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第8章 绿色的能源——生物质能(3)

三、中国生物质能技术发展的前景

70年代初世界出现的石油危机后,许多国家就开始把新能源和可再生能源发展作为未来的重要能源组成部分而加以重视。80年代后,严重的环境和生态问题使各国政府更面临着能源与环保的双重压力。1992年在联合国环境与发展会议上,各国政府签订了《里约宣言》,通过了《21世纪议程》,提出了人类需要走持续发展的道路。我国政府也相应制订和批准《中国21世纪议程》,其中有关章节专门论述了开发利用新能源和可再生能源,改善能源结构,保护环境,走持续发展之路,同时提出了“积极发展新能源,改善能源结构”。1998年起实施的《中华人民共和国节能法》也明确提出“国家鼓励开发利用新能源和可再生能源”。国家发展计划委员会、科学技术部、国家经济贸易委员会《1996~2010年新能源和可再生能源发展纲要》进一步提出加强新能源和可再生能源发展,并制订了具体的目标、措施和相应的政策建议。

我国农村地区20多年的农村能源发展经验以及未来开发可再生能源的战略地位指明了我国农村可再生能源技术选择的原则:促进可再生能源的开发,增加能源供给,特别要提供更多的清洁优质能源;可再生能源技术要更多地应用到农业生产中去,使土地、太阳能、水等农业自然资源得到优化配置和利用,实现生态农业,牵动农村经济发展;要增加可再生能源技术的“环保”含量,推动生态环境建设和大气环境保护。

生物质能技术开发近年来在国内迅速发展起来的几种技术也特别引人关注,将继续进行大规模推广。

1.小型能源-生态组合技术。在我国广大农村地区,因地制宜地发展了组合太阳能、沼气等多种技术而形成了小规模庭院式的能源-生态组合技术。以东北的“四位一体”模式为例,在一个150m2塑膜日光温室的一侧,建一个约8~10m3的沼气池,池上建一个约20m2的猪舍,和一个厕所,形成一个封闭状态下的“四联体系统”。它组合了厌氧消化的沼气技术和太阳能热力用技术,充分利用太阳能阳光和生物质能资源。其主要的技术特点是:

(1)圈舍的温度在冬天提高了3~5℃,为猪、鸡提供了适宜的生长条件,猪生长期从10~12个月下降到5~6个月,存栏猪8~10头,而年出栏量达到18~20头。由于饲养量的增加,为沼气池全年提供了充足的原料;

(2)建在猪舍下的沼气池由于得到了太阳热能而增温,解决了北方地区寒冷冬季产气技术难题,年产沼气提高了20%~30%,总量超过300m3以上,高效有机肥也增加了60%以上,年提供16m3;

(3)猪呼出大量的CO2使日光温室内的CO2浓度提供4~5倍,大大改善了温室内蔬菜的生长条件,再考虑到使用优质沼肥,因而蔬菜产量可增加20%~30%,品位、质量也明显提高,成为一类绿色无污染的食物。农民使用这样的“四联体”的组合技术,在有限土地上实现了产气和积肥同步,种、养、副业和物流、能流良性循环的生态模式。它所带来的经济效益十分明显,与普通大棚相比较,冬季黄瓜、茄子等1m2可增产2~5kg,增收5~6元,年节省化肥200元;温室育猪提前120天出栏,降低成本40~50元;沼气点灯年节电60元,节煤130元,与这些单独的技术相比较,年可增收3100元以上,约增加了一倍。这种“四联体”技术的初始投资约3000~4000元,因此1~2年就可回收全部投资。

“四联体”把农业和人畜粪便等废弃物转变成洁净沼气和高效沼肥,实现了废弃物资源化利用;沼肥返田,增加了农田氮、磷、钾等有机质含量;沼气用于炊事、点灯,替代了煤炭,改善了大气环境质量和室内污染;日光温室利用猪呼的CO2,加上太阳光利用,促进了作物光合作用,实现了太阳能和生物质能多层次的利用,因此这种组合技术。一种资源优化配置,典型的生态农业模式,生态效益十分明显。这种“四联体”模式在今后的发展中,要提高其技术含量,形成规模,发展相应服务和产业体系,为我国农业经济发展,生态环境保护和农民奔小康致富作出应有的贡献。

2.大中型沼气工程技术。中国大中型沼气工程的建设开始于50年代,经过40多年的曲折和困难,以制取沼气、治理污染为目的的大中型沼气工程进入了稳步和健康的发展。已建成的一批类似于南阳酒精厂、杭州浮山养殖场和上海星火养殖场的大中型沼气工程,其工艺技术无论在厌氧消化技术、技术经济指标、工程设计及规模等方面,都达到了较高水平,对今后的推广工作将起到示范作用。我国在大中型沼气工程方面已掌握了几套技术先进、工艺可靠和设备配套的工程技术,并拥有一批专业科研人员和丰富经验的工程技术队伍,以及初步规模的产业体系,具备了在全国大规模推广条件。

3.秸秆气化技术是90年代以来进入中国农村能源建设领域,包括热解(Pyrolysis)、气化(gsification)和流化床气化工程技术。以每立方米0.2元的收费向农民供燃气,农民可以接受。全国已经建有200余个站。国家已将其列为近期示范工程项目。但目前提高燃气质量和清除焦油污染的技术关键有待解决。

