當前，以生物技術(shù)、新能源革命和低碳經(jīng)濟為主流的綠色浪潮，正在中國大地上興起。抓住機遇，大力發(fā)展生物能源，對于振興農(nóng)村、發(fā)展農(nóng)業(yè)、富裕農(nóng)民具有重要的戰(zhàn)略意義。

　　一、在綠色浪潮中興起的生物能源

　　自人類鉆木取火發(fā)現(xiàn)木質(zhì)能源之后，人類社會的生產(chǎn)與生活方式發(fā)生了重大變革。在農(nóng)業(yè)文明時代，人類主要依靠傳統(tǒng)的再生能源即以生物質(zhì)能維持生產(chǎn)與生活。工業(yè)革命后，人類的生產(chǎn)與生活逐步轉(zhuǎn)向利用煤炭、石油等化石能源。目前，全球每年消耗的能源總量超過150億噸，其中90%為化石能源。

　　大量事實表明，以傳統(tǒng)方式開發(fā)利用化石能源，既創(chuàng)造了空前的現(xiàn)代文明成果，也導致了諸多環(huán)境問題。尤其是20世紀70年代爆發(fā)的世界石油危機與隨后爆發(fā)的糧食危機，給世界經(jīng)濟發(fā)展帶來嚴重的負面效應和沉重負擔，給人類敲響了警鐘。人們開始反思和糾正自身不科學開發(fā)利用能源的行為，并采取實際行動開發(fā)第四大能源，即可再生能源。其中，包括開發(fā)生物能源，以開啟綠色能源革命，使人類社會發(fā)展逐步擺脫對化石能源的過度依賴。

　　世界主要國家選擇發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)，是一個必然的歷史過程，具有客觀的依據(jù)與動因：一是化石能源資源日益枯竭與生態(tài)環(huán)境的嚴重惡化形成了人們尋找替代能源的強制力；二是新能源經(jīng)濟對于醫(yī)治國際金融危機產(chǎn)生的“病疴”、帶動傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級并形成新興產(chǎn)業(yè)具有強大的拉動力；三是清潔能源領(lǐng)域積累起來的技術(shù)創(chuàng)新成果已經(jīng)孕育了新能源革命的內(nèi)在啟動力；四是人類追求“環(huán)境友好型”社會的共同愿望已經(jīng)轉(zhuǎn)化為強大的驅(qū)動力；五是各國決策者采取的政策措施與協(xié)同合作已經(jīng)形成了確定不移的推動力。這五種力量的有機融合，使一些主要國家在新世紀之初便提出了“創(chuàng)建低碳經(jīng)濟”的概念，并將其確定為2008年世界環(huán)境日的主題，這就為發(fā)展生物能源提供了難得的歷史機遇。

　　所謂生物能源，是指以生物質(zhì)材料為來源的各種形式的可再生能源。生物質(zhì)是由生物體所產(chǎn)生的有機物質(zhì)，包括植物、動物及排泄物、有機垃圾與有機廢水等，幾乎全部來源于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村。生物能源直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，可轉(zhuǎn)化成常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣體燃料。從廣義上講，生物質(zhì)是植物通過光合作用生成的有機物。據(jù)生物學家估算，地球上每年生長的生物能總量約相當于目前總能耗的10倍，而作為能源的利用量還不到總量的1%。在自然條件下，光合作用的轉(zhuǎn)化率較低，按全年平均計算約為太陽全部輻射能的0.5%—2.5%。而在提供理想環(huán)境條件下，光合作用的轉(zhuǎn)化率可達8%—15%。因此，發(fā)展生物能源前景廣闊。特別是由于生物質(zhì)材料幾乎全部產(chǎn)生于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村，可以說，發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)就是“農(nóng)業(yè)能源功能屬性”的開發(fā)與延伸，這將為“三農(nóng)”發(fā)展開拓更為廣闊的空間。

　　二、發(fā)展生物能源的多重效應

　　發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)，將借助現(xiàn)代技術(shù)和生產(chǎn)方式，加工生產(chǎn)包括生物燃料乙醇、生物柴油和沼氣等燃料，有利于形成新的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力、能源替代、環(huán)境保護等多重經(jīng)濟社會效應。

