易其國^1,2，張?jiān)俳?sup>2

(1.貴州財(cái)經(jīng)大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)院，貴州貴陽550025；2.貴州I財(cái)經(jīng)大學(xué)中國西部綠色發(fā)展戰(zhàn)略研究院，貴州貴陽550025)

　　摘要：生物質(zhì)能的開發(fā)利用可緩解傳統(tǒng)化石能源的能源短缺和環(huán)境污染問題。生物質(zhì)能源能量密度低，要盡量轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)能源再加以利用。常見的農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源種類繁多，農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源可兼顧社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境三方面的要求，是一種較為理想的可再生能源。目前，農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能利用的研究有待深入。

　　當(dāng)前，隨著各國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源短缺壓力不斷加大。大量使用化石能源發(fā)展經(jīng)濟(jì)的過程中，環(huán)境問題日益凸顯。化石能源滿足不了人類的需求問題和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成的環(huán)境問題已成為當(dāng)今世界可持續(xù)發(fā)展觀念下關(guān)注的兩大焦點(diǎn)。

　　生物質(zhì)在地球上來源廣泛質(zhì)，具有生命現(xiàn)象，通過光合作用產(chǎn)生各種生命有機(jī)體，產(chǎn)生生命物質(zhì)，以及通過這些生命物質(zhì)排泄、代謝、派生的一切物質(zhì)。生物質(zhì)能的能量傳遞以生物質(zhì)為載體，能量蘊(yùn)含于生物質(zhì)中，綠色植物中的太陽能通過葉綠素轉(zhuǎn)化成為化學(xué)能的能量形式，生物質(zhì)能的來源是植物的光合作用。生物質(zhì)能是所有可再生能源中的特殊能源，因?yàn)樯镔|(zhì)能源是唯一一種可貯存和運(yùn)輸?shù)目稍偕茉础２⑶宜A藏的是唯一可再生的碳源——太陽能，又因?yàn)榭梢栽谄渖L過程中大量吸收，可在生物質(zhì)中構(gòu)成循環(huán)，具有能源價(jià)值的植物或者有機(jī)廢物等生物質(zhì)為原料產(chǎn)出的一切能源，再在現(xiàn)代化的能源轉(zhuǎn)換加工技術(shù)下輸出就成為生物質(zhì)能源。

　　我國的生物質(zhì)資源非常豐富，種類繁多，每年都產(chǎn)生大量的生物質(zhì)，其中主要以農(nóng)林生物質(zhì)為主。2003年我國所產(chǎn)生的農(nóng)林生物質(zhì)占總量的95％，農(nóng)林生物質(zhì)中秸稈所占比例最多，達(dá)65％；天然薪材其次，占27％；木質(zhì)廢棄物占7％；林業(yè)加工產(chǎn)生的廢棄物最少，只占1％。

　　1生物質(zhì)能利用

　　目前，生物質(zhì)能源僅次于化石能源在世界初級(jí)能源供應(yīng)居第四位。而在許多發(fā)展中國家這一比例高達(dá)40％～50％。作為一種清潔的可再生能源，生物質(zhì)能可以滿足家庭供暖，爐窯，發(fā)電和燃料汽車等各種能源需求。總的來說，優(yōu)點(diǎn)如下：①通常成本較低；②可再生，含硫低；③利用技術(shù)上比其他可再生能源相對(duì)簡單。但由于其能量密度低，含水量較高，區(qū)域性和季節(jié)性明顯，導(dǎo)致生物質(zhì)的集中處理成本居高不下，目前較難大規(guī)模推廣利用。

　　為了更好地利用生物質(zhì)能源，需要把它轉(zhuǎn)化為高能量密度的燃料，以便利用。目前，生物質(zhì)能利用技術(shù)主要包括預(yù)處理技術(shù)(如致密成型技術(shù))、物化轉(zhuǎn)化技術(shù)(如燃燒、熱解氣化)、生化轉(zhuǎn)化技術(shù)(如常見的沼氣技術(shù))，氣化供熱、發(fā)電、生物柴油、燃料乙醇和沼氣等將是大力推廣的應(yīng)用技術(shù)。

　　2農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能利用

　　農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源種類繁多，主要包括秸稈、林木生物質(zhì)、畜禽糞便(主要用于產(chǎn)生沼氣)等3大類和若干具體指標(biāo)。農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能的開發(fā)利用能緩解我國能源問題，而且還有利于解決我國“三農(nóng)”問題。

　　2.1農(nóng)作物秸稈

　　農(nóng)作物秸稈是農(nóng)村生物質(zhì)資源的主要種類，也是我國最直接最有發(fā)展?jié)摿Φ纳镔|(zhì)集約利用能源。作為一個(gè)人口和農(nóng)業(yè)大國，我國每年產(chǎn)生大量的廢棄生物質(zhì)資源。我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物資源量大而面廣，其中秸稈又是生物質(zhì)能資源的重要組成部分，但傳統(tǒng)常見的柴灶上直接燃燒方式效率低下，而且目前每年大量秸稈作為廢棄物在田間地頭燃燒，導(dǎo)致了秋冬季節(jié)霧霾的加劇，既危害環(huán)境，又浪費(fèi)資源。