4.生物质直接燃烧。中国人口中9亿多是农民,约2.3亿户。1996年烧掉生物质燃料4.25亿吨占农村生活用能的60%。因此改造农村燃具是首要的。省柴灶的技术改造和推广将继续深入,进一步改进技术,加强标准化、系列化管理,把热效率提高到35%~40%。中国北方冬季用炕取暖的农民有一亿多。其中有2500万户将炕与灶建在一起,经技术改造其综合效率从30%提高到50%以上。以中国黑龙江省为、例年平均每户消费农林废弃物4000多公斤,若全改为新式炕灶,全省每年可以节约3700万吨燃料,生物质资源可大幅度下降。

四、政策与战略

中国农村能源发展的战略对策与保障措施,经20年来的实践证明是行之有效的。贯彻“因地制宜、多能互补、综合利用、讲求效益”和“开发与节约并举”的政策与方针,取得明显成效。农村能源建设的目标是开发利用农村地区以生物质能为主的多种可再生能源资源,提高能源品位和使用效率,增加能源供应量,结合社会经济可持续发展,实行能源资源的综合利用。

1.由现在开始的10年间,在中国实施可持续发展战略和市场经济体制改革的形势下,农村能源建设要加快建立和健全政策保障体系,推进县级农村能源综合建设模式的发展。

(1)投资政策。实行有效的投资和税收政策,增加投入,吸引投资。建立健全多层次、多渠道、多形式的投入机制,包括引入外资,以支持农村能源建设的发展。

(2)加快农村能源法制建设。为了建立有序的农村能源发展的体制和科学的运行机制,要认真执行国家已经颁布实施的与农村能源建设有关的法律法规。如:《节能法》、《农业法》、《农业技术推广法》、《环境保护法》、《水土保持法》、《森林法》、《科技进步法》、《知识产权保护法》、《企业法》、《外商投资企业法》、《税法》……以及其他一切经济法。同时,把经过实践证明切实有效的政策和措施用法律的形式确定下来,制订国家和地方的《农村能源管理条例》逐步将国家对农村能源建设的宏观管理纳入法制轨道。

(3)全面推进县级农村能源综合建设模式。县级农村能源综合建设工作,经过三个五年计划的研究、示范、推广,总结了全面的经验,目前已经具备大规模发展的条件,2010年的目标是争取有40%的县开展农村能源综合建设。

2.由2010年开始的后10年里,要进一步完善政策保障体系,拟实行与国际市场接轨为目标的管理体制,强化技术监督,逐步成熟市场化各局。

3.2020后的30年为中国将在以生物质能为主的可再生能源技术领域,进入高新技术开发与大规模推广并举的发展阶段。农村能源产业和市场全面发展。在这一时期,农村能源的发展,一靠法制、二靠科技、三靠市场。在健全的法律法规保护下,依靠不断发展的科学技术,在完善市场经济中持续推进农村能源事业的发展。

4.中国农村能源建设之所以能出现“市场推动”,是由于有计划推动作保证。在很大程度上归功于我国具有一个独特的由上之下的农村能源管理体系。中国的农村能源管理机构即是政策的制订者,又是政策的实施者。在农村能源建设中,一些发展中国家与中国的主要差别,不在于有无行之有效的政策法规,而在于是否具有保证这些政策付诸实施的政府管理机构。政府推广机构最重要的功能是传播有关技术信息、商业机会、政府的政策法规和目标决策。政府行为是用户、企业需求和技术进步的重要支持。

5.新的发展战略。中国改革开放以来,农村能源从一个“被忽视的角落”亮出,成为能源领域里的一个重要角色,成就明显。但是,目前仍存在利用效率低、污染严重、城乡差别扩大和市场化程度低的问题,特别是农村消费为主的生物质能市场机会渺茫。中国解决农村能源问题任重道远。随着中国农村改革的深化,80年代初在计划经济框架下制订的“因地制宜,多能互补,综合利用,讲求效益”的方针,已不适应新的形势。当时此方针的目标是针对解决农民的“温饱”问题,要解决上述一系列问题,亟待研究制订新的发展战略。中国的部分专家学者理论探讨了基本思路。

(1)紧密结合市场取向的农村新一轮改革,包括产权制度、流通体制和经营管理体制改革,全面建立农村能源市场机制,提高农村能源市场化程度。

(2)贯彻“开发与节约并举,把节约放在首位”的方针。在能源管理、产业结构、技术陈旧、低效消费……等方面,中国的浪费是惊人的。综合起来降低单位产值能耗,提高生产与生活用能的效率是很迫切的。在农业生产中,重点提高农机特别是排灌用能效率,推广合理施肥,生料饲养;发展生态农业。乡镇企业的产品结构和技术改造,对生产节能意义重大。

(3)把满足农村居民的基本能源需求放在农村能源建设的优先位置,尽快消除缺能无电户。

(4)为农业产业化、农村工业化、农民城市化提供能源保障,以小城镇为核心,加强农村能源基础设施建设。

(5)推进农村能源产业化和现代化,加快结构调整和体制创新步伐。

(6)加速开发新能源和可再生能源,特别是在农村可以就地开发的生物质能利用。通过技术、经济和环境评价,优化技术选择,确定优先顺序;通过农村能源综合建设实施选取适合不同地区资源和经济条件的发展模式;提高经济性,强化财政和经济刺激,提高商业化初期的市场渗透率。

中国农村能源建设,尤其是农村生物质能源的开发利用是我国政府、技术界、产业界和农村能源消费者需紧迫解决的问题。我们敞开大门,奏起能源市场的迎宾曲,欢迎各国同行携手合作,为发展中国家的农业生产、农村建设和提高农民生活质量在能源领域作出贡献。

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