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关于吉林省林业生物质能源建设和开发利用的建议
信息来源：吉林省林学会 时间：2008-11-24
关于吉林省林业生物质能源建设和开发利用的建议
（吉林省林学会 2008年11月25日）
进入新世纪，能源问题成为人类不得不面对、不得不解决的事关生存与发展的大问题，发展可再生能源已经成为当今世界国家战略行动。
2005年2月国家颁行《可再生能源法》，将可再生能源开发利用的科学技术研究和产业化发展列为科技发展与高技术产业发展的优先领域。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006～2020年)》将农林生物质发电、生物液体燃料、生物固体成型燃料等作为重点发展技术领域。国家林业“十一五”期间将重点发展林业生物质能源，加快建成一定规模的生物能源产业化基地。
一、国内外生物质能源的开发利用现状
（一）国外情况
早在20世纪70年代，生物质能的开发利用研究就已成为世界性的热门课题，许多国家都制定了相应的开发研究计划。美国建有350多座生物质发电站，颗粒成型燃料达80余万吨，还建立了日处理生物质量为100 吨的工业化压力气化系统。奥地利成功施行燃烧木质能源区域供电计划。加拿大有多个实验室和大学开展了生物质气化技术研究。瑞典和丹麦正在实行利用生物质进行热电联产计划。印度开发了用流化床气化农林剩余物等技术。欧美等发达国家在催化气化方面也做了大量研发工作，并在工业生产中应用。
（二）国内情况
我国生物质能的应用技术研究主要在气化、固化、热解和液化等方面开展研发工作。生物质气化技术研究在我国发展较快。利用农林生物质原料进行热解气化反应，产生的木煤气供居民生活用气、供热和发电。中国林科院研发的以林业剩余物为原料的上吸式气化炉，已先后在黑龙江、福建等建成工业化装置。广州能源研究所开发的外循环流化床生物质气化技术，被应用于以木煤气为能源的干燥热源和发电系统。北京农机院、浙江大学热工所和大连环科所等也先后开展了生物质气化技术的研究工作。生物质固化技术已达工业化生产规模。目前国内由中国林科院林化所开发完成的固化成型设备有2大类：棒状成型机和颗粒状成型机。生产的颗粒成型燃料尤其适用于家庭或暖房取暖使用。生物质水解技术研究较早。从20世纪50年代就开始了稀酸常压、稀酸加压的浓酸大液比水解、纤维素酶水解法研究，但由于工艺复杂、难以与粮食水解相抗衡等原因而搁浅。进入80年代，再度开始木质纤维素的水解新技术研究，中国林科院林化所、山东大学、华东理工大学、沈阳农业大学等先后开展了生物质水解制取乙醇工艺和设备的研究开发，重点对前处理工艺进行了研究，目前尚处于研发阶段。木材热解技术研究始于20世纪50年代至60年代。中国林科院林化所在北京、安徽芜湖等地建立了处理能力达万吨以上的木材固定床热解系统，但由于石油化工的迅速堀起，加上以木材为原料制取化工产品的生产成本高，难以与石化产品竞争，这些装置纷纷下马和转产，研究工作也转向热解产品深度开发领域。截至目前，我国在生物质能转换技术研发方面做了大量工作，取得了明显进步，但技术上尚较落后。
二、吉林省生物质能源开发利用现状与潜在优势
（一）开发利用现状
我省目前已开发的项目主要以森林生物质材料的直接燃烧居多，效率极低。省内开展固体成型加工的企业只是近几年有所涉及，代表企业是辉南宏日新能源有限责任公司，是否还有其他企业，尚未见报。
目前，我省森林生物质能源开发主要存在两个问题：一是生物质能源开发力度不足。可开发的资源开发程度低。仅以森林生物质能源资源来看，木材利用率至多达到现有量的60%，尚有很大空间，尚未计清林的枝丫材等。产品单一。就森林生物质能源来看，目前有产品的仅限于两类：原材料直接应用；加工成质量不等的木炭、燃料块或颗粒燃料等。二是已开发的产品科技含量低。产品开发处于较低水平，多数为简单加工或未加工的直接利用。产品成本居高不下，难以与市场上相近的木炭、煤、柴油、汽油等竞争。
