1.4 发展生物质能的重要性
根据2013年统计数据表明,中国已经成为世界上第二大能源资源生产国和消费国。根据英国石油公司(BP)的统计,2002—2011年,全球能源消费量增长 2.5%,中国就占了全球增长量的71%。如今,中国面临急需解决的几大问题:如农村发展问题,能源安全问题和环境保护问题。促进生物质能源作为替代传统化石燃料的能源,是解决这些问题的重要途径。
众所周知,中国是一个燃煤大国。煤炭是在所有化石类燃料中燃烧后CO2排放量最大的一种。虽然在短期内替代燃煤是不可能任务,但我们尽量减少使用量,寻找替代能源。特别是在中国石油、天然气等其他化石类能源资源极度短缺的大背景下,开发利用生物质能源,对于维护中国能源安全、优化能源结构、促进农村和农业发展、实现可持续发展具有十分重要的意义。中国又是一个农业大国,生物质能资源非常丰富,具有开发利用生物质能的良好条件。
加大生物质能的开发利用,是中国能源安全的保障。中国能源资源短缺,能源消费结构不合理(化石能源占到92%),这一严峻的形势势必会影响到中国经济的发展和国家的安全。近年来,多个省市拉闸限电,预示着国家电力供应告急。加大生物质能的开发利用,也是建设环境友好型社会的重要措施。随着经济的发展,以化石能源为主的能源消费量剧增,给中国环境造成了巨大的压力。2009年中国的CO2排放量达74.3亿t,超越美国位居世界第一位,SO2的排放量达2000万t,居世界第一位。因此加快生物质能源的发展进程与中国环境减压的目标相吻合。
生物质能源是一种清洁能源,生物质中有害物质(硫和灰分等)的含量仅为煤炭的10%左右。同时,生物质CO2的排放和吸收构成自然界碳循环,其能源利用可实现CO2零排放。所以,加大生物质能的开发利用,对于提高能源利用效率,减少温室气体排放,保护环境,实现可持续发展等都具有重要作用。加大生物质能的开发利用,还是解决“三农”问题的有效途径。中国是一个农业大国,“三农”问题是关系国计民生的重大问题,生物质能源产业的发展与农业发展有着密切联系,生物质原料生产是农业生产的一部分,通过生物质能源产业的发展可以延长农业生产链条。农林废弃物也是生物质能源的原料,通过对农作物秸秆、畜禽粪便、石油基地膜的循环利用,既可以实现资源的有效利用,又能改善农村的生态环境。生物质能源产业的发展还能为农民提供多种形式的就业岗位,增加农民收入。结合中国农村人口多,生物质资源分散的特点,远距离采集和运输会消耗大量的成本,所以应就地取材,大力发展沼气池、生物质压块炭化燃料、生物质户用气化炉等生物质能等技术,全面提升农民生活质量,全面加快社会主义新农村建设步伐。
1.有助于解决能源短缺问题
生物质能的开发利用有利于解决中国的能源危机问题。能源问题是一个国家的经济和社会发展稳定所必须的重要物质基础,也是现代工业的命脉。传统的化石能源主要包括煤炭、石油以及天然气。随着人类社会的发展,经过数亿年沉积的化石能源在很短的时间内过度开采,大量消耗,储量骤减,也促使其价格不断攀升。而且燃烧化石能源所排放到大气中的温室气体等有害气体,不仅会带来环境问题,甚至还会带来气候突变问题。这使得人们必须转向寻找新型的可再生和环境友好型能源,减少对传统化石的依赖。可再生能源的优点就在于其可再生性和循环性。对中国而言,重点发展可再生能源(包括水力发电、风力发电、太阳能光伏、地热能和生物质能源等)是能源结构调整的必然之路。发展生物质能源作为可再生能源发展的重要一环,对中国调整能源结构是十分必要而且是十分重要的。我国生物质资源主要来自于废弃物资源:以最大限度优先利用废弃物资源,促进资源综合利用和环境保护;合理开发边际土地资源,不占用耕地,不破坏森林草地和自然生态环境。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》《国家“十三五”科学技术发展规划》《国家能源科技“十三五”规划》《可再生能源发展“十三五”规划》和《生物质发展“十三五”规划》都明确促进生物质能产业的发展。
2.有助于环境保护
当前中国的环境污染问题有目共睹,雾霾等污染问题已上升为社会焦点问题的层面。由于供暖、工业燃煤、汽车尾气等众多因素带来的大气污染和水污染问题,已经受到人们越来越多的重视。其中大气污染最主要的三个来源就是燃料燃烧、工业生产和交通运输。燃料燃烧和交通运输方面的污染就与传统的化石能源消耗密切相关。而臭氧层破坏,酸雨以及温室效应等这些由于大气污染引起的环境问题大家并不陌生。
生物质能源是一种清洁的绿色能源。不仅可以节约传统的化石能源用量,还可以大大减少温室气体等有害气体的排放量,起到减排的效果。先以生物燃料乙醇为例,因为添加了乙醇的汽油氧含量增加,使得一氧化碳碳氢化合物燃烧更为充分。可以明显降低汽车尾气里的这两个指标;再以生物柴油为例,因为其硫含量较低,燃烧后产生的SO2和硫化物排放可减少30%以上。此外,生物柴油不含芳香族烷烃成分,对环境及人身体健康的影响大大低于石油类柴油。
3.有助于“三农”问题的解决
农村地区是中国经济发展的最薄弱地区,大多数农村地区的人们生活水平还相对落后。很多农村地区还是通过传统的燃烧木柴和秸秆等方式低效的生物质能源。所以,合理地利用农村地区丰富的生物质资源,不仅可以给农民带来更多的收入改善生活,而且还可以充分利用废弃资源改善农村环境,促进农村地区经济和社会的可持续发展,为中国的现代农业发展开辟了广阔前景和无限商机。
粮食作物作为能源使用而引起的粮食安全问题,也是我们现在亟须面对和解决的。国土资源部公布数据,截至2012年年底,国有农用土地64646.56万hm2,其中耕地13515.85万hm2(20.27亿亩),人均耕地面积仅仅0.093hm2。虽然我国总耕地面积可以排进世界前5位,但是人均耕地面积居世界排名120余位。世界人均耕地面积0.19hm2,中国人均耕地面积不到世界人均耕地面积的一半,地区分布十分不平衡。粮食安全问题的根本原因就在于中国人口众多,而耕地面积有限,有限的土地生长的粮食也是有限的。首先过多的粮食如果被用作能源使用,那我们又要吃什么呢?其次,能源作物(不作为人畜食物,以能源利用为主要目的,有能源利用价值的植物)的种植也会挤压粮食作物种植空间。所以缓解这一问题的方法就是发展非粮食能源作物、农林废弃物和利用非耕种土地种植能源作物。
能源作物完全可以做到不与人类食用的粮食作物争地。在拥有耕种资源有限地区,农业生产中的粮食生产过程的废弃物就可以作为生物质原料。而在耕地资源匮乏的地区,也可以选取耐干旱耐贫瘠的能源作物品种,充分利用土地资源。