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论生态农业与生物质能源的互动机制

2017-06-16 15:58:53 来源:网络

(3)优化生态和能源结构。开发生物质能源就必然发展绿色植物、光合微生物,这正是优化生态的主要内容:生物质能源可利用农业废物、畜禽粪便、生活垃圾、城乡废水取得,这本身就是高效生物治污手段,而在其利用过程中,处理得当可以不排出氮、硫、磷和其它有害物质,并把它们转化为优质肥料或其它有用物质,只在生态碳平衡的限度内排出CO2,这将改变以往以矿物能源为主体的能源结构(我国煤炭占70%以上)。

(4)促进陆地大农业、海洋农业的发展。沼气生产可以C、H化物转化为能源。把N、P、S等元素转化为优质有机肥料,供农业使用,减少乃至取代化肥,发展生态农业:在海洋、陆地水面中利用光合微生物制造生物质燃料。特别是生物燃油,同时改善生态环境,丰富了海洋农业和“水体农业”的内涵。

(5)具有巨大的社会效益。发展规模化生物质能源产业可以创造一定的就业岗位,增加从业人员收入;这项事业的发展,可以促进生态文明建设,提高国民的生态意识、素养和行为规范。这对我国格外重要,不仅能够治理大气污染而且能够减少能源进口、扩大国内就业。

正因为生物质能源如此重要,世界上许多国家已看到这一潜在价值和发展趋势。纷纷致力于生物质能源的开发,并已取得可观的效果。据石元春院士介绍,瑞典是一个杰出代表,2007年其能源消费结构中的石油份额由1970年的77%下降到2008年的32%;生物质能源的工业用途达1230亿千瓦时,分别是天然气(100亿千瓦时)和煤炭(270亿千瓦时)的12.3倍和4.5倍。其生物质供热发电1030亿千瓦时,占全国能源消费总量的16.8%,占供热能源消费总量的71.6%。我国重视包括生物质能源在内的可再生能源的开发,早在2005年就颁布了

《中华人民共和国可再生能源法》,最近正在酝酿进一步修改;先后制订了《能源发展“十二五”规划》、《可再生能源发展“十二五”规划》、《生物质能发展“十二五”规划》;国务院印发的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》中也把发展生物质能产业作为重要任务,目前已取得显著成效,如生物质燃气产业初具基础,规模化生物质燃气工程已超过8万处,年沼气总产量约150亿立方,折合3100万吨标煤,二氧化碳减排6100万吨,年产有机肥(沼渣沼液)4亿多吨。

目前。我国生产生物质能源和发展生态农业之间的循环链条主要有以下四种方式:(1)采取循环方式将农林水来源的生物质材料直接粉碎,投入沼气池转化为沼气,沼渣、沼液作为肥料,即“农林一沼一农”型。(2)以畜禽粪尿等废物制取沼气,沼渣、沼液作为肥料,即“农一畜一沼—农”型这种方式的优点是通过饲养业经动物过腹还田,变成肥料和沼气,就使得畜牧业直接将两头联接起来,是滋养有机农业最好的方式。(3)以人粪尿、生活污水污物制取沼气,沼渣、沼液作为肥料,即“农一生活一农”型。(4)混合型,即以上三种类型的混合使用。可以说,通过发展生物质产业,既能构建多重生态循环链、经济循环网、工农联体、城乡联体的新型经济模式,又能促进社会和谐、文明素质提高,推进经济根本转型,这对于发展高端生态农业尤为重要,是一个新的经济增长点。

三、构建“二生”互动工程与“三元”配置机制

高端生态农业与生物质能源扩大再生产可以构成循环大农业和新能源产业,能够优化环境,改善我国能源结构,这是最新的生产方式之一。然而,在实践中却进展缓慢,有的地方经常出现夭折,在全国推广也比较困难。这里的关键问题在哪里呢?

在于缺少中间环节。从科学理论创新到技术创新,再到推广应用,特别是产业化,需要一个“转化链”,其中最重要的环节是技术工程化与产品商业化。现在看来需要重点解决两大难题。