究其原因，主要有：一是政府重视程度不够。意识淡漠，无专门组织机构进行组织与推动，缺乏相关的扶持政策，投入少，无任何正式的官方研发规划，等等。二是产品开发不系统。相应配套的技术与设备缺乏，无官方统筹推动研发的源动力。技术问题是制约林木质能源利用的主要因素。多数高科技含量的技术尚不完全过关，有些技术虽然过关或能够过关，但缺乏市场竞争力。生产成本过高。三是产品的应用市场尚处于萌芽状态。生产的最终产品要得到市场认可还需要一个过程，有的仍需要国家政策的推动和相关知识的宣传、教育等。
（二）潜在优势
1.资源优势明显。吉林省可利用的森林生物质能源资源有三类，即种类资源、木材资源和油料与淀粉资源。木材资源丰富。全省共有木本植物430种，除主要用材树种、绿化用树种、珍贵药用树种、其他重要经济树种和具有特殊生态价值树种外，保守也有200余种适于作生物质能源，占全省总树种拥有量的46.5%。主要用材林清林产物数量可观。全省641万公顷用材林5年清林一次，以每公顷清林产物干重10吨计，相当于每年有1282万吨的清林产物，若一半用于可再生能源生产，则每年全省有641万吨可再生资源。木材生产“三剩物”是优良的可再生能源资源。以年产木材460万立方米、木材综合利用率65%计，尚有35%即160多万立方米“三剩物”可供利用。薪炭林资源也有很大潜力。我省1.6 万公顷薪炭林年产薪炭材约1.3万吨，如能利用高新技术对其进行加工，改变其低效消耗局面，不仅可满足居民或企业生活能源需求，同时还可有相当数量节余，支持地方经济建设。草本资源亟待开发。我省西部盐碱沙荒地上生长大量草本植物，其中在规模和产量上有一定开发价值的也有近百种，以油料植物、淀粉植物、纤维植物居多。特别是在生态草建设取得初步成果的今天，使在植被得到逐步恢复的荒漠化土地上种植甜高粱、柳枝稷、菊芋等能源草成为可能。油料与淀粉资源优势明显。我省上世纪50年代曾引种有大量文冠果，目前尚有少量现存资源，技术成熟。文冠果已列入国家林业“十一五”发展规划，主要是利用文冠果油转化成生物柴油。我省是文冠果适宜产区，若从良种选育和速生丰产技术入手加以推进，加快发展文冠果将大有可为。蒙古栎等资源丰富，其果实淀粉含达量相当于同量玉米的85%，且加工工艺类似，是玉米的良好代用品，在玉米受到政策限制后，其资源丰富和成本低廉的潜在优势将凸显出来。土地资源潜力巨大。我省西部尚有盐碱化土地 153.3万公顷，沙荒化土地49.1万公顷。目前，西部生态草建设一期工程已基本结束，部分盐碱地营造柽柳林已获成功，部分沙荒地已被耐干旱的杨、柳、榆覆盖。总结推广成功技术，利用西部盐碱沙荒地资源培植能源林，空间很大，前景可观。
2.国家政策支持。由于化石燃料的有限性，可再生能源开发得到广泛重视。2005年，国家颁行《可再生能源法》，使可再生生物质能源的开发利用有法可依。同年，国家林业局成立林木生物质能源领导小组办公室，研究出台相应推动政策，并将加大对林业生物质能源产业开发的资金扶持力度。国务院办公厅 2005年底转发发改委等部门《关于加快推进木材节约和代用工作意见的通知》，鼓励充分利用枝桠材，减少生产环节浪费。扩大利用人工林、速生林，充分利用木材生产加工剩余物、次小薪材等资源。财政部、国家税务总局下发通知规定，自2006年1月1日起两年内，对纳税人以“三剩物”和次小薪材为原料生产加工的综合利用产品，实行增值税即征即退办法。
3.企业转型急需。林业企业转型、东北老工业基地改造项目，国家投入巨资。这些资金投入多以立项形式进行。生物质能源项目是目前极具潜势的具有较高科技含量的环境友好型项目，国家政策支持，在选址合适、技术成熟前提下，容易获得资助，尤其近5年，将成为林业企业转型和东北老工业基地改造的首选项目。
4.技术不断成熟。固体燃料加工技术已基本成熟，简便易行，投资少，见效快，需要进行改进的是固体燃料的品质、生产成本的降低和产品更高的科技附加值，通过加工设备、加工工艺、燃烧设备、成型技术的改进，完全可使这三个问题得到解决，从而使产品得到更广大用户的接受，获得更广泛的市场。目前，已有众多研究部门在开展研究，并已得到部分解决和推广应用。木质材料的液化技术、热解技术国内也已有大量研究，部分技术已投入中试或试生产，随着我国科研工作者的不懈努力，定会得到尽快解决并面市。由植物果实或种子生产生物柴油技术已基本成型，尚需努力的是针对具体植物种子油研制与之相配套的加工工艺。
