吉林省生物质能产业发展现状及对策分析.docx

吉林省生物质能产业发展现状及对策分析张 岩，张 妤，高敬伟( 吉林省农业科学院农业经济与信息服务中心，吉林长春 130133)摘要 吉林省生物质能资源丰富，开发利用生物质能资源对缓解吉林省能源危机和保护生态环境具有重要作用。在对吉林省生物质能资源状况及其开发利用现状进行调研的基础上，分析了当前吉林省生物质能开发利用存在的问题，生物质能产业发展面临的困境。针对上述问题提出了促进吉林省生物质能产业发展的对策建议。关键词 生物质; 生物质能产业; 吉林省中图分类号 f 323 2文献标识码 a文章编号 0517 6611( 2012) 02 00951 03生物质能是仅次于煤炭、石油和天然气的第四位能源资源，在能源系统中占有重要地位1。目前，生物质能相关研 究已成为能源、生态环境、经济诸领域的一个热点问题。生 物质指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有 机体，包括所有的动物、植物和微生物，以及由这些生命体所 派生、排泄和代谢出来的各种有机物质2。生物质能是利用 自然界的植物、粪便以及城乡有机废弃物等具有能源价值的 生物质，通过直接使用或作为原料间接生产出各种燃料产品 的能源3。主要包括农业废弃物、畜禽粪便、林业废弃物、水 生植物、油料作物和城乡生活垃圾等。该研究在充分调研吉林省生物质能资源情况及其开发 利用现状的基础上，深入分析吉林省生物质能开发利用存在 的问题及生物质能产业发展面临的困境。结合国家及吉林 省生物质能产业发展有关规划，提出了促进吉林省生物质能 发展的对策建议，以期为吉林省相关政府部门完善生物质能 产业发展规划、科学制定生物质能产业政策等提供理论指导 和实践参考。头; 羊 520 万只; 家禽 2 15 亿只。据相关文献，成年猪、牛、羊、家禽平均每天每只产生畜禽排泄物的数量分别为 2 4 kg、13 7 kg、1 kg 和 0 1 kg，年均产牲畜粪便量为 6 100 万 t， 家禽粪便为 5 865 9 万 t，年均产畜禽粪便为 11 966 万 t5。 畜禽粪便是沼气、有机肥和生物燃料的重要原料，具有较高 的利用价值，是重要的农业资源，目前，吉林省畜禽粪便资源 产量大的地区主要是榆树市、农安县、公主岭市、梨树县和西 部地区的洮南、乾安、前郭、扶余等地。1 3 林业废弃物 据统计，吉林省有木本植物 430 种，其 中，有 200 多种适宜开发生物能源。2008 年，吉林省林业用 地面积 928 8 万 hm2 ，其中森林面积 820 2 万 hm2 ，活立木总 蓄积量 91 387 2 万 m3 ，森林覆盖率达到 43 4% ，全省每年可 获得林业剩余物资源 1 000 多万 t。其中，每年有 640 万 t 清 林产物和采伐、造材、加工三剩物。同时，每年通过森林抚育 间伐、灌木林平茬复壮、果树与绿化修剪、薪炭林采收和废旧 木材收集可获得林木剩余物 400 多万 t。目前主要分布在东 部山区的通化县、靖宇县、抚松县和延边地区等。2 吉林省生物质能开发利用现状2 1 生物质固化 生物质固化成型技术是将经过粉碎、具 有一定粒度的生物质，放入挤压成型机中，在一定压力和温 度的作用下，制成棒状、块状或粒状物的加工工艺6。成型 燃料热性能优于木材，与中质混煤相当，而且点火容易，便于 运输和贮存，固体成型燃料可以替代煤、燃气等作为民用燃 料进行炊事、取暖等，也可用于工业锅炉( 生物质燃炉、壁炉、 茶水炉、发电炉) 的燃料。秸秆固化成型燃料产业在吉林省 推广使用比较广泛。现有秸秆固化燃料厂约为 30 家，年处 理秸秆 100 多万 t。另外，以林业生物质为原料生产的固化 燃料企业 10 家，逐步形成了农林生物质燃料的生产规模。 目前，主要集中在吉林省的农安县、榆树市、辉南县和公主岭 市等地区。1吉林省生物质资源状况1 1 秸秆资源 吉林省农作物秸秆资源十分丰富，种类主要以玉米、水稻、大豆为主。