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。
我省在生物质能源开发利用方面主要以森林生物质材料的直接燃烧居多,固体成型燃料加工只是近几年才有所涉及。目前主要存在两方面问题:一是生物质能源开发力度不足,可开发的资源开发程度低,且产品单一。二是已开发的产品科技含量低,且成本居高不下。究其原因,主要是: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;产品开发不系统,相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,且缺乏市场竞争力;产品的应用市场尚处于萌芽状态。
但是,也必须看到我省发展林业生物质能源的潜在优势:一是资源优势明显。木材资源丰富。全省430种木本植物中有200余种适于作生物质能源,每年有641万吨清林产物、160多万立方米“三剩物”可供利用。草本资源亟待开发。西部盐碱沙荒地上生长的大量草本植物中有近百种在规模和产量上有一定开发价值。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年代引种的文冠果目前尚有少量现存资源,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。蒙古栎因其淀粉含量与玉米相当且资源丰富、成本低廉而极有可能成为玉米的良好代用品。土地资源潜力巨大。利用西部153万公顷盐碱化土地和49万公顷沙荒化土地培植能源林,空间很大,前景可观。二是国家政策支持。《可再生能源法》的颁行,使生物质能源的开发利用有法可依。国家发布《关于加快推进木材节约和代用工作的意见》以及对以“三剩物”和次小薪材为原料生产加工综合利用产品的财税政策,都给生物质能源发展带来了极大的政策支持。三是企业转型急需。生物质能源项目是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,很容易获得资助,成为林业企业转型和东北老工业基地改造的首选项目。四是技术不断成熟。固体燃料加工技术已基本成熟,且简便易行,投资少,见效快。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。由植物果实或种子生产生物柴油技术已基本成型。
基于上述分析,我们认为吉林省发展林业生物质能源潜力巨大,前景可观。总体构想是:
在指导思想上,坚持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。
在主攻方向上,从我省森林生物质能源资源的实际出发,明确三个开发途径: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。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。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。
在规划目标上,设想实施“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。力争到“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。
在推进措施上,重点强化六个环节:
第一,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。
第二,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。
第三,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。
第四,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。
第五,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。
第六,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。