来自 农业资讯 2020-04-15 19:49 的文章
当前位置: 新浦京登录▎官网进入 > 农业资讯 > 正文

二 我国生物质能源的开发,--实施薪柴替代能源

秸秆资源的高效利用有利于优化秸秆利用结构,减少秸秆燃用消耗,增加可饲用秸秆数量,为舍饲养殖业的发展奠定基础。计算表明:每节约一吨秸秆,可满足 2-3 只羊全年的饲 草需求,分别相当于青藏高原区 3hm2;草地、西北干旱区 2.4hm2;草地和黄土高原区 1.33h2草地的牧草可采食量。

目前人类对生物质能的利用,包括直接用作燃料的有农作物的秸秆、薪柴等;间接作为燃料的有农林废弃物、动物粪便、垃圾及藻类等,它们通过微生物作用生成沼气,或采用热解法制造液体和气体燃料,也可制造生物炭。生物质能是世界上最为广泛的可再生能源。据估计,每年地球上仅通过光合作用生成的生物质总量就达1440~1800亿吨(干重),其能量约相当于20世纪90年代初全世界总能耗的3~8倍。但是尚未被人们合理利用,多半直接当薪柴使用,效率低,影响生态环境。现代生物质能的利用是通过生物质的厌氧发酵制取甲烷,用热解法生成燃料气、生物油和生物炭,用生物质制造乙醇和甲醇燃料,以及利用生物工程技术培育能源植物,发展能源农场。

