“種煤的產(chǎn)業(yè)”——竹柳生物質(zhì)成型燃料

隨著社會(huì)的發(fā)展，煤炭、石油等一次能源不斷減少，全世界能源危機(jī)的壓力進(jìn)一步加大，各種替代能源的發(fā)展越來越迅速，特別是可循環(huán)再生的生物質(zhì)能越來越廣泛地被各國所重視。目前的生物質(zhì)能主要包括：固體生物質(zhì)燃料、液體生物質(zhì)燃料、氣體生物質(zhì)燃料。

由于物質(zhì)直接燃燒的方法熱利用率很低，所以固體生物燃料的發(fā)展，其方向是一方面利用現(xiàn)代技術(shù)把生物質(zhì)固化成型，形成生物質(zhì)成型燃料，提高能源密度；另一方面采用新型燃燒技術(shù)使用新型爐灶、鍋爐，提高熱效率利用率。目前固體生物質(zhì)能源主要以農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、禽畜糞便、能源作物、速生能源林原料為主。

種植能源作物，生產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料，代替?zhèn)鹘y(tǒng)煤炭、薪柴等燃料，作為各種鍋爐、燃料加熱裝置的燃料，是目前比較容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化運(yùn)作，在相對(duì)較短的時(shí)間內(nèi)創(chuàng)造可觀經(jīng)濟(jì)效益的發(fā)展方向。生物質(zhì)成型燃料可以作為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機(jī)熱載體鍋爐、蒸汽發(fā)生器、壁爐等燃燒設(shè)備的燃料，與之相適應(yīng)的燃燒設(shè)備的制造技術(shù)已經(jīng)成熟，各種實(shí)用的設(shè)備也廣有銷售。無論是工廠、賓館、醫(yī)院、學(xué)校、洗浴、餐飲、寫字樓等單位，還是食品、化工、印染、供暖、發(fā)電等產(chǎn)業(yè)都可以使用生物質(zhì)成型燃料，甚至普通百姓家庭也可以使用。

以生物質(zhì)成型燃料為原料的燃燒設(shè)備，其原理和用材與以煤為燃料的燃燒設(shè)備是一樣的，所以設(shè)備價(jià)格也基本相當(dāng)。并且可以將傳統(tǒng)燃燒設(shè)備改造成生物質(zhì)成型燃料為原料的燃燒設(shè)備，利用生物質(zhì)成型燃料不需要重復(fù)購置設(shè)備。

生物質(zhì)成型燃料的制造技術(shù)已經(jīng)成熟，設(shè)備型號(hào)多、銷售廣。即有適合大企業(yè)使用的每小時(shí)產(chǎn)3—5噸的型號(hào)，也有適合小廠家使用的每小時(shí)產(chǎn)0.5—2噸的型號(hào)。而且小型設(shè)備價(jià)格都在1—10萬元之間，基本上與該設(shè)備4、5個(gè)月的產(chǎn)值相當(dāng)，成本回收周期很短；大型設(shè)備由于機(jī)械效率更高，其成本回收周期比小型設(shè)備還要短。

生物質(zhì)成型燃料還具有綠色環(huán)保的特點(diǎn)，可以實(shí)現(xiàn)溫室氣體二氧化碳的“零”排放。生物質(zhì)成型燃料的能量來源于自然界光合作用固定于植物上的太陽能，其燃燒時(shí)所釋放的二氧化碳來自于植物的生長(zhǎng)，是對(duì)自然界二氧化碳的吸收，因此生物質(zhì)成型燃料具有二氧化碳生態(tài)“零”排放的特點(diǎn)。而煤炭的燃燒使用，則會(huì)不斷增加大氣中的二氧化碳含量，致使地球溫室效應(yīng)進(jìn)一步加劇。以植物為原料生產(chǎn)的生物質(zhì)成型燃料，固定碳含量為15.99%，硫含量為0.05%，氮含量為0.14%。生物質(zhì)成型燃料是典型的低碳燃料，而且硫、氮含量低，燃燒生成的污染物少，不需要脫硫設(shè)備就可以實(shí)現(xiàn)二氧化硫減排，簡(jiǎn)單的除塵裝置就可以實(shí)現(xiàn)粉塵排放達(dá)標(biāo)。生物質(zhì)成型燃料的使用符合“降低碳排放，減少污染”的環(huán)境保護(hù)大趨勢(shì)。

