一、竹柳是利用多元遺傳種質(zhì)材料料通過(guò)高新技術(shù)復(fù)合雜交的柳樹(shù)新品種,因具有多種植物的遺傳基礎(chǔ),不僅具備柳樹(shù)所有優(yōu)良特性,且比其它柳樹(shù)新品種更具有生長(zhǎng)快、抗性強(qiáng)、材質(zhì)好的特征,是一個(gè)十分難得的優(yōu)質(zhì)速生用材林樹(shù)種。在當(dāng)前大力營(yíng)造人工速成森林時(shí),專(zhuān)家們認(rèn)為現(xiàn)在營(yíng)造的楊樹(shù)面積比例很大,對(duì)大力提倡的營(yíng)造混交林有利于全國(guó)宏觀(guān)層面上的林木防病防蟲(chóng)的正確理念有沖突的。過(guò)去老柳樹(shù)品種長(zhǎng)得又彎又慢,樹(shù)冠有特別大,作園林點(diǎn)綴、房前屋后乘涼尚可,由于栽種密度極低、經(jīng)濟(jì)效益更低,幾乎無(wú)人去大面積發(fā)展。而作為優(yōu)秀樹(shù)種之一 ——竹柳,從其開(kāi)始發(fā)展到現(xiàn)在就受到越來(lái)越多的人們自發(fā)地種植和高度喜愛(ài)?,F(xiàn)將其很多優(yōu)良特點(diǎn)總結(jié)如下:
A、竹柳具有顯著的的速生特性和較高的經(jīng)濟(jì)效益:從小苗生長(zhǎng)一個(gè)月以后,明顯出不斷加速的快速生長(zhǎng);與一般速生柳和普通柳樹(shù)相比,竹柳生長(zhǎng)更快,生物量大,出材產(chǎn)量高,比較經(jīng)濟(jì)效益高。當(dāng)然說(shuō)產(chǎn)生的效益高,均是指竹柳在好的科學(xué)管理前提下。在立地條件適宜,水、肥、防病蟲(chóng)等管理?xiàng)l件好的情況時(shí),1年生樹(shù)生長(zhǎng)高達(dá)3-6米(南方比北方的生長(zhǎng)量要大些,地徑2-3公分以上。人工營(yíng)造周期短造林,不蹲苗,5-6年即可進(jìn)行朝短期輪伐或齊伐,平均6年采伐時(shí)單株高度可達(dá)15米,當(dāng)胸徑達(dá)20公分左右時(shí),材積近0.3立方米左右。
B 、竹柳具有高密度種植特性和高產(chǎn)的基礎(chǔ):竹柳高密度栽培的具有重要的生物學(xué)基礎(chǔ)。一般普通柳樹(shù)為無(wú)生長(zhǎng)中心干樹(shù)種,側(cè)枝長(zhǎng),側(cè)枝分支點(diǎn)高度低于2至3米,樹(shù)冠自然形成圓球形,生長(zhǎng)慢。而竹柳為有生長(zhǎng)中心干的樹(shù)種,如同高大的楊樹(shù)、水杉等,側(cè)枝短生長(zhǎng)量相對(duì)較少,且分枝夾角小,側(cè)枝生長(zhǎng)點(diǎn)生長(zhǎng)勢(shì)相對(duì)較弱,樹(shù)干畢直頂端生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)非常強(qiáng),樹(shù)冠冠窄小的像鉆天柳(朝鮮柳)和高大窄冠楊樹(shù),因此栽種時(shí)每畝栽培苗株數(shù)多,土地利用率高,單位面積經(jīng)濟(jì)效益也自然高.營(yíng)造人工竹柳林, 也打破了株行距概念。速生楊大徑材標(biāo)準(zhǔn)種植模式為36株/畝,竹柳大徑標(biāo)準(zhǔn)種植模式300株/畝,速生楊中徑材標(biāo)準(zhǔn)種植模式為48株/畝,竹柳中徑材標(biāo)準(zhǔn)種植模式為400株/畝;超短期輪伐種植,每畝可種1300株;如果做生物質(zhì)能源林當(dāng)年就砍伐一次話(huà),每畝竟可種植到7000——10000株。
C、竹柳喜水耐濕抗鹽堿特性強(qiáng),適應(yīng)性強(qiáng):用山東沿海,大慶的鹽堿土及做鹽堿脅迫栽培試驗(yàn)結(jié)果顯示,竹柳成活率分別達(dá)到70%和90%以上,其極限PH值8.0-8.5和含鹽量達(dá)14000ppm.若在有灌溉條件或降雨較好的地區(qū);或在江河湖泊灘涂等地大面積種植竹柳將更具優(yōu)勢(shì)。竹柳的栽培適應(yīng)性特強(qiáng),幾乎凡是能栽種普通柳樹(shù)的地方大都能很好的生長(zhǎng).竹柳抗寒,抗旱,抗淹,抗鹽堿堿,且栽培成活率高。在能澆灌水的地方定植不同規(guī)格的苗木進(jìn)行栽培??茖W(xué)方法栽植一般成活率均在95%以上。
D、竹柳用途廣泛,能大量用于造紙木漿生產(chǎn)、林業(yè)生物質(zhì)能源林基地建設(shè):竹柳木材品質(zhì)好,竹柳木材抗壓、抗彎、抗拉、抗剪等能力比野生的樺木和楊樹(shù)更好,是制造膠合板、紙張和優(yōu)質(zhì)框架的上等材料,且木質(zhì)細(xì)密均勻,不空心、不黑心,從邊到心色度潔白,未漂白前,自然白度達(dá)50-60%,且木材得漿率高,纖維柔軟,高織力強(qiáng),因而所產(chǎn)的木漿質(zhì)量高,且原料耗損低,用堿量低(僅為4%),加工溫度低,壓力低,既降低了生產(chǎn)成本,也大大降低了污染負(fù)荷。