受能源匮乏和长期以来形成的生活习惯影响,西藏广大农牧民主要依靠牛粪、薪柴、草皮等作为生活燃料和取暖燃料。这种生活方式破坏植被、森林和草场,对环境带来巨大的危害。随着西藏经济和社会的长足发展,对能源需求日益扩大。改变传统能源汲取方式,在保护高原脆弱的生态环境的前提下,实施新能源开发已迫在眉睫。 为此,西藏计划在未来几年内投资58.11亿元,实施薪柴替代能源工程。其中包括农村沼气建设工程、以电代薪工程、太阳能普及工程、固态生物质燃料推广工程,液化石油气和天然气推广五大工程。*认为,这项工程在有效保护西藏高原脆弱生态环境的同时,也将产生很好的经济和社会效益。 --西藏薪柴能源消耗现状和存在的问题 西藏薪柴能源消耗主要为农牧业人口消耗。2006年底,西藏农牧业人口总数为224.57万人,严重缺柴户约占农牧区总户数的40%。大部分地区农村能源主要依靠畜粪、柴草等生物质能,辅以电能、太阳能,薪柴能源消耗在整个能源消耗中的比重占到70%左右。 资料显示,西藏年人均生活能源消耗为0.7吨标准煤。西藏农牧业人口薪柴能源年消耗总量约为127.7亿千瓦时/年。按四口之家计算,一年炊事、取暖等烧柴约5-6吨,折合木材6-7立方米,相当于破坏森林植被4-5亩。随着生活水平的不断提高,这一消费量还将继续增加。 西藏自治区农牧厅有关人士认为,西藏广大农牧民主要依靠牛粪、薪柴、草皮、树根和荆棘等作为生活燃料和取暖燃料,由此带来的负责影响使大量的林木、植被、草场等遭到砍伐和破坏,森林、草场、耕地等基本生产要素循环发展能力日益降低;林木资源减少、草地退化和土地沙化,成为导致水土流失、生物多样性受到威胁、自然灾害频发的原因之一。 资料显示,一些地区过度采集森林和草皮、灌木等做生活燃料,严重影响了这些区域自然生态环境,植被覆盖率大幅度下降,恢复难度大,损失严重。据不完全统计,西藏几十年的薪柴消耗量高达3000多万立方米,是商品材的6倍,自用材的10倍;在非林区农牧民薪柴消耗除少部分来自天然林区外,93.7%来自对具有较高生态价值的天然灌木林的樵采,使得每年有0.40万-0.67万公顷的灌木林遭到樵采甚至刨根等毁灭性破坏。 对生物质能源的过度依赖,同时导致了西藏草地退化问题日趋严重。资料显示,目前,西藏退化草地面积达4266.7万公顷。草地退化直接导致西藏高原草地生态系统调节气候、涵养水源、土壤保持、物质生产及生物多样性保护等功能减弱。过度依赖畜粪燃料还造成土壤肥力下降。 同时,西藏薪柴能源主要用于炊事、取暖,由于气候条件和炉具的原因,薪柴的利用效率只有15%左右,不仅对资源造成了极大的浪费,而且影响生活质量。广大农牧区大量使用薪柴,随处堆集薪柴、畜粪现象较为普遍,造成居住环境“脏、乱、差”,室内空气严重污染,大量吸入会对人体健康造成严重损害。而畜粪内含大肠杆菌和寄生虫卵等有害微生物,长期接触,容易感染有害病菌。 --实施薪柴替代能源工程将带来巨大的生态效益和经济效益 有关*认为,按照规划,薪柴替代能源工程将带来巨大的生态效益。 测算结果显示,薪柴替代能源工程实施后,将使100%的县城以上城镇居民能够使用薪柴替代能源,50%的农牧民能够使用薪柴替代能源,每年可减少132万吨的薪柴或141.2万吨畜粪等能源消耗,使274.55万亩森林免遭破坏,年蓄水量0.82亿立方米,年固碳167万吨,年固沙6410万吨,产生氧气13.4万吨。 农牧厅有关人士认为,规划的实施同时可有效提高西藏清洁可再生能源利用比例,使水能资源得到更有效开发利用,有效减少对森林、草地的破坏,可防止草原退化和灾害的发生,遏制草地土壤沙漠化趋势,改善项目实施区域的生态环境,使项目实施区域森林得到有效保护,草场盖度逐步提高,森林、草地生态功能得到逐步恢复,生态效益得到充分发挥,野生动植物等生物多样性资源得到保护,使整个生态系统步入良性循环状态,生态效益*显著。 同时,这项规划带来的经济效益和社会效益也将*突出。目前,牛羊粪市场价为400元/吨,薪柴市场价为600元/吨,以此标准进行成本与收益分析估算,户用沼气收益为1250元,20万户使用沼气的农牧民每年增收节支2.5亿元;太阳灶收益为1284元,25万户太阳灶的农牧民每年共增收节支2.21亿元;每户被动式太阳房每年节省燃料支出约300元左右,8.25万户使用太阳房采暖的农牧民每年增收节支0.25亿元左右。规划实施后,西藏使用薪柴替代能源的农牧民每年可增收节支4亿多元。 *认为,随着能源开发利用新技术、新工艺在西藏规模化生产和服务网络的建立完善,在生产经营活动中,不仅可为社会提供大量就业机会,还可带动农村工业化、城镇化发展,有利于农村经济结构调整和农村剩余劳动力的转移。 此外,规划的实施还可以实现能源的再生利用,促进资源节约型社会的建设,减少对生物质能的消耗。带动养殖业和种植业的发展,有利于促进农牧民增收。 --实施薪柴替代能源工程的对策和保障措施 一是实施五大替代能源工程建设。从2008年下半年将要实施的能源替代项目建设包括农村沼气建设工程、以电代薪工程、太阳能普及工程、固态生物质燃料推广工程,液化石油气和天然气推广五大工程。其中,农村沼气建设工程将投资8.72亿元,占总投资的15.01%;以电代薪工程投资39.7亿元,占总投资的68.32%;太阳能普及工程投资9.41亿元,占总投资的16.19%;固态生物质燃料推广工程投资约0.28亿元,占总投资的0.48%。液化石油气和天然气推广工程还未进行投资规划。 二是实行特殊引导和扶持政策。规划明确提出,要推进体制改革和机制创新,加大政府投入力度,适当提高薪柴替代能源项目投资在能源总投资的比重。设立5000万元专项滚动资金,作为薪柴能源替代发展调剂资金,用以解决没有相应经费来源渠道的其他事项;突出重点,保证农网改造工程和农村沼气工程建设投资及时,支持条件适宜地区建设沼气和生物质燃料生产基地,并实施财政补贴、财政贴息、财政担保、政府采购等激励政策。 同时,将采取必要的行政和法律手段,对相应项目的推广实行逆向调控,并由不同层级政府制定推行薪柴替代的法规、条例,逐渐减少或禁止传统薪柴能源的采集与消耗。采取补助与处罚相结合的方式,引导和鼓励项目区群众参与薪柴替代;设立禁采、禁伐区,及时对森林、草场等实行区域禁采、禁掘、禁伐,并实行专人值守。建立考评制度,做到责任到人。 三是建立项目管理与技术服务相结合的长效运行机制。这项耗资巨大的规划明确提出,将增加对太阳能、生物技能、天然气、液化气等资源调查的投入,掌握可利用资源状况,科学选择和发展当地的薪柴替代能源。发挥宏观调控作用,规范开发和建设秩序;建立应急体系,加强与使用薪柴替代能源的农牧民之间的沟通,技术人员应主动、定期上门服务,帮助农牧民安全有效使用薪柴替代能源。 同时,引进专业技术人才指导和参与薪柴替代项目建设,培养专门人才,区内高中等院校积极调整专业设置,培养太阳能应用技术、生物技能利用技术等方面的专业人才,大专院校特别是相关职业技术教育机构加大招收农牧区初高中毕业生的力度,定向培养一批薪柴能源技术应用和管理人员,同时加大技术培训,培养技术骨干、生产能手和运行维护与经营管理人员。 加强安全生产保障能力建设,严格实行安全生产许可制度和事故责任追究制度。健全监管责任制度,建立设备检测、维修的经常性制度,确保能源项目的正常运转。加强技术服务与日常维护,加大宣传和引导力度。