三、吉林省生物质能源开发利用战略对策及建议
（一）指导思想
以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导，全面落实科学发展观，促进资源节约型、环境友好型社会和社会主义新农村建设，认真贯彻《可再生能源法》，把发展可再生能源作为全面建设小康社会和实现可持续发展的重大战略举措；根据林业生产实际，把加快森林生物质能的开发利用作为发展可再生能源的主要途径，促进林业技术进步，增强林产品市场竞争力，不断提高森林生物质能在能源消费中的比重。
（二）主攻方向
据了解，到 2010 年，我国生物质能发展的主要目标是：生物质发电550 万千瓦，生物液体燃料200 万吨，生物固体成型燃料100万吨，生物质能年利用量占到一次能源消费量的1％。根据这一目标要求，从我省森林生物质能源资源的实际出发，可供开发的途径主要有：
1.生物质固体燃料加工。开发木材燃料，通过改变木材质的燃烧效能和改造燃料装置，充分挖掘木质燃料的燃烧潜力，使薪炭发挥最大效用。开展生物质固体燃料加工，除引进国外趋于成熟的设备装置外，注重利用国内生产设备，应用木颗粒”冷压缩成型技术”，从根本上解决生物质收集运输难、消耗高的技术难题，为林木质固体燃料在工业锅炉中最终替代煤炭做出探索。
2.林木质燃料发电。利用生物质燃料产生热能再将其转化为电能，是我国“十一五”期间重点发展领域。燃料来源是一切可利用的废木、木屑、林木采伐剩余物、坚果壳、果核等木质材料。关键技术是搞好装置与流程的设计。核心指标是提高热效率和热能转化为电能的效率。重点是改进燃烧发电系统燃烧和发电转化装置，以最大限度发挥燃烧和转化效率。
3.生物柴油生产。生物柴油是木本油料树种果实等为原料与甲醇(或乙醇)经过酯化反应制成的液体燃料，是优质石油柴油的替代品。我国加工生物柴油的一些关键技术趋于成熟，部分技术已开始在实际中应用，林木生物燃油产业作为一个新兴产业正在展示出其巨大魅力。我省具有生产生物柴油的原料资源培育经验和潜力空间，西部文冠果的大面积栽植将给生物柴油生产提供丰富的原料来源。
随着木材液化、热解技术的不断成熟，森林生物质能源的开发将会有更多的途径可供应用，并将带来更大的经济与社会效益。
(三)基本规划与目标
根据全省生物质能源资源分布特点，实施“两区两段三步走”的林业生物质能源建设和开发利用战略。“两区”，即：中东部固体成型燃料建设区和西部生物柴油建设区。“两段”，即：试验示范阶段和规模实施阶段。“三步走”，即：
中东部固体成型燃料建设区 第一步，根据原料来源数量与分布，建设固体成型燃料中试车间，由省里集中组织技术攻关、产品换代与市场运作，同时探讨利用固体成型燃料产品生产燃气技术、发电技术。第二步，建立高技术含量和适用型的燃气或气化炉生产企业和一定规模的发电厂，以消化固体成型燃料产品。第三步，探讨森林生物质液化技术，以燃料乙醇为终端产品，建立相当规模的生产企业。
西部生物柴油建设区 第一步，在充分筛选文冠果等木草油料植物的基础上，建设能源林场、能源草场试验示范基地。第二步，根据资源数量与分布情况，建立生物柴油加工中心2-3个，生产生物柴油。第三步，结合中东部森林生物质液化技术研究，探讨草质生物质液化技术，建立相当规模的、以草质为主的生物质液化加工企业。
基本目标是：到“十一五”末，完成各类试验示范基地建设。从2011年开始，利用20-30年时间，在我省建成科学、合理的林业生物能源开发利用格局。
（四）主要推进措施
1.制定发展规划。我省区域性特征明显，林木和草质资源等生产环境因素差异很大，因此必须从实际出发，因地制宜，科学规划，合理布局。积极争取国家和省内平台或科技支撑计划支持，尽快启动林业生物质能源资源现状及发展潜力调查评价工作，组织开展资源现状详查，全面查清全省生物质能源资源现状，尤其注重利用程度、现有储量、可能年产量等详细数据，为制订生物质能源开发规划提供依据。根据不同地区林业发展水平和条件，尽快研究制定林业生物质能源产业发展规划，提出林业生物质能源产业发展的目标、路线和方针，明确产业发展模式和区域布局，确定主要研发领域、资源培育计划、产品研发计划、配套产品研发计划、市场开发计划、具体工作步骤等，提出保障措施和政策建议，稳步推进林业生物质能源产业的建设和发展。
