種煤的產業”——竹柳生物質成型燃料

隨着社會的發展，煤炭、石油等一次能源不斷減少，全世界能源危機的壓力進一步加大，各種替代能源的發展越來越迅速，特別是可循環再生的生物質能越來越廣氾地被各國所重視。目前的生物質能主要包括：固體生物質燃料、液體生物質燃料、氣體生物質燃料。

由於物質直接燃燒的方法熱利用率很低，所以固體生物燃料的發展，其方向是一方面利用現代技術把生物質固化成型，形成生物質成型燃料，提高能源密度；另一方面採用新型燃燒技術使用新型爐灶、鍋爐，提高熱效率利用率。目前固體生物質能源主要以農業廢棄物、林業廢棄物、禽畜糞便、能源作物、速生能源林原料為主。

種植能源作物，生產生物質成型燃料，代替傳統煤炭、薪柴等燃料，作為各種鍋爐、燃料加熱裝置的燃料，是目前比較容易實現產業化運作，在相對較短的時間內創造可觀經濟效益的發展方向。生物質成型燃料可以作為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐、有機熱載體鍋爐、蒸汽發生器、壁爐等燃燒設備的燃料，與之相適應的燃燒設備的製造技術已經成熟，各種實用的設備也廣有銷售。無論是工廠、賓館、醫院、學校、洗浴、餐飲、寫字樓等單位，還是食品、化工、印染、供暖、發電等產業都可以使用生物質成型燃料，甚至普通百姓家庭也可以使用。

以生物質成型燃料為原料的燃燒設備，其原理和用材與以煤為燃料的燃燒設備是一樣的，所以設備價格也基本相當。並且可以將傳統燃燒設備改造成生物質成型燃料為原料的燃燒設備，利用生物質成型燃料不需要重複購置設備。

生物質成型燃料的製造技術已經成熟，設備型號多、銷售廣。即有適合大企業使用的每小時產3—5噸的型號，也有適合小廠家使用的每小時產0.5—2噸的型號。而且小型設備價格都在1—10萬元之間，基本上與該設備4、5個月的產值相當，成本回收週期很短；大型設備由於機械效率更高，其成本回收週期比小型設備還要短。

生物質成型燃料還具有綠色環保的特點，可以實現溫室氣體二氧化碳的“零”排放。生物質成型燃料的能量來源於自然界光合作用固定于植物上的太陽能，其燃燒時所釋放的二氧化碳來自于植物的生長，是對自然界二氧化碳的吸收，因此生物質成型燃料具有二氧化碳生態“零”排放的特點。而煤炭的燃燒使用，則會不斷增加大氣中的二氧化碳含量，致使地球溫室效應進一步加劇。以植物為原料生產的生物質成型燃料，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，不需要脫硫設備就可以實現二氧化硫減排，簡單的除塵裝置就可以實現粉塵排放達標。生物質成型燃料的使用符合“降低碳排放，減少污染”的環境保護大趨勢。

生物質成型燃料的原料來源有其獨特之處，與以糧食為原料的生物質醇基燃料和以油料作物為原料的生物柴油相比，不會產生“與人爭糧”和“與人爭地”的社會問題。生物質成型燃料原料分布廣氾、成本低、可以循環生長，又是典型的循環經濟。因此大力發展生物質成型燃料具有良好的經濟效益、生態效益和社會效益，可以降低排放減少污染，增加綠化改良環境，有利於解決“三農問題”，促進就業增加農民收入，能有效推動“和諧社會”建設。在“大力發展循環經濟，建設環境友好型社會”的大背景下，生物質成型燃料產業的發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、柳樹中的較優秀品種，最高干物質年生長量分別為8—12.8噸、29.32—39.72噸、62.34—67.58噸，折合畝產干物質約為0.7噸、2.3噸、4.3噸。研究人員發現，幼年柳樹生長量明顯高于其他常見能源樹種，因此柳樹更適合於做為超短期輪伐矮林作業系統樹種，同時短的輪伐期更容易保証生產原料供應的頻率從而提高生物質成型燃料設備的利用率，節約成本。

可作為能源樹種得柳樹可以高密度甚至超高密度種植，也是其單位干物質年產豐富的主要原因。北京林業大學的有關實驗顯示，我國選育出的某種柳當年生苗在密度為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。

