拓展农业功能 发展能源农业

　　■大势观察■尹成杰

　　随着人类社会的进步与发展，农业的功能也在不断的丰富和拓展。分析和把握国际能源供求状况，拓展农业功能潜力，大力发展生物质能源，积极发展能源农业，对于缓解能源供需矛盾，加快农业农村经济发展，促进农民增收都是十分重要的。

　　一、发展能源农业是农业功能的拓展与创新

　　农业发展的客观规律以及经济社会发展对农业的需求，决定了农业的作用与功能要不断创新。农业要巩固和加强其在国民经济中的基础地位，必须从自身特点和优势出发，因应时代的需要，与时俱进地开发出新的功能，进而为国民经济的增长提供持久的动力。传统农业向现代农业发展和转变的过程，实质就是农业的功能不断创新的过程。

　　人类社会农业发展表明，农业的功能一直在不断地演变与发展。农业始终承担着为人类生存提供食物的功能。进入近代社会以后，随着大工业的出现和发展，农业又肩负着为工业发展提供原料、资金以及劳动力的功能。随着国际贸易和全球经济一体化发展，农产品出口创汇作用不断增强。近些年来，随着现代农业科技进步，农业除了为经济社会发展做出食品、原料、资金、劳力、外汇等贡献外，还拓展出许多新的功能。近几年来，在一些国家以及我国部分地区兴起的都市农业、生态农业、观光农业、旅游农业等，都是农业功能的扩展。目前，在欧美一些国家，能源农业正在悄然兴起。发展能源农业，是发挥农业优势，创新农业功能的新的实践和尝试。当今世界上一些国家，已把开发能源农业作为国家能源战略的重要组成部分。

　　无论是农业的传统贡献，还是新兴的跨产业功能，都表明在现代经济条件下，农业具有支持国民经济持续健康发展的重大潜在能力。发挥农业的潜在能力，关键在于拓展农业的功能。农业应随着经济社会的发展，与时俱进提升、拓展、创新自身的功能。农业只有不断地巩固和开拓功能，才能在经济社会发展中肩负和发挥基础作用。因此，新阶段农业的发展，必须从我国国情出发，瞄准国际农业科技进步，围绕我国经济社会发展对农业的需求，从解决国民经济面临的困难入手，运用现代科学技术，充分发挥农业自身的特点和优势，积极开发出新的功能与作用。

　　当前国际国内的能源供求紧张。从发展能源农业出发，寻求替代性的生物质能源，是一个重大课题。我国能源储备少、产量低，而能源需求却在大幅增加，供给与需求矛盾日益尖锐。实行能源战略多元化，拓展解决我国能源问题的途径，是事关经济社会发展的大事。我们既要加强传统能源开发和适当进口，同时又要积极开发和利用新的替代性能源。农业应在解决能源问题方面发挥应有的作用。在这种情况下，应充分发挥我国农业的能源潜力，积极发展能源农业。这应是今后我国能源开发与利用战略的重要方面之一。

　　二、发展能源农业是对农业资源的深度开发利用

　　能源农业就是有目的地生产生物质能含量大、利用价值高的农作物，并通过现代技术手段将凝结在农作物中的生物质能开发出来，并将其转化为可供经济社会发展直接利用的能源。发展能源农业，是综合利用农业资源、缓解能源紧缺、保护生态环境、提高农业综合效益的重要结合点。

　　发展能源农业，可以通过农业资源的深度开发利用，开辟新的能源途径。农作物中的生物质能蕴藏量巨大。生物质能就是由植物的光合作用固定于植物中的能量。全球每年经植物光合作用产生的生物质约1700亿吨，其能量相当于世界主要燃料消耗的10倍。目前作为生物质能源的利用量还不到其总量的1％。美国能源部对部分能源植物进行的研究表明，到2050年，全球液体燃料油的80％将来自木本植物、草本栽培油料和藻类等生物质资源。另据专家预测，到2050年，利用农、林业剩余物以及种植和利用能源作物等生物质能源，有可能提供世界60％的电力和40％的燃料。一些国家能源农业发展表明，未来生物质资源将主要来自能源农业。我国潜在的生物质资源非常丰富。根据国家有关部门规划和专家研究，到2020年，可开发生物质资源量至少可相当15亿吨标准煤，其中30％来自传统生物质，70％由农业林业能源植物提供。无论是当前还是未来，由能源农业产生的生物质能既是现在能源的重要补充，又可作为替代能源加以开发和利用，具有广阔的发展前景。