秸秆新型能源化开发利用可有效地减少薪柴的燃用消耗,保护我国有限的森林资源。在农户日常炊事中,每吨秸秆的气化煤气可替代两吨以上的薪柴。另外,利用秸秆替代木材造 纸和加工板材,也可有效地减少木材消耗。据测算,如果我国将 10%的秸秆投入造纸业,可节约原木 1 亿至1.2 亿 m3,相当于目前全国木材年产量的 1.5-2 倍。

我国农村生活能源结构滞后。现阶段仍以秸秆和薪柴等生物质能为主。2000 年,我国农村消费能源达353Mtce,其中,农村生活用能占56%,而农村生活用能以秸秆、煤炭和薪柴为主,其中秸秆和薪柴的比重共达57%,其次为煤炭,达31%。电力、成品油、液化气和天然气等商品能源的比重较低。但秸秆和薪材这两种非商品能源的消费呈下降趋势,而所有的商品能源即原煤、电力和煤油等商品能源均呈上升趋势。与数量的变化趋势相同,农村生活消费能源中,秸秆和薪柴的比重分别从1979 年的46%、39.8%下降到2000 年的35.4%和22%,下降幅度超过10个百分点。而商品能源中,原煤的比例增加了将近20个百分点,电力和煤油分别增加6.5和1.6个百分点。

秸秆资源高效利用既可减轻草原超载过牧压力,又可有效地减少林木消耗,对保护植被,巩固生态环境建设成果具有重要作用,有利于实现农业和农村经济可持续发展。“三料” (燃料、饲料、肥料)俱缺是我国西部地区较为普遍的现象,并成为该地区农业资源,过度利用和生态退化的重要根源。目前,我国农村薪柴消费量常年维持在 2.5 亿吨左右,其 中,薪炭林生产、森林抚育间伐、果木修剪以及木材加工的剩余物和废旧木材等每年可为农村提供薪柴 1.5 亿吨,非合理利用的薪柴达 1亿吨左右,约占全国农村薪柴消费总量的 40%。与此同时,除西北绿洲农业区外,我国西部广大地区农业生产水平低,秸秆单产水平和人均占有量都不高,加之大量秸秆用于燃料,导致可饲用秸秆资源严重不足。