　　利用秸稈資源可構(gòu)建種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)的產(chǎn)業(yè)鏈，促進(jìn)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的完善與發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。目前，為了合理發(fā)展農(nóng)村社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)，秸稈直接燃用，秸稈發(fā)電，秸稈氣化和秸稈液化等方式的新型能源化的開發(fā)利用是我國秸稈產(chǎn)業(yè)化的主要發(fā)展途徑。秸稈新型能源開發(fā)利用不僅可以變廢為寶，提高秸稈的利用效率，緩解能源短缺問題，還能解決秸稈直接燃燒帶來的環(huán)境污染問題。

　　針對(duì)我國秸稈資源利用中所存在的諸多問題，必須因地制宜、統(tǒng)籌規(guī)劃，合理配置秸稈資源，以科技進(jìn)步為支撐，以秸稈資源的集約、循環(huán)、高效、優(yōu)化利用為原則，應(yīng)用先進(jìn)的生物質(zhì)資源化技術(shù)從根本上解決秸稈粗放利用的問題，保障農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　2.2林業(yè)生物質(zhì)

　　林業(yè)生物質(zhì)其形式主要是森林植物，具體分為林木(含薪炭木、經(jīng)濟(jì)林、能源林、灌木林等)、林業(yè)“三剩物”(森林采伐剩余物、伐區(qū)造材剩余物和木材加工剩余物)、林副產(chǎn)品及廢棄物(油料樹種果實(shí)、果殼、果核等)、木制品廢棄物等，也有人稱為林木生物質(zhì)。

　　在我國數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)中，林業(yè)生物質(zhì)具體分為薪炭林，用材林、防護(hù)林、灌木林、疏林及四旁樹。薪炭林以生產(chǎn)薪柴和木炭為主，薪炭林與用柴林因林類用途且數(shù)量較大是林業(yè)生物質(zhì)能源的主要來源對(duì)象。而灌溉林及防護(hù)林則是以景觀、環(huán)保效用為主的林類。疏林是指稀疏的林木，四旁樹是指宅旁、村旁、路旁、水旁栽植的樹木，兩種林類數(shù)量較小。

　　林業(yè)生物質(zhì)能源是指林業(yè)生物質(zhì)其自身有擁有的化學(xué)能，其屬于生物質(zhì)能源的一種。目前重點(diǎn)運(yùn)用領(lǐng)域是供熱供暖、氣化發(fā)電、生物柴油、燃燒乙醇等等。通過化學(xué)、物理、生物化學(xué)、熱化學(xué)等技術(shù)，林業(yè)生物質(zhì)能源由森林生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)化而成，并且是一種可再生能源。

　　林業(yè)生物質(zhì)能是草本植物，木本植物生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物林業(yè)資源。生物質(zhì)能源的出現(xiàn)是森林能源化發(fā)展的具體表現(xiàn)，森林能源化發(fā)展可以產(chǎn)生環(huán)境改善和能源促進(jìn)的雙重效應(yīng)，符合社會(huì)需求發(fā)展和能源變革的方向。

　　國外學(xué)者對(duì)生物質(zhì)能源開發(fā)利用的替代效率、外部性、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)政策等表現(xiàn)出濃厚的研究興趣，近幾年，國外生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，研究者更加關(guān)注資源使用的環(huán)境影響以及生物質(zhì)能源產(chǎn)品的認(rèn)證問題。國外對(duì)生物質(zhì)能源的研究和實(shí)踐相對(duì)深入，但是單純針對(duì)林業(yè)生物質(zhì)能源的研究不多。盡管如此，由于國外尤其是北歐國家發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的起步較早，很多理論和實(shí)踐值得我們借鑒。相比于國外研究，國內(nèi)研究多集中在定性分析，主要表現(xiàn)在目前該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及政策建議等方面。

　　目前，我國開發(fā)林業(yè)生物質(zhì)能源的需求較大，國家林業(yè)局也積極推動(dòng)這項(xiàng)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但也存在一些問題：比如政策因素對(duì)林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支持力度不夠，能源產(chǎn)品市場(chǎng)的認(rèn)可度不高，原材料與處理設(shè)備和生產(chǎn)設(shè)備落后，傳統(tǒng)的產(chǎn)品成本核算體系的修正等。

　　3小結(jié)

　　農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能具有分布廣泛、生產(chǎn)安全、可再生，低污染、二氧化碳零排放等優(yōu)勢(shì)，符合社會(huì)需求發(fā)展和能源變革的方向。熱化、生化、液化等轉(zhuǎn)化技術(shù)是生物質(zhì)能常用的技術(shù)。

　　國外學(xué)者對(duì)生物質(zhì)能源開發(fā)利用的替代效率、外部性、產(chǎn)業(yè)發(fā)展和相關(guān)政策等表現(xiàn)出濃厚的研究興趣，近幾年則更加關(guān)注資源使用的環(huán)境影響以及生物質(zhì)能源產(chǎn)品的認(rèn)證問題。相比于國外研究，國內(nèi)研究多集中在定性分析，主要表現(xiàn)在目前該產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀、存在問題及政策建議等方面。綜上所述，國內(nèi)外學(xué)者在農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能源開發(fā)利用及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面做了廣泛的研究，但區(qū)域農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能環(huán)境效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益問題還有待系統(tǒng)深入分析。