补贴给的只是企业,那么生物质发电和燃料乙醇成本中原料占六七成,政府对企业的补贴实际上是转移支付给了农民。国家正在想方设法增加农民收入和缩小城乡差距,这种补贴方式不仅增加了农民收入,还培育了农村工业,既有“鱼”又有“渔”,何乐而不为!

质疑之四,生物质能源的技术不成熟。前面我也谈到了,中国的生物质能源技术与国外差距并不大,且自主性强,装备国产化程度高。相反,风能和太阳能的核心技术与材料多被国外少数大公司垄断。至于生物质原料分散和能源密度低的不足也是可以通过成型燃料和分布式布局解决的。

生物质能源于国于农的意义如此重大和深远,产业优势又如此突出,其不足也是技术性的和可以解决的,我们应当摒弃误解与偏见,让它为国家和农民作出应有的贡献。

【石元春语录】

1,我有一个梦想:在辽阔的农村大地上,星罗棋布地散落着现代化的农村居民和贸工农文相结合的中小城镇。在这里生机勃勃地发展着基于动植物生产的农工贸一体和产业化经营的现代化农业和相应的服务业。这是现代农业新农村的中国模式,这是21世纪的桃花源。

2,为了国家能源自主与安全,以非常举措,将减少油气进口作为战略突破口。这一方案的提出和实施是需要极大勇气与决心的,要像上世纪50年代抓“橡胶”,六七十年代抓“两弹一星”,七八十年代抓“粮食”一样地打一场绝地翻身战。

3,发展生物燃料不仅不会影响粮食安全,更能深化国家粮食安全。科学垦殖可以使受损生态得以修复与重建,可以提升低质生态系统的品质。这些绿色油田还是国家粮田的后备,一旦急需粮食或其他农产品,绿色油田中条件较好者立即改种也就是了,当年见效,比临时开荒顺手得多。

4,生物质产业的原料生产一头在“三农”,加工和市场一头在工业和城市,是“构建新型工农、城乡关系”的最佳“纽带”和“抓手”。

5,如果说国家对风能和太阳能的补贴给的只是企业,那么生物质发电和燃料乙醇成本中原料占六七成,政府对企业的补贴实际上是转移支付给了农民。

6,我认为,对1.5代燃料乙醇还有什么看不准的可以赶紧去检验、去促进,观望、等待和压缩发展指标不是应对中国油气危机的办法。

7,中国的生物质能源技术与国外差距并不大,且自主性强,装备国产化程度高。相反,风能和太阳能的核心技术与材料多被国外少数大公司垄断。至于生物质原料分散和能源密度低的不足也是可以通过成型燃料和分布式布局解决的。



 
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