林业生物质能源资源评价和开发利用
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林木生物质能源资源供给能力评价及影响因素分析林木生物质能源是一种绿色、可再生的能源资源,具有广泛的应用前景。
随着全球能源问题的日益突出,林木生物质能源的开发和利用受到越来越多的关注。
林木生物质能源资源的供给能力并不是无限的,其开发和利用仍面临着许多挑战和限制。
评价林木生物质能源资源的供给能力,分析其影响因素,对于未来可持续发展林木生物质能源具有重要意义。
林木生物质能源资源供给能力评价主要包括两个方面的内容:一方面是现有林木生物质能源资源的规模和分布情况,另一方面是未来潜在的资源供给能力。
1. 现有林木生物质能源资源的规模和分布情况现有林木生物质能源资源主要包括森林木材、林下生物质以及林间生物质等。
根据国家林木统计数据显示,我国森林资源总蓄积量达到了约1.8万亿立方米,年封砍材蓄积量达到了1.39亿立方米。
而且,中国的林下生物质和林间生物质资源也非常丰富,尤其是在一些森林丰富的地区,这为林木生物质能源的开发提供了丰富的原料资源。
2. 未来潜在的资源供给能力未来潜在的林木生物质能源资源供给能力受多种因素的影响。
一方面是受到林木资源的更新速度和再生能力的影响,另一方面还受到政策法规、技术水平、市场需求等多方面因素的影响。
未来潜在的资源供给能力需要进行更加详细的研究和评价。
林木生物质能源资源供给能力受多种因素的影响,主要包括以下几个方面:1. 林木资源的再生能力2. 政策法规的支持政策法规的支持是推动生物质能源开发的重要保障。
只有政府出台了相应的政策法规,才能够推动生物质能源产业的发展,提高林木生物质能源资源的供给能力。
政策法规的支持对于林木生物质能源资源供给能力的发展具有重要意义。
3. 技术水平的提升技术水平的提升是推动林木生物质能源资源供给能力的重要因素。
随着科技的不断发展,相关的生物质能源开发技术也在不断提升,这将有助于提高林木生物质能源资源的开发利用效率,增加资源供给能力。
4. 市场需求的扩大5. 生态环境的保护生态环境的保护是林木生物质能源资源供给能力的重要保障。
生物质能源开发的环境影响评价随着世界能源需求的不断增长和环保意识的不断加强,生物质能源作为一种绿色、可再生的新能源逐渐受到重视。
生物质能源的开发不仅可以降低二氧化碳等温室气体的排放,还可以促进农业和林业的发展,增加就业岗位,但同时也带来了一定的环境影响。
因此,在开发生物质能源的过程中,需要对环境影响进行评价,在减少环境影响的同时,实现生物质能源的可持续发展。
I. 生物质能源的开发现状及优势生物质能源是指利用生物质作为原料,通过化学或物理转化过程将其转化为能源的一种可再生能源。
生物质包括植物、动物和微生物等,可以是木材、农作物秸秆、家畜粪便等。
与传统石化能源相比,生物质能源具有如下优势:1. 可再生性强。
生物质能源是可再生能源的一种,可以通过种植、养殖等方式来进行大规模生产,与化石能源相比是无限的。
2. 绿色环保。
生物质能源的燃烧过程不会产生二氧化碳等有害气体,具有较低的碳排放量,是一种绿色环保的能源。
3. 增加农林产业的附加值。
生物质能源的生产需要大量的农作物秸秆、家畜粪便等农副产品,可以促进农业和林业的发展,增加农林产业的附加值。
4. 增加就业岗位。
生物质能源的生产需要一定的劳动力,可以增加就业岗位,改善当地就业环境。
II. 生物质能源开发过程中的环境影响生物质能源的越来越受到重视,但与此同时,生物质能源的生产也会带来一定的环境影响。
主要包括以下几个方面:1. 生物质收集和加工过程中的能源消耗。
生物质收集和加工需要大量的能源,这些能源来自于传统的石化能源,会产生一定的温室气体排放,对环境造成一定的负担。
2. 生物质产生的灰尘和噪音。
生物质生产过程会产生较多的粉尘和噪音,给周围居民带来一定的影响。
3. 生物质生产过程带来的土地改变。
大规模的生物质生产需要占用大量的土地资源,可能会造成农业和林业资源的减少,对生态环境造成一定的影响。
4. 水污染问题。
生物质能源产生的废水中可能含有一定的重金属和有机物,如果处理不当就会对当地水源造成污染。
我国生物质原料资源及能源潜力评估随着全球能源供应持续紧张和环境污染问题日益突出,生物质能源作为一种可再生、清洁、低碳的能源替代品,备受关注。
生物质资源多样化且分布广泛,具有巨大的潜力。
因此,评估我国生物质原料资源及能源潜力是迫切需要的。
