三、中國生物質能技術發展的前景
70年代初世界出現的石油危機後,許多國家就開始把新能源和可再生能源發展作為未來的重要能源組成部分而加以重視。80年代後,嚴重的環境和生態問題使各國政府更麵臨著能源與環保的雙重壓力。1992年在聯合國環境與發展會議上,各國政府簽訂了《裏約宣言》,通過了《21世紀議程》,提出了人類需要走持續發展的道路。我國政府也相應製訂和批準《中國21世紀議程》,其中有關章節專門論述了開發利用新能源和可再生能源,改善能源結構,保護環境,走持續發展之路,同時提出了“積極發展新能源,改善能源結構”。1998年起實施的《中華人民共和國節能法》也明確提出“國家鼓勵開發利用新能源和可再生能源”。國家發展計劃委員會、科學技術部、國家經濟貿易委員會《1996~2010年新能源和可再生能源發展綱要》進一步提出加強新能源和可再生能源發展,並製訂了具體的目標、措施和相應的政策建議。
我國農村地區20多年的農村能源發展經驗以及未來開發可再生能源的戰略地位指明了我國農村可再生能源技術選擇的原則:促進可再生能源的開發,增加能源供給,特別要提供更多的清潔優質能源;可再生能源技術要更多地應用到農業生產中去,使土地、太陽能、水等農業自然資源得到優化配置和利用,實現生態農業,牽動農村經濟發展;要增加可再生能源技術的“環保”含量,推動生態環境建設和大氣環境保護。
生物質能技術開發近年來在國內迅速發展起來的幾種技術也特別引人關注,將繼續進行大規模推廣。
1.小型能源-生態組合技術。在我國廣大農村地區,因地製宜地發展了組合太陽能、沼氣等多種技術而形成了小規模庭院式的能源-生態組合技術。以東北的“四位一體”模式為例,在一個150m2塑膜日光溫室的一側,建一個約8~10m3的沼氣池,池上建一個約20m2的豬舍,和一個廁所,形成一個封閉狀態下的“四聯體係統”。它組合了厭氧消化的沼氣技術和太陽能熱力用技術,充分利用太陽能陽光和生物質能資源。其主要的技術特點是:
(1)圈舍的溫度在冬天提高了3~5℃,為豬、雞提供了適宜的生長條件,豬生長期從10~12個月下降到5~6個月,存欄豬8~10頭,而年出欄量達到18~20頭。由於飼養量的增加,為沼氣池全年提供了充足的原料;
(2)建在豬舍下的沼氣池由於得到了太陽熱能而增溫,解決了北方地區寒冷冬季產氣技術難題,年產沼氣提高了20%~30%,總量超過300m3以上,高效有機肥也增加了60%以上,年提供16m3;
(3)豬呼出大量的CO2使日光溫室內的CO2濃度提供4~5倍,大大改善了溫室內蔬菜的生長條件,再考慮到使用優質沼肥,因而蔬菜產量可增加20%~30%,品位、質量也明顯提高,成為一類綠色無汙染的食物。農民使用這樣的“四聯體”的組合技術,在有限土地上實現了產氣和積肥同步,種、養、副業和物流、能流良性循環的生態模式。它所帶來的經濟效益十分明顯,與普通大棚相比較,冬季黃瓜、茄子等1m2可增產2~5kg,增收5~6元,年節省化肥200元;溫室育豬提前120天出欄,降低成本40~50元;沼氣點燈年節電60元,節煤130元,與這些單獨的技術相比較,年可增收3100元以上,約增加了一倍。這種“四聯體”技術的初始投資約3000~4000元,因此1~2年就可回收全部投資。
“四聯體”把農業和人畜糞便等廢棄物轉變成潔淨沼氣和高效沼肥,實現了廢棄物資源化利用;沼肥返田,增加了農田氮、磷、鉀等有機質含量;沼氣用於炊事、點燈,替代了煤炭,改善了大氣環境質量和室內汙染;日光溫室利用豬呼的CO2,加上太陽光利用,促進了作物光合作用,實現了太陽能和生物質能多層次的利用,因此這種組合技術。一種資源優化配置,典型的生態農業模式,生態效益十分明顯。這種“四聯體”模式在今後的發展中,要提高其技術含量,形成規模,發展相應服務和產業體係,為我國農業經濟發展,生態環境保護和農民奔小康致富作出應有的貢獻。