2008 年，吉林省农作物产量达到3 347 万 t，按草谷比计算秸秆资源理论产量为 4 200 万 t，可 收集资源量 3 864 万 t，折标准煤 1 833 81 万 t。目前，吉林省 农作物秸秆资源主要利用方式是家庭燃用( 61 54% ) 、废弃 焚烧( 23 2% ) 、直接还田做肥料( 4 03% ) 、饲料( 10 5% ) 、食 用菌基料( 0 032% ) 、造纸工业原料( 0 693% ) 。除了秸秆饲 料化、肥料化、工业原料化以外，吉林省可利用秸秆资源量约 为 3 113 万 t，折标煤 1 556 万 t4。秸秆资源主要分布在中部 地区 的 长 春、吉 林、四 平 和 辽 源，约占全省秸秆总量的 63 47% ; 西部地区的白城和松原次之，占全省秸秆总量的26 56% ; 东部地区的延边、通化、白山最低，仅占全省秸秆总 量的 9 95% 。2 2沼气 吉林省农村沼气起步于 20 世纪 80 年代，通过多1 2畜禽粪便 近年来，吉林省畜牧业在种植业的带动下年的实践探索，农村沼气建设稳步发展。进入 21 世纪以来，国家不断加大对农村沼气建设的支持力度。2001 年国家把 农村沼气列入农村基础设施建设的“六小工程”，中央财政给 予重点支持; 2003 年国家把农村沼气建设纳入国债项目，进 一步加大农村沼气建设的投资力度; 2006 年，中央把农村沼 气作为新农村建设的重点工程，大幅度增加投资规模，加快 普及速度，扩大覆盖范围。在上述一系列国家政策支持推动发展迅速，畜禽养殖不断规模化、标准化、现代化。据统计，2008 年吉林省牲畜存栏头数中牛为 722 5 万头，猪 1 550 万基金项目国家科技支撑 项 目“玉米生产风险 预 警模型研制及预警系 统实证研究”( 2009bada9b03-05) 。张岩( 1970 ) ，男，吉林公主岭人，助理研究员，从事农业技术推广与育种研究。2011-10-17作者简介收稿日期952安徽农业科学2012 年下，吉林省农村沼气建设进入了快速稳定发展时期。2002 年底，吉林省农村户用沼气共有 1 78 万户，其中“四位一体”能 源生态模式 1 1 万户。2003 2005 年，吉林省农村沼气国债 项目补助资金 6 014 2 万元，建设户用沼气池 4 85 万个。2007 2008 年，吉林省农村沼气国债项目 4 609 68 万元，地 方配套 2 304 84 万元，新建农村户用沼气 3 84 万户。截止 到 2009 年底，吉林省共建有农村户用沼气池 10 17 万户，占 适宜建设农户的 4 33% ，户均产气量为 296 m3 ; 大中型沼气 工程 14 处。目前，吉林省沼气工程建设已初具规模。2 3 生物液体燃料 吉林省利用玉米、甜高粱、秸秆等通过 发酵工艺生产燃料乙醇。2003 年以来，吉林省燃料乙醇项目 得到重视和支持，相继投资建设了多个燃料乙醇生产项目。2006 年，吉林省建立了 50 万 t 燃料乙醇项目和年产 3 万 t 玉 米秸秆燃料乙醇项目，逐步实现燃料乙醇原料多样化。由白 城庭峰公司投资建设秸秆燃料乙醇项目，是目前我国唯一利 用玉米秸秆生产乙醇的高技术项目，每年可转化玉米秸秆 23 万 t，可生产秸秆燃料乙醇 3 万 t，具有广阔的发展前景。而 其他能源作物甜菜、甜高粱等受种植影响，发展较为缓慢。物质能技术和产品标准，导致吉林省乃至全国范围内生物质能的开发利用比较混乱，相关技术和产品难以被市场普遍认 可，这也成为阻碍生物质能规模化、产业化发展的一大障碍。生物质能开发利用的关键技术亟待突破 冬季吉林省3 3沼气在低温条件下会出现产气不稳、沼气微生物活性出现休眠状态以及换料难等技术问题，因此低温条件下沼气池启动 和运行还需要新技术支撑。沼气发酵产物沼渣和沼液制有 机肥等综合利用技术研究滞后，影响了沼气池综合效益。秸 秆综合利用技术亟待提高，秸秆固化成型的关键性技术尚未 突破或不成熟，如秸秆固化生产设备可靠性差、耗能高，设备 系统配套协调能力差，运行不稳定。另外，各项生产技术之 间集成组合不够等问题都在一定程度上制约着秸秆综合利 用的发展。生物液体燃料生产效率低下，生产成本高，产业 化程度低，甜菜和秸秆转化成乙醇的工艺和技术亟待创新。3 4 生物质能产业市场化机制尚待完善 吉林省生物质能 产业市场化机制不完善，制约了生物质能产业健康发展。吉 林省大多数农村户用沼气只是作为能源的补充，沼气池发酵 残留物沼渣和沼液等制有机肥、培养液等产业技术尚未得到 推广，影响了北方四位一体沼气池的综合效益; 吉林省秸秆 综合利用步伐较慢，农作物秸秆的资源化、商品化程度不高， 秸秆资源利用率低，产业链短，浪费比较严重，一些相关的利 益机制尚未理顺，秸秆综合利用附加值低，结构不合理，秸秆 综合利用没有形成规模优势，相应的收集贮运体系没有建立 起来，缺乏健全的长效有序市场机制; 甜菜和秸秆转化乙醇 关键技术进展较快，相应的市场化机制不完善，产业化程度 较低。吉林省生物质能产业发展障碍生物质能开发利用认识不足，缺乏规划指导 目前，吉33 1林省各界对生物质能的内涵以及开发利用生物质能对吉林省经济可持续发展的重要意义还不太了解，尚未引起足够的 重视，没有形成全社会积极参与和支持的局面。同时，由于 吉林省开发利用生物质能尚处于起步阶段，前期投入较高， 政策、技术、市场等不确定因素较多，各级政府和相关企业存 在较大的顾虑，对国家发展生物质能源的战略方针落实不 够，具体措施不得力。近年来，吉林省发展了多家生物质能企业，兴建了很多 项目，涉及生物质能开发利用的大部分领域。但由于对生物 质能开发利用的深度和广度认识不够，存在盲目跟风现象， 加上目前国家及吉林省的相关政策不明朗、缺乏规划指导、 生物质能企业实力普遍较弱等原因，相当一部分生物质能企 业效益不高或处于停产状态，不少尚未完工的项目停建，严 重挫伤了相关单位开发利用生物质能的积极性，造成了较大 的经济损失。吉林省生物质能产业发展对策分析加强对生物能源产业发展的规划和管理 首先，加强44 1宣传，努力提高全社会对发展生物能源产业重要性的认识。发展生物能源产业对应对气候变化和化石能源危机，以及促 进全省新农村建设，促进农民增收致富，促进全省节能减排 任务顺利完成等具有重要的战略意义; 其次，建立起政府部 门之间的有效协调机制。从政府管理来看，涉及能源、经济、 农业、林业、科技、环保、工业、交通等多个部门，是跨学科、跨 行业、跨部门的新兴产业，因此，需要建立起生物质能开发利 用的协调管理体系，理顺生物质能开发利用的行政管理体 系，确保做到周密部署，精心组织，广泛发动，合力推进生物 能源产业发展; 再次，促进生物能源产业跃升。要通过大力 实施产业跃升计划、推进现代农业发展和农业产业化、实施“百镇工程、千村示范、万村提升”，推动服务业跨越和民营经 济腾飞，特别是通过实施长吉图开发开放带动战略，积极促 进和拉动用生物质能源产业发展，增强经济发展对生物质能 源的消纳能力，提高生物质能源供给占有率; 最后，是要以市 场机制为引导，推进能源各行业之间，以及能源与相关产业 之间的重组与融合，培育大型生物能源企业集团，建立现代 生物能源产业体系。3 2生物质能开发利用的相关政策和标准体 系 不 健全 2010年，国家可再生能源法( 修正案) 开始实施，并陆续出台了相应的配套措施，但体系还不完整，相关政策间的 协调性不够，缺乏具体明确、可操作性强的实施细则。目前， 吉林省省促进生物质能开发利用的地方财政、税收等支持政 策也不甚完善，生物质原材料收集成本过高、生物质能产品 缺乏市场、关键技术不完善、产品价格不具有市场竞争力、经 济效益差等问题还未得到有效的解决，这既制约了吉林省生 物质能产业的发展，也影响了公众广泛参与的积极性。完善的标准体系的建立，是实现技术进步和产品产业化 发展的重要保障。