2.实施科技攻关。根据不同地方资源、经济、技术等特点，推广、培育经济技术可行的利用技术和产业，使林农及相关利益主体从中得到实惠。大力研究、应用现代生物技术，不断引进、培育适宜品种，尽快突破盐碱地种植技术和原材料收集技术的瓶颈，以技术创新拓宽发展领域，提高林业生物质能源发展质量。加强技术创新，加强在关键技术、关键设备、关键工艺及系统集成技术方面的攻关，争取在新品种、新工艺、新设备等方面取得突破。制定林业生物质资源评价技术规范，重点研究不同区域林木质能源资源的可获得性及未来供应潜力，发展能源植物的土地资源及其影响因素等，为领导决策提供科学依据。设立科技攻关与研发专项经费，使林业生物质技术研发工作得到资金保障。由政府或学会、协会出面，成立专门或挂靠机构，出台相关支持政策，核拔一定的启动资金，促进研发工作进行和企业化运作。开展资源分类、分区研究，对现有资源按可利用途径分门别类，进行种类资源、储量、年产量以及地区分布的统计，为建厂开发、技术研发奠定基础。组织行政管理部门、高等院校、科研院所、生产企业联合的研发与创新团队，理论与实践相结合，科研、生产与人才培养并进，边研究、边实践、边推广应用。自主研发或引进适合我省资源实际的产品生产技术，重点研发固体成型燃料生产技术、能源植物资源培育技术、纤维质生物质液化技术、生物质气化技术与气化炉产品研发等。
3.开展试验示范。选择科技含量高、开发效果好、市场运作成型的项目建立生产示范基地，总结推广成功经验和成熟技术，为推动全省林业生物质能源的开发建设提供技术支持。编写相应的技术推广资料与教材，在媒体开办技术讲座课程，在相应院校开展技术培训，结合示范基地进行技术人才培养等。
4.建设原料基地。坚持把林业生物质作为重要的能源资源加以建设和开发利用。既要种植和开发能源植物，又要立足于利用现有林副产品、剩余物、废弃物，变废为宝，提高现有资源利用率。一方面规划现有资源成为某一区域或某一加工厂家的原材料基地；另一方面是营建新的原材料基地，按照林业生物质能源资源、产业、科技、市场拓展等总体规划及优先发展领域，有计划、成规模地建设能源林，发展固体颗粒燃料原料林和生物柴油原料林。鼓励相关企业参与能源林培育，提倡能源林培育与产业开发利用相结合，走“林电一体化”、“林油一体化”的发展模式。将培育能源林与实施林业重点工程结合起来，推动能源林业发展。坚持多种生物质资源的综合利用，多种转化途径的有机整合，实现林业生物质产业的最大化。
5.出台鼓励政策。完善林业相关政策，制定鼓励林业生物质能源产业发展的配套措施，对能源林项目和以利用林业废弃物发展生物质能的产业，采取资金支持和减免税收等政策予以扶持。积极争取各级政府出台相应扶持政策，对生态状况恶劣、立地条件差、造林困难地区培育能源林，实施财政补贴。鼓励外资和民间资本参与能源林培育。鼓励新种类能源植物的引种和试种。设立林业生物质能源及产业发展专项基金，对技术力量强、有一定经济实力、管理规范、有发展潜力的从事林业生物质能源资源培育和产品开发的社团和企业，给予一定限额或比例的贴息贷款支持。实施补贴政策，推动林业生物质能源产品的应用。
6.明确政府责任。将生物质能源建设和开发利用纳入各级政府职责范围，明确任务，落实责任。各级林业部门应当负起林业生物质能源建设和开发利用“牵头人”的责任，切实履行管理主体职责，承担起管理、协调和服务的重要任务。各级计划、财税等部门应当将生物质能源建设和开发利用纳入当地投资总盘子，统筹考虑，并给予投资倾斜。
大力发展林业生物质能源产业，是人类探索可再生能源的必由之路。通过工业化利用途径，将富含油脂、木质纤维及非食物类果实淀粉的林木生物质材料转化为多种形式的能源产品和生物基产品，前景广阔、大有可为。与国内其他省份相比，我省发展林业森林生物质能源事业具有得天独厚的资源优势，潜力巨大。但如何将这种资源优势尽快转换技术优势、产品优势，并最终形成市场优势，则需要抓住机遇，积极行动起来，认真开展工作。
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