　　能源农业是对农业资源的深度开发和利用，是将农业副产品、剩余物、废弃物变废为宝的新型产业。目前，我国的生物质资源主要是农作物秸秆和能源作物、农产品剩余物等。随着现代农业发展，农作物秸秆已是重要农产品。我国是农作物秸秆生产大国，每年可生产7亿多吨。在可开发的生物质资源中，能源作物的种植和开发潜力很大；农作物秸秆有40％作为饲料、肥料和工业原料，尚有60％可用于能源开发利用，约相当2．1亿吨的标准煤；薪柴也是重要生物质资源，有40％林业剩余物未加利用，约相当0．3亿吨的标准煤；禽畜粪便除一部分作为肥料外，其他部分可以用于发展农村沼气，约相当0．6亿吨的标准煤。大量的农业副产品、剩余物、废弃物，蕴藏着巨大的生物质能源。能源农业的发展，为生物质能的利用开辟了一条重要途径。

　　发展能源农业可以拓展农民就业领域，促进农民增收。能源农业包括生物质生产、加工与转化、能源产品与应用等一个完整的产业链和技术体系。发展能源农业，必然要求建设一批生物质生产、加工与转化、产品与应用的工业企业，进而为转移农村剩余劳动力提供出路。以生物质能产业为链条的能源农业，可以创造更多的就业机会。近年来山东、安徽等地农作物秸秆综合开发利用，取得可喜进展。龙基电力公司在山东单县建设的秸秆发电项目，今年6月份即可投产发电。该项目发电规模达到2．5万千瓦，年消耗秸秆约20万吨，年发电量达1．56亿千瓦时。据估计，当地农民通过销售农作物秸秆每年可增收3000万元，每年可无偿得到约5000吨草木灰，同时可以节省煤炭7万吨。安徽丰原集团利用玉米秸秆生产燃料乙醇，4吨玉米秸秆即可生产1吨燃料乙醇，这一项目已通过中试，即将投入生产。所以，发展能源农业可以拓展农业生产领域，延长农业产业链条，拓宽农民增收渠道。

　　能源农业是无污染的绿色能源，符合保护环境，建立可持续发展经济的需要。相对于传统的煤炭、石油等能源，生物质能是清洁的“绿色能源”。生物质能还是一种可再生的能源，开发和使用生物质能，符合可持续的科学发展观和循环经济的理念。生物质能的可再生和循环利用的特征，使能源农业具有重要环保和可持续发展意义。

　　三、我国具有发展能源农业的潜力和条件

　　我国是农业大国，既具有生产农产品的潜力，又具有生产生物质资源的潜力。丰富的农产品剩余物，具有开发价值的生物质能源农作物，以及农产品加工后的副产品都是能源农业的重要资源。只要我们充分发挥资源优势，积极开发生物质资源，就能够促进能源农业发展。

　　（一）我国生物质能蕴藏量丰富。我国拥有丰富的生物质能资源。据测算，我国理论生物质能资源相当于50亿吨左右标准煤，是目前我国总能耗的4倍左右。在可收集的条件下，我国目前可利用的生物质能资源主要是传统生物质，包括能源作物、农作物秸秆、薪柴、禽畜粪便、生活垃圾等。据1998－2003年的统计数据估算，我国的可开发生物质资源总量相当于7亿吨左右标准煤。同时，每年都产生大量的农业副产品、剩余物、废弃物，以用于能源农业开发。我国每年生产的农作物秸秆，除去用于饲料、肥料和其他工业原料外，至少有一半以上可用于生物质能开发和利用。加上能源作物、薪柴、林业加工剩余物等，我国有着丰富的生物质资源。此外，我国还有约20亿亩宜农、宜林荒山荒地可用于发展能源农业。

　　（二）目前我国已掌握用于发展能源农业的相关科学技术。从“八五”开始，国家开始“生物质热解气化及热力用技术”的科研攻关。目前在“气化及发电技术”上，我国已掌握农作物秸秆转化为可燃气技术；木材加工厂的木粉等废弃物可以利用为内燃机提供燃料并发电。我国还开展了乙醇燃料的科技攻关。农作物秸秆、林业加工废料、甘蔗渣等经过加工可以作为生产燃料乙醇的原料，乙醇燃料可以直接代替汽油、柴油等石油燃料。燃料乙醇最容易工业化，是具有发展潜力的石油替代燃料。国家还投入了相当的力量，组织生物能源的科学研究和科技攻关。我国的沼气应用、规模和技术均走在世界前列。秸秆气化及发电、燃料乙醇、生物柴油等技术取得进展。现在需要解决的是形成规模，以及技术的进一步提高，以降低能源农业的生产成本。

