我国生物质能或将全面替代传统能源

【中国厨房设备网】  日前，国家能源局局长刘铁男公布了国家“十二五”生物质能的发展目标：到2015年生物质发电装机容量达到1300万千瓦，较2010年增长160%。这个目标数字超过了风头正劲的光伏装机容量。我国生物质能的发展在“十二五”将得到重视，与一批长期为中国生物质能发展奔走呼吁的科学家分不开。石元春院士就是其中之一。
　　石元春，中国科学院院士、中国工程院院士、中国农业大学原校长。这位笑称自己是“80后”的八旬老人，一直在为生物质能奔走呐喊。他曾给国务院总理上书、在会议上唇枪舌剑、在杂志报刊上据理力辩。本文就是在去年底，国家发改委针对编制“十二五”规划开展的建言献策活动中，石元春院士提出的建议。根据他的建议，已公布的“十二五”规划纲要在现代农业、战略性新兴产业和能源等几处都加强了生物质能的内容。
　　该建议原文长达1万多字。在此，我们编发部分内容，以帮助读者更好地理解生物质能。

生物质能可以全面替代传统能源
　　风能、水能、太阳能、地热能，以及核能、氢能和未来的核聚变等均为物理态能量，需要通过涡轮机等复杂的技术和人为设施转化为电与热，风能和太阳能很不稳定和储能性差。生物质能则别具一格，是太阳辐射经植物光合加工转化后、以生物质为载体的化学态能量，既稳定又储能，用起来也方便。自人类学会钻木取火后，生物质能就一直是主要能量来源。它的原料易得，现代加工转化技术与途径多样，产品既有热与电，又有固、液、气3态的多种能源产品，以及塑料、生物化工原料等众多的非生物基产品，这些特质与功能是其他所有物理态清洁能源所不具备的。正是生物质的这种特质与功能，使人们在需要对化石能源进行替代时，首先也主要是利用已有技术进行生物质的直燃或混燃发电；利用甘蔗、玉米和纤维素等各种原料生产乙醇和生物柴油；利用畜禽粪便和城市污水垃圾等有机废弃物生产沼气。这是一种自然和科学发展的过程和规律，不是人的意志和政策导向所能左右的。谁看不到这一点谁就会吃亏。
　　据中国工程院可再生能源发展战略咨询报告资料显示，中国水电的经济可开发量为4.02亿千瓦，年发电能力1.75万亿千瓦时，开发程度32%；中国陆地风能（离地面10米高度）的技术可开发量为2.97亿千瓦，可开发面积20万平方千米，离岸20千米海域范围内技术可开发量1.80亿千瓦，可开发面积3.7万平方千米；可利用的生物质原料资源量为11.71亿吨标煤，其中48.2%来自农林有机废弃物，51.8%来自低质边际性土地上的能源植物。中国太阳能资源丰富，但目前尚无资源量的具体数据。
　　中国不含太阳能的清洁能源年可开采资源量为21.48亿吨标煤，其中生物质能占54.5%，大水电、小水电和风电分别占18.5%、8.7%和15.5%，核能为2.8%。生物质能的资源量是水能的2倍和风能的3.5倍。在区域分布上，水能资源集中于西部，风能和太阳能资源集中于西北和青藏高原，而生物质资源则富集于经济发达的东部与南方。所以，风能和太阳能的资源富集区与终端市场分离，需要远距离传输，而生物质能的资源靠近产品市场。
　　不同生物质原料适合生产不同的产品，经原料与产品的匹配与整合，11.71亿吨标煤的生物质原料中约4.59亿吨标煤的产能（39%）适合于生产液体燃料以替代石油；约5.59亿吨标煤产能（48%）适合于生产固体燃料以替代燃煤；约1.53亿吨标煤产能（13%）的生物质原料适合于生产气体燃料以替代天然气。
　　中国的生物质能，可以全面替代石油、煤炭和天然气。中国的生物质能是篇大文章，值得大作特作的文章。