首先,看待我国生物质原料资源的潜力,需要明确生物质的范围和来源。
生物质包括废弃物、能源作物、林业余材、农作物秸秆和生活垃圾等。
这些生物质原料遍布我国各个地区,供应量巨大,但其可利用程度与经济价值有差异。
目前,我国生物质原料资源主要来自农作物秸秆、林业和能源作物。
农作物秸秆年产量高达15亿吨,是我国最丰富的生物质资源之一。
林业余材作为我国大面积森林的副产品,可以提供大量的木质纤维资源。
能源作物如油菜、甜菜等可以提供生物柴油和生物乙醇等生物燃料原料,具有巨大的发展潜力。
其次,评估我国生物质原料资源需要考虑资源供需平衡和可持续利用。
生物质能源的开发利用涉及到资源的有效配置与可持续发展。
当前,我国生物质能源开发利用程度相对较低,绝大多数秸秆和废弃物被浪费或者不当处理。
对于农作物秸秆,由于采取的简易不利处理方式,造成大量粗放燃烧和浪费,带来环境污染和资源浪费。
要充分利用这些资源,需要加强技术研发、资源管理与利用政策的合理制定。
通过采用高效的能源利用技术和资源综合利用的方式,提高生物质资源的利用效率,实现资源的可持续开发利用。
此外,应充分评估生物质能源对环境的影响。
虽然生物质能源是一种可再生的能源形式,但其生产与利用过程也会带来环境影响。
例如,生物质能源的生产与储存过程中会产生气味、噪音和粉尘污染等。
同时,要注意生物质能源的可持续性,避免生物质需求和资源保护之间的冲突。
生物质能源的利用需与农作物种植、林业和环境保护等产业相协调,避免对农业和森林资源的竞争。
为此,需要建立健全的政策体系和管理机制,促进生物质能源的可持续发展。
综上所述,是一项重要的研究工作。
优质和高效的生物质能源将为我国的可持续发展和能源安全做出巨大贡献。
·113·引言2007年,我国能源消费总量为26.56×108t 标煤,石油对外依存度达49%[1]。
能源供需的相对紧张已成为制约我国经济社会可持续发展的重要瓶颈之一。
开发生物质资源,形成新的能源产业,是解决我国能源问题的一条重要途径。
生物质资源收稿日期:2009-08-28。
基金项目:山东省软科学基金(2008RKA319);环保公益性行业科研专项(200809087)。
作者简介:侯坚(1985-),女,湖南永州人,硕士研究生,研究方向为生物质能源资源化利用。
通讯作者:张培栋(1977-),男,甘肃华池人,副研究员,博士,研究方向:生态工程。
E-mail :eeesc@中国林业生物质能源资源开发利用现状与发展建议侯坚1,2,张培栋1,张宝茸2,袁宪正1(1.中国科学院青岛生物能源与过程研究所,山东青岛266071;2.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州730000)摘要:开发利用林业生物质能源资源是解决我国生物质能源发展原料瓶颈问题的重要途径之一。
文章在全面分析了我国林业生物质能源资源现状的基础上,对其开发利用的可行性及障碍进行了探讨。
认为我国开发利用林业生物质资源具备土地资源丰富、林业能源植物培育技术发展成熟、转化利用工艺与设备研发取得一定突破以及政策环境良好等条件。
现阶段我国林业生物质资源开发利用面临的障碍有:收集、运输较困难,能源林经营粗放,林业能源资源开发融资渠道单一,产业扶持政策有待完善等。
针对以上问题,提出了进一步开发利用林业生物能源资源的相关建议:重视林业能源资源的规模化培育、加强科技支撑和培育管理,加大财税与金融扶持以及政策配套的机制建设,鼓励企业积极参与并通过利用CDM 机制吸引国际资金和先进技术等。
关键词:林业生物能源资源;现状;开发利用中图分类号:S216.2文献标志码:C文章编号:1671-5292(2009)06-0113-05The development status of Chinese forestry biomass resourceand the suggestionHOU Jian 1,2,ZHANG Pei-dong 1,ZHANG Bao-rong 2,YUAN Xian-zheng 1(1.Qindao Institute of Bioenergy and Bioprocess Technology,Chinese Academy of Sciences,Qingdao 266071,China;2.College of Resources and Environmental Sciences,Lanzhou University,Lanzhou 