　　（三）我国已积累发展能源农业的经验，开展对生物质能的初步利用。沼气利用是我国生物质能的重要成果，不论是规模还是技术，我国的沼气利用处于世界领先水平。自上世纪70年代初，我国就开始应用农村户用沼气池技术。近些年来，实行农村富民美好家园行动，农户、养殖场沼气技术应用取得重要进展。目前，我国已是利用生物质生产沼气最多的国家之一。本世纪初，国家又决定发展燃料乙醇，先后建立了几家燃料乙醇生产企业，并制定了相关的汽油醇标准，已在一些省市的汽车使用燃料乙醇。

　　四、以生产和利用能源作物为重点发展生物质能源

　　发展能源农业，既要为国家经济社会发展提供一定的能源，又要加快农业农村发展，促进新农村建设。要把能源农业作为加快现代农业建设、发展农业农村循环经济的重大举措 。

　　能源农业，以能源作物等生物质资源为主要生产和开发对象，提供生物质能源原料，促进能源生产。它包括多种生物质资源利用方式。一是开发和利用农业生物质资源生产燃气和发电，以生物质能源替代其他能源。二是开发和利用农副产品及粪便、垃圾、柴草，以发展农村沼气替代煤炭等能源。三是开发和利用能源作物，从能源作物中提取燃料油，加工生产生物柴油等液体燃料。

　　（一）发展生物质颗粒燃料。生物质颗粒燃料实质是生物质能的直接燃烧应用，是对生物质能的加工利用。目前生物质颗粒燃料是我国大力推广的技术。生物质颗粒燃料技术可以处理的生物质原料包括农作秸秆、农产品加工废弃物、林木、林木加工废弃物等，其中秸秆占主体部分。生物质颗粒燃料用途广泛，不仅可以用于家庭炊事、取暖，也可以作为工业锅炉和电厂的燃料，替代煤、天然气、燃料油等石化能源。

　　（二）发展农作物秸秆气化。秸秆气化也是对秸秆进行深加工的一种应用。秸秆气化又称“生物质气化”，是指对生物质经过技术加工，使生物质生成高品位、易输送、利用效率高的气体燃料。生物质经过气化的过程，转化为可以直接利用的可燃气体。我国每年可再生生物质约12亿吨，其中主要为农作物秸秆。因此，农作物秸秆是开发生物质气化燃料的重要原料。

　　（三）发展农作物秸秆发电。秸秆经燃烧和气化后产生的能量有着多种用途，应大力推进利用农作物秸秆发电。利用农作物秸秆在锅炉中直接燃烧发电，也可以秸秆－煤混合燃烧发电和秸秆气化发电。与单纯发电相比，生物质热电联供的能源利用效率高、经济效益好。因此欧洲生物质发电多采用热电联供模式，即不仅发电上网，而且为附近的居民提供热水和其他热力服务。秸秆发电在我国极具推广潜力。

　　（四）发展农村沼气。沼气是经过微生物发酵而生成的以甲烷为主的可燃气体，是一种重要清洁能源。沼液、沼渣都可作为优质肥料。生产沼气的设备简单、方法简易，适合在农村推广使用，目前已有许多农村和畜牧场使用了沼气。沼气的推广使用节约了资源，保护了环境，也提高了农民的生活质量。

　　（五）发展燃料乙醇。燃料乙醇是目前世界上生产规模最大的生物质能源。我国的燃料乙醇生产已初步形成规模，主要是以玉米为原料，同时正在积极开发甜高粱、薯类、秸秆等其他原料生产乙醇。巴西生产乙醇的主要原料是甘蔗；美国则以玉米作为生产乙醇的主要原料。我国目前主要以玉米为原料生产乙醇，但由于我国人均粮食年占有量不足400千克，因此需要开发利用其它的原料如甜高粱、薯类、秸秆等来生产乙醇，以实现可持续发展的目标。