1、构建“二生”循环经济规模化配套工程

生态农业与生物质能源互相转化,我们做了多年的实验,但是仍未足够重视,许多问题长期得不到解决现在要使它大规模发展,必须实现三个转变:(1)从小规模户办到大规模场办转变。比如生产沼气,以前主要是户办为主,但不能持久,往往是“一年好。二年差,三年养青蛙”。由于现在农民主要不指望农业。而搞沼气费工费时,种地很少用有机肥,所以沼气不被重视。现在看来必须由户办为主转化为规模经济,要适当集中。可以采取大中小三种类型,而以中型为主,并且要有专业队伍。解决分散收集难的问题。从实际情况看,秸秆、农业残屑、畜禽粪尿确实有能量密度低、收集困难的问题,特别是农作上的抢收抢种常常有时间急迫性:林业、海洋和陆地水面的生物质能源受着运输和操作的限制,更难以收集:城乡生活垃圾、污水缺乏转换生物质能源的前端处理系统:群众和相关业者也确实存在接受方面的某些认识障碍。这些客观困难或问题对推广和实施也有很大影响。这些问题靠分散的一家一户是解决不了的,必须下决心实现规模化。(2)从单纯搞沼气或发展畜牧业向农一牧一沼一肥产业链转变。过去搞沼气只是为了处理农户的粪便,搞养殖业包括大型牧场为出售肉蛋奶鱼,不重视沼气生产,这样就不能形成产业链。经验证明,必须把养殖业、垃圾污水处理同发展沼气乃至用沼气发电连接起来,使之真正地循环利用。原料来自农业,肥料返还农业,生产的沼气通向社会,并能广泛使用。(3)从简单规模化机械化向现代全面装备配套转变。

“二生”的转化必须有一个系统的连接工程,如果农业、畜牧业、沼气发电各搞各的。那就形不成循环链条。要实现规模化必须实施工程化,需要三个配套:一是生物质生产能源基地与生态农业之间的回路配套,一条路是农业为畜牧业(如饲料)向生物质能源生产基地输送原料:再一条路是由沼气生产基地向农田返回沼液、沼渣代替农药和化肥,可以考虑采取管道形式回归农田;二是多种能源生产和应用配套,可以设计生产沼气的基地,同时配以太阳能、风能的生产器具,使之同步;要考虑输电线路,将沼气等生态能源的发电通过分布式电路输送到大电网,开拓用户。许多地方把沼气进一步提升,变为车用气,可以直接作为汽车的燃料,这需要一定的商业化模式:经营体制配套,实现规模化经营,不仅靠农户办不到,就是靠中型规模的家庭农场、牧场、林场也很难办到。比较理想的形式是由一定规模的企业牵头,形成统分结合的综合体,通盘考虑农牧沼电汽(车用)等统一经营。经营体下面可以分设若干“分体”。建立一定的专业队伍。如果我们把这一个配套工程发展起来,形成分散到各地的能源生产基地,那就可以扩大就业空间(至少安排几千万人就业),大大改变农村卫生面目,而且使城乡连接起来,形成城乡生态连体结构。

2、改善宏观调控,创新资源配置机制

国内外的实践证明,单靠原有的宏观调控资源配置机制很难实现“二生”的有效循环和广泛的商业化应用,比如单靠市场化调节,主要是追逐利润最大化,但其生产难度大、成本高、销售难,很多人不愿意经营,更不可能去反哺农业。美国市场化的生物质能源生产主要原料是玉米,不仅耗费掉大批粮食,而且不考虑发展生态农业,反过来又固化了石化农业。这种办法虽能赚钱,但综合成本是划不来的,所以各国都未效仿。再如,单靠政府支持,如我国的户办沼气,因其效率低又费事。花钱很多,难以持久推广,这方面的教训很多。靠市场、政府“两只手”行不行?有些效果,但有许多技术问题难以突破,且许多风险难以预测。比较好的机制是两只手再加上科技元素。构成“政府主导,科技引领,市场发力”的三元配置机制。因为只有科技引领才能使政府的决策科学化,避免盲目性,也可使市场、政府都能收效,既降低成本,又方便应用,特别是避免农产品那样的“过山车”式的市场风险。打个比方说,居民房屋中调节空气,单靠外来风不稳定,需要用门窗调节,现在有了空调,使得空调、门窗和外面的气流相协调,形成统一科学的配置机制。具体说,在循环过程中,宏观上必须通过信息技术和生物技术等预测未来的市场及其风险、自然灾害及其化解措施;在生产过程中,科技可以鹪决一系列难题,合理设计,降低成本,打开市场;在消费中,引导居民科学消费,保证食品安全,处理好生活垃圾,避免各种食物污染和不健康的消费方式。为此,需要克服部门分割现象,建立通盘管理的部门

从实践经验看,上面所说的实施“二生”互动循环工程化和启动“三元”调节机制的创新,都不是一蹴而就的事,要有一个谋划试点、推广的过程,建立“二生”循环工程可以先选条件好的地区试点,建立示范园区,再逐步推广,分期实施,争取在短期内形成一定的气候。再经过一些改进和推广使之形成一大产业链,然后全面开展农业产业革命和能源产业革命。这对于我国优化生态环境和产业结构、能源结构都有重大而深远的意义。

注释:

①中共中央文献研究室编《江泽民论有中国特色社会主义(专题摘编)》,中央文献出版社2002年版,第129页。

②《列宁全集》第5卷,人民出版社1988年版,第120页。

③《马克思恩格斯选集》第4卷,人民出版社1975年版,第270页。

  ④参见《科技El报》2013年8月19日的相关报道。

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