找寻替代能源 聚焦生物燃料

。公司经理FelixBabatundeObada博士在Ekiti州举行的首个项目奠基仪式上指出，“燃料乙醇不仅建立了充满活力的新经济，创造40万个就业机会，而且有利于国家的长远发展。因为化石能源终将枯竭，尼日利亚将拥有多种可靠的能源资源，并从石油资源中获得战略利益”。
　　尼日利亚正在开发地面的可再生资源来发展经济和解决农民问题；印度则通过输入甜高粱技术进入非洲市场。我们从中能得到何种启示？中国发展生物燃料不仅可以缓解石油进口压力和“三农”问题，还能以自身的资金和技术优势，与亚非拉的丰富生物质资源相结合，走出一条清洁、安全、可持续的“绿色”能源之路。
　　生物燃料需要科学、客观的评价。在破解能源问题过程中，我们需要创新和超越。
　　（作者系清华大学核能与新能源技术研究院教授）
　　有机废弃物综合处理———
　　从“垃圾”中提“金”□颜晓英
　　伴随人类现代生活快速发展的节奏，自然环境被迫接受大量无法“消化”的废弃物。大量的废水被排于河道，造成河道、湖泊、水库水体富营养化。工业生产产生的废气及有机废弃物排放于自然中，经自然厌氧消化挥发出的沼气不但污染了人们赖以生存的空气，而且还将产生温室效应，使大气变暖。农村地区大量使用薪柴等作为生活燃料，森林植被破坏严重；大量畜禽粪便得不到及时有效处理，面源污染日益加剧。
　　面对日益恶化的环境，人类则开始重新思考如何利用资源，如何变“废”为“宝”。有机废弃物综合处理就是从“垃圾”中提取“资源”，从而达到提高资源利用率的目的。这种生物质能产业的最大特点是资源化利用城市垃圾和畜禽粪便等农业废弃物，是推动节能减排的战略举措，是保护生态环境的重要途径。
　　有机废弃物综合处理不为公众所熟知。简单来讲，它是把有机废弃生物质收集起来进行厌氧处理和科学利用，产生生物柴油、沼气、有机肥料等能源资源的一种生物质产业。有机废弃生物质主要来源于：树木枝叶、秸秆、人畜粪便、生活垃圾、餐厨垃圾、城市污泥、工业有机废水及水生植物等。这些生物质总量约相当于标煤6.5亿吨，若其50%%用于产沼气，相当于标煤3.25亿吨。
　　由于有机生物质的可生化降解性高，利用生物技术处理有机废弃物具有潜在优势。生物处理法包括厌氧消化法和好氧堆化法。厌氧消化法是通过厌氧菌将生物质中的可降解有机物转化为清洁的生物质能———沼气，而后通过好氧堆化法将沼渣转化为有机肥料。
　　其主要流程为：有机废弃物经初步筛分，去除大块杂物等，经过分选、气浮等程序产生生物柴油，其他物质进入打浆机粉碎至一定的粒度，调节C/N比，用泵将物料输入厌氧反应器，加入一定量的活性菌种，在一定酸度、温度、无氧条件下进行厌氧反应，从反应罐顶部出来的沼气经预处理或提纯后送去发电或作为燃气。1m3沼气可发电1.8—2.5kW·h。沼液、沼渣是优质的天然有机肥料，可用于绿化及农田；经加工处理后，可生产高效有机肥料和养殖饲料添加剂。
　　康达公司通过引进消化吸收和自主研发创新，已经获得了生物质能综合利用的专利技术30多项。对有机废弃物的成功处理，实现了“能源化、环保化、减量化、无害化”的目的，从实质上推动了生物燃料替代能源战略的进程。
　　（作者系东莞市康达新能源科技有限公司总裁）
　　生物质能的能源替代地位尚不明朗
　　———赵刚谈生物质能源□赵文红
　　近一段时间以来，由于国际油价在多重因素影响下连创新高，新能源的开发利用成为当前公众最为关注的话题之一。可再生能源专家、中国科学技术发展战略研究院副研究员赵刚日前指出，当前国际能源供需日趋紧张，石油价格持续升高将会是一种趋势。因此，寻找替代能源，发展可再生能源和新能源也就显得尤为迫切。
　　他认为，虽然生物质能源在一些国家得到了较好的发展（巴西不仅本国使用生物制燃料，还将其出口到了美国等国家），但是如果把生物质能源作为第一替代能源，那么至少目前还看不到这个前景。
　　赵刚分析道，首先，从可开发利用的角度来讲，太阳能最有可能成为第一位的替代能源。据美国能源部2004年的一项预测，到2100年全球需要的发电量、能源总量大概是46tW（1tW=109kW）。风能、生物能总可开发能源比这个小得多，但太阳能经济可开发量达600tW。因此，就能源替代战略而言，太阳能（包括光伏和太阳能集热器）将会是第一替代能源，风能次之，生物能居第三位。