生物質(zhì)成型燃料的原料來源有其獨(dú)特之處，與以糧食為原料的生物質(zhì)醇基燃料和以油料作物為原料的生物柴油相比，不會(huì)產(chǎn)生“與人爭(zhēng)糧”和“與人爭(zhēng)地”的社會(huì)問題。生物質(zhì)成型燃料原料分布廣泛、成本低、可以循環(huán)生長(zhǎng)，又是典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)。因此大力發(fā)展生物質(zhì)成型燃料具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，可以降低排放減少污染，增加綠化改良環(huán)境，有利于解決“三農(nóng)問題”，促進(jìn)就業(yè)增加農(nóng)民收入，能有效推動(dòng)“和諧社會(huì)”建設(shè)。在“大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，建設(shè)環(huán)境友好型社會(huì)”的大背景下，生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必將越來越受到重視，可謂前途無量。

目前普遍被用做燃料能源林的樹種以楊樹、桉樹、柳樹等為主。楊樹、桉樹、柳樹中的較優(yōu)秀品種，最高干物質(zhì)年生長(zhǎng)量分別為8—12.8噸、29.32—39.72噸、62.34—67.58噸，折合畝產(chǎn)干物質(zhì)約為0.7噸、2.3噸、4.3噸。研究人員發(fā)現(xiàn)，幼年柳樹生長(zhǎng)量明顯高于其他常見能源樹種，因此柳樹更適合于做為超短期輪伐矮林作業(yè)系統(tǒng)樹種，同時(shí)短的輪伐期更容易保證生產(chǎn)原料供應(yīng)的頻率從而提高生物質(zhì)成型燃料設(shè)備的利用率，節(jié)約成本。

可作為能源樹種得柳樹可以高密度甚至超高密度種植，也是其單位干物質(zhì)年產(chǎn)豐富的主要原因。北京林業(yè)大學(xué)的有關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示，我國選育出的某種柳當(dāng)年生苗在密度為15625株/公頃的情況下，單株地上部生物量較高，為0.13千克，每公頃生長(zhǎng)量2噸；密度為200000株/公頃的情況下，每公頃地上部生物量較高，為14噸，單株地上部生物量為0.07千克。

竹柳是一個(gè)多元雜交速生柳樹新品種，落葉喬木，有明顯的中央領(lǐng)導(dǎo)干，樹體通直，頂端生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，側(cè)枝較少且分枝夾角小，樹冠比一般柳樹小，生長(zhǎng)旺盛、速度快，非常適合高密度種植，是建立生物質(zhì)成型燃料基地的優(yōu)良樹種。通過在實(shí)際生產(chǎn)中的觀察顯示，當(dāng)年生科隆快繁苗在種植密度為12375株/公頃的情況下，地上部單株生物量為0.245kg，每公頃生長(zhǎng)量3噸；當(dāng)種植密度為180000株/公頃時(shí)，竹柳快繁苗當(dāng)年地上部生物量為0.21kg，則每公頃生長(zhǎng)量為38噸。然而根據(jù)竹柳的特性，種植密度可以提高到40萬株/公頃（折合每畝2.7萬株）以上，每公頃年生長(zhǎng)量預(yù)計(jì)能達(dá)到75噸，折合每畝5噸，每畝能源貢獻(xiàn)量相當(dāng)于2.3噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

如果新品種在推廣早期，種苗較少時(shí)，使用科隆“植物非試管高效快繁技術(shù)”進(jìn)行苗木的低成本高速繁育，并原地壯苗促進(jìn)生長(zhǎng)，可將其作為基礎(chǔ)苗木，然后從基礎(chǔ)苗上取小細(xì)枝種條利用科隆直插造林技術(shù)，將大大降低了苗木生產(chǎn)成本，使竹柳生物質(zhì)能源林基地超高密植中的瓶頸難題輕易解決。

我們實(shí)際做過每公頃種植數(shù)達(dá)到100萬株（折合每畝6.7萬株）左右，每株生長(zhǎng)量達(dá)到0.15 kg以上，每公頃生長(zhǎng)量會(huì)突破150噸，折合每畝10噸以上。畝產(chǎn)竹柳的原材料價(jià)值為3000—5000元（可作生物質(zhì)燃料的玉米秸稈市場(chǎng)價(jià)每噸250元，木質(zhì)纖維燃料市場(chǎng)價(jià)每噸500元），采用科隆“植物非試管高效快繁技術(shù)”及科隆直插造林技術(shù)，進(jìn)行大規(guī)模生產(chǎn)每畝成本一般在1500元以內(nèi)，這樣每畝土地的直接收益為1500—3500元。產(chǎn)能每畝折合原煤6.4噸（每1噸秸稈的能量相當(dāng)于0.64噸原煤），由于每1 kg原煤折合0.7143 kg標(biāo)準(zhǔn)煤，所以最后折算每畝能源貢獻(xiàn)量相當(dāng)于4.57噸標(biāo)準(zhǔn)煤。也就是說，10萬畝規(guī)模的“竹柳生物質(zhì)成型燃料基地”每年產(chǎn)能，相當(dāng)于一座年產(chǎn)原煤64萬噸折合標(biāo)準(zhǔn)煤45.7萬噸級(jí)別的中型煤礦的產(chǎn)能，以2008年1月初原產(chǎn)地原煤均價(jià)520元每噸和秦皇島中轉(zhuǎn)地煤價(jià)595元/噸為參考，這樣的一座“竹柳生物質(zhì)成型燃料基地”的年產(chǎn)值可以超過3.3個(gè)億。

竹柳適合在全國大部分地區(qū)種植，適種區(qū)域幾乎涵蓋整個(gè)中國。竹柳喜水耐濕抗鹽堿，大量不適宜農(nóng)耕的宜林荒山荒地、山谷江河灘地、江心洲、河心島、沿海灘涂、可開發(fā)的濕地、人工水庫浸濕地、海子邊地、內(nèi)陸鹽堿地、地下水位較高的沙荒地、礦山、油田復(fù)墾地等邊際性土地均可種植利用；在pH值8.0—8.5和含鹽量14000ppm的條件下，能正常生長(zhǎng)。我國現(xiàn)有5393萬公頃的宜林荒山荒地，1470 萬公頃的退耕還林地，總計(jì)6753 萬公頃土地可用于能源林業(yè)。其中的15%就可以建設(shè)基地超過1500個(gè)，實(shí)現(xiàn)總產(chǎn)能潛力可達(dá)到6.86億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。我國2008年原煤產(chǎn)量為26.22億噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤18.73億噸；山西省煤炭產(chǎn)量為6.8億噸；1500個(gè)10萬畝規(guī)模“竹柳生物質(zhì)成型燃料基地”的能源貢獻(xiàn)潛力，可達(dá)2008年全國煤炭產(chǎn)量的近三分之一以上，相當(dāng)于再造一個(gè)永不枯竭的煤炭能源大省山西。

日前，國務(wù)院確定了第二批32個(gè)資源枯竭城市，包括此前確定的12個(gè)資源枯竭城市在內(nèi)總數(shù)已達(dá)44個(gè)，分布在19個(gè)省。其中涉及煤炭資源枯竭的城市有30個(gè)，轄區(qū)土地面積21747萬畝，人口3145萬；涉及森林資源枯竭的城市有9個(gè)，轄區(qū)土地面積128萬平方公里，人口720萬。“竹柳生物質(zhì)成型燃料基地”既可以有效利用枯竭礦區(qū)低品質(zhì)土地，又可以有效帶動(dòng)礦業(yè)勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移，實(shí)現(xiàn)能源類型的轉(zhuǎn)變，而不需要進(jìn)行整個(gè)產(chǎn)業(yè)的顛覆，可以達(dá)成節(jié)約成本、帶動(dòng)就業(yè)、恢復(fù)生態(tài)的有機(jī)統(tǒng)一。同時(shí)合理建設(shè)一定規(guī)模的“竹柳生物質(zhì)成型燃料基地”，也是保持和恢復(fù)林業(yè)資源的良好選擇，一些有條件的礦產(chǎn)枯竭地區(qū)也可以采用此思路發(fā)展生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，有效利用土地和人力資源。

規(guī)模化的“竹柳生物質(zhì)成型燃料基地”建設(shè)，所帶來的改善環(huán)境、涵養(yǎng)水源、綠化荒地、增加碳匯等生態(tài)效益，特別是該工程項(xiàng)目能帶動(dòng)大量的勞動(dòng)就業(yè)、促進(jìn)農(nóng)民增收等社會(huì)效益更是十分可觀的，還可以促進(jìn)解決資源枯竭地區(qū)的發(fā)展和勞動(dòng)力轉(zhuǎn)移問題，是一項(xiàng)利國利民、功在千秋的偉大事業(yè)。               

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