730000,China )Abstract :Developing forest bioenergy resources is an important approach to solve the shortage of raw materials in bioenergy production.In this paper,on the overall analysis on current situation of forest bioenergy resources in China,the feasibility and handicaps to develop forest bioenergy re -sources were discussed.In China,non-arable land resources are rich,the cultivating technology of forest plant is mature,the transformation technology and equipment are initially prepared and the policies encouraging development of forest bioenergy are abounding.However,at present,collec -tion and transportation of forest bioenergy resources are difficult,management on energy forest is extensive,financing channel is single and industry supporting policies are imperfect.Suggestions to develop forest bioenergy are provided such as attaching importance to scale fostering of forest bioenergy resources,strengthening technology research and management with energy forest,in -crease of financial support and supplementary policies,encouraging companies to participate in and attracting international fund and technologies by implementing CDM.Key words :forest bioenergy resources;current status;utilization and development 可再生能源Renewable Energy Resources第27卷第6期2009年12月Vol.27No.6Dec.2009可再生能源2009,27(6)是发展生物能源的基础,也是目前制约生物质能源发展的主要原因。
林业资源开发与利用作业指导书第1章林业资源概述 (3)1.1 林业资源的概念与分类 (4)1.1.1 按生物学特征分类 (4)1.1.2 按用途分类 (4)1.2 林业资源分布与特点 (4)1.2.1 分布 (4)1.2.2 特点 (4)第2章林业资源调查与评估 (5)2.1 林业资源调查方法与技术 (5)2.1.1 调查方法 (5)2.1.2 调查技术 (5)2.2 林业资源评估指标与体系 (5)2.2.1 评估指标 (5)2.2.2 评估体系 (6)第3章林木种苗繁育与良种选育 (6)3.1 林木种子采集与处理 (6)3.1.1 种源选择 (6)3.1.2 采集时间 (6)3.1.3 采集方法 (6)3.1.4 种子处理 (6)3.2 育苗技术 (6)3.2.1 育苗基质 (6)3.2.2 播种技术 (6)3.2.3 苗期管理 (7)3.2.4 病虫害防治 (7)3.3 良种选育与推广 (7)3.3.1 良种选育 (7)3.3.2 良种鉴定与评价 (7)3.3.3 良种推广 (7)3.3.4 技术培训与指导 (7)第4章森林培育与经营 (7)4.1 森林培育技术 (7)4.1.1 种苗繁育 (7)4.1.2 造林技术 (7)4.1.3 速生丰产林培育技术 (7)4.2 森林经营模式与策略 (7)4.2.1 分类经营 (7)4.2.2 多功能经营 (8)4.2.3 持续经营 (8)4.3 森林抚育与管理 (8)4.3.1 幼林抚育 (8)4.3.3 森林健康管理 (8)4.3.4 森林资源监测与评估 (8)第5章木材采伐与加工 (8)5.1 木材采伐技术 (8)5.1.1 采伐前的调查与规划 (8)5.1.2 采伐方法 (8)5.1.3 采伐工具与设备 (9)5.1.4 采伐后处理 (9)5.2 木材运输与保管 (9)5.2.1 木材运输 (9)5.2.2 木材保管 (9)5.3 木材加工工艺与产品 (9)5.3.1 木材加工工艺 (9)5.3.2 木材产品 (9)5.3.3 质量检验与控制 (9)第6章林业资源保护与生态修复 (9)6.1 林业有害生物防治 (9)6.1.1 防治策略 (9)6.1.2 防治措施 (10)6.2 森林火灾防控 (10)6.2.1 防控策略 (10)6.2.2 防控措施 (10)6.3 生态修复技术与应用 (10)6.3.1 生态修复技术 (10)6.3.2 应用实例 (10)6.3.3 效益评价 (11)第7章林业资源利用与产品开发 (11)7.1 木质林产品开发 (11)7.1.1 木材采伐与处理 (11)7.1.2 木材加工技术 (11)7.1.3 木质家具与装饰材料 (11)7.2 非木质林产品开发 (11)7.2.1 经济林产品开发 (11)7.2.2 森林食品开发 (11)7.2.3 森林旅游与休闲产品开发 (11)7.3 林业生物质能源利用 (12)7.3.1 生物质能源种类与特点 (12)7.3.2 生物质能源转化技术 (12)7.3.3 生物质能源应用与推广 (12)7.3.4 生物质能源产业链构建 (12)第8章林业产业布局与优化 (12)8.1 林业产业链构建 (12)8.1.1 产业链环节划分 (12)8.1.3 产业链协同创新 (12)8.1.4 产业链政策支持 (13)8.2 林业产业布局策略 (13)8.2.1 产业布局原则 (13)8.2.2 产业布局模式 (13)8.2.3 产业布局重点 (13)8.3 产业优化与发展趋势 (13)8.3.1 绿色发展 (13)8.3.2 创新驱动 (14)8.3.3 跨界融合 (14)8.3.4 产业链优化 (14)8.3.5 国际化发展 (14)第9章林业政策与法律法规 (14)9.1 我国林业政策体系 (14)9.1.1 政策背景与目标 (14)9.1.2 政策体系构成 (14)9.2 林业法律法规概述 (14)9.2.1 法律法规体系 (14)9.2.2 主要法律法规内容 (14)9.3 林业执法与监管 (15)9.3.1 执法机构与职责 (15)9.3.2 执法监管措施 (15)9.3.3 林业执法现状与改进 (15)第10章林业可持续发展与展望 (15)10.1 林业可持续发展理念 (15)10.1.1 生态优先 (15)10.1.2 资源节约 (15)10.1.3 环境友好 (15)10.1.4 社会公平 (16)10.1.5 经济效益 (16)10.2 林业可持续发展战略与目标 (16)10.2.1 战略 (16)10.2.2 目标 (16)10.3 林业未来发展展望与挑战应对 (16)10.3.1 气候变化与林业发展 (16)10.3.2 生物多样性保护与林业发展 (17)10.3.3 林业产业升级与转型 (17)10.3.4 林业政策与法律法规 (17)10.3.5 林业科技创新与人才培养 (17)第1章林业资源概述1.1 林业资源的概念与分类林业资源是指在一定时间和空间范围内,森林、林木以及与之相关的生态系统所提供的物质和能源资源的总称。
生物质能源开发利用与环境效益评估随着全球能源问题日益突出,人们对可再生能源的需求和关注程度不断增加。
生物质能源作为一种可再生能源,被广泛研究和应用于各个领域。
生物质能源的开发利用对环境的影响也备受关注。
本文将探讨生物质能源开发利用与环境效益评估的相关问题。
生物质能源的概念和分类生物质能源是指利用生物质(包括动物、植物等有机质)转化成的可再生能源,包括生物质燃料、生物质电、生物质气等。
根据生物质的来源和处理方式,生物质能源可以分为林业生物质能源、农业生物质能源、城市有机废弃物能源等类型。
其中,林业生物质能源包括木材、枝丫、树皮、树枝等;农业生物质能源包括秸秆、谷壳、麻杆、棉杆等;城市有机废弃物能源包括城市生活垃圾、污泥、食品废弃物等。
生物质能源的种类繁多,具有广泛的应用前景。