　　其次，就生物质原料而言，土地和粮食是生物质能源发展的两大制约因素。一方面，由于我国可供使用的土地面积有限，大量种植发展生物能源的农作物或植物，必然占用土地，从而减少粮食作物的种植面积；另一方面，如果以粮食作物为原料生产生物能源，则会由于粮食供给量减少而带来粮食价格上涨。同时，由于我国人口众多，实际可利用耕地面积小，这使生物质能源发展的制约作用更为突出。为解决这一问题，我国现在发展生物质能源的原则是鼓励发展非粮作物，不与民争粮，不与民争地。利用荒地、山坡、山地发展一些小桐子之类的植物作为油料，或将甜高粱、藻类、地沟油、秸秆等用作原料。
　　另外，生物质能源还面临规模化的问题。通过科学研究，科研工作者发现了很多可用作生物质能源的农作物或植物，但都没有办法达到一定的规模。没有规模就很难实现产业化，没有产业化，无论从企业还是消费者来看，都缺乏转化为现实生产力的基础。
　　在谈到发展生物能源所面对的种种困难的同时，赵刚仍然肯定了发展生物能源的必要性。“我国一定要发展生物能源，要鼓励发展生物能源。”赵刚说，多能互补是我国的能源战略，既包括石油、煤炭等传统能源，也包括清洁能源（核电）和各种可再生能源（太阳能、风能、水能、地热、潮汐能等）。我们现在还很难预测什么是继石油之后的下一种主导能源，因此各种方式都应该鼓励，加大投入，推动发展。
　　此外，他还特别指出了生物能源的一些优势。从实用性来看，现阶段很多消费品只能用液体燃料，因此，作为交通运输工具使用的替代能源，生物质能源最为合适。其原因是生物质能源可直接做成液体燃料，与煤炭等其他能源相比，方法简单、成本低、污染小。在环保方面，生物质能源可达到很好的减排二氧化碳的效果。植物本身就具备吸收二氧化碳、呼出氧气的能力；生物能源的整个加工过程也比较“绿色”，排放的二氧化碳、二氧化硫相对较少；同时燃料制作废渣还可用作肥料，继续还田，循环利用。
　　培育能源结构调整的支撑力量
　　□陈作涛
　　生物质能源产业化和规模化是将生物质资源转化为能源的关键，也是解决今后日益严峻的能源问题的重要途径。在当前我国能源对经济发展约束力日益突出的情况下，只有实现生物质能产业化，才能通过多能互补，保障社会经济的可持续发展。
　　在生物质能产业化过程中，应当依托地区资源优势，以市场为导向，培育生物质能龙头产业，带动同类产业的快速发展，不断完善区域能源供给结构。河南是我国农业大省，在全国范围内具有利用农业秸秆发电的区域比较优势。以漯河生物质电厂为例，厂址附近50公里范围内，当地小麦、玉米等农业秸秆年产量可达144万吨，小麦秸秆除部分得到造纸等利用外，大部分被废弃或焚烧（农业秸秆焚烧不仅造成环境污染，而且影响到航空飞行及交通运输，每年当地政府需要花大量财力人力来禁止焚烧）。生物质电厂投产后，每年可消化当地黄秸秆35万吨，年发电2亿度，供热40万吨，实现利税2000多万元，实实在在地为当地农民年增收8000多万元，因而成为当地一项重要的惠农工程。
　　需要指出的是，相对于农业秸秆发电，用秸秆造纸或者做家具板材，涉及的工序较多，而且还需要考虑市场的销售，能够处理的秸秆量也收到市场制约。而农业秸秆发电则是在当前生物质能开发中产业链最短、见效最快、受益面最多的一种利用方式。因此，包括天壕节能科技有限公司在内的多家企业已陆续在河南省建成多个生物质电厂。
　　目前，生物质发电还需解决秸秆锅炉的选型和设备制造、燃料热值分析和上料系统、发电系统配合和效率等问题，此外秸秆收购也是经营的难点。在生物质发电技术和关键设备等方面，国内虽然已经能够初步满足生产实际的需要，但还没有掌握产业发展的核心技术，锅炉等大型设备有的还需要从国外购进。
　　为了鼓励生物质发电，国家发改委制定了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，给予生物质发电每度电补贴0.25元的优惠政策。这不仅保证了企业可以获得较好的经济效益，也有力地促进了当地农业秸秆的充分利用。
　　2007年年初，国务院批转发改委、能源办《关于加快关停小火电机组的若干意见》，各地区相应调整电力供应结构。如果利用小火电改建生物质发电，既可以发挥当地农业秸秆的资源优势，还可以充分利用现有的发电设备，盘活国有资产，实现国有资本的保值和增值，同时解决关停并转企业职工安置和再就业的问题，从而实现政府、企业、职工、农民、环境等多方面的共赢。（作者系中国节能（香港）有限公司董事长）
　　发展生物燃料须调整相关政策
　　□黄军英
　　美国农业与贸易政策研究所最近发表一份研究报告，探讨了发展生物燃料对生物多样性的影响。报告认为，生物燃料的原料生产对生物多样性的影响并不是生物燃料本身所固有的，更多的是农业生产系统和政策的缺陷所致。报告建议从以下四个方面进行政策调整。
