論我國能源農場的可持續發展之路

陳　園

摘要：介紹了能源農場的概念和種類，分析了國內外對能源農場的研究現狀，并從土地資源和能源植物資源兩方面對我國農村建立“能源農場”的可行性進行了闡述，并提出了我國農村發展“能源農場”存在的問題及相關建議。

關鍵詞：能源農場；能源植物

中圖分類號：F3

文獻標識碼：A

文章編號：1672-3198(2009)09-0003-02

隨著社會與經濟的發展，中國對能源的需求將會不斷增加，自1993年以來，中國石油進口量急劇上升，2006年進口量超過8000×104t，半數以上從中東地區進口，對國際石油市場的依賴性與日俱增。據預測，到2030年我國進口石油在消費中所占的比例有可能達到84％。從世界石油戰略角度看，這種進口結構風險很大，我國能源安全已面臨嚴重挑戰。因此，加強生物能源的研究與開發，建立能源植物開發種植基地，對于實現我國能源安全戰略具有重要意義。

1“能源農場”

1973年，石油輸出國組織成員國臨時停止了向美國出口石油，為了解決能源短缺問題，諾貝爾獎獲得者、美國加州大學的化學家卡爾文提出了“能源農場”的概念。

1.1能源農場的概念及種類

所謂“能源農場”，就是各國依據具體國情，為開發能源，解決能源危機，而開發建設的以種植高光合效率的植物為主，以獲取能源為目的的生物質生產基地?！澳茉崔r場”通過對土地進行合理規劃，盡可能利用山地、非耕荒地和水域，選擇適合當地生長條件的生物質品種，大規模培育、繁殖生物質，以獲得足夠數量的高產能植物，并加工成可利用的能源。

目前理論界對“能源農場”種類的劃分并沒有明確規定。我認為，根據培育能源植物的地域的不同，可以將“能源農場”分為利用山地種植木本植物的“能源林場”和利用水域面積養殖能源作物的“能源漁場”。自從化學家卡爾文于1986年在加州福尼亞種植了大面積的石油植物獲得成功以來，在全球便迅速掀起了一股開發研究石油植物的浪潮。石油“能源林場”又分為兩種：一種是栽種的木本植物產生碳氫化合物，提取后即可制成燃料；另一種是木本植物直接產生近乎石油的燃料。

1.2國內外對“能源農場”的研究情況

目前國內外對“能源農場”的研究，主要是以研究能源植物為主。

能源植物通常是指那些具有合成較高還原性烴的能力，可產生接近石油成分和可替代石油使用的產品的植物，以及富含油脂的植物。廣義的能源植物包含所有的陸地和海洋植物。狹義的能源植物指植物本身(不是籽粒)含有油脂或石油類似物質的植物。

(1)國外。

1986年，卡爾文博士為了解決當時美國面臨的石油短缺問題，對石油植物進行選種栽培，并在加州福尼亞種植了大面積的石油植物，每1hm2可收獲120～140桶石油，他的成功，在全球迅速掀起了一股開發研究石油植物的浪潮。此后，科學家們在世界各地相繼發現了一些“柴油樹”、“酒精樹”和“蠟樹”。到目前為止，全世界已發現了40多種“石油”植物，主要集中在夾竹桃科、大戟科、蘿摩科、菊科、桃金娘科以及豆科上。

由于能源植物的大量種植，能在發展經濟、解決能源短缺、保護環境等方面作出巨大貢獻。因此，世界上許多國家都進行了能源植物種的選擇，富油種的引種栽培、遺傳改良以及建立“能源農場”等方面的工作與研究。美國種植有幾萬hm2的石油速生林；菲律賓有1.2萬hm2的銀合歡樹，6年后可收1000萬桶石油?？茖W家們在澳大利亞北部也發現了2種可以提取石油的多年生野草——桉葉藤和牛角瓜。這些野草生長速度極快，每周長30cm，如果人工栽培它，每年可以收割幾次。目前，發達國家用于規模生產生物柴油的原料有大豆、油菜籽、棕櫚油。

(2)國內。

在中國對能源植物的研究起步稍晚，主要集中在1990年以后的十幾年內，雖然發展速度較快，但與世界先進水平還有很大差距。目前的研究主要集中在對小桐子、光皮樹、綠玉樹等富含油脂的能源植物和木薯、甘蔗、甜高粱等富含碳水化合物的能源植物上。

2我國農村建立“能源農場”的必要性和可行性分析

“能源農場”作為能源植物種植的產業化模式，是能源植物可持續發展的最好途經之一。

2.1必要性

(1)在貧困的農村山區，尤其是周圍有大量荒山荒地的農村地區，由于生態環境惡劣，不能用來種植糧食，導致這些地區的農民可耕地面積少，糧食收成有限，生活相當貧困。如果將這些自然資源合理利用，種植能源植物，開發“能源農場”，就既能恢復植被建設，改善其生態環境，又能增加農村就業機會，提高農村人民的生活水平，振興農村經濟。