生物质能源的开发利用生物质能源的开发利用可以通过直接燃烧、发酵或化学转化等方式,将生物质转化成热能、电能、液态燃料等形式的能源。
直接燃烧。
生物质通过直接燃烧的方式可以转化成热能或电能。
直接燃烧的方式简单,但会产生二氧化碳、一氧化碳等废气,对环境和人类健康造成一定的影响。
发酵。
通过微生物的作用,将生物质转化成生物质气和生物质酒精。
发酵生产生物质气和生物质酒精可以有效利用生物质,但需要一定的投资和技术支持。
化学转化。
通过化学反应将生物质转化成液态燃料,如生物柴油、生物汽油等。
化学转化的方式可以生产高品质的液态燃料,但需要较高的成本和技术水平。
生物质能源的开发利用可以有效地利用可再生能源资源,提高能源利用效率,减少能源消耗对环境的负面影响。
但同时,也需要对生物质资源的开发采取合理的管理措施,以避免不良环境影响。
生物质能源开发利用对环境的影响生物质能源的开发利用对环境的影响涉及面较广,主要表现在以下几个方面。
土地资源。
生物质能源的开发利用需要大量的土地资源,可能导致土地资源的过度开发和集聚,加速土地退化和生态乱象。
水资源。
生物质能源的生产需要大量的水资源,可能导致水的过度开发和污染。
生物质能源潜力评估生物质能源是指通过利用植物、动植物废弃物、农林业剩余物等来产生能源的一种可再生能源形式。
由于其不仅具备可再生性和环保性,同时还具有地理广泛分布和能源供给持续性的优势,因此备受关注。
本文将对生物质能源的潜力进行评估,为今后的能源规划和可持续发展提供参考。
一、生物质资源丰富生物质资源广泛存在于我国不同的地理区域和生态环境中。
首先,我国拥有广大的农业资源,大量的农作物秸秆和农田废弃物都可以作为生物质能源的来源。
其次,我国森林资源丰富,林业废弃物如树皮、枝叶等都可以作为生物质能源的原料。
此外,城市生活垃圾中的有机废弃物也可以通过生物质能源的转化利用起到资源再生的作用。
二、生物质能源转化技术成熟在生物质能源的利用方面,我国已经积累了丰富的技术经验。
将生物质通过发酵、气化、液化等方式转化为生物质能源已经成为一种成熟的技术路线。
通过发酵过程,可以将生物质转化为生物气、甲醇等可用于燃料的能源形式;通过气化和液化过程,可以将生物质转化为生物柴油和生物乙醇等多种能源形式。
这些技术的成熟应用为生物质能源的推广和利用提供了基础。
三、生物质能源具备可持续发展的潜力生物质能源具备可持续发展的潜力,主要体现在以下几个方面。
首先,生物质能源的原料源源不断,通过合理的种植和利用方式,可以实现循环再生,从而减少对传统化石能源的依赖。
其次,生物质能源的利用能够降低温室气体排放,减少环境污染和全球气候变化的影响。
此外,由于生物质能源的利用相对成本较低,可以降低能源的价格,提高能源供给的可靠性和稳定性。
四、挑战与应对在生物质能源的开发利用中,仍然存在一些挑战。
首先,生物质资源的有效利用需要完善的收集、储存和运输体系,以确保原料的供给和品质。
其次,生物质转化技术仍然需要进一步改进和优化,以提高能源转化效率和降低产生的废弃物排放。
此外,生物质能源的市场开发和推广也需要政策支持和投资保障。
针对以上挑战,我们应该采取相应的应对措施。
生物质能源的开发利用与环境效益评价随着能源需求的不断增加和传统能源的逐渐枯竭,人们开始关注可再生能源的开发利用。
生物质能源作为一种重要的可再生能源,具有很高的开发潜力和环境效益。
本文将从不同角度探讨生物质能源的开发利用和其对环境的影响进行评价。
一、生物质能源的开发利用1. 定义和特点生物质能源是指从植物、动物和微生物所产生的可再生有机质中提取能量的过程。
其特点包括资源广泛,包括农作物秸秆、木材废料、食物残渣等;二氧化碳排放少,属于低碳能源;可替代化石能源,具有可持续性。
2. 开发利用技术生物质能源的开发利用主要包括生物质燃烧、生物质发酵和生物质转化为液体燃料等技术。
生物质燃烧用于发电和供暖,生物质发酵用于生产生物气体和生物酒精,生物质转化为液体燃料用于交通运输领域。
3. 发展前景随着技术的不断创新和政策的支持,生物质能源的开发利用前景广阔。
生物质能源作为可再生能源的重要组成部分,将在未来发挥更大的作用,并逐步取代传统的化石能源。
二、生物质能源的环境效益评价1. 减少温室气体排放生物质能源的燃烧过程中产生的二氧化碳可以被植物再次吸收,形成一个封闭的循环。
相比于化石能源的燃烧,生物质能源的利用可以减少温室气体的排放,对于缓解全球气候变化具有积极作用。