能源关系到政治稳定和经济发展。我国是农业大国,农村能源的现代化是我国实现全面小康的重要环节。当前,我国农村生活能源消费水平增长缓慢,能源消费结构滞后。消费特征表现为水平低、品位差;能源浪费严重;不合理的能源利用方式带来严重的生态环境问题。随着经济的发展,未来农村生活能源消费具有巨大的增长空间。生物质能是我国农村生活用能的主要组成部分,开发生物质能的现代化利用方式有利于提高农民生活水平、改善生态环境、缓解国家能源需求压力,因此应大力推广。

据科技部有关单位的调研,我国南方的甘蔗、木薯,中、东部地区的小麦、水稻,北部的土豆、玉米,西部地区的油桐。麻疯树,干旱地区的山芋,等等,都是加工转化燃料酒精、生物柴油的良好原材料。其中麻疯树籽含油率达50%,是制造生物柴油的良好材料。我国西南地区现有10万亩,到2010年种植面积可达1000万亩。国家科技部生物技术中心主任王宏广接受采访时告诉记者:目前我国富余的农副产品加工转化,确可“再造大庆”,即相当于5000万吨原油。如果把每年农民白白焚烧的秸杆收集处理后加工乙醇,替代车用油,总量可达6000万到1亿吨。已经开始用生物质能加工品全线替代石油产品的安徽丰原集团董事长李荣杰测算:只要石油不低于35美元每桶,用生物质能加工成燃料酒精、生物柴油、乙烯、聚酯等,都有利可图。

比如,生物质的能源利用夸人根本解决我国农村普遍存在的而始终无法根治的“秸秆问题”,避免作物秸秆成为德废弃物被遗弃在田头地间,甚至就地焚烧,并影响高速公路、航空交通和人民的生活。将农业废弃物转化为优质资源,形成产业化,可大量消纳秸秆废弃物,达到消除秸秆危害的目的。

生物质能的现代化技术开发在3个方面对提高农民生活水平具有重要意义:①改善了以往“烟熏火燎”的炊事环境。如办沼气可净化室内外空气。室内外空气质量与厨房燃料的燃烧造成的废气污染关系很大。河南卫生防疫站的监测结果表明生物质能在传统利用方式下居室内CO、SO 2、CO 2、TSP的浓度分别比现代化利用方式下(此处指沼气利用)的浓度低;②沼气池处理粪便还具有明显的卫生效果。沼气村的地下水细菌总数合格率和大肠杆菌合格率均为51.6%,对照村则分别为32.6%和28.0%,。沼气村的苍蝇密度下降了80%左右;③减轻了妇女劳动强度。生物质用能量的减少,节约了大量砍柴工,解放了农村劳动力,尤其是减轻了妇女劳动强度。④现代生物质能一体化系统的建设将促进现代种植业的发展,成为农村新的经济增长点,增加农民就业机会,改善生活环境,提高农村居民收入,振兴农村经济。

开发利用生物质能对中国农村具有特殊意义。中国80%人口生活在农村,生物质能占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤,其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤,占56.7%。因此发展生物质能技术,为农村地区提供生活和生产用能,是帮助这些地区脱贫致富,实现小康目标的一项重要任务。

1 有助于提高农村生活水平

1 生物质( biomass)

2 在我国发展的优势

本文由新浦京登录▎官网进入发布于农业资讯,转载请注明出处:二 我国生物质能源的开发,--实施薪柴替代能源

关键词: