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      基于林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展研究

      2019-10-18 08:14:26耿利敏
      中國林業(yè)經(jīng)濟 2019年5期
      關(guān)鍵詞:生物質(zhì)能林業(yè)能源

      吉 敏,耿利敏

      (南京林業(yè)大學經(jīng)濟管理學院,南京210037)

      林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟是在循環(huán)經(jīng)濟理念的基礎(chǔ)上提出的,以林業(yè)生產(chǎn)資源的循環(huán)利用為手段,在追求經(jīng)濟發(fā)展的同時,以較低的林業(yè)資源消耗進行多級循環(huán)運轉(zhuǎn),最終實現(xiàn)經(jīng)濟、生態(tài)、社會多方面共贏的一種流動性經(jīng)濟模式。我國林業(yè)生物質(zhì)能源豐富,林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟符合環(huán)境友好型和可持續(xù)發(fā)展的原則,能夠充分利用好自然資源且有效降低污染物排放量,解決了傳統(tǒng)消耗型經(jīng)濟對于生態(tài)破壞的弊端。任何一個國家或地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展都離不開能源支撐,生物質(zhì)能源作為一種新型能源,與傳統(tǒng)化石能源以及其他新能源相比,不僅蘊藏量豐富,不易枯竭,還具有清潔、可再生的優(yōu)勢,與林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟“低消耗、低排放”的核心理念相吻合,本身就是林業(yè)經(jīng)濟的重要組成部分,然而生物質(zhì)能源的發(fā)展存在分布不均、開發(fā)成本高、技術(shù)不成熟等問題,需要規(guī)范化的產(chǎn)業(yè)體系,實現(xiàn)其開發(fā)利用和生產(chǎn)效率的最大化,基于林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟模式開發(fā)和利用林業(yè)生物質(zhì)能源,可以優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),緩解生態(tài)環(huán)境的壓力,實現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益雙贏的局面。

      1 我國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀

      1.1 資源現(xiàn)狀

      我國生物質(zhì)能源十分豐富,地球每年產(chǎn)生的生物質(zhì)能源是世界總能耗的10倍多,而大多數(shù)生物質(zhì)能源存在于森林中,林業(yè)資源成為生物質(zhì)能源的最大供應(yīng)來源,因此,林業(yè)生物質(zhì)能源已成為僅次于石油、煤炭和天然氣的第四大能源。

      表1 林地面積全球排名前十國家(2014年)單位:百萬hm2

      由上表可知,中國在世界上總的林地面積排名十分靠前,尤其是人造林面積處于領(lǐng)先地位,但原生林面積相比于其他國家來說并沒有優(yōu)勢,這就要求我們在高效利用林業(yè)資源的同時,注重其再生循環(huán)性,積極保護培育林業(yè)生物質(zhì)能源。我國雖然土地遼闊,總資源量豐富,但我國對生物質(zhì)能源的利用率并不高,目前,我國總生物質(zhì)能源約有4.6億t,而其利用率只有4%左右,對林業(yè)生物質(zhì)能源的利用率更是微小,只有1%,因此,發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源要充分利用自然資源條件,提高能源使用率。木本能源、木本油料和淀粉植物是林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的重要資源基礎(chǔ),具體如下。

      1.1.1 木質(zhì)資源

      木質(zhì)資源主要來源于薪炭林、灌木林,經(jīng)濟林和城市綠化修剪枝杈等。我國薪炭林目前的蓄積量約為5630萬m3,在我國各省份分布范圍十分廣泛,集中分布于云南、遼寧、陜西、湖北、貴州等15個省區(qū),薪炭林的總生物質(zhì)量約為6600萬t?,F(xiàn)有灌木林地總面積5300多萬hm2,主要分布在西藏、四川、內(nèi)蒙古、新疆等地。

      1.1.2 木本油料

      木本油料能源是一種重要的生物柴油燃料。根據(jù)統(tǒng)計,種子含油量超過40%的油料植物有150余種,可大規(guī)模種植的喬木和灌木有30余種,其中最主要的能源樹種如表2所示,集中分布的面積是100多萬hm2,可以看出油桐、黃連木、烏桕和小桐子的種植面積較大,這些油料能源樹種每公頃產(chǎn)出的果實數(shù)量可觀,根據(jù)統(tǒng)計年產(chǎn)值可達100多萬t,全部加工利用可獲得40多萬t生物燃油。

      1.1.3 淀粉植物

      表2 全國主要油料能源樹種及其資源現(xiàn)狀表單位:kg/hm2、hm2

      淀粉植物生產(chǎn)液體燃料前景廣闊。全國淀粉植物資源豐富,主要是櫟類樹種。全國櫟類樹種現(xiàn)占地面積約1800萬hm2,主要分布在云南、內(nèi)蒙古、陜西和黑龍江,櫟類林每年生產(chǎn)1000多萬t種子,可用于生產(chǎn)250萬t燃料乙醇。

      1.2 技術(shù)現(xiàn)狀

      1.2.1 林木生物質(zhì)發(fā)電

      生物質(zhì)發(fā)電是利用秸稈、木料、稻草、稻殼、甘蔗渣等林木原料燃燒后進行發(fā)電,已形成一定規(guī)模,初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。以林業(yè)生物質(zhì)能源為主要原料的發(fā)電方式主要包括直接燃燒發(fā)電、混合燃燒發(fā)電和氣化發(fā)電等。林木生物質(zhì)發(fā)電開發(fā)利用林木資源來進行發(fā)電的技術(shù),尤其是對于一些貧困落后的地區(qū)來說意義重大,給人們的日常生活帶來了方便,同時,對于地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展更是起到推動作用。

      1.2.2 林木生物柴油

      生物柴油是一種與石化柴油性質(zhì)相似的柴油替代品,與之相比,具有可再生、易生物降解、低毒性、燃燒性能好、安全、易儲存和運輸、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展等優(yōu)點。中國生物柴油起步晚,規(guī)模小,發(fā)展迅速。生物柴油能夠應(yīng)用于柴油機,通過科學研究顯示,其各種特性絲毫不遜色于國內(nèi)零號柴油。其中,木本油料植物加工生產(chǎn)生物柴油積累了一定的技術(shù)經(jīng)驗。然而,現(xiàn)階段原料是否能可靠供應(yīng)和價格等因素制約著生物柴油的發(fā)展,具體生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化為生物柴油的技術(shù)不夠成熟。

      1.2.3 林木生物燃料乙醇

      目前林業(yè)生物燃料乙醇主要是以淀粉類、糖類或纖維素類物質(zhì)為原料生產(chǎn),作為一種新型能源具有燃燒更加充分、提高汽油抗爆指數(shù)、減少有害氣體排放的優(yōu)點。纖維素制備乙醇特別是木質(zhì)纖維素轉(zhuǎn)化乙醇技術(shù)的研究開發(fā)近些年有較大突破,但依然處于技術(shù)研發(fā)階段,距工業(yè)化應(yīng)用還有較長的距離,但木質(zhì)纖維替代生物乙醇原料是大勢所趨。

      1.3 市場現(xiàn)狀

      林業(yè)生物質(zhì)能源作為一種新興的可再生能源,市場需求潛力巨大,除了上述研發(fā)的林木生物質(zhì)發(fā)電、林木生物柴油和林木生物燃料乙醇等生物燃料,能夠部分替代破壞生態(tài)環(huán)境的不可再生能源外,還可用于人們?nèi)粘5娜∨⑿⌒桶l(fā)電、供熱等,大大降低了煤炭的總消耗量,減少環(huán)境污染,因此,林業(yè)生物質(zhì)能源不僅用于國家大層面利于經(jīng)濟和生態(tài)的開發(fā)利用,而且未來遍及人們的日常生活指日可待,發(fā)展前景廣闊。然而,現(xiàn)階段,林業(yè)生物質(zhì)能源作為新型能源想要在市場上獲得更大發(fā)展,成本較高阻礙了其競爭力。綠色能源產(chǎn)品易受價格、需求等因素制約難以在市場上得到青睞。

      2 我國發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的優(yōu)勢及潛力

      2.1 我國土地資源豐富,發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源潛力大

      中國土地資源豐富,森林面積2.08億hm2,總生物質(zhì)能源超過180億t,在林業(yè)產(chǎn)業(yè)和植物種類的培育方面具有優(yōu)勢,有利于林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā),有約4404萬hm2的宜林荒山、荒地,可用于培育能源林;有約1億hm2的鹽堿地、沙地以及礦山、油田復(fù)墾地等邊緣性土地,可用于發(fā)展生物質(zhì)能源;有約600萬hm2疏林地,通過改造,可較大幅度地增加森林資源量。

      2.2 與傳統(tǒng)能源相比,具有清潔、可再生的優(yōu)點

      傳統(tǒng)的化石能源燃燒后會釋放污染環(huán)境、破壞生態(tài)的有害氣體,近些年生態(tài)環(huán)境的狀況日趨惡化,而發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源,可以有效降低碳排放量,并能提高能源的利用效率,更重要的是,相對于傳統(tǒng)能源的不可再生性,總要面臨被開采完的情況,開發(fā)林業(yè)生物質(zhì)能源,能夠有效解決能源需求問題,在發(fā)展國家經(jīng)濟的同時,兼顧生態(tài)效益,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

      2.3 政府重視林業(yè)生物質(zhì)能源工作

      近年來,國家出臺了支持發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的政策,在林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā)和管理方面做了大量工作,加強了對林業(yè)生物質(zhì)能源的宏觀指導(dǎo),組織制定相關(guān)的發(fā)展規(guī)劃,大力鼓勵科技創(chuàng)新,積極培養(yǎng)相關(guān)的專業(yè)化人才,并對相關(guān)的林業(yè)產(chǎn)業(yè)加強監(jiān)督管理,進行示范建設(shè),建立典型模型。

      3 我國發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源存在的問題

      我國的林業(yè)生物質(zhì)能源資源豐富,但在實施的過程中存在很多制約因素和需要完善的地方,開發(fā)建設(shè)尚處于起步階段,因此,應(yīng)找出不利因素,及時改進優(yōu)化才能使其發(fā)展的更好。

      3.1 原料不能穩(wěn)定供應(yīng)

      林業(yè)生物質(zhì)能源多見于偏遠地區(qū),分布不均且產(chǎn)量不穩(wěn)定,對林業(yè)生物質(zhì)資源的規(guī)?;嘤粔蛑匾?,對能源樹種培育管理和技術(shù)監(jiān)督不到位,易導(dǎo)致供不應(yīng)求的情況發(fā)生,影響林業(yè)生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用的成本和競爭力。而傳統(tǒng)觀念上對化石資源的依賴更加重了林業(yè)生物質(zhì)能源的供應(yīng)不穩(wěn)定,林業(yè)生物質(zhì)能源的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展不僅要合理利用現(xiàn)有資源,更要加快資源的定向、可持續(xù)培育。

      3.2 缺乏重視和政策扶持

      發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源是大勢所趨,已經(jīng)引起了社會的關(guān)注,然而人們對其深層次的認識不足,這使得吸引社會資金變得困難,林農(nóng)和林業(yè)生物質(zhì)能源生產(chǎn)企業(yè)對其開發(fā)利用的積極性不足,阻礙了生物質(zhì)能源的推廣和應(yīng)用,同時,政府缺乏產(chǎn)業(yè)政策支持和經(jīng)濟上的投資,未能完善林業(yè)生物質(zhì)能源大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的相關(guān)政策措施。目前,發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源未納入國家促進可再生能源發(fā)展專項扶持資金,國家對利用林業(yè)剩余物生產(chǎn)固體燃料沒有優(yōu)惠政策,能源林基地建設(shè)也沒有專項扶持資金。

      3.3 技術(shù)落后

      當前生物質(zhì)能源的開發(fā)利用不夠成熟,常常是高能源消耗卻帶來較低產(chǎn)出,產(chǎn)業(yè)的發(fā)展存在技術(shù)成分低,設(shè)備落后,原材料不易獲得且易造成材料的大量不必要損耗,導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下,科技水平低,一定程度上阻礙能源的發(fā)展速度,生物質(zhì)能源的投入與產(chǎn)出比不甚理想,投入大量的資金成本很難看到明顯的經(jīng)濟效益甚至出現(xiàn)開發(fā)過程困難,達不到預(yù)期效益,資源利用率低。

