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      河南省生物質能源林發展優勢及對策

      媒體:論文網  作者:論文網 2014/12/14 21:25:42

      能源是全人類生產和生活必需的基本物質保障,是國家經濟社會發展的重要基礎,也是世界各國戰略安全的重要組成部分。地球上目前能源的供給主要依賴煤炭、石油和天然氣等不可再生的化石能源?;茉吹馁Y源有限性和開發利用過程中給環境帶來的污染等眾多問題嚴重制約了全球經濟的可持續發展。就我國而言,2003年我國已成為世界第二大能源消費國,2004年我國石油進口急劇上升至1.2億t,2005年我國原油進口量達1.3億t,費用超過300億美元,石油對外依存度高達42.9%[1]。通過種植或開發高能植物,并對這些植物進行加工轉換而生產出電力、可燃氣或液體燃料等生物能源,是我國未來新能源開發和利用的方向。 

      生物能源既是可再生能源又是綠色能源,生物質能產業的發展與能源植物的開發利用緊密相關[2-3]。我國人口眾多、總耕地面積僅1.2億hm2的現狀,使得生物質能源不可能依靠占用耕地生產來解決原料問題。中國工程院院士王濤指出:我國生物質液體燃料的前途在林業,如何充分利用森林能源,是解決我國生物質能源產業發展瓶頸的關鍵問題[4-5]。林業生物質能源作為國家替代能源發展戰略的重要組成部分,資源潛力大,不與人爭糧,不與糧爭地,在實現產業與生態共贏的同時,可有效增加農民收入,減少溫室氣體排放。我國有逾4 000萬hm2的宜林荒山、荒地可用于培育能源林,有近1億hm2的鹽堿地、沙地以及礦山、油田復墾地等可用于發展能源林。隨著國際社會對溫室氣體減排聯合行動《京都議定書》的實施,大力開發生物質資源,對于改善我國能源結構、提高可再生清潔能源在能源消費總量的比例具有十分重要的意義。 
      1河南省發展生物質能源林的優勢 
      1.1符合國家的政策導向 
      林業作為我國生物能源發展戰略中的重要行業,又將迎來新的發展機遇。按照國家林業局編制的《全國能源林建設規劃》,“十一五”期間,我國要建設能源林示范基地逾66.67萬hm2;到2020年,能源林面積達到1 333.33萬hm2,可以提供逾600萬t生物柴油,滿足逾1 100萬kW裝機容量發電廠的燃料需求。近期,國家林業局又部署開展《全國林業生物質能源發展規劃(2011—2020年)》的編制工作,以充分發揮林業在調整能源消費結構、保護生態環境、推行節能減排中的積極作用。河南省把能源林的發展作為“十二五”林業工作的重要內容,完全符合國家的政策導向。 
      1.2林業生物質能源樹種資源豐富 
      木質能源是燃性最強的固體燃料之一,其熱值比其他生物質能高,據中國科學院能源研究所測定,木材熱值為18 418 kJ/kg,秸稈熱值為15 488 kJ/kg,牛糞熱值為15 070 kJ/kg[6]。按木質能源林生產要求,理想的木質能源樹種應具有生存能力強、生長快、生物量高、萌芽更新能力強、可短輪伐作業、單位體積熱值高、燃燒時無味無毒、易干燥、易燃燒等特性[7-8]。據報道,我國有70多種熱值較高的木質能源樹種。河南省主要木質能源樹種有柳樹、楊樹、刺槐、櫟類、榿木、竹類、馬尾松、紫穗槐等喬木或灌木樹種,這些樹種大部分栽培技術比較成熟,大多是河南省主要造林樹種,有一定的種植規模。河南省主要的油料能源樹種有油茶、油桐、烏桕、黃連木、核桃等,重點分布于豫西伏牛山區及豫南大別山區,資源比較豐富。 
      1.3林業生物質能源林發展空間廣闊 
      河南省生物質能源林的發展主要方向:一是對現有林進行科學培育;二是利用無林地或疏林地重新造林。通過對現有林的培育,可為能源林的發展提供廣闊空間。河南省現有林地中,用材林面積87.73萬hm2,經濟林面積70.80萬hm2,竹林面積1.78萬hm2,薪炭林面積5.97萬hm2。其中竹林和薪炭林都是很好的能源林,只需開展技術性培育就能達到很好的效果;經濟林在改造過程中可以兼顧發展油料能源林;用材林間伐過程中可兼顧發展木質能源林。河南省大面積的無林地和疏林地為能源林發展提供了可能。根據河南省林業廳2005年發布的森林資源現狀信息,當時全省無林地面積78.54萬hm2,占林業用地面積的17.21%,其中宜林荒山荒地面積72.25萬hm2、采伐跡地面積3.55萬hm2、火燒跡地面積0.32萬hm2、宜林沙荒地面積2.42萬hm2;疏林地面積9.03萬hm2,占林業用地面積1.98%。近年來,通過造林綠化和實施林業生態工程,無林地和疏林地面積雖有所減少,但還有很大的可利用空間。 
      1.4林業生物質能源林培育基礎較好 
      河南省生物質能源林發展不僅有較好的人工培育基礎,而且有較厚實的科研基礎。油料能源林方面,科研部門開展油茶、油桐、核桃的豐產栽培技術研究較早,成果較多,人工栽培歷史較長。據初步調查,河南省現有油茶面積約1.7萬hm2,純林比重較小,集約化程度較高;混交林比重較大,多為粗放經營。油桐在大別山區多與茶葉混交栽培,集約化程度較高。核桃是豫西山區的主要油料干果樹種,林業部門開展研究早,山區生產基礎好。烏桕在20世紀80—90年代開展過資源清查和豐產栽培技術研究,人工林較多,但因加工等環節沒有跟上,現在純林較少,丘陵山區散生分布較多。黃連木主要為散生狀態,也有小片集中分布,品種有待查清。木質能源林方面,柳樹、楊樹、刺槐、櫟類(如麻櫟、板栗、栓皮櫟、青岡等)、榿木、竹類(毛竹、桂竹、淡竹、剛竹、哺雞竹等)、紫穗槐、馬尾松等重點樹種在河南省都有研究和栽培基礎。特別是楊樹、刺槐、竹子均有大面積栽培,紫穗槐廣泛用于水土保持灌木林建設,櫟類是河南省丘陵山區重點造林樹種。此外,20世紀80年代,全省林業部門還開展了大規模的樹木引種工作,還參加了全國薪炭林科技攻關項目,在丘陵山區建立了多個薪炭林試驗點,在優良樹種選育、栽培技術、綜合效益、開發利用等方面取得了一些成果,為進一步開展能源林研究奠定了良好基礎。 
      2存在的問題 
      雖然發展生物質能源林前景好,河南省各地發展的熱情也很高,但制約能源林發展的一些問題也不容忽視,歸納起來主要有以下3個方面。 
      2.1資源不清,缺乏生物質能源林中長期發展規劃 
      截至目前,河南省還沒有開展專門的能源林資源清查工作,現有的數據主要來源于全省森林資源清查結果,在資源分類和調查方法上都不全面,不能準確反映能源林樹種資源分布區域、現有面積或數量、現有林分或林分生長情況以及可用于培育能源林的荒山荒地面積等真實情況。 
      2.2優質能源樹種的選育和高效培育工作滯后 
      目前,河南省生物能源樹種不少,但優良品種不多。就油料能源林而言,在全國油茶產區中,唯獨河南省沒有自己的優良品種。烏桕、油桐雖開展過種質資源調查,但沒有進行系統的良種選育,也沒有通過審定或認定的良種。黃連木資源尚不清楚。就木質能源林來說,近年來,對楊樹、刺槐的良種選育及豐產栽培研究成果較多;20世紀80年代開展過馬尾松薪炭林研究??傊?,河南省優質生物質能源樹種選育和高效培育工作滯后,不能滿足產業發展的需要。 
      2.3現有生物質能源林利用率低 
      油料能源林大多采用傳統土法進行生產,加工剩余物基本廢棄不用。木質能源林大多采用直接燃燒,熱能利用率低。 
      3對策 
      3.1依據國家政策及河南省實際,制定生物質能源林中長期發展規劃 
      把生物質能源林的發展納入林業“十二五”規劃及生態省建設規劃。先要摸清家底,實事求是,做好基礎工作,立足長遠發展。制定目標要切實可行,不與別的省份攀比,不盲目跟風。各項目標要落實到田間地頭、科研院所,不能以規劃落實規劃。 

