朱旭利,沈斌
(1.龙林木材经销有限公司,浙江 龙泉 323700;2.龙泉市林业局,浙江 龙泉 323700)
我国林业生物质能源的现状及发展方向
朱旭利1,沈斌2
(1.龙林木材经销有限公司,浙江 龙泉 323700;2.龙泉市林业局,浙江 龙泉 323700)
首先分析了加快发展林业生物质能源的重要性,其次阐述了我国目前林业生物质能源发展的现状并提出了其发展的方向。
林业;物质能源;现状;发展方向
在现代社会中,人们对于能源的需求越来越大,而能源的储量与生产的能力将在很大程度上限制供给的能力。一方面,现代经济的迅猛发展导致了大量的能源消耗,这造成了严重的环境污染。另一方面,由于对化石燃料的过度消费,所释放出的多余能量将打破自然界的能量平衡,造成全球气候变暖、臭氧层受到破坏、酸雨等一系列灾难。而生物质能源具有可再生性强、供应周期短的特点,它将是替代能源的一个极佳选择。因此,结合我国的实际情况,通过林业生物质能源的开发与利用,势必将为能源紧张的问题带来一定的缓解。
1.1 有效增加农民收入,促进农村经济的发展
林区、山区、沙区是我国发展林业生物质能源的三大优势地区。通过林业生物质能源的大力发展来有效地提高生物质资源的加工利用水平,这不但能够增加农民的收入,更能有效地调整农村产业的结构。同时,促进林业生物质能源的培植、运输、收集、加工、储存等多个环节的发展,势必将为贫困地区的人们提供出清洁、廉价的能源。例如,浙江浙能龙泉生物质发电有限公司(公司坐落于丽水龙泉市查田镇金圩工业区,占地面积18.67 hm2)利用国际先进的生物质直燃发电技术,对生物质燃料进行综合加工、利用,生物质燃烧后产生富含钾元素的草木灰。每年可为社会提供2万t左右的优质草木灰(草木灰含有植物所有的丰富矿质元素。其中含量最多的是钾元素,其次是磷,还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。草木灰作为养分齐全、肥效明显的资源,已被本地的绿色果蔬种植业广泛使用。目前公司已经联系开展将草木灰加工成钾肥的项目,同时与科研机构合作,探寻利用草木灰制作新型材料,助推循环经济)因此,林业生物质能源的利用在解决“三农”问题的道路中起到了极为关键的作用。
1.2 加速造林绿化,提高森林的质量
沙区、荒山荒地、盐碱地等都是我国立地条件相对较差的地区。如果在这些地区培育具有良好外部经济型的能源林,势必将有效地促进植被的恢复,加快绿化的速度,最终提高森林覆盖率。同时,在发展林业生物质能源的过程中,如果较好地对森林抚育间的伐物或者林业中的“三剩物”进行了利用,那么这不但将有效地拉动幼龄的抚育,让森林资源的利用效率得到实质性的提高,森林质量也会相应的得到有效提升。
1.3 提高林业生物质能源开发利用的经济性,发挥自身的生态功能
平茬林木与林木果实是林业生物质能源主要利用的生物量,这些生物量经过了第一次的种植后即可持续的利用长达几十年的时间。在这期间所生长的林木将发挥出自身的生态功能,而这一功能能够极大地保护自然环境。另外,在将林业生物质资源培育成林之后便不需要每一年都重新的种植,这极大地降低了原料的成本,以发展的眼光来看,这必然能够有效地实现生态与产业的双赢。
1.4 是保护环境、实现可持续发展的重要途径
我国作为地球最大的煤炭生产国、消费国,煤是我国能源消费中的主要结构。2013年,我国煤炭消费量占据了能源消费总量的68.5%,为36.1亿t,正是在这样大量燃用煤炭的情况下才造成了严重的环境问题[1]。根据相关的统计,在我国有1/3的地区受到了酸雨的污染,大气质量、生态环境等各方面都出现了严重的问题,不但影响了我国经济社会的发展,更为人民的生命健康带来了严重的威胁。而生物质则是其中最广泛、最古老的能源之一,长期以来都是以一种低效的方式来进行燃烧使用,大量的资源被废弃,浪费现象极为严重。目前,随着现代技术的不断进步以及经济社会的快速发展,人们逐渐意识到林业生物质能源的开发利用对于环境保护的作用,其能够变废为“宝”、变害为利,能够弥补能源资源的各种不足之处。例如,浙江浙能龙泉生物质发电有限公司的两台75t/h循环流化床生物质锅炉、两台15MW纯凝汽轮发电机组,年运行6 000 h,年供绿色环保电力1.62kw·h,减排二氧化碳10万t左右。所以说要想替代化石能源、保护环境、减少污染物排放、实现可持续发展,林业生物质能源的开发与利用将起到决定性的作用。
2.1 资源优势
目前,我国森林面积为1.75亿hm2,蓄积量为124.56亿m3。而人工林面积占据了森林总面积的33%,约5 300万hm2,而蓄积量则占有15.05亿m3。近年来,我国林业局组织了相关的单位对林业生物质能源资源的总量、开发利用的现状以及发展的潜力等问题进行了考察与研究,通过考察与研究得知目前我国拥有薪炭林300多万hm2,这些薪炭林每一年所产生的高燃烧值为0.8亿~1亿t。目前我国油料植物种类繁多,拥有151科697属1 554种。另外,目前我国拥有约2 140万hm2的经济林,在这其中,木本油料树占有的面积超过了600万hm2,而其果实的产量每年都在200万t之上,长期以来都处于一种荒废的状态。而如果能有效地利用集约化的管理,即可以将其转换为可观的生物燃料油[2]。