2. 降低空气污染生物质能源的燃烧过程中产生的污染物含量较低,对大气环境的影响相对较小。
与化石能源相比,生物质能源的利用可以减少细颗粒物、硫氧化物和氮氧化物等有害物质的排放,改善空气质量。
3. 促进生态保护和可持续发展生物质能源的开发利用需要大量的植物和农作物秸秆等有机资源,这促使人们对森林资源和农田生态系统的保护更加重视。
通过推动生物质能源的发展,可以促进生物多样性保护和可持续农业的发展。
4. 促进农村经济发展生物质能源的开发利用为农村地区带来了新的经济增长点。
农民可以通过种植能源作物和销售秸秆等农作物废料获得额外的收入,提高农民的生活水平。
三、生物质能源的挑战和对策1. 资源可持续性问题生物质能源的开发利用需要大量的植物和农作物秸秆等资源,如果过度开采可能会导致土地退化和生态环境破坏。
林业生物质能源资源评价目前,我国林业生物质能源发展取得了一定成效,但是,其发展尚处于起步阶段,要大力发展好林业生物质能源产业,必须科学客观地评价林业生物质能资源。
为此,需要建立一套科学可行的林业生物质能资源评价方法和指标体系。
根据森林资源调查评价的方法和指标,结合林业生物质资源的种类和利用方向,研究制定了不同林业生物质能资源的评价指标。
一、纤维类能源林资源评价纤维类能源资源评价主要考虑5个方面的因素:①现有资源总储量。
包括资源种类、面积、蓄积、生物量及折合的标准煤。
②资源供给能力。
包括年总净生长量、能源树种的年产量(纤维类能源林资源生物量应在8吨/公顷~10吨/公顷)。
③资源发展潜力。
包括规划发展面积、能源树种的采伐期、轮伐期以及单位产量。
能源林树种3~5年为1个轮伐期,可连续采伐5~7次。
④能量密度和品质。
林业生物质资源的燃烧值应不低于15000千焦耳/千克。
⑤运输半径。
资源运输费用和损耗。
二、木本油料(淀粉)能源林资源评价木本油料能源林资源评价主要考虑三个方面:①资源生产力。
包括木本油料能源林资源总面积、总产量、单位面积产量、含油率、单位面积产油量、平均株产量、出籽率、出仁率等指标。
要求种子(果实)含油率应在30%以上,结实平均年产量在2000~3000公斤/公顷以上,初果期在58年以下,结实期20年以上。
②资源成本效益。
包括单位资源生产成本、单位资源采集运输成本、单位资源产品价值、资源分散性等。
③资源可持续利用。
包括水土流失、地力、病虫害等指标。
木本淀粉类能源林资源评价可参照木本油料能源林资源评价方法,与其不同的是,木本淀粉类能源林资源评价主要考虑淀粉的产量和转化乙醇的效率等。
三、林业剩余物资源评价林业剩余物资源评价重点考虑以下三个因素:①森林采伐限额。
林业采伐剩余物、造材剩余物合计约占采伐林木生物量的40%。
②木材加工利用率。
根据有关资料,木材加工剩余物数量为原木材积的34.4%。
③运输半径。
全国生物质能开发利用工作会议会议材料林业生物质能源资源评价和开发利用国家林业局科技司胡章翠(2006年8月19日)林业生物质能源是由森林生物资源通过物理、化学、生物技术手段转化产生的可再生能源,作为生物质能源的重要组成部分,林业生物质能源具有可再生、环境友好和多效复合等特点。
大力发展林业生物质能源,对于优化能源结构、保障能源安全、改善生态环境、建设社会主义新农村、拓展林业发展领域等都具有十分重要的意义。
按照会议的安排,下面我就如何开展林业生物质资源评价,加快林业生物质能源的开发利用,谈四点意见。
一、我国林业生物质能源发展的现状与潜力我国发展林业生物质能源具有巨大的资源优势和良好的技术基础。
第一,发展林业生物质能源有着巨大的资源优势与潜力从广义上讲,林业生物质资源是森林内绿色植物生物量的总和。
根据第六次森林资源清查资料,我国现有森林面积1.75亿公顷,活立木总蓄积136.18亿立方米,其中森林蓄积1 24.56亿立方米,据初步估算,我国林木生物质总量约178.86万吨,需采伐更新的林木生物总量约40.5亿吨,可产生采伐剩余物生物量约16.2亿吨。
从发挥森林生态功能和推动森林可持续发展出发,按照生态和能源双赢的原则,发展生物质能源,主要是充分利用林业剩余物、废旧木料、木本油料能源植物、木本淀粉植物、灌木林等林业生物质资源。
就林业剩余物而言,主要包括采伐剩余物、造材剩余物和木材加工剩余物等。
根据国务院批准的“十一五”期间森林采伐限额,全国每年采伐指标为2.48亿立方米,换算成生物量约为2.91亿吨,每年可产生采伐剩余物生物量1.09亿吨。