      ? 3.2以鄉土生物質能源樹種為基礎,加強良種選育、豐產培育及加工利用技術研究 
      產業要發展,資源是基礎,良種是關鍵。由于林木生物質能源是新興行業,應持審慎發展的態度。在沒有掌握培育技術的情況下,不宜大量無序發展。近年來,河南省林業部門相繼開展了麻瘋樹、光皮樹、文冠果等能源樹種的引種試驗研究,但效果均不理想。按照我國能源林發展區域規劃,河南省重點發展的樹種是黃連木。據調查,黃連木大部分是雌雄異株,由于雄花和雌花花期不一致,因此產量不穩定,病蟲害也較嚴重。因此,加強黃連木良種選育及豐產培育技術研究是當前的首要工作。應積極與相關省份的研究部門開展合作,盡快解決區域性的技術問題,指導生產,提高效益。 
      3.3培植引進龍頭企業,以需求帶動投資,以投資促進生產 
      企業生產需要有穩定的原料基地作保障,從現行的林業企業發展模式看,許多企業在投產之前,都會在項目投資區建設一定規模的原料林,進而帶動當地群眾的造林積極性。因此,市場需求的引領往往比政府的政策引導更有效。 

      3.4大力培育生物質能源林,注意多林種統籌協調發展 
      河南省過去發展林地主要用作生態林、用材林、防護林,形成了配套的經營管理技術,單一的能源林較少,因此現在單純地提倡能源林是行不通的。林地主要的任務還是保護生態,經營林地主要是為了發揮其多功能、多效益,這意味著能源林的栽培技術也不相同,而且能源林不能是純林,必須是混交林。除保護生態外,能源林不僅能夠提供人們所需要的生物質燃料原材料,還具有生產肥料等功能。要防止因發展能源林而出現生態不穩定的問題[2]。因此,營造生物質能源林時不要大面積營造,要盡量保持植林區域原有的生態系統,因地制宜,統籌發展。 

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