生物质能可整合现有工农业资源
　　中国“三农”困境的病根是将8亿农民捆绑在人均不到0.1公顷的土地上从事附加值极低的粮食和初级农产品生产上。城乡差距现在越拉越大，这是长期执行工农二元化和城乡二元化的结果。将“三农”局限于初级农产品生产的产业结构是不行的，必须形成生产链条，今年3月，石元春院士倡议在中国科技馆举办了中国生物质能源产业展示会，受到社会的广泛关注。       
　　向农产品加工和生物质产业等高附加值方向延伸，否则现代农业就是一句空话。生物质产业的原料一头在“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。而且生物质能是清洁的、低碳的、可持续的。一个市场需求极旺的新时代宠儿，中国何不尽早将这个时代机遇惠及“三农”？
　　如果使每年可用于能源的4亿吨秸秆（其中1亿多吨被白白露天焚烧）得到开发，相当于8座三峡发电站的贡献，还能帮农民每年增收800亿～1000亿元；如果利用非粮低质边际性土地种植甜高粱和薯类，每年可转化为1亿吨燃料乙醇，并使农民增收1000亿～1500亿元；如果开发农林及加工业的有机废弃物，可转化为600亿～800亿立方米的天然气（相当于全国现有消费量），并使农民增收1000亿元。这是多么宝贵的绿色煤田、绿色油田和绿色气田啊！可以年年为农民挂果丰收的一片摇钱树林啊！它还可以促进农村工业化、城镇化，农村富余劳动力就近转移就业，缩小工农差距、城乡差距；可以使国家公平正义、科学和谐地发展，并维护社会稳定。这种对农民对国家功德无量的事情难道不该在“十二五”规划中浓墨重彩地写上一笔吗？
　　可惜在长期工农二元化的影响下，就能源论能源地将生物质能划为能源工业而备受歧视、欺侮和冷落。由温家宝总理担任主任的国家能源委员会，连外交部和解放军总参谋部都参与了，唯独没有农业部和国家林业局。这种落后的观念、体制和现象在美欧等国是找不到的。中国一面强调“三农”是“全党工作的重中之重”和“着力构建新型工农、城乡关系作为加快推进现代化的重大战略”，一面又排斥能“构建新型工农、城乡关系”的重要纽带和抓手，这是行政体制不健全的一种表现。希望“十二五”规划中不要再“就能源论能源”地对待生物质能了，只有打破现行的工农分隔体制，并上升到解困“三农”和实现农业现代化的战略高度，“十二五”规划中的生物质能才能科学到位。

燃料乙醇不能停顿，要加大步伐
　　我国“十五”以陈化粮乙醇起步，2005年过百万吨，位列世界第三。“十一五”期间，因粮食趋紧而叫停新增粮食乙醇，鼓励发展非粮乙醇，这是及时和正确的。只可惜此间粮食乙醇生产依旧，非粮乙醇只完成了新增200万吨指标的10%。在“十一五”的前4年里，我国汽车由722万辆增加到1364万辆，石油净进口量由1.68亿吨增加到2.19亿吨，而燃料乙醇仅由130万吨增加到162万吨，这只能说明应对石油和运输燃料缺口迅速扩大的办法，就是以巨资到国外去买而不重视对本国绿色替代能源的开发，这无疑是短视和有害的。
　　第1代的粮食乙醇在中国绝不可行，现有的年产100多万吨也应该尽快转型。美欧斥巨资攻关多年的第2代纤维素乙醇，因技术难度太大已宣布大幅调低2011年的生产指标，而我国在纤维素乙醇上根本没有认真下过功夫。离完成《可再生能源中长期发展规划》提出的2020年年产1000万吨燃料乙醇只剩下10年了，靠粮食乙醇吗？不行！靠纤维素乙醇吗？不切实际！靠什么？
 　　2010年5月在北京举行的中美先进生物燃料论坛上，我提出了1.5代乙醇的概念，即以中国优势的非粮能源作物甜高粱、薯类和菊芋等为原料生产燃料乙醇，技术成熟，设备国产，可较快形成产业化和规模化生产。发展非粮乙醇能将我国千万公顷沉睡的边际性土地和广大农民的积极性激活起来，它是完成2020年1000万吨燃料乙醇指标的唯一和最佳选择。令人高兴的是，制约甜高粱乙醇产业化的发酵工艺瓶颈已得到解决，清华大学固体发酵技术与内蒙古特弘公司合作产业化项目的成功将推动我国具有巨大潜力的甜高粱乙醇的产业化发展。