由于我国生物质能大规模开发利用起步 较晚，产业化程度比较低，对生物质能开发利用的相关技术 不甚了解，至今都没有制定出较为完善、能被普遍认可的生制定鼓励扶持政策，支持生物能源产业快速发展 目4 2前吉林省生物质能产业处于初级阶段，各级政府部门应尽快95340 卷 2 期张 岩等 吉林省生物质能产业发展现状及对策分析制定相关配套优惠政策，促进生物能源产业发展。要根据可再生能源法，研究制定支持农业生物质能发展的配套法 规和政策措施，出台财政补贴、投资政策、税收优惠、用户补 助等经济激励政策。要加大对农业生物质能产业的补贴力 度，对从事生物质能技术研发和设备制造等企业给予所得税 优惠，实行减税、免税、补贴、无息或低息贷款等优惠政策。 要对沼气工程建设加大政策性补贴力度，对使用生物质固化 成型燃料炉具的农户给予一次性补贴。要加大对种植能源 作物和能源林土地开发和整理的投入力度，对开发低质土地 种植能源作物的农户给予补贴。要建立健全产品收购流通 体系和市场准入制度，将以甜高粱和甜菜为原料的燃料乙醇 纳入现有的油品销售体系。成果转化和产业化的投资支持力度; 四是设立生物能源产业高新技术产业区，利用现有的科技、人才及产业化优势，采取 积极的鼓励扶持政策，大力支持现有企业，努力吸引外来企 业，形成生物质能高新技术产业链，推出规模化新能源与节 能品牌产品。五是推进产业化示范。发展生物质能源，不同 的技术路径处于不同的成熟阶段，对成熟技术进行积极推 广，对尚未完全成熟的技术要组织示范。当前吉林省应积极 推广沼气工程建设、秸秆固化、燃料乙醇和生物柴油的推广 示范。以企业为核心，根据吉林省生物质科技发展特点，发 挥各类科研机构优势，资源共享，为生物质能源新技术、新产 品开发服务，形成以应用为主的科研导向体系。加速生物质能转化利用技术开发、示范和市场化应4 5拓宽融资渠道，加强投融资管理4 3吉林省生物质能产用 加大对生物质能基础性研究的支持力度，加快具有自主知识产权的新能源技术开发步伐，改变部分生物质能转换技 术落后的现状，力争在未来全球性生物质能多项技术竞争中 占领制高点。重点是针对秸秆固化模具磨损快、气化焦油含 量高，以及能源作物优良品种繁育、产品储存和运输等方面 的问题，积极引进国外先进技术和经验，加强科技攻关，在农 作物秸秆高能效低能耗转化、纤维素生产燃料乙醇、转基因 技术提供生物质原料等方面开展研究，争取在新品种、新原 料、新工艺、新设备等方面取得突破，逐步形成产学研相结合 的技术研发、示范推广和产业服务体系。同时，加快成果转 化，做好试点示范工作，争取在资源优势明显、基础条件较好 的地区，先期启动一批生物质固化成型燃料、能源作物品种 选育和栽培种植、规模化养殖场大中型沼气工程示范基地建 设项目，并在此基础上，总结经验，稳步推进农业生物质能产 业的健康发展。参考文献1邓可蕴 21 世纪我国生物质能发展战略j 中国电力，2000，33( 9) : 82 842周中仁 生物质能概念界定与属性划分的探讨j 安徽农业科学，2009，37( 29) : 12085 120863王久臣，戴林，田宜水 中国生物质能产业发展现状及趋势分析j 农 业工程学报，2007，23( 9) : 276 2834那伟，刘鹏，张永峰 吉林省主要农作物秸秆可利用资源分析评价j吉林农业大学学报，2010( 4) : 63 685那伟，祝延立，刘鹏，等 吉林省农村户用沼气建设的适宜性评价分析j 可再生能源，2010( 5) : 138 1426马志强，朱永跃，洪涛 江苏省生物质能产业发展现状分析及对策研究j 中国软科学，2008( 10) : 65 747刘荣志，周宪龙 中国农村生物质能发展现状与对策j 中国农学通 报，2007，23( 12) : 434 436业发展滞后，重要原因之一是资金缺乏。因此，要拓宽融资渠道，实现投资多元化。一是积极争取中央财政对吉林省生 物质能产业的专项资金和农村能源建设事业的专项资金投 入，同时引导多元投资主体参与生物质能产业发展，发展资 本构成多元化的生物质能创业体系，为吉林省生物质能产业 发展提供资金保障; 二是加大招商引资力度，积极鼓励优势 企业与跨国公司进行合作、合资，吸引海外投资和民营资本 进入吉林省能源领域; 三是积极探索建立能源产业投资基 金，提高直接融资能力。