根据有关部门不完全统计,全国木材加工企业年加工能力9379.85万立方米,产出剩余物约0.418亿吨;种类木材制品抛弃物约0.60亿吨。
林业剩余物折合标准煤约1.05亿吨。
就木本油料和淀粉植物而言,据有关资料表明,我国木本油料植物有151科697属155 4种,其中种子含油量在40%以上的植物有154种。
现具有良好的资源和技术基础并可规模化培育的燃料油木本植物约有10种,如黄连木、麻疯树、光皮树、文冠果、油桐、乌桕等。
目前我国木本油料树种总面积超过400万公顷,果实产量在500万吨以上,木本淀粉植物有100多种,现有面积约1000万公顷,按每公顷生产750公斤淀粉计算,总计年产淀粉750万吨,可生产380万吨燃料乙醇。
就灌木林而言,我国现有灌木林4529.68万公顷,灌木林的生物量每公顷约2-8吨,以平均每公顷4吨计算,我国灌木林的生物量约为1.81亿吨,折合标准煤0.9亿吨。
同时,我国还有不适宜农耕的宜林荒山荒地5400多万公顷,盐碱地、沙地、矿山、油田复垦地等边际性土地近1亿公顷。
据专家测算,如果用其中20%的土地来种植能源植物,按照每公顷平均年生长量10吨计,每年生产的生物质可达3亿吨,相当于1.5亿多吨标准煤。
此外,通过品种改良和高产培育技术,把现有低产、低效林改造成为专用能源林,可大大增加资源总量,提高资源质量。
因此,我国不仅现有林业生物质能资源总量巨大,而且资源培育的潜力也十分巨大,这是发展林业生物质能源的基础,也是发展林业生物质能源的优势所在。
第二,发展林业物质能源具有良好的技术基础我国林业生物质能源的研发工作在各方面的高度重视和大力支持下,在良种选育、资源培育和能源转化方面已形成良好的技术基础。
在良种选育和资源培育技术方面:“七五”以来,已开展了“优良薪材树种引种、选种、薪炭林栽培经营技术”的研究,在全国不同自然类型区对120多个乡土树种和外来树种的能源潜力进行了分析和评价;引种了绿玉树、能源柳、油楠、香胶树等能源植物,开展了繁育和培育技术研究;进行了重点燃料油木本植物和黄连木、麻疯树、文冠果、光皮树、油桐、乌桕等的资源调查及良种选育,研究了燃料油植物的生理、生态特性,建立了麻疯树、油桐、乌桕等种质资源基因库、良种繁育基地和种植标准;培育出柠条、沙柳、柽柳等沙生灌木林优良品种;同时,在利用生物技术进行能源植物的品种改良方面已开展积极的探索。
在能源转化技术方面:重点进行了固体成型燃料、燃料乙醇、生物柴油、生物质发电/供热等研究。
在成型燃料方面,于上世纪70年代开始了林木生物质成型燃料的研究与开发,开发出的主要产品有颗粒燃料和棒状燃料。
近几年在借鉴国外技术的基础上,开发出的“生物质常温成型”新技术大大降低了生物质成型的能耗,并开展了产业化示范;在燃料乙醇研究方面,自上世纪50年代起,先后开展了酸洗和酶法水解的研究。
“十五”期间,已开发出利用纤维素废弃物制取乙醇的技术工艺,并进入年产600吨规模的中试阶段;在生物柴油方面,开展了碱催化、酶催化、超临界醇解等生物柴油合成技术的研究,化学法合成生物柴油已建立 2万吨/年的生产装置,酶催化技术有超临界甲醇转化技术亦进入中试阶段;在生物质气化发电/供热方面,开发出多种固定床和流化床小型气化炉,已推广应用了400KW小型气化供气系统400多套和MW级气化发电系统20多套。
建立村镇级示范气化集中供气系统近300处,供气户数3万余户。
综上所述,可以看出,我国发展林业生物质能源的资源优势明显,生物类型丰富,资源总量很大,技术基础有保障。
可以说,林业生物质能源发展的现状良好,发展的前景和潜力巨大。
二、林业生物质能源资源评价目前,我国林业生物质能源发展取得了一定成效,但是,其发展尚处于起步阶段,要大力发展好林业生物质能源产业,必须科学客观地评价林业生物质能资源。
为此,需要建立一套科学可行的林业生物质能资源评价方法和指标体系。
根据森林资源调查评价的方法和指标,结合林业生物质资源的种类和利用方向,研究制定了不同林业生物质能资源的评价指标。
1、纤维类能源林资源评价纤维类能源资源评价主要考虑5个方面的因素:1)现有资源总储量。
包括资源种类、面积、蓄积,生物量及折合的标准煤;2)资源供给能力。
包括年总净生长量、能源树种的年产量(纤维类能源林资源生物量应在8~10吨/公顷以上);3)资源发展潜力。
包括规划发展面积、能源树种的采伐期、轮伐期以及单位产量。
能源林树种3-5年为1个轮伐期,可连续采伐5-7次;4)能量密度和品质。
林业生物质资源的燃烧值应不低于15000千焦耳/千克;5)运输半径。
资源运输费用和损耗。