      4 發(fā)展林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的必要性分析

      我國在經(jīng)濟快速發(fā)展的同時,難免會破壞生態(tài)環(huán)境和自然資源,循環(huán)經(jīng)濟的亮點在于對生態(tài)環(huán)境的保護的基礎(chǔ)上,能夠更好地運用各種物質(zhì)能源,在節(jié)約資源降低消耗且減少廢棄物排放量的同時,還能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)資源的高效利用,從而達到生態(tài)效益與經(jīng)濟效益兼顧的效果,上文所述的林業(yè)生物質(zhì)能源利用率低、低產(chǎn)出等問題,就可以通過循環(huán)經(jīng)濟將生物質(zhì)資源科學生產(chǎn)并進行多級循環(huán)利用。傳統(tǒng)經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)逐步向循環(huán)經(jīng)濟轉(zhuǎn)型是大勢所趨,林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟契合了科學發(fā)展觀的戰(zhàn)略思想。

      4.1 有助于擺脫運作困境

      目前我國林業(yè)產(chǎn)業(yè)多是采用粗放型經(jīng)營方式,存在很大弊端,發(fā)展更重視眼前的利潤而忽略了林業(yè)能源的未來前景,經(jīng)濟增長以破壞生態(tài)環(huán)境為代價,最后反作用于經(jīng)濟,使得經(jīng)濟發(fā)展速度緩慢甚至停滯,同時,生產(chǎn)技術(shù)和機械設(shè)備的落后,導(dǎo)致產(chǎn)生的附加值較低,資源得不到高效合理利用,根據(jù)調(diào)查,大部分林業(yè)單位的科技工薪份額和成果轉(zhuǎn)化率并不如其他行業(yè),為了緩解生產(chǎn)過程中資源消耗量高、污染排放量大的局面,林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展意義重大。

      4.2 提高資源利用率

      我國經(jīng)濟的快速增長,需要不斷地開發(fā)利用資源,面臨資源的缺失和生態(tài)環(huán)境的破壞,發(fā)展新型可再生能源確實可以解決一部分問題對我國生態(tài)和經(jīng)濟的影響,然而現(xiàn)階段我國對能源的利用率情況不是很理想,此時發(fā)展林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟,依靠其強大的工業(yè)處理手段,能夠切實改變當下資源供不應(yīng)求的局面,利用先進的科學技術(shù),對資源的多級循環(huán)利用,不僅減少了在產(chǎn)業(yè)化過程中,能源的消耗與浪費,更重要的是能夠有效提高資源的使用效益,提升產(chǎn)品的附加值,從而在實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展的同時,進一步實現(xiàn)生態(tài)和經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

      4.3 有效處理經(jīng)濟和生態(tài)的矛盾

      發(fā)展林業(yè),不能只注重經(jīng)濟效益,更要兼顧生態(tài)環(huán)境的良好發(fā)展,才能讓林業(yè)長遠發(fā)展。甚至可以說林業(yè)的生態(tài)價值比經(jīng)濟價值更有意義,林業(yè)的生態(tài)效益在一定程度上可以創(chuàng)造經(jīng)濟效益,對于林業(yè)來講,其經(jīng)濟性和生態(tài)性之間的關(guān)系是一種矛盾的對立統(tǒng)一關(guān)系,試想在林業(yè)資源不足的情況下,將同時出現(xiàn)經(jīng)濟效益和生態(tài)效益兩方面的矛盾,要想擺脫這種困境,就要轉(zhuǎn)變林業(yè)經(jīng)濟的發(fā)展方式,循環(huán)經(jīng)濟模式下能夠?qū)崿F(xiàn)高效生產(chǎn)及生態(tài)保護的統(tǒng)一整合,是符合綠色生產(chǎn)和可持續(xù)發(fā)展的進化型產(chǎn)業(yè)模式,從而推動社會整體的更好發(fā)展。