　　有效替代化石能源。近年來，生物燃料幾乎聚焦了全世界的目光。這是因為，生物燃料是化石能源的最有前途的替代品。而且，生物能源是“清潔能源”。開發(fā)利用生物燃料，可以大幅度減少溫室氣體排放，從而減輕和防止污染，有效保護環(huán)境。有關(guān)資料表明，使用生物燃料乙醇的車輛對環(huán)境的污染程度僅為使用汽油汽車的1/3。更重要的是，生物能源還是“再生能源”。不管是何種生物燃料，作為其原料的農(nóng)作物秸稈等，不僅數(shù)量巨大，而且可以再生，做到永續(xù)利用。尤其是在農(nóng)村，普遍存在成本低廉、數(shù)量巨大的各種秸稈、糞便等有機物質(zhì)，在一定溫度、水分、酸堿度和厭氧環(huán)境中，經(jīng)過微生物發(fā)酵產(chǎn)生出可廣泛用于農(nóng)村生產(chǎn)與生活的沼氣。目前，我國沼氣用戶已達3000多萬個，沼氣年總產(chǎn)量達到104億多立方米。沼氣的快速發(fā)展與使用，為我國農(nóng)村提供了大量清潔燃料，在農(nóng)民的生產(chǎn)與生活中發(fā)揮著重大作用。

　　實現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物變廢為寶。迄今，生物燃料已有兩代產(chǎn)品，第一代是以玉米等糧食為原料生產(chǎn)的，第二代是以纖維素為原料生產(chǎn)的。由于發(fā)展第一代生物燃料需要消耗大量糧食，因此，世界各國不約而同地將目光集中于第二代生物燃料。第二代生物燃料的主要原料纖維素，是世界上最普通、最豐富、最廉價的生物質(zhì)材料。其中，各種農(nóng)作物秸稈和農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)品是纖維素資源的一個主要來源。在我國，可再生的纖維素原料可謂取之不盡。據(jù)估算，我國農(nóng)作物秸稈和農(nóng)業(yè)加工副產(chǎn)品的年總產(chǎn)量高達7.8億多噸，約折合標準煤38825.3萬噸。從目前全國秸稈資源使用結(jié)構(gòu)看，除飼料、造肥還田和工業(yè)原料用途外，用于薪柴的占43%，露天焚燒約占15%。因此，如果充分利用現(xiàn)代工業(yè)化方式大力發(fā)展纖維素燃料乙醇，將會把數(shù)量巨大的農(nóng)業(yè)副產(chǎn)品或廢棄物變?yōu)樯鐣敻弧?/p>

　　建設廣闊“綠色油田”。灌木林是纖維素燃料的另一個重要來源。我國是一個灌木能源林資源豐富的國家。全國灌木林地總面積高達4529.68萬公頃，占全國林地總面積的16.02%以上。近年來，我國每年營造灌木林面積在60多萬公頃。在全國約6000多個灌木林樹種中，可作為生物質(zhì)能源原料利用的超過1000種。特別是我國木本油料資源豐富，種植面積達343萬平方公里，果實總產(chǎn)量114萬噸，是生物柴油的優(yōu)質(zhì)生物質(zhì)原料。以沙棘林為例，每公頃干柴產(chǎn)量在13—21.67噸之間，可產(chǎn)生熱值5693.9—41622.1千焦，相當于原煤2.13—15.54噸。因此，充分利用我國灌木能源林資源豐富優(yōu)勢，生產(chǎn)生物燃料乙醇，無異于在全國建設巨大的“綠色油田”，將極大地緩解我國未來能源供給問題。同時，這也擴大了農(nóng)業(yè)的能源屬性，將開辟出“能源農(nóng)業(yè)”的廣闊新天地，成為推動農(nóng)村經(jīng)濟乃至國民經(jīng)濟發(fā)展的新動力。

　　開發(fā)廣袤“邊際性土地”。所謂“邊際性土地”，是指條件較差、不適于種植糧食、尚待開發(fā)利用的處在沉睡狀態(tài)的土地。根據(jù)相關(guān)土地資源調(diào)查資料，我國“邊際性土地”可劃分為三類：一類是可利用但尚未利用的宜林宜農(nóng)荒地2.45億公頃，另一類是現(xiàn)有林地中的木本油料林、灌木林和薪炭林5176萬公頃，再一類是現(xiàn)有耕地中通過結(jié)構(gòu)調(diào)整可成為能源作物生產(chǎn)基地的約2000萬公頃低產(chǎn)田。以上三類“邊際性土地”的總面積高達13653萬公頃，進行大規(guī)模開發(fā)利用將會喚醒我國廣袤的土地資源，成為廣大農(nóng)村特別是邊遠地區(qū)特色經(jīng)濟的新增長點。尤其是在我國邊遠的干旱或半干旱地區(qū)，大規(guī)模發(fā)展灌木林，有利于擴大植被、改善生態(tài)環(huán)境，還可促使林業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護相互促進，獲得良好的經(jīng)濟效益、社會效益和生態(tài)效益。此外，在這個產(chǎn)業(yè)鏈中，僅僅能源植物的種植、收集、運輸和加工，就會促進運輸業(yè)、服務業(yè)、儲藏業(yè)、農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)等行業(yè)的發(fā)展，在全國至少帶動上千萬勞動力就業(yè)。因此，利用“邊際性土地”發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)，在真正實現(xiàn)“不與人爭糧、不與糧爭地”的同時，能夠有力地促進農(nóng)村發(fā)展、農(nóng)業(yè)增效、農(nóng)民就業(yè)和增收，將在振興“三農(nóng)”和建設新農(nóng)村中發(fā)揮巨大作用。