竹柳是一個多元雜交速生柳樹新品種，落葉喬木，有明顯的中央領導干，樹體通直，頂端生長優勢強，側枝較少且分枝夾角小，樹冠比一般柳樹小，生長旺盛、速度快，非常適合高密度種植，是建立生物質成型燃料基地的優良樹種。通過在實際生產中的觀察顯示，當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，每公頃生長量3噸；當種植密度為180000株/公頃時，竹柳快繁苗當年地上部生物量為0.21kg，則每公頃生長量為38噸。然而根據竹柳的特性，種植密度可以提高到40萬株/公頃（折合每畝2.7萬株）以上，每公頃年生長量預計能達到75噸，折合每畝5噸，每畝能源貢獻量相當于2.3噸標準煤。

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

我們實際做過每公頃種植數達到100萬株（折合每畝6.7萬株）左右，每株生長量達到0.15 kg以上，每公頃生長量會突破150噸，折合每畝10噸以上。畝產竹柳的原材料價值為3000—5000元（可作生物質燃料的玉米秸稈市場價每噸250元，木質纖維燃料市場價每噸500元），採用科隆“植物非試管高效快繁技術”及科隆直插造林技術，進行大規模生產每畝成本一般在1500元以內，這樣每畝土地的直接收益為1500—3500元。產能每畝折合原煤6.4噸（每1噸秸稈的能量相當于0.64噸原煤），由於每1 kg原煤折合0.7143 kg標準煤，所以最後折算每畝能源貢獻量相當于4.57噸標準煤。也就是說，10萬畝規模的“竹柳生物質成型燃料基地”每年產能，相當于一座年產原煤64萬噸折合標準煤45.7萬噸級別的中型煤礦的產能，以2008年1月初原產地原煤均價520元每噸和秦皇島中轉地煤價595元/噸為參考，這樣的一座“竹柳生物質成型燃料基地”的年產值可以超過3.3個億。

竹柳適合在全國大部分地區種植，適種區域幾乎涵蓋整箇中國。竹柳喜水耐濕抗鹽碱，大量不適宜農耕的宜林荒山荒地、山谷江河灘地、江心洲、河心島、沿海灘塗、可開發的濕地、人工水庫浸濕地、海子邊地、內陸鹽碱地、地下水位較高的沙荒地、礦山、油田復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。我國現有5393萬公頃的宜林荒山荒地，1470 萬公頃的退耕還林地，總計6753 萬公頃土地可用於能源林業。其中的15%就可以建設基地超過1500個，實現總產能潛力可達到6.86億噸標準煤。我國2008年原煤產量為26.22億噸，折合標準煤18.73億噸；山西省煤炭產量為6.8億噸；1500個10萬畝規模“竹柳生物質成型燃料基地”的能源貢獻潛力，可達2008年全國煤炭產量的近三分之一以上，相當于再造一個永不枯竭的煤炭能源大省山西。

日前，國務院確定了第二批32個資源枯竭城市，包括此前確定的12個資源枯竭城市在內總數已達44個，分布在19個省。其中涉及煤炭資源枯竭的城市有30個，轄區土地面積21747萬畝，人口3145萬；涉及森林資源枯竭的城市有9個，轄區土地面積128萬平方公里，人口720萬。“竹柳生物質成型燃料基地”既可以有效利用枯竭礦區低品質土地，又可以有效帶動礦業勞動力轉移，實現能源類型的轉變，而不需要進行整個產業的顛覆，可以達成節約成本、帶動就業、恢復生態的有機統一。同時合理建設一定規模的“竹柳生物質成型燃料基地”，也是保持和恢復林業資源的良好選擇，一些有條件的礦產枯竭地區也可以採用此思路發展生物質能源產業，有效利用土地和人力資源。

規模化的“竹柳生物質成型燃料基地”建設，所帶來的改善環境、涵養水源、綠化荒地、增加碳匯等生態效益，特別是該工程項目能帶動大量的勞動就業、促進農民增收等社會效益更是十分可觀的，還可以促進解決資源枯竭地區的發展和勞動力轉移問題，是一項利國利民、功在千秋的偉大事業。