為了保證糧食穩(wěn)定供應(yīng),確保世界糧食安全。在能源轉(zhuǎn)化技術(shù)方面,國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行了非糧植物原料的固體成型燃料、燃料乙醇、生物質(zhì)原料發(fā)電/供熱等技術(shù)開(kāi)發(fā).并已開(kāi)發(fā)出利用木質(zhì)纖維素原料制取乙醇的技術(shù)工藝.竹柳高熱值、高碳氮比,高生物量,適合對(duì)能源樹(shù)種的采伐期、輪伐期以及單位產(chǎn)量要求。優(yōu)秀的能源林樹(shù)種應(yīng)該為4-6年為1個(gè)輪伐期,可連續(xù)采伐5-7次;能量密度大,品質(zhì)好.這些要求對(duì)竹柳來(lái)講都符合條件。而這樣短的時(shí)期內(nèi),只要重視和加強(qiáng)種植的肥水科學(xué)管理(不像過(guò)去有的時(shí)期只造林不管林),只要重視在沒(méi)有病蟲(chóng)時(shí)期的病蟲(chóng)害防治工作,就可以努力實(shí)現(xiàn)能源林基地建設(shè)的巨大的目標(biāo)。
在我國(guó)誓保18億畝耕地的既定國(guó)策情況下,我國(guó)還有大量的不適宜農(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(kāi)發(fā)的濕地、人工水庫(kù)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。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算,如果用其中20%的土地來(lái)種植能源植物,按照每公頃平均年生長(zhǎng)量10噸計(jì),每年生產(chǎn)的生物質(zhì)可達(dá)3億噸,相當(dāng)于1.5億多噸標(biāo)準(zhǔn)煤,可見(jiàn)建造竹柳速生,短論伐,高密度林, 用以生產(chǎn)生物質(zhì)能源原料,有著巨大的資源優(yōu)勢(shì)與潛力。在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外糧食制取乙醇和煤制油新項(xiàng)目叫停的情況下,我國(guó)生物質(zhì)液體燃料的發(fā)展是當(dāng)今業(yè)內(nèi)外人士空前關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題.國(guó)家已高度重視林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展?,F(xiàn)正逐漸加大政府投入引導(dǎo),深化土地改革、土地流轉(zhuǎn),并采取財(cái)政、稅收、補(bǔ)貼等政策手段,鼓勵(lì)各種所有制經(jīng)濟(jì)主體參與林業(yè)生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用,鼓勵(lì)和扶持林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展。我國(guó)原有森林可利用的生物量已不多,必須加快建設(shè)速生、豐產(chǎn)、高能、多效的能源林基地;啟動(dòng)能源樹(shù)種培育利用、林電(氣或熱)一體化等項(xiàng)目.加快林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展。只有通過(guò)各方面的合作和努力,才能有利于再造人工森林的資源優(yōu)勢(shì),為保障國(guó)家能源安全、糧食安全和加快發(fā)展生態(tài)國(guó)家做出新的較大的貢獻(xiàn)。
竹柳作為速生樹(shù)優(yōu)秀品種,有興趣種植者很多,掌握了竹柳高效栽培技術(shù)要點(diǎn)后就可以達(dá)到高產(chǎn)栽培,這方面的潛力很大?,F(xiàn)進(jìn)入春季苗木引種栽培的季節(jié),我們可提供來(lái)源可靠得優(yōu)質(zhì)竹柳種苗,其高度范圍在20cm—2.5m,地徑范圍在3mm—2cm內(nèi)。該苗木無(wú)論種苗或種條木質(zhì)化程度高、腋芽飽滿(mǎn)、活性強(qiáng)。
