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通过对中国各地农作物机械收获和人工收获的留茬高度进行调查,考虑到收集过程中的损耗,估算2009年全国农作物秸秆可收集资源量约为6.87亿t,占理论资源量的83.8%。其中,秸秆作为肥料的使用量约为1.02亿t(不含根茬还田,根茬还田量约1.33亿t),占可收集资源量的14.78%;作为饲料的使用量约为2.11亿t,占30.69%;作为燃料的使用量(含秸秆新型能源化利用)约为1.29亿t,占18.72%;作为种植食用菌基料量约为1500万t,占2.14%;作为造纸等工业原料量约为1600万t,占2.37%;废弃及焚烧约为2.15亿t,占31.31%。
秸秆资源作为生物质产业原料高值化利用的潜力非常大。秸秆资源的浪费,实质上是耕地、水资源、劳动力、化肥和农药等农业投入品的浪费。秸秆资源多层次转化为高效生物质能源、生物基化学品具有非常重要的现实意义。
1.2产业前景
太阳能是地球上几乎一切能量的源泉,生物质是太阳能循环转化的载体,现代工业发展的能源基础——煤炭、石油、天然气就是古代生物质埋藏在地下,经微生物和地质化学的共同作用演变而来。人类使用能源的趋势为生物质—煤—石油—煤—生物质,人类通过改变利用方式来提高能源的利用效率。生物质转化为生物能源替代煤、石油和天然气等化石能源符合CO2+阳光—农作物—生物质能源—CO2的C平衡(图2),形成一个理论上的CO2净排放为零的物质循环。如果完全用生物质替代化石能源,生物质能源如生物乙醇在生产、运输过程中的CO2排放量,等同于化石能源在开采、运输过程中的CO2排放量,但是替代能源可以通过能源利用方式和利用效率的改善,减少CO2排放量。此外,生物燃料在加工过程中最大限度地去除了N、S等杂质,是更加绿色的能源,因此使用生物质能源替代化石能源,符合低碳经济减少CO2排放的要求,可以大大减少大气中其他污染物的浓度,对环境保护具有重要意义。
《BP世界能源统计报告2011》称,到2010年底,按世界石油、天然气和煤炭的探明储量及生产量,三者可分别供开采46.2年、58.6年和118年。中国是个化石能源资源匮乏,特别是石油和天然气资源极贫的国家。由于中国经济的快速发展,能源消费激增,2010年的能源消费量占全球能源消费总量的20.3%,超过美国成为世界最大能源消费国,其中煤炭消费量占全球消费总量的48.3%[5]。尽管新型能源增长很快,但煤炭依然是中国的主要能源,这在短期内很难改变,造成中国的SO2和CO2排放量分居全球第一和第二位,寻找环境友好型的清洁能源逐步替代石油和煤炭,以满足人类对液体能源的大量需求,是一个不可逆转的方向。人类不是因为石头用完了才结束石器时代,石油时代的结束,也将早在石油用完之前,当人们找到更廉价的替代能源时,自然也就会告别石油时代。同时我们也不能等到石油用完了再开发新的可用能源。随着中国倡导发展绿色经济和低碳经济,碳权交易、税费优惠、上网电价等政策环境不断完善,为生物质产业的发展创造了良好的宏观环境。所以,生物质产业的前途是光明的。
2生物质产业面临的困境
在看到生物质产业的美好前景与效益的同时,也不能忽视相应存在的依然严峻的困难。与其他新兴产业一样,生物质产业的发展也受到资金、政策、技术等各方面的制约。
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