(2)木本油料植物具有一次栽植、多年受益的特性，經濟效益可觀，對調整中國農村產業結構、提高人民生活水平等都具有不可低估的作用。結合我國正在全面實施的退耕還林生態工程，大面積營造生物柴油原料林，可以變荒山劣勢為優勢。在現有的經濟水平和資源水平的前提下，充分利用山地資源，規模栽培木本油料植物，發展具有中國特色的生物能源之路。

(3)我國是一個能源生產和消費大國，又是以煤為主要能源消費的國家，煤炭消費量占我國一次能源消費總量的75％以上，接近世界同類國家平均值3倍。如此大的煤炭消費量中，有80％是直接燃燒的，結果造成嚴重的環境污染問題。在沒有有效方法控制礦物燃料使用過程中產生的生態環境污染的情況下，減少礦物燃料的使用量，開發清潔可替代能源是唯一辦法。而“能源農場”的開發，是大規模種植能源植物，以制造大量清潔可替代能源的最好方法之一。

2.2可行性

(1)土地資源。

中國土地面積遼闊，除現有的耕地、林地和草地作為傳統農業外，南方有近3億畝宜農宜林的荒山荒地，北方有15億畝鹽堿地，這些荒山荒坡和鹽堿地、荒灘、沙地都可以用來種植能源植物。由于我國農村的可耕地面積有限，沒有空閑耕地種植能源作物，而木本油料植物又具有野生性，耐旱、耐貧瘠的特性，于是，利用農村大面積的荒山、灘涂等不與糧食生產爭地的“能源農場”發展能源作物便成為未來極有潛力的發展趨勢。

(2)能源植物資源。

中國擁有熱帶、亞熱帶、暖溫帶、寒溫帶及高原高寒區域，植物區系成分復雜、種類繁多，其中能源植物種類之多在世界上屈指可數。到目前為止，含油植物資源有151科、1553種含油植物，其中種子含油量在40％以上的植物有154種?？捎米鹘⒁幠；镔|燃料油原料基地的喬、灌木近30種；分布集中成片可作原料基地，并能利用荒山、沙地等宜林地進行造林建立起規?；牧挤N供應基地的生物質燃料油木本植物有10種。從這些能源植物中，現已篩選出油楠、烏桕、小桐子、巖桂、四合木等可供開發利用的種類。

3對我國農村發展“能源農場”存在的問題及建議

3.1存在的主要問題

(1)雖然我國能源植物資源豐富，但由于研究生物能源的起步較晚，目前用于大規模制造生物能源的能源植物品種單一，只集中在利用玉米、甘蔗這類糧食作物生產大量生物乙醇。由于中國是人口大國，人多地少，糧食安全是頭等大事，因此將糧食大規模的用于制造生物能源的結果，就是導致了生物能源制造與人口、畜牧業糧食消費的激烈競爭，出現了生物能源種植與糧食作物種植爭地、爭水、爭能源等競爭現象。而我國對小桐子、綠玉樹這類可利用山地種植的、不與糧食種植爭地的非糧食作物制造生物柴油的研發卻只處于初期階段，還沒開始廣泛運用。

(2)能源植物尤其是木本能源植物的生長是有一定過程的，從開始的種植到最后的成熟并投入使用，一般需要經過幾年時間。由于“能源農場”需要大規模種植，因此前期的投入需要足夠的資金和勞動力，這通常是農民負擔不起的。所以從大量能源植物資源中選出速生的或含油量高的品種勢在必行。

(3)我國目前對能源植物的開發利用才剛剛起步，對能源植物資源的種類和分布情況還未進行過全面細致的調查，尤其是適用于“能源農場”的能源植物的收集，因此建立“能源農場”這樣的產業化發展基地還有很長一段路要走。

3.2建議

(1)依據南北地域特點，選擇可重點發展的能源作物，多目標選擇有發展潛力的能源作物。依據我國能源作物的分布、地域要求及其特點，建議北方重點發展甜高粱，南方重點發展能源木薯與能源甘蔗。同時，針對這3種能源作物，組織整合國內相關研究力量，選擇高產優質品種實施重點突破，開展規?；?、規范化種植能源作物，建立我國能源作物研究平臺。

(2)由于我國地少人多的特殊情況，為了盡量避免與人口爭糧，與糧食爭地，我們應盡快推廣適于山地種植的、非糧食作物的能源植物的開發和運用，同時還應該對藻類等水生植物進行積極的研究，因為相比陸生植物來說，水生植物的生長速度極快，成長周期要比陸生植物短得多，且產油能力更勝一籌。

(3)對于集中規劃的“能源農場”來說，資金的保證是非常重要的。除了政府要制定相關政策進行照顧，提供一定的扶持資金外，還要采取有效措施，實行積極的投融資政策，鼓勵民間資本進人農村能源領域，提倡國家、集體、個人一起投入。通過招標承包等方式吸引全社會投入參與，按照誰投資誰受益的原則進行管理。