加快生物质能企业的上市融资步 伐，鼓励生物质能企业通过上市和吸引其他公司参股投资等 方式筹措发展资金。加大资本营运力度，通过联合、控股、参 股等方式，促使资本、技术、人才等生产要素向优势企业集 中，培育一批生物质能大公司、大集团; 四是培育持续稳定的 生物质能市场。按照政府引导、政策支持和市场推动相结合 的原则，通过优惠的价格政策和强制性的市场份额政策，以 及政府投资、政府特许权等措施，培育持续稳定的生物质能 市场，促进生物质能的开发利用、技术进步和产业发展，确保 吉林省生物质能中长期发展规划目标的实现。4 4 构筑生物质能产业的技术保障体系 生物质能源是技 术密集型的高技术产业，技术仍是制约生物质能产业发展的 主要因素。吉林省生物质能发展起步较晚，在很多方面都较 落后，因此，发展生物质能必须加大科技投入，鼓励生物质能 源开发、转化、利用技术的创新。一是必须坚持科技先行，产 学研相结合。建议各级政府要把生物质能利用纳入科技开 发的重点领域，加大对生物质能产学研全方位的投入，优先 支持自主知识产权和关键技术研发，增强自主创新能力，尽 快突破制约生物质能源产业发展的技术瓶颈7。二是要整 合技术资源，加强技术引进与创新。各级地方政府要组建生 物质能技术研发推广服务机构，组织科技攻关和技术推广， 加快科研成果转化。同时，要建立健全农村能源建设和服务 体系，充实科研力量，加大职业技术培训力度，推进科技入 户，提高队伍素质，搞好技术指导和服务。协调解决生物质 能产业化过程中的各种问题，为项目实施提供技术指导。三 是设立专项基金，创造有利于生物质能源发展的科研环境， 积极吸收引进国外先进技术，加大对可再生能源科学研究、8wu s s，yao z j，shen l rural biomass energy utilization and sustain-able developmental strategies in tibetj agricultural science technol- ogy，2011，12( 2) : 279 282，3009董稼的，吕麟华，廖天录，等 植物生物质能化学转化技术研究进展j 畜牧与饲料科学，2010，31( 2) : 155 15810zhou y，kang j h，yang j，et al effects of different mulching meth- ods on primary substances and secondary substances of lycium barbarum lj agricultural science technology，2010，11( 6) : 71 7411鲍振博，刘玉乐，靳登超，等 生物质气化气中焦油的处理方法j 畜 牧与饲料科学，2010，31( 3) : 196 19712ren b，kang j h，wu h l，et al effect of different concentrations ofpesticide imidacloprid on the main secondary metabolites of fruit and polysaccharide of chinese wolfberryj agricultural science technolo-( 下转第 967 页)gy，2010，11( 8) : 28 3196740 卷 2 期侯京卫等 农村生活污水排放特征研究述评特征的基础之上，结合当地的地理气候条件、经济社会发展情况等因素选择最适宜的污水治理方案。