当前中国生物质能源发展的若干战略思考

 国际能源署《2018可再生能源年度报告》首次指称生物能源是“被忽视的巨人”,预测在未来5年内,以供热/暖和车用生物燃料为主的生物能源将引领全球范围可再生能源的发展。结合中国生物质能源近年发展实践,对生物质能源的再定位、发展生物天然气的战略意义、开发生物质“二代原料”、以多联产提高竞争力,以及建设国家生物质油气田等战略提出思考。     

抓住机遇,大力发展我国的生物质产业

一万多年前，人类开始驯养野生动植物，发端了从事生物质生产的农业，开创了五千年辉煌的农业文明。“民以食为天”，植物是人类生存繁衍所需能量和营养以至燃料的根本来源，生物质生产是最古老和全面意义上的“能源产业”。     

谈发展生物质产业中的几个问题

2005年初,我在《科技日报》上发表了“发展生物质产业”一文[1],至今已半年有余,这方面的情况目前又有了许多变化,如:国际原油价格由每桶40多美元飚升到60多美元,美国总统签署了“美国能源法案”,我国能源形势愈趋严峻,以及生物质产业开始在我国引起更多的社会关注等等。本文拟     

中国生物质原料资源

对我国的有机废弃物（包括作物秸秆、林业剩余物、畜禽粪便、林业采伐及加工剩余物、育林剩余物、工业有机废弃物和城市有机垃圾）及可用于生物质原料植物生产的边际性土地（包括宜垦和宜林的荒地、现有的能源林地与农地）的相关资料进行了系统收集、整理与分析,分别提出了它们的资源量及可经济收集量。按2007年生物质产出现状与潜力,中国生物质资源的年产能为9.32亿tce,其中有机废弃物和边际性土地分别占41.1 %和58.9 %;预测2030年生物质原料资源的年产能为11.71亿tce,其中有机废弃物与边际性土地分别占48.3 %和51.7 %。     

现代农业

农业有万年以上的历史,每一次技术和劳动工具上的突破,都分使农业生产力水平提升到一个新的台阶。原始农业始于野生动物的驯化和石质农具的使用;金属农具和精耕细作技术开创了五千年辉煌的古代农业或传统农业文明;而近代生物学和农业化学的理论突破,以及育种、化肥、农药、农业机械和电力的出现又将古代农业推进到了近代农业时期。近代农业使20世纪的农业生产力获得了历史上从未有过的高速发展,但是,它带来的化学物质污染、资源破坏以及高能源消耗严重困扰着当今社会。20世纪后期,可持续发展的时代理念和以生物技术和信息技术为主体的新的农业科技革命又揭开了农业发展历程的新的一页,现代农业时代出现了。现代农业虽是初见端倪,但巳展示其鲜明特征和绚丽前景。现代农业是以生物技术和信息技术为先导的,现代技术高度密集的科技型产业;是面向全球经济和农工贸一体化经营的现代企业;是正在拓展中的多元化和综合性的新型产业;是资源节约和可持续发展的绿色产业。     

开拓中的蹊径:生物性节水

理性的呼唤黄河和印度河、尼罗河和底格里斯河孕育了人类文明,而当今淡水资源的匮乏正威胁着人类社会的发展。面对新世纪和未来,有识之士对全球性淡水资源的状况充满忧患。联合国水问题大会提出：“石油危机之后的下一个危机便是水”（１９９７）,另一份报告还说：“３０年后,全世界２／３的人口将面临供水紧张”。世界银行副行长萨拉杰丁甚至认为：下个世纪,如爆发战争,其起因将是水,而不是石油。该行持续增长委员会呼吁：“如不及时采取行动,一场空前的水危机将会在全球范围内爆发”（１９９６）。我国人均淡水资源占有量只有世界…     

植物对土壤水分条件的适应性反应研究进展

植物对土壤水分条件的适应性反应既有微观层次上的生理和生化反应,也有器官、单株水平上的形态响应.水分条件对植物生理生化过程的影响,最终将通过其形态的变化直观地表现出来.由于植物对水分条件变化的反应是长时效、非线性的,它的实现过程具有整体复杂性.所以,综合性整体研究应成为今后节水农业研究的重要方向.     

农林碳中和工程

 作为第一产业的农林业是唯一的碳汇产业,具有碳减排与碳吸存双重功能,在实现国家碳中和目标中处于重要位置。农林碳中和工程是指在农田、森林和不宜农林但能生长抗逆性强的能源灌草的待开发边际性土地等3片土地上,通过科学的管理与经营,以大幅度增加碳减排与碳吸存力度的综合性工程。面积分别是1.35亿hm²、1.86亿hm²和1.44亿hm²的3片农林碳中和场具有年增汇37.4亿t二氧化碳,年增12.1亿t标煤生物质能的潜力。农林碳中和工程是集保护环境、能源换代、做强农业-乡村振兴-惠及农民于一役的国家工程,乃国之重器。     

中国能源困境与转型

中国石油和天然气资源贫乏，进口依存度超过50 %，煤炭的储产比也降到了50以下。中国能源消费结构中煤炭占到七成，CO2排放超过美国。能源转型是当今世界，也是中国发展的大趋势。能源转型的方向是清洁能源，发展清洁能源的重点是可再生能源。中国清洁能源资源具有替代现能源消费总量七成以上的潜力；可再生能源中的小水电、风能和生物质能的可经济利用资源量分别是0.63亿吨，1.23亿吨和10.47亿吨（标煤）。中国生物质原料资源最丰富，而且可以立竿见影地增加农民收入，促进农村经济发展，是发展可再生能源和能源转型的战略重点。     

我国农业信息化发展战略

信息技术的发展。日新月异。信息技术用于农业,才是近二三十年的事。一面是信息技术不断地展示其魅力和影响,使古老的农业得到新的雨露滋润;一面是农业按其自身特点,形成自己的技术体系,不断应用和丰富着信息技术。农业是以土、肥、水、光、温、气等自然要素为基本生产资料,从事生命物质生产的产业;是个变量因素很多,时空变异很大的复杂系统;而农业从业者则是信息需求很强而接受力又很弱的群体。这些特点都使农业有别于其他行业,形成了具有自身鲜明特性的农业信息技术体系。它是随着一项项具体信息技术的引入而逐渐形成的,时间还不长,所以在…