2、木本油料(淀粉)能源林资源评价木本油料能源林资源评价主要考虑三个方面:1)资源生产力。
包括木本油料能源林资源总面积、总产量、单位面积产量、含油率、单位面积产油量、平均株产量、出籽率、出仁率等指标。
要求种子(果实)含油率应在30%以上,结实平均年产量在2000-3000公斤/公顷以上,初果期在5-8年以下,结实期20年以上;2)资源成本效益。
包括单位资源生产成本、单位资源采集运输成本、单位资源产品价值、资源分散性等;3)资源可持续利用。
包括水土流失、地力、病虫害等指标。
木本淀粉类能源林资源评价可参照木本油料能源林资源评价方法。
与其不同的是,木本淀粉类能源林资源评价主要考虑淀粉的产量和转化乙醇的效率等。
3、林业剩余物资源评价林业剩余物资源评价重点考虑以下三个因素:1)森林采伐限额。
林业采伐剩余物、造材剩余物合计约占采伐林木生物量的40%;2)木材加工利用率。
根据有关资料,木材加工剩余物数量为原木材积的34.4%;3)运输半径。
资源运输费用和损耗。
目前,这些评价方法和指标,正在进一步的修改完善。
三、林业生物质能源发展思路与发展重点根据国家对可再生能源发展的总体思路,结合林业生物质能源发展的资源优势和技术发展趋势,初步研究提出今后我国林业生物质能源的发展思路和发展重点。
(一)发展思路林业生物质能源的总体发展思路是:全国贯彻落实科学发展观,围绕国家能源结构调整和保障国家能源安全的发展目标,按照建立资源节约型、环境友好型社会和建设社会主义新农村的总体要求,发挥林业生物质资源优势,强化林业科技创新,立足于现有资源开发利用,着力新兴资源培育扩展,以能源林基地建设夯实产业发展基础,加快建成从资源培育到工业开发利用一体化的林业生物质能源产业体系,使林业生物质能源占到整个生物质能源消费量的50%以上。
(二)发展重点1、能源林资源培育生物质资源是发展生物质能源的基础,也是制约林业生物质能源快速发展的主要瓶颈。
能源林资源培育主要包括纤维类能源林、木本油料能源林和木本淀粉类能源林等三个方面。
重点是针对目前能源林单产低、生长期长、抗逆性弱、缺乏规模化种植基地等问题,加速能源植物品种的遗传改良,培育高热值、高生物量、高食油量、高淀粉产量优质能源专用树种(品种),在示范的基础上,合理布局,加快能源树种定向培育和能源林基地化建设,为生物质能源持续发展提供资源保障。
1)木本油料能源林重点对黄连木、麻疯树、文冠果、光皮树、油桐、乌桕等主要木本燃料油植物进行良种化,解决现在低产低效林改造技术和丰产栽培技术;加快培育高含油量、抗逆性强且能在低质地生长的木本油料能源专用新树种。
在云南、贵州、四川等西南省(区)进行麻疯树、乌桕能源林示范;在陕西、河北、河南等省区进行黄连木、文冠果能源林示范;在湖南、湖北、江西等长江中下游省(区)进行光皮树、油桐能源林示范。
通过示范,在木本油料主产区形成规模化种植基地。
2)燃料乙醇重点加大纤维素原料生产燃料乙醇工艺技术的研发力度,攻克植物纤维原料预处理技术、戊糖已糖联合发酵技术,降低酶生产成本,提高水解糖得率,使植物纤维基燃料乙醇生产达到实用化。
在华东或东北地区进行以木屑等木质纤维为原料生产燃料乙醇的中试生产;在木本淀粉资源集中的南方省(区)形成燃料乙醇规模化生产。
3)固体成型燃料重点以降低生产能耗、降低产品成本、提高模具耐磨性为主攻方向,开发一体化、可移动的颗粒燃料加工技术和装备,开发大规模林木生物质成型燃料设备以及抚育、收割装备;形成固体成型燃料生产、供热燃烧器具、客户服务等完善的市场和技术体系。
在产业化示范的基础上,在“三北”地区建立一定规模的以沙生灌木为原料的生物质固化成型燃料产业化基地;在东北、华南和华东等地建立具有一定规模的以林业剩余物或速生短轮伐期能源林为原料的生物质固化成型燃料产业化基地。
4)生物质发电/供热主要发展大规模连续化生物质直接燃烧发电技术、生物质~煤混合燃烧发电技术和生物质热电联产技术;针对现有生物质气化发电技术存在燃气热值低、气化过程产生的焦油多的技术瓶颈,研发新型高效气化工艺。
在林业剩余物集中区建立兆瓦级大规模生物质气化发电、供热示范工程;在柳树、灌木等资源集中区建立生物质直燃、混燃发电示范工程;在“三北”地区建立以沙生灌木为主要原料,集灌木能源林培育、生物质成型燃料加工、发电/供热一体化的热电联产示范工程。
通过示范,形成分布式规模化生物质发电系统。
下一步,我们将根据国家关于生物质能源发展的目标和资源调查及能源林培育规划,进一步研究完善细化林业生物质能源的产业化规模和布局。