参考文献1范彬 全国村镇污水治理规划( 2010 年 2015 年) r 20102彭绪亚，张鹏，贾传兴，等 重庆三峡库区农村生活污水排放特征及影 响因素分析j 农业环境科学学报，2010，29( 4) : 758 7633袁晓燕，余志敏，施卫明 大清河流域典型村镇生活污水排放规律和污 染负荷研究j 农业环境科学学报，2010，29( 8) : 1547 15574usepa onsite wastewater treatment systems manualm usa: usepa，2002: 87 985孙瑞敏 湖北省农村生活污水水量水质调查与分析d 武汉: 武汉理 工大学，20106butler d，fnedier e，gatt k characterising the quantity and qualityof domestic wastewater inflowsj water science and technology，1995，31( 7) : 13 2424吉芳英，曾曜，刘涛，等 小城镇用水量变化特性研究j 中国农村水利水电，2006( 6) : 13 1625尹洁，郑玉涛，王晓燕 密云水库水源保护区不同类型村庄生活污水 排放特征j 农业环境科学学报，2009，28( 6) : 1200 120726冯庆，王晓燕，王连荣 水源保护区农村生活污染排放特征研究j安徽农业科学，2009，37( 24) : 11681 1168527梁卓，何国富，刘伟，等 城郊农村生活污水排放现状分析及对策研究j 安徽农学通报，2009，15( 5) : 78 8028张大弟，张晓红，章家骐，等 上海市郊区非点源污染综合调查评价j 上海农业学报，1997，13( 1) : 31 3629徐洪斌，吕锡武，李先宁，等 农村生活污水( 太湖流域) 水质水量调查 研究j 河南科学，2008，26( 7) : 854 85730尹微琴，王小治，王爱礼，等 太湖流域农村生活污水污染物排放系数 研究以昆山为例j 农业环境科学学报，2010，29 ( 7) : 1369 137331施卫红 新农村污水处理技术研究以江苏三农村为例c/ / 和 谐城市规划: 2007 中国城市规划年会论文集 哈尔滨: 黑龙江科学技 术出版社，2007: 954 95632李先宁，吕锡武，孔海南，等 农村生活污水处理技术与示范工程研究j 中国水利，2006( 17) : 19 2233孙兴旺 巢湖流域农村生活污染源产排污特征与规律研究d 合肥:安徽农业大学，201034陈能汪，张路平，洪华生，等 九龙江流域农村生活污水污染定量研究j 厦门大学学报: 自然科学版，2004，43( s1) : 249 25335高恺，郭一令，王森，等 农村生活污水水量水质变化及其影响因素的 调查研究c/ /2010 农村生活污水处理实用技术高级研讨会论文 集 苏州: 出版者不详，2010 87 9536杨芳，熊欣，朱联东，等 清江流域生活污水调查分析j 污染防治技 术，2009，22( 6) : 24 2837凌霄，杨细平，陈满，等 广东省农村生活污水治理现状调查j 中国 给水排水，2009，25( 8) : 8 10，1538方芳，王磊，郭劲松，等 三峡库区典型临江村镇排放污水的水质水量 特征分析j 农业环境科学学报，2009，28( 8) : 1661 166839张鑫，付永胜，范兴建 农村生活污水排放规律及处理方法分析j广东农业科学，2008( 8) : 139 14240王俊华，陈俊敏，付永胜，等 四川省重点流域农村生活污水排放现状 调查j 广东农业科学，2010，37( 5) : 150 15241张德刚，汤利，陈永川，等 滇池流域典型城郊村镇排放污水氮、磷特征 分析j 农业环境科学学报，2007，26( 6) : 2245 225042张德刚，汤利，陈永川，等 滇池流域典型城郊村镇排放污水 cod- crtss 特征分析j 农业环境科学学报，2008，27( 4) : 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