2.2 发展现状
就目前而言,我国很多省份已经开始建立起了生物质能源林,并拥有着广泛的林业生物质能源的转化技术。这些技术主要包括了:一是生物化学转化法。这种转化技术主要是通过林业废弃物在微生物发酵作用下所产生的能源产品(如酒精、沼气等)而实现的;二是热化学转化法。这种转化方法主要是通过生物质液化、高温干馏等方法来对焦油、可燃气体、木炭等高品位的能源产品进行热加工处理而实现的;三是油料植物转化法。这种转化方法主要是通过利用油料植物所产生的生物柴油来实现的(如小桐子、白皮树、黄牛木、文冠果等)。当前,我国已经逐渐地开展了一些规模较小的实验,如以小桐子为原料制取生物柴油,以木薯、甜高粱为原料的燃料乙醇实验等。上海华东理工大学能源化工系,是我国最先掌握生产乙醇技术(通过农林废弃物的利用来实现)的单位。而最近几年,我国也逐渐的建立起了一些生产燃料乙醇的示范性工厂,其每一年的产量约为600 t[3]。另外,云南西双版纳在之前开展的热带植物园实验中也取得了一些研究成果,即在小桐子种子中所提出的生物柴油能够适应于各类柴油发动机,并在凝固点、闪电、一氧化碳排放量、颗粒值等多个关键的技术上明显的强于我国0号柴油。另外,目前我国已经基本的掌握了林业生物质能源的发电技术(如“生物质致密成型燃料技术”、“城市垃圾发电技术”),这势必为我国在进行大规模开发与利用林业生物质能源的发展过程中奠定了坚实的基础。
就目前的情况来看,我国要想成为生物质能源开发利用的强国,加强对林业生物质能源的开发利用显然是必要的环节。因此,应该根据目前我国实际的林业生物质能源发展问题展开具有明确性的研究与探讨。首先,应将林业生态与速生丰产林的建设进行有机结合,同时要加强林业生物质能源基地的建设力度。其次,在研究方面始终应该围绕一个主题,即“实现原料的综合利用、乙醇原料的多元化、发酵工艺技术水平的提高等”。通过此主题的研究来有效地降低生产地成本,提高综合效益。再次,在育种的环节上,应该将常规的育种技术与分子育种技术进行有效地结合,以此来有效地提升传统育种的水平,从而让能源专用树种的培育得以实现,这些能源专用树种将具备抗逆性强、生长快、产量高、油料含量高等一系列优点,这显然有利于我国对林业生物质能源的开发与利用。最后,通过对速生丰产能源林发展的结合,来对具有经济、高效特点的林业生物质能源热化学转化工程与技术(如热电联产、生物质气化发电、固体成型燃料等)进行深入地研究与开发。
总而言之,在林业生物质资源丰富的背景下,加快我国林业生物质能源的发展将具有重大的意义。而通过各种高新技术的采用来将林业生物质能源有效的转化为高品位能源,势必将为我国能源的开发、农村的发展、资源的保护、环境的保护、生态的平衡等多方面带来良好的效应。
[1] 刘峰.浅谈加速我国发展林业生物质能源的重要性[J].科技致富向导,2012(9):231.
[2] 杜玲,陈建成.关于加速发展我国林业生物质能源的思考[J].中国科技论坛,2010(1):138-141.
[3] 高柱,冯敬,余发新,等.林业生物质能源发展趋势及现状研究[J].安徽农业科学,2011(4):2 126-2 128,2 137.
[责任编辑:付佳]
The Present Situation and Development Direction of Forestry Biomass Energy in China
ZHU Xu-li1, SHEN Bin2
(1.Zhejiang Province Longquan City Longlin Wood Products Co., Ltd., Longquan Zhejiang 323700, China; 2. Longquan City Forestry Bureau of Zhejiang Province, Longquan Zhejiang 323700, China)
This article first analyzed the significance of speeding up the development of forestry biomass energy, then expounds the present situation of forestry biomass energy and puts forward its developing direction.
forestry; material energy; present situation; development direction
F326.2
A
1673-5919(2014)06-0066-02
2014-10-16
朱旭利(1970-),男,浙江龙泉人,助理工程师,从事林业经济管理与木材检验工作。