我國生物質能或將全面替代傳統能源

【中國廚房設備網】  日前，國家能源局局長劉鐵男公布了國家“十二五”生物質能的發展目標：到2015年生物質發電裝機容量達到1300萬千瓦，較2010年增長160%。這個目標數字超過了風頭正勁的光伏裝機容量。我國生物質能的發展在“十二五”將得到重視，與一批長期為中國生物質能發展奔走呼吁的科學家分不開。石元春院士就是其中之一。
　　石元春，中國科學院院士、中國工程院院士、中國農業大學原校長。這位笑稱自己是“80后”的八旬老人，一直在為生物質能奔走吶喊。他曾給國務院總理上書、在會議上唇槍舌劍、在雜志報刊上據理力辯。本文就是在去年底，國家發改委針對編制“十二五”規劃開展的建言獻策活動中，石元春院士提出的建議。根據他的建議，已公布的“十二五”規劃綱要在現代農業、戰略性新興產業和能源等幾處都加強了生物質能的內容。
　　該建議原文長達1萬多字。在此，我們編發部分內容，以幫助讀者更好地理解生物質能。

生物質能可以全面替代傳統能源
　　風能、水能、太陽能、地熱能，以及核能、氫能和未來的核聚變等均為物理態能量，需要通過渦輪機等復雜的技術和人為設施轉化為電與熱，風能和太陽能很不穩定和儲能性差。生物質能則別具一格，是太陽輻射經植物光合加工轉化后、以生物質為載體的化學態能量，既穩定又儲能，用起來也方便。自人類學會鉆木取火后，生物質能就一直是主要能量來源。它的原料易得，現代加工轉化技術與途徑多樣，產品既有熱與電，又有固、液、氣3態的多種能源產品，以及塑料、生物化工原料等眾多的非生物基產品，這些特質與功能是其他所有物理態清潔能源所不具備的。正是生物質的這種特質與功能，使人們在需要對化石能源進行替代時，首先也主要是利用已有技術進行生物質的直燃或混燃發電；利用甘蔗、玉米和纖維素等各種原料生產乙醇和生物柴油；利用畜禽糞便和城市污水垃圾等有機廢棄物生產沼氣。這是一種自然和科學發展的過程和規律，不是人的意志和政策導向所能左右的。誰看不到這一點誰就會吃虧。
　　據中國工程院可再生能源發展戰略咨詢報告資料顯示，中國水電的經濟可開發量為4.02億千瓦，年發電能力1.75萬億千瓦時，開發程度32%；中國陸地風能（離地面10米高度）的技術可開發量為2.97億千瓦，可開發面積20萬平方千米，離岸20千米海域范圍內技術可開發量1.80億千瓦，可開發面積3.7萬平方千米；可利用的生物質原料資源量為11.71億噸標煤，其中48.2%來自農林有機廢棄物，51.8%來自低質邊際性土地上的能源植物。中國太陽能資源豐富，但目前尚無資源量的具體數據。
　　中國不含太陽能的清潔能源年可開采資源量為21.48億噸標煤，其中生物質能占54.5%，大水電、小水電和風電分別占18.5%、8.7%和15.5%，核能為2.8%。生物質能的資源量是水能的2倍和風能的3.5倍。在區域分布上，水能資源集中于西部，風能和太陽能資源集中于西北和青藏高原，而生物質資源則富集于經濟發達的東部與南方。所以，風能和太陽能的資源富集區與終端市場分離，需要遠距離傳輸，而生物質能的資源靠近產品市場。
　　不同生物質原料適合生產不同的產品，經原料與產品的匹配與整合，11.71億噸標煤的生物質原料中約4.59億噸標煤的產能（39%）適合于生產液體燃料以替代石油；約5.59億噸標煤產能（48%）適合于生產固體燃料以替代燃煤；約1.53億噸標煤產能（13%）的生物質原料適合于生產氣體燃料以替代天然氣。
　　中國的生物質能，可以全面替代石油、煤炭和天然氣。中國的生物質能是篇大文章，值得大作特作的文章。