      5 開發(fā)生物質(zhì)能源促進林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的路徑

      5.1 運用現(xiàn)代科學技術(shù),生產(chǎn)過程實現(xiàn)清潔生產(chǎn)

      為促進林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的發(fā)展,需要提高林業(yè)生物質(zhì)能源的綜合利用率,實現(xiàn)循環(huán)再利用。林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā)應(yīng)將創(chuàng)新科技應(yīng)用于生產(chǎn)過程中,提高生產(chǎn)效率,簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié),減少不必要的資源浪費,摒棄傳統(tǒng)的以生態(tài)和資源為代價的粗放型經(jīng)濟模式。在發(fā)展林業(yè)的過程中,必須考慮生態(tài)效益,開發(fā)利用先進且實用的技術(shù)。清潔生產(chǎn)就是一種重要的科技手段,能夠降低廢棄物的排放量,有效改善對自然環(huán)境的破壞。同時推進木材加工和林產(chǎn)化學加工企業(yè)的清潔生產(chǎn),積極引進新型專業(yè)人才,應(yīng)用先進的工藝、技術(shù)和裝備,使用清潔的能源和原料,降低環(huán)境污染,減少原材料消耗并提高其利用率,實現(xiàn)林業(yè)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

      5.2 優(yōu)化林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),進行產(chǎn)業(yè)生態(tài)化的升級

      循環(huán)經(jīng)濟下,林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展需要轉(zhuǎn)變原本傳統(tǒng)的不合理的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),進行優(yōu)化與創(chuàng)新,隨著國民經(jīng)濟快速增長,對于林業(yè)生物質(zhì)能源尤其是木材的需求大幅上升,林業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢頭正猛,為保證原料的高效利用,應(yīng)改變過去單一的林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),合理地開發(fā)森林資源,構(gòu)造新的產(chǎn)業(yè)鏈,提高廢棄產(chǎn)品回收率,加強其他領(lǐng)域經(jīng)濟增長點的培育。優(yōu)化林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),合理優(yōu)化配置資源,提高林業(yè)經(jīng)濟和生態(tài)效益,為林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的穩(wěn)定發(fā)展提供物質(zhì)保障。當前階段,林業(yè)生物質(zhì)能源需充分利用自身優(yōu)勢,促進產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化升級。

      5.3 做好政策優(yōu)惠工作,提升經(jīng)濟保障力度

      林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟和林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展離不開政府部門的扶持,政府應(yīng)完善優(yōu)惠政策,加大資金和技術(shù)支持力度,培養(yǎng)更多林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的專業(yè)化人才,積極引進高新技術(shù),從而使林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)實現(xiàn)高質(zhì)量的經(jīng)濟發(fā)展。同時,完善與林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟相關(guān)的法律的監(jiān)督管理,加快立法進程。政府部門應(yīng)加大與民間資本的合作來引起人們對保護林業(yè)生物質(zhì)資源以及林業(yè)循環(huán)經(jīng)濟的重視和積極性,并以一定的形式對投資者給予合理補償。

      綜上所述,林業(yè)生物質(zhì)能源的開發(fā)利用在一定程度上可以解決能源供需矛盾并保證能源安全,從而進一步促進我國林業(yè)的發(fā)展,因此,林業(yè)生物質(zhì)能源具有廣闊的前景。循環(huán)經(jīng)濟秉承科學發(fā)展觀和可持續(xù)發(fā)展理念,憑借其強大的循環(huán)與再利用效果,不斷取得了新的進展。將循環(huán)經(jīng)濟應(yīng)用到林業(yè)生物質(zhì)能源上,實現(xiàn)資源的高效利用和可持續(xù)發(fā)展,從而達到生態(tài)、社會和經(jīng)濟三方面的共贏。在當代新時期,林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展需注重循環(huán)經(jīng)濟的理念,這也是實現(xiàn)轉(zhuǎn)型的途徑,從而確保林業(yè)生物質(zhì)能源以資源的低消耗、環(huán)境的低污染來實現(xiàn)經(jīng)濟利益的最大化。

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