　　（六）发展生物柴油。生物柴油是利用生物质资源生产的液体燃料，作为柴油的替代品更加环保。世界生物柴油总产量达300万吨。欧洲已专门种植油料作物用来生产生物柴油，形成了一定规模。据有关专家研究，2004年，欧盟以低芥酸菜油为原料制取生物柴油约160万吨，占欧盟同期柴油生产总量的80％。美国也有生物柴油的小规模生产。我国已有4－5家企业生产生物柴油，年生产能力达5万吨左右。生物柴油是“绿色油田”，具有可持续性。目前我国油菜种植面积1．2亿亩，菜籽含油平均41％。在我国利用油菜发展生物柴油具有独特优势，有着广阔发展前景。

　　五、发展能源农业要注意的几个问题

　　发展能源农业，既是农业功能的拓展，又是农业资源的有效配置和利用，面临许多新情况新问题。因此，要从我国国情出发，统筹兼顾，合理规划，立足现有资源，加快能源农业科技进步，完善各项政策和措施，促进能源农业健康发展。

　　（一）发展能源农业，要综合利用现有生物质资源。要转变传统观念，充分认识农业生物质资源的重要价值。要把农业生物质作为重要的能源资源，加以收集和利用。要改变传统的处理生物质资源的做法，变废为宝。既要种植和开发能源作物，又要立足于利用现有农业副产品、剩余物、废弃物，提高现有资源利用率。要把各种农业生物质充分收集和利用起来，以满足能源农业的基本需要。

　　（二）发展能源农业，要切实保护耕地和基本农田。要在保证国家粮食安全的前提下，充分利用荒山、荒丘、废弃地，发展能源农业。用于农业能源开发的生物质能主要有两大来源，一是农业生产的副产品、剩余物、废弃物，二是有目的的生产的生物质能含量高的能源作物。能源作物的生产势必占用一定的土地。发展能源农业，要以保障粮食安全为前提，切实保护耕地和基本农田。种植能源作物，要充分利用荒山、荒丘和废弃地。我国除现有的耕地、林地和草地作为农业使用外，尚有近15亿亩荒山荒地，可作为发展能源农业的重要用地。

　　（三）发展能源农业，要大力应用

转基因等生物技术。发展能源农业，关键是要提供足够的生物质资源以保证能源加工。应运用生物技术，培育和发展能源作物，提高能源作物产量。国外用转基因方法获得柴油油菜新品种，用转基因技术获得分解秸秆纤维生产酒精的工程菌。转基因技术应用于能源作物种植生产，不像食物那样要受基因标识和消费者选择的限制，也不会担心影响人的健康。因此，要通过大力应用转基因等生物技术，促进生物质能源原料生产，促进能源农业发展。转基因等生物技术的研究和应用，在能源作物和能源微生物发展领域大有可为。

　　（四）发展能源农业，要统筹规划、因地制宜、稳步实施。我国地域辽阔，水资源和光热等农业生产环境因素差异很大。北方地区光热资源极其丰富，在保证国家粮食安全的前提下，可以适当利用荒山、荒坡和丘陵地种植生物能源作物，发展能源农业。因此，发展能源农业，必须从实际出发，因地制宜，不可一哄而上。要根据不同地区农业发展水平和条件，科学规划出能源农业发展区域，制定切实可行的规划，稳步推进能源农业发展。

　　（五）发展能源农业，要加大技术研究和开发力度。能源农业必须与一定的加工技术相结合。能源农业生产的产品并不能直接利用，而是在一定的技术和加工条件下，才能转化为人类利用的能源。能源农业的产品能否被有效利用，主要在于其加工设备和工艺水平。应加强这一领域技术装备和工艺的基础应用研究，加大能源农业的技术研究和开发力度，制定能源农业的技术路线，提高生物质资源的利用效率。

　　（六）发展能源农业，要建立、健全生物质资源管理制度。目前我国生物质能产业最大的障碍是生物质资源收集难，农林生物质资源分散浪费，生物质能利用工程规模偏小，设备利用率低，转化效率低，缺乏市场竞争能力，影响新技术开发和利用。因此应建立健全农业剩余物及能源作物的管理制度，使生物质原料正常进入市场流通。加强生物质原料质量和价格管理，兼顾企业和农民利益。秸秆发电企业布局要与农业区域布局相结合，以利企业和农业种植业协调发展。

　　（作者系农业部副部长）