生物質能可整合現有工農業資源
　　中國“三農”困境的病根是將8億農民捆綁在人均不到0.1公頃的土地上從事附加值極低的糧食和初級農產品生產上。城鄉差距現在越拉越大，這是長期執行工農二元化和城鄉二元化的結果。將“三農”局限于初級農產品生產的產業結構是不行的，必須形成生產鏈條，今年3月，石元春院士倡議在中國科技館舉辦了中國生物質能源產業展示會，受到社會的廣泛關注。       
　　向農產品加工和生物質產業等高附加值方向延伸，否則現代農業就是一句空話。生物質產業的原料一頭在“三農”，加工和市場一頭在工業和城市，是“構建新型工農、城鄉關系”的最佳紐帶和抓手。而且生物質能是清潔的、低碳的、可持續的。一個市場需求極旺的新時代寵兒，中國何不盡早將這個時代機遇惠及“三農”？
　　如果使每年可用于能源的4億噸秸稈（其中1億多噸被白白露天焚燒）得到開發，相當于8座三峽發電站的貢獻，還能幫農民每年增收800億～1000億元；如果利用非糧低質邊際性土地種植甜高粱和薯類，每年可轉化為1億噸燃料乙醇，并使農民增收1000億～1500億元；如果開發農林及加工業的有機廢棄物，可轉化為600億～800億立方米的天然氣（相當于全國現有消費量），并使農民增收1000億元。這是多么寶貴的綠色煤田、綠色油田和綠色氣田啊！可以年年為農民掛果豐收的一片搖錢樹林啊！它還可以促進農村工業化、城鎮化，農村富余勞動力就近轉移就業，縮小工農差距、城鄉差距；可以使國家公平正義、科學和諧地發展，并維護社會穩定。這種對農民對國家功德無量的事情難道不該在“十二五”規劃中濃墨重彩地寫上一筆嗎？
　　可惜在長期工農二元化的影響下，就能源論能源地將生物質能劃為能源工業而備受歧視、欺侮和冷落。由溫家寶總理擔任主任的國家能源委員會，連外交部和解放軍總參謀部都參與了，唯獨沒有農業部和國家林業局。這種落后的觀念、體制和現象在美歐等國是找不到的。中國一面強調“三農”是“全黨工作的重中之重”和“著力構建新型工農、城鄉關系作為加快推進現代化的重大戰略”，一面又排斥能“構建新型工農、城鄉關系”的重要紐帶和抓手，這是行政體制不健全的一種表現。希望“十二五”規劃中不要再“就能源論能源”地對待生物質能了，只有打破現行的工農分隔體制，并上升到解困“三農”和實現農業現代化的戰略高度，“十二五”規劃中的生物質能才能科學到位。

燃料乙醇不能停頓，要加大步伐
　　我國“十五”以陳化糧乙醇起步，2005年過百萬噸，位列世界第三。“十一五”期間，因糧食趨緊而叫停新增糧食乙醇，鼓勵發展非糧乙醇，這是及時和正確的。只可惜此間糧食乙醇生產依舊，非糧乙醇只完成了新增200萬噸指標的10%。在“十一五”的前4年里，我國汽車由722萬輛增加到1364萬輛，石油凈進口量由1.68億噸增加到2.19億噸，而燃料乙醇僅由130萬噸增加到162萬噸，這只能說明應對石油和運輸燃料缺口迅速擴大的辦法，就是以巨資到國外去買而不重視對本國綠色替代能源的開發，這無疑是短視和有害的。
　　第1代的糧食乙醇在中國絕不可行，現有的年產100多萬噸也應該盡快轉型。美歐斥巨資攻關多年的第2代纖維素乙醇，因技術難度太大已宣布大幅調低2011年的生產指標，而我國在纖維素乙醇上根本沒有認真下過功夫。離完成《可再生能源中長期發展規劃》提出的2020年年產1000萬噸燃料乙醇只剩下10年了，靠糧食乙醇嗎？不行！靠纖維素乙醇嗎？不切實際！靠什么？
 　　2010年5月在北京舉行的中美先進生物燃料論壇上，我提出了1.5代乙醇的概念，即以中國優勢的非糧能源作物甜高粱、薯類和菊芋等為原料生產燃料乙醇，技術成熟，設備國產，可較快形成產業化和規模化生產。發展非糧乙醇能將我國千萬公頃沉睡的邊際性土地和廣大農民的積極性激活起來，它是完成2020年1000萬噸燃料乙醇指標的唯一和最佳選擇。令人高興的是，制約甜高粱乙醇產業化的發酵工藝瓶頸已得到解決，清華大學固體發酵技術與內蒙古特弘公司合作產業化項目的成功將推動我國具有巨大潛力的甜高粱乙醇的產業化發展。