　　三、加快推進我國生物能源發(fā)展

　　加快我國生物能源發(fā)展，需要在充分利用現(xiàn)有生物質(zhì)資源的基礎(chǔ)上，合理開發(fā)和利用新增生物質(zhì)能源原料，通過基礎(chǔ)建設實現(xiàn)資源多元化，通過技術(shù)攻關(guān)實現(xiàn)成本低廉化，通過體制創(chuàng)新實現(xiàn)資源配置優(yōu)化，通過綜合利用實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

　　加強原料基地建設。我國可開發(fā)的能源作物很多，但作為發(fā)展生物燃料乙醇的專用原料，如甜高粱、甘蔗、木薯等作物育種研究還處在起步階段，這類作物的單產(chǎn)還很低。目前，優(yōu)良木薯品種單產(chǎn)一般在30噸/公頃，肥水條件好的地塊可達45噸/公頃。在木薯種植區(qū)，以華南205、201為當家品種，較高的單產(chǎn)也只有19.5—24噸/公頃，平均畝產(chǎn)只有1.3—1.6噸/畝。甜高粱、甘蔗等作物，對土地條件的要求低，對水的利用效率高，并可以直接榨取糖分進行酒精發(fā)酵。但是，現(xiàn)在我國甜高粱的單產(chǎn)較低。如果采取有效措施，通過品種改良提高能源作物的單產(chǎn)，將大幅度增加生物能源的原料供應量。

　　著力攻克科技難關(guān)。優(yōu)化木質(zhì)纖維素預處理技術(shù)，提供高效代謝戊糖和己糖的發(fā)酵菌株，提高纖維素乙醇成熟醪酒度，是世界各國發(fā)展生物能源遇到的三大技術(shù)難題。只有破解這些難題，才能實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)，才能降低生物燃料各環(huán)節(jié)的成本。例如，戊糖的利用是影響纖維乙醇綜合成本的關(guān)鍵因素。目前，纖維素乙醇成熟醪酒度一般水平為3%—4%，較高水平可達到6%，生產(chǎn)1噸燃料乙醇將消耗30—60噸水，同時產(chǎn)生幾乎等量的廢液，污水處理難度大。因此，攻克上述技術(shù)難題，占領(lǐng)這一領(lǐng)域的科技制高點，是加快發(fā)展生物能源的當務之急。國家應設立生物能源專項科研經(jīng)費，集中優(yōu)勢力量協(xié)同開展有關(guān)生物能源關(guān)鍵技術(shù)的攻關(guān)，盡快解決纖維素酶法生物轉(zhuǎn)化等科技難題。

　　建立和完善市場運作體系。從長遠看，發(fā)展生物能源產(chǎn)業(yè)，根本上取決于市場需求。因此，在起步階段，我國就應重視體制創(chuàng)新，探索生物質(zhì)資源優(yōu)化配置的市場機制，形成適應生物能源產(chǎn)業(yè)運行的市場體系。政府應以市場為導向引導和鼓勵發(fā)展生物能源經(jīng)濟，加快建立以市場為主形成生物能源產(chǎn)品價格的體制機制，不斷完善生物能源原料、生物能源產(chǎn)品、生物能源技術(shù)、生物能源服務等市場體系。企業(yè)應以市場實際需求為出發(fā)點和歸宿點，從事生物能源產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和原料基地建設，有效降低成本，著力提高效益，不斷增強市場競爭能力。特別是在開發(fā)利用邊遠地區(qū)“邊際性土地”的過程中，應以市場作為配置資源的基礎(chǔ)手段，積極探索產(chǎn)業(yè)化經(jīng)營道路，使廣大農(nóng)民分享土地開發(fā)、擴大就業(yè)、環(huán)境改善等方面的發(fā)展成果，提高他們參與生產(chǎn)的積極性。

　　加大國家財政扶持力度。生物燃料是與“三農(nóng)”緊密相關(guān)的現(xiàn)代新興產(chǎn)業(yè)，國家加大對生物燃料產(chǎn)業(yè)的支持也是對“三農(nóng)”的支持。鑒于此，國家應該把發(fā)展生物燃料乙醇列入支農(nóng)惠農(nóng)的政策范疇。從目前的實際情況出發(fā)，國家可以把生物燃料的生產(chǎn)、流通和消費納入財政補貼范圍，并作為政策扶持的重點，促進生物能源產(chǎn)業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，使之成為“三農(nóng)”發(fā)展的新動力。