一、“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(lái)越迅速,特別是可循環(huán)再生的生物質(zhì)能越來(lái)越廣泛地被各國(guó)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(guān)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(xiāo)售。無(wú)論是工廠(chǎng)、賓館、醫(yī)院、學(xué)校、洗浴、餐飲、寫(xiě)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(gòu)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(xiāo)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(chǎng)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(wàn)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(lái)源于自然界光合作用固定于植物上的太陽(yáng)能,其燃燒時(shí)所釋放的二氧化碳來(lái)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(lái)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(wèn)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(wèn)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(lái)越受到重視,可謂前途無(wú)量。
目前普遍被用做燃料能源林的樹(shù)種以楊樹(shù)、桉樹(shù)、柳樹(shù)等為主。楊樹(shù)、桉樹(shù)、柳樹(shù)中的較優(yōu)秀品種,**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(shù)生長(zhǎng)量明顯高于其他常見(jiàn)能源樹(shù)種,因此柳樹(shù)更適合于做為超短期輪伐矮林作業(yè)系統(tǒng)樹(shù)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(shù)種得柳樹(shù)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(guó)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(shù)新品種,落葉喬木,有明顯的中央領(lǐng)導(dǎo)干,樹(shù)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(shù)冠比一般柳樹(shù)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(shù)種。通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)中的觀(guān)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(wàn)株/公頃(折合每畝2.7萬(wàn)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(guò)每公頃種植數(shù)達(dá)到100萬(wàn)株(折合每畝6.7萬(wàn)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?xún)?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(shuō),10萬(wàn)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(wàn)噸折合標(biāo)準(zhǔn)煤45.7萬(wàn)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(guò)3.3個(gè)億。
竹柳適合在全國(guó)大部分地區(qū)種植,適種區(qū)域幾乎涵蓋整個(gè)中國(guó)。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(kāi)發(fā)的濕地、人工水庫(kù)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(guó)現(xiàn)有5393萬(wàn)公頃的宜林荒山荒地,1470 萬(wàn)公頃的退耕還林地,總計(jì)6753 萬(wàn)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(guò)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(guó)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(wàn)畝規(guī)?!爸窳镔|(zhì)成型燃料基地”的能源貢獻(xiàn)潛力,可達(dá)2008年全國(guó)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(guó)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(wàn)畝,人口3145萬(wàn);涉及森林資源枯竭的城市有9個(gè),轄區(qū)土地面積128萬(wàn)平方公里,人口720萬(wàn)?!爸窳镔|(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(lèi)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)?;摹爸窳镔|(zhì)成型燃料基地”建設(shè),所帶來(lái)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(guān)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(wèn)題,是一項(xiàng)利國(guó)利民、功在千秋的偉大事業(yè)。
二、竹柳能源林建設(shè)將在生態(tài)油商業(yè)化中扮演重要角色
在全球經(jīng)濟(jì)低迷期,無(wú)論是美國(guó)還是中國(guó),全球經(jīng)濟(jì)體都希望新能源方面的突破能成為世界經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇的一個(gè)突破口。據(jù)了解,目前我國(guó)石油進(jìn)口依存度突破50%,預(yù)計(jì)到2020年,中國(guó)石油供需缺口將達(dá)到4億噸,因此,開(kāi)發(fā)新能源和可再生能源成為保證國(guó)家能源多元化和能源供應(yīng)安全的必然選擇。
近日廣州首家海外上市公司迪森能源集團(tuán)宣布,國(guó)內(nèi)**“生態(tài)油”技術(shù)研制成功。農(nóng)林廢棄物制成生態(tài)油**得率可達(dá)到70%,所得到的生態(tài)油2噸的熱值相當(dāng)于1噸燃料油。實(shí)際生產(chǎn)中4噸農(nóng)林廢棄物可產(chǎn)生態(tài)油2噸,即可替代1噸燃料油或柴油。近幾年柴油價(jià)格大約為5000元每噸,而生態(tài)油價(jià)格每噸只需1000多元,只有使用柴油成本的一半。我們完全相信大力推進(jìn)生態(tài)油田的開(kāi)發(fā),最后將終結(jié)石油依賴(lài)時(shí)代。
一、生態(tài)油概述
生態(tài)油是利用各種農(nóng)林廢棄物(如秸稈、鋸末、甘蔗渣、稻糠等)采用超高加熱速率,1-2秒鐘的超短產(chǎn)物停留時(shí)間及適中的裂解溫度,通過(guò)特殊工藝制備而成的一種類(lèi)似原油的清潔液體燃料。因其原料來(lái)源、生產(chǎn)和使用過(guò)程具有生態(tài)“零”排放特點(diǎn),區(qū)別于“生物柴油”。生態(tài)油將應(yīng)用在以下方面:1,可以作為普通燃料油的替代燃料直接應(yīng)用于鍋爐、窯爐等熱工設(shè)備。目前,已成功應(yīng)用到工業(yè)鍋爐、窯爐等領(lǐng)域替代重油/柴油,燃燒狀況良好;2,經(jīng)過(guò)加氫催化裂解或催化氣化合成工藝,可以得到精制生態(tài)油,其品質(zhì)接近普通的車(chē)用汽油和柴油,可以作為汽油發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油機(jī)用燃料;3,經(jīng)過(guò)深加工得到的高附加值化學(xué)品和化工原料。據(jù)介紹,生態(tài)油同時(shí)具備價(jià)格上的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),按照2噸生態(tài)油的熱值對(duì)等1噸燃料油,生態(tài)油的售價(jià)不到燃料油價(jià)格的一半。柴油價(jià)格大約為5000元,而生態(tài)油價(jià)格每噸只需1000多元,對(duì)企業(yè)而言,等于節(jié)省了30%到40%的燃料成本。
二、我國(guó)發(fā)展生態(tài)油的優(yōu)勢(shì)
1,我國(guó)有豐富的農(nóng)林廢棄物。我國(guó)的耕地保有量必須達(dá)到18億畝,也就是說(shuō)中國(guó)每年至少有7億-8億噸的各種農(nóng)林廢棄物產(chǎn)生(當(dāng)然我們不贊成與我國(guó)養(yǎng)殖業(yè)、飼料工業(yè)爭(zhēng)奪農(nóng)業(yè)秸稈原料的現(xiàn)象。況且農(nóng)業(yè)秸稈供應(yīng)生態(tài)油或生物質(zhì)固體燃料連續(xù)生產(chǎn)的穩(wěn)定性確實(shí)較差)。按資源分布,僅廣東全省可建萬(wàn)噸級(jí)的生態(tài)油工廠(chǎng)500個(gè)以上,這就相當(dāng)于把中大型油田搬到了廣東。如果每個(gè)工廠(chǎng)年產(chǎn)2萬(wàn)噸生態(tài)油,一個(gè)工廠(chǎng)就相當(dāng)于10口油井,其建設(shè)成本僅相當(dāng)于中大型油田的1/5左右,建設(shè)周期僅相當(dāng)于中大型油田的1/2-1/3,而且它是永不枯竭的“綠色油田”。
2,我國(guó)有大量的可發(fā)展能源林的土地資源。大量的不適宜農(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(kāi)發(fā)的濕地、人工水庫(kù)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)墾地等邊際性土地可開(kāi)發(fā)利用。據(jù)專(zhuān)家測(cè)算,如果用其中20%的土地來(lái)種植能源植物,按照每公頃平均年生長(zhǎng)量10噸計(jì),每年生產(chǎn)的生物質(zhì)可達(dá)3億噸。
3,有豐富的能源林樹(shù)種資源。經(jīng)過(guò)科研工作者的不懈努力,我國(guó)已培育出許多能高密度、超短輪伐期、高熱值、速生、萌蘗能力強(qiáng)、抗病蟲(chóng)害強(qiáng)的喬木、灌木人工林樹(shù)種,許多柳樹(shù)、楊樹(shù)、槐樹(shù)等新品種能源林建設(shè)已形成一定的規(guī)模。
三、竹柳在能源林建設(shè)發(fā)展生態(tài)油中的優(yōu)勢(shì)
1,竹柳生長(zhǎng)量高、熱值高。作為能源柳發(fā)展其生長(zhǎng)快,耐修剪、可多次平茬,可高密度種植,年可平茬一次。5月份栽培的5公分高的小苗,每平米平均密度100株,每畝株數(shù)66700萬(wàn),山東地區(qū)到秋季落葉,地徑2cm,地上10cm處1.8cm,胸徑1.2cm,株高270cm,越過(guò)冬天后在2月底測(cè)平均單株重209.4g (實(shí)測(cè)地面10厘米平茬口以上重量) ,畝產(chǎn)生物質(zhì)濕重:13967kg,約14噸,每畝竹柳產(chǎn)干物質(zhì)重約為10噸。(楊柳科植物相對(duì)含水量為25%--30%)按照迪森集團(tuán)正在運(yùn)行的生態(tài)油工業(yè)示范裝置根據(jù)不同原料**生態(tài)油轉(zhuǎn)化率高達(dá)70%,即1噸農(nóng)林產(chǎn)物可制備成700千克生態(tài)油計(jì)算,竹柳是制造的生態(tài)油的優(yōu)質(zhì)原料,可以達(dá)到高得率,即每1噸竹柳干物質(zhì)生產(chǎn)生態(tài)油600—700千克,一畝竹柳能源林一年能產(chǎn)6—7噸生態(tài)油,按照發(fā)熱量折算,2噸生態(tài)油可替代1噸燃料油或柴油,那么一畝竹柳能源林生產(chǎn)的生態(tài)油將可替代3—3.5噸燃料油或柴油。根據(jù)楊柳樹(shù)平茬后的生長(zhǎng)特點(diǎn),柳平茬后第2年產(chǎn)生物量更大。根據(jù)竹柳具有萌芽率高、密度高、生長(zhǎng)快速的特點(diǎn),在加強(qiáng)肥水管理的前提條件下,竹柳可完全每年平茬一次,可至少連續(xù)收獲5年?,F(xiàn)在降低竹柳種苗生產(chǎn)成本的空間還非常大,加上利用竹柳小細(xì)枝低成本快繁技術(shù)的成功應(yīng)用,大面積發(fā)展竹柳生物質(zhì)能源林經(jīng)濟(jì)效益是很高的。
2,竹柳耐干旱瘠薄、適應(yīng)性廣。喜水耐濕抗鹽堿特性強(qiáng),適應(yīng)性強(qiáng):用山東沿海,大慶的鹽堿土及做鹽堿脅迫栽培試驗(yàn)結(jié)果顯示,竹柳成活率分別達(dá)到70%和90%以上,其極限PH值8.0-8.5和含鹽量達(dá)14000ppm.若在有灌溉條件或降雨較好的地區(qū);或在江河湖泊灘涂等地大面積種植竹柳將更具優(yōu)勢(shì)。竹柳的栽培適應(yīng)性特強(qiáng),幾乎凡是能栽種普通柳樹(shù)的地方大都能很好的生長(zhǎng).竹柳抗寒,抗旱,抗淹,抗鹽堿堿,且栽培成活率高。在能澆灌水的地方定植不同規(guī)格的苗木進(jìn)行栽培,科學(xué)方法栽植一般成活率均在95%以上。這樣在我國(guó)種植竹柳的土地面積很大,在創(chuàng)造很大經(jīng)濟(jì)價(jià)值的同時(shí),又為我國(guó)的生態(tài)環(huán)境建設(shè)做出巨大貢獻(xiàn)。
在當(dāng)前國(guó)內(nèi)外糧食制取乙醇和煤制油新項(xiàng)目叫停的情況下,我國(guó)生物質(zhì)液體燃料的發(fā)展是當(dāng)今業(yè)內(nèi)外人士空前關(guān)注的熱點(diǎn)問(wèn)題.國(guó)家已高度重視林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展?,F(xiàn)正逐漸加大政府投入引導(dǎo),深化土地改革、土地流轉(zhuǎn),并采取財(cái)政、稅收、補(bǔ)貼等政策手段,鼓勵(lì)各種所有制經(jīng)濟(jì)主體參與林業(yè)生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用,鼓勵(lì)和扶持林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展。建造竹柳速生,超短輪伐,高密度林, 用以發(fā)展生態(tài)油產(chǎn)業(yè),有著巨大的資源優(yōu)勢(shì)與潛力。
三、高密度栽培竹柳薪炭林用于生物質(zhì)能源發(fā)電---經(jīng)濟(jì)效益高,市場(chǎng)前景廣闊。
生物質(zhì)發(fā)電主要是利用農(nóng)業(yè)、林業(yè)、工業(yè)廢棄物及在邊際土地栽培能源樹(shù)種,發(fā)展薪炭林為原料,也可以將城市垃圾為原料,采取直接燃燒或氣化的發(fā)電方式。
近年來(lái),電煤供應(yīng)緊張、電煤庫(kù)存低于警戒線(xiàn)已屢見(jiàn)不鮮,國(guó)內(nèi)外對(duì)可再生性強(qiáng)、有利于改善環(huán)境和可持續(xù)發(fā)展的生物質(zhì)資源發(fā)電給予極大的關(guān)注。首先,生物發(fā)電是“綠色電力”,利用的是可再生資源,生物質(zhì)發(fā)電不僅為可持續(xù)發(fā)展提供了新能源,而且可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排和保護(hù)環(huán)境、保護(hù)氣候,同時(shí)有助于落實(shí)強(qiáng)農(nóng)惠農(nóng)政策及為農(nóng)民提供草木灰農(nóng)肥。二是生物質(zhì)能發(fā)電在可再生能源發(fā)電中電能質(zhì)量好、可靠性高,比小水電、風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電等間歇性發(fā)電要好得多,可以作為小水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電的補(bǔ)充能源,具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值;三是全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)下,農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)由傳統(tǒng)生物質(zhì)能利用為主向現(xiàn)代化方向轉(zhuǎn)化,生物質(zhì)能發(fā)電是這種轉(zhuǎn)化的重要途徑;四是豐富的生物質(zhì)能資源亟待有效開(kāi)發(fā)利用,加工增值,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。目前我國(guó)生物質(zhì)能資源量為7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,隨著退耕還林和種植薪炭林,估計(jì)到2020年生物質(zhì)能資源量可達(dá)9~10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,在我國(guó)能源資源中占有舉足輕重的地位;五是生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)比較成熟。
2007年6月7日國(guó)務(wù)院審議通過(guò)的《可再生能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提出,到2020年,我國(guó)生物質(zhì)發(fā)電的裝機(jī)容量要達(dá)到3000萬(wàn)千瓦,達(dá)到2020年全國(guó)裝機(jī)容量的3%。自2006年12月我國(guó)**家生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)———山東省單縣生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)建成發(fā)電以來(lái),陸續(xù)有山東省高唐、墾利生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng),河北省威縣、成安生物發(fā)電廠(chǎng),江蘇省射陽(yáng)生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng),黑龍江省望奎生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng),吉林省遼源生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng),河南??h、鹿邑生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)等生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)建成并網(wǎng)發(fā)電。重慶能源投資集團(tuán)擬投資4億元,在忠縣、墊江建裝機(jī)容量2×1.5萬(wàn)千瓦的生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)。 山西擬在2012年前,規(guī)劃建設(shè)14處生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,年發(fā)電量預(yù)計(jì)可達(dá)9億千瓦時(shí)。截至2009年1月5日,國(guó)能生物發(fā)電集團(tuán)公司在全國(guó)建設(shè)的生物發(fā)電廠(chǎng)已有15家投入商業(yè)運(yùn)營(yíng),累計(jì)發(fā)出“綠色電力”26億千瓦時(shí),消耗秸稈300萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)準(zhǔn)煤約120萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放250萬(wàn)噸。
據(jù)測(cè)算,投資建設(shè)1臺(tái)2.5萬(wàn)千瓦級(jí)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目,按年運(yùn)行6000小時(shí)計(jì)算,年發(fā)電量可達(dá)到1.5億千瓦時(shí),年消耗農(nóng)林廢棄物約20萬(wàn)噸,經(jīng)過(guò)收集、加工、運(yùn)輸?shù)拳h(huán)節(jié),到發(fā)電廠(chǎng)的平均成本約為每噸300元—350元,可為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加就業(yè)崗位1000余個(gè),增加收入達(dá)到6000萬(wàn)元以上,得到肥料草木灰4000噸。。與同類(lèi)型火電機(jī)組相比,每年可替代標(biāo)煤約5萬(wàn)噸,減排二氧化碳約15萬(wàn)噸?!拔覈?guó)生物質(zhì)能的資源量現(xiàn)在每年大約為7億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,僅秸稈直接燃燒發(fā)電一項(xiàng),每年將使中國(guó)農(nóng)民在基本沒(méi)有新投入的情況下增收人民幣50多億元;而且將是中國(guó)**的環(huán)保項(xiàng)目,有效解決秸稈焚燒造成的大氣污染,減少溫室氣體排放,僅秸稈直接燃燒發(fā)電一項(xiàng),將減少二氧化碳排放2500萬(wàn)噸,節(jié)約標(biāo)煤近1000萬(wàn)噸,新增綠電150億千瓦時(shí)?!?/P>
但是目前生物質(zhì)能發(fā)電在我國(guó)的開(kāi)發(fā)應(yīng)用非常有限。國(guó)家發(fā)改委宏觀(guān)經(jīng)濟(jì)研究院能源研究所副所長(zhǎng)韓文科表示,生物質(zhì)能的特點(diǎn)是資源豐富穩(wěn)定,但是分布分散,收集和運(yùn)輸困難,用于發(fā)電原料短缺及資金,政策等原因嚴(yán)重制約生物質(zhì)能發(fā)電,特別是生物質(zhì)能源缺口非常大,針對(duì)生物質(zhì)能發(fā)電存在的主要問(wèn)題,專(zhuān)家們認(rèn)為,政策資金都好解決,生物質(zhì)原料應(yīng)該因地制宜,統(tǒng)籌規(guī)劃,應(yīng)該制定專(zhuān)門(mén)的鼓勵(lì)政策,研究制定相關(guān)推廣政策,吸引社會(huì)投資發(fā)展可再生能源,政府應(yīng)進(jìn)一步落實(shí)對(duì)可再生能源的保護(hù)政策和激勵(lì)政策,在我國(guó)不適宜農(nóng)耕的宜林荒山荒地5400多萬(wàn)公頃,鹽堿地、沙地、礦山、油田復(fù)墾地等邊際性土地近1億公頃,大力發(fā)展人造豐產(chǎn)速生薪炭林才是根本之路,是解決當(dāng)今世界生物質(zhì)發(fā)電能源的重要途徑之一。
薪炭林是指以生產(chǎn)薪炭材和提供燃料為主要目的的林木(喬木林和灌木林),薪炭林是一種見(jiàn)效快的再生能源,沒(méi)有固定的樹(shù)種,通常多選擇耐干旱瘠薄、適應(yīng)性廣、萌芽力強(qiáng)、生長(zhǎng)快、再生能力強(qiáng)、耐樵采、燃值高的樹(shù)種進(jìn)行營(yíng)造和培育經(jīng)營(yíng),許多用材樹(shù)種同時(shí)也是優(yōu)良的薪炭林樹(shù)種,比如新型生物質(zhì)能源原料林優(yōu)良速生樹(shù)——竹柳,高熱值、高生物量,抗逆性強(qiáng),可選擇非耕地種植面積大,非常適合做生物質(zhì)發(fā)電原料的薪炭林栽培。
竹柳的高熱值:生物質(zhì)發(fā)電,理論熱值是按每度電本身的熱功當(dāng)量860大卡即0.1229千克標(biāo)準(zhǔn)煤計(jì)算的(實(shí)際是360g)。據(jù)生物質(zhì)發(fā)電廠(chǎng)測(cè)算,每?jī)蓢嵔斩挼陌l(fā)電量相當(dāng)于一噸煤,而作為薪炭林樹(shù)種的竹柳1千克木材燃燒預(yù)計(jì)能釋放18000千焦左右的熱,合計(jì)4300大卡(參考數(shù)據(jù):木材燃燒放熱16740 kJ1千焦=1000焦耳 1千卡1大卡1卡路里=1000卡 1千卡/1大卡/1卡路里(kcal)=4.184千焦(kJ) 1卡=4. 182焦耳。 電是:1度(千瓦時(shí))= 3600000焦耳),即1.6噸左右的竹柳木材的發(fā)電量相當(dāng)于一噸煤。
竹柳的高生物量:竹柳作為薪炭林栽培,可高密度種植,年平茬一次用于發(fā)電,5月份栽培的5公分高的小苗,每平米平均密度100株,每畝株數(shù)66700萬(wàn),到山東地區(qū)秋季落葉,地徑2cm,地上10cm處1.8cm,米徑1.2cm,株高270cm,越過(guò)冬天后在2月底測(cè)平均單株重209.4g (實(shí)測(cè)地面10厘米平茬口以上重量) ,畝產(chǎn)生物質(zhì)濕重:13967kg,約14噸,每畝竹柳產(chǎn)干物質(zhì)重約為10噸。(楊柳科植物相對(duì)含水量為25%--30%,木材含水量的計(jì)算 :含水率以濕木材的重量作為計(jì)算基礎(chǔ),算出的數(shù)值叫做相對(duì)含水率,其計(jì)算公式為:W=[(G濕—G干)÷G濕]×100% 。一般將木材作為燃料用時(shí)采用相時(shí)含水率作為標(biāo)準(zhǔn)。因木材的發(fā)熱量在很大程度上決定于相對(duì)含水率。預(yù)計(jì)竹柳平茬后第2年產(chǎn)生物量更大。根據(jù)竹柳具有萌芽率高、密度高、生長(zhǎng)快速的特點(diǎn),在加強(qiáng)肥水管理的前提條件下,竹柳可完全每年平茬一次,可至少連續(xù)收獲5年?,F(xiàn)在降低竹柳種苗生產(chǎn)成本的空間還非常大,加上利用竹柳小細(xì)枝低成本快繁技術(shù)的成功應(yīng)用,大面積發(fā)展竹柳生物質(zhì)能源林是可行的、經(jīng)濟(jì)效益是很高的。
目前生物質(zhì)發(fā)電原料—秸稈稻草等農(nóng)林剩余物,市場(chǎng)價(jià)為300-350元/噸,木材邊緣料,樹(shù)枝樹(shù)茬濕重每噸400元—500元,農(nóng)民種植竹柳薪炭林每畝地每年可收入0.56萬(wàn)—0.7萬(wàn),高密度栽培竹柳薪炭林,致力于生物質(zhì)能源發(fā)電,經(jīng)濟(jì)效益高,市場(chǎng)前景廣闊,即是解決當(dāng)今世界能源的重要途徑之一,又是農(nóng)民發(fā)家致富的重要途徑。
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