　　1.保护自然生态系统和天然土地
　　生物燃料原料生产给生物多样性带来的一个最严峻的挑战就是，它扩大了农业对原生植被的影响。在马来西亚、印尼和巴西，土地保**执行不严促进了农业产业化的推广。
　　在美国，由于商品价格较高，促使一些农民将环保休耕计划的土地用来进行生物燃料生产。因此，应加强土地使用政策的实施力度，对环保休耕计划给与适当的资助，以便对这些土地加以保护。
　　2.在生物燃料生产中始终重视可持续发展
　　生物燃料原料生产可以使农作物系统多样化，使农业用地产生更大的环境效益。但要使生物燃料发展真正取得成功，应确保在生物燃料生产中始终重视可持续发展。为此，相关政策应鼓励生物燃料原料生产的可持续性，其中可能包括采取经济激励措施，以满足可持续标准；在采购时优先选择可持续生物燃料，并加大对有利于环境的生物燃料原料的研究和投入，以加速向下一代生物燃料的转变。
　　3.缓解因农产品价格大幅调整而引起的环境损害
　　玉米是美国生物燃料原料产业的基础，其低廉的价格是其它作物不能比拟的。为了充分利用廉价的玉米，私营部门、联邦和州政府投入了数十亿资金。现在，尽管玉米的价格上涨了很多，但生物燃料产业仍然要依赖玉米。囿于对其它有益于环境的生物原料研究的不足，因此要稳定农产品市场价格，改进供应管理系统，防止生物燃料生产对环境造成损害。
　　4.重新设计农业和能源产业
　　由于生物燃料可以利用多种作物原料来生产，生物燃料非常适合在当地生产，从而可以降低运输带来的环境成本，并使当地社区可以得益于生物燃料原料的可持续生产以及与之相伴随的经济发展。但是，目前在美国建设的大多是大型生产设施，生产能力相当大，由此而引发的水供应、空气和水污染以及单作玉米种植等引起了人们的担忧，因此应当重新设计农业和能源产业。
　　生物燃料产业提供了一次重新调整能源和农业政策的机遇。政策的定位应重视生物燃料的当地生产和当地利用。有了这些政策重点，生物燃料产业就可以保护自然生态系统，并促进农作物系统和土地利用的多样化。要使生物燃料的发展能够保护和加强全球生物多样性，制定更加明智的政策至关重要。
　　（作者系中国科学技术信息研究所副研究员）
　　开发人类最友好的动力之源
　　□丁建章
　　钻木取火是我们人类有效利用生物质获得能源的智慧举措。当自然界燃起第一团火焰，而使人类的饮食发生根本改变时，它的能源即来自燃烧大自然的生物质。生物质能源使人类从生食到熟食，大大促进了人类大脑智能的发展，即人类从原始人向现代人走出了重要的，且有历史意义的第一步。
　　刀耕火薪毕竟不是人类所追求的最终目标，人类不断寻找和开发新能源。第一次工业革命，化石能源成为驱动各种机械装备的主要能源。这种能源是生物质经千万世纪转化而成。随着时间的流逝，化石能源渐渐枯竭。寻找新能源特别是可再生能源，关系到人类的生存与发展。但是，由于化石能源便于使用给人类带来的惰性及开发新能源所面临的暂时困难和矛盾，使生物质能源开发备受争议。生物质能源到底怎么了！？
　　新能源或者称之为可再生能源的存在形态，有风能、太阳能、生物质能等等七大类别。但其中哪一种能源是可以由人类自主控制的呢？除了生物质能源完全可以由人类来掌控外，其他几种能源都需靠天“恩赐”，看天“脸色”行事。只要处理好与粮、与地、与环境的关系，采用优质高效的物种，生物质能不仅能够解决能源问题，改善人类赖以生存的环境条件，同时还可为广大农民在工业化领域中占有重要的一席之地。
　　这根本解决了人类的食物之本，人类的动力之源，人类的出行之便，人类上天入地之需。
　　再过若干年，我们可能找到了风能、太阳能及其他可再生能源的最佳工业化道路，但是它还是需消耗其他材料：钢铁、电缆、塑料、电机、稀有材料，并将带来更大的需求与开发热潮，不可避免地带来新一轮的不平衡。同时风能、太阳能的动力，在使用上受到地理条件、环境因素、适用范围、不便移动等的制约，而生物质能燃料则具有很强的适用性和灵活性。
　　当前，中国经济结构仍是以制造业为主，经济发展模式以高能源消耗为主导，能源是事关社会发展的根本性问题之一。我们没有时间继续坐而论道，而不去实质的改变，我们更没有时间再为各种技术纷争，而分散我们的精力。阻碍清洁高效的能源技术得到广泛应用的不是技术的问题，而是技术路线决策与如何实施的问题。
　　化石能源代表过去，生物燃料代表未来。发展生物燃料，也是提高农业生产率的“机遇”，只要我们齐心协力，一定能开创新能源的一片广阔天地。