生物能源 推动农业和能源产业革命

    能源价格的上涨，特别是2005年上半年出现的油荒，使得中国加大了对普通汽油的替换，以玉米为原料生产的乙醇汽油成为中国许多城市的选择。从2006年1月开始，中国有9个省的主要城市不再出售普通汽油，这些城市的加油站将全部更换为供应乙醇汽油。

    这9个省包括中国主要的石油生产区黑龙江、山东等省，也包括江苏、河北、湖北等经济比较发达的地区。

    有关乙醇汽油的国家标准，中国已经于2001年4月颁布。2002年6月30日起，中国河南省的郑州、洛阳、南阳和黑龙江省的哈尔宾、肇东等5个城市开展试点使用乙醇汽油，根据试用结果，乙醇汽油完全可以替代普通汽油，现有汽车发动机无须改造。

    除乙醇汽油外，中国的生物柴油也开始进入了准备推广阶段。2005年3月，中国的生物柴油生产关键技术研究取得重大进展，产品各项指标达到美国ASTM6751标准, 使用性能良好，完全能够作为柴油内燃机燃料。在今后5年内，中国将建成年产2万～5万吨规模的生物柴油产业化示范工程。

    这似乎预示着，生物能源将成为中国解决能源问题的一个选择。

    生物能源主要指利用淀粉质生物（如粮食、薯类、作物秸秆等）加工成乙醇（燃料酒精）、生物柴油、生物氢等，直接作为动力来源。

    科技部中国生物技术开发中心主任王宏广说：“生物能源有三大益处：可促进解决农村就业和农民增收问题；直接增加国家的能源供给；减少二氧化碳排放，可改善生态环境。”

    王宏广介绍，中国政府非常重视生物能源的发展，并制定了明确的发展目标，预计未来几年，中国的乙醇生产能力将达到年产1000万吨。现在中国的乙醇燃料生产规模为200万吨。目前产量居世界第三。

    由于生物能源需要大量的农作物做原料，因此生物能源的前端是农业，生物能源的发展，也将改变中国农业的发展方向。

    “传统的农业认为就是生产猪、牛、羊、稻、麦、棉的，一跨出这个范围就认为是非农业了，现在农业的农产品生产和农产品的加工生产统一的链条正在形成。”中国工程院石元春院士说。

    这种改变最直观的就是：中国的农业正从单纯的提供食物向提供能源或其他产品的方向发展。

    启动能源作物培育计划 　　

    不久前中国政府启动了能源作物培育计划，按计划将能源作物分为四类：一是以制酒精为目的的一年生或多年生作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；二是以生产燃料油（如生物柴油、烃类物质）为目的的植物，如油菜、绿玉树、黄连木等；三是用于直接燃烧的植物；四是可供厌氧发酵的藻类或其它植物。对于按计划种植的能源植物给予一定的经济支持。中国每年有冬、夏闲田约900万公顷，用来专门种植能源作物。

    目前海南正和生物能源有限公司在河北已开发了11万亩黄连木种植基地，每年可产果实2万～3万吨，可获得生物柴油原料8000～12000吨。该公司计划在此基础上建立年产生物柴油5至20万吨的炼油化工厂。

    由中国工程院石元春院士主持的国家专项农林生物质工程也在2005年9月启动，规划生物柴油在2010年的产量为200万吨／年，2020年的产量为1200万吨／年。2005年，由侯祥麟院士主持的替代燃料发展战略研究开始进行。

    中国政府为生物能源的发展给予了政策支持。加大乙醇汽油等生物能源的示范推广力度，并为生物能源生产企业解决技术问题，帮助企业降低生产成本，以及提供市场准入支持。目前企业每生产一吨燃料乙醇可得到国家财政1800元的补贴，并免征5%的消费税。为积极配合车用乙醇汽油的推广应用，一些地方的交通厅与物价局相继出台配套政策，确保乙醇汽油顺利推广。

    2005年10月，福建源华能源科技有限公司的“生物柴油”生产投产，年产量将达3万吨。中国国家发改委已批准建设的4家乙醇生产试点企业之一安徽丰原集团年产乙醇能力超过了60万吨。

    丰原集团董事长李荣杰介绍，2吨粮食可替换1吨石油，只要石油价格不低于每桶35美元，粮食价格不超过每吨1400元，利用农产品资源转化成石化产品对企业是有效益的。在技术方面，生产乙醇时，小麦、玉米等原料的综合利用技术很成熟，不会造成环境污染。

    中国是世界上玉米的主要生产国之一，每年玉米的种植面积大约有2000万公顷，除去食用、饲料、酿酒等需要外，每年大约有400－600万吨玉米剩余，这些玉米卖不出去成了陈粮。

    此外中国杂交油菜品种处于世界领先水平，油菜的种植面积及总产量居世界第一，油菜籽资源丰富，用来开发生物柴油原料充足。同时，中国也是世界最大的棉花生产国，每年棉籽产量1300多万吨，可用来生产生物柴油。

    “中国发展生物质能源关键技术已经成熟，原料资源极为丰富，投入成本远远低于开采石油和开发核能。” 王宏广说。

    石元春介绍，随着生物能源利用的扩大，可以逐步减少中国对国际能源的依赖。从1993年开始中国成了原油纯进口国， 2004年进口达到了1.2亿吨，中国对原油进口的依赖达到了40%。如果按现在的速度发展，2020年，中国对原油进口的依赖将达到60%，而60%是一个危险的临界点，达到就出现了能源安全问题。

    将会应用转基因技术

    “我们可以用运转基因技术来加大粮食的生产。”2005年11月11日，在北京召开的农业发展大会上，中国全国人大副委员长蒋正华说，“当然这种粮食不是用来吃的，而是用来为生产提供原料的。”

    转基因食品在中国一直处于争议中，因此在中国的农业生产中还没有用运转基因技术。生物能源的发展，对中国的粮食生产提出了更大的要求。

    蒋正华介绍，今后中国的粮食生产将分为两种，一种是提供食用的粮食，一种是为生物能源提供原料的粮食。

    目前中国的转基因技术研究已经成熟，完全可以提高粮食的产量。2004年，中国农业大学生物学院朱登云组织的“高蛋白质、高赖氨酸转基因玉米自交系和杂交组合的选育”课题组研究获得成功,该课题组经过7年研究，将马铃薯花粉上的一个基因转入玉米,结果赖氨酸和蛋白质比常规玉米含量分别提高30%、90%,攻克了国际上一直没有攻克的难题。课题组把研究出的转基因玉米品种中的10个品种进行了试种,经现场测产,增产27.1%。全生育期88天，更适合中国气候生长。

    粮食安全不受影响　

    中国刚解决温饱不久，而且今后粮食安全一直是13亿人口吃饭面临的威胁。将粮食用于能源发展，会不会威胁到中国的粮食安全呢？

    王宏广对此表示了乐观的看法：发展生物能源与保障粮食安全并不冲突。“社会上一直存在一种误解，认为发展生物能源会影响国家的粮食安全。其实，生物能源不是与人争粮，主要是利用农业和粮食加工废弃物；也不会与粮争地，主要利用荒山荒坡和盐碱地、荒滩、沙地。” 王宏广说。

    在中国有很大一部分油菜是冬季作物，很少与粮食作物发生争地矛盾。

    生产生物能源的丰原集团董事长李荣杰也认为，粮食安全问题不会是制约因素，因为生物能源和生物材料的主要原料来源是陈化粮以及粮食加工和饲料生产的下游产品，这类资源极其丰富，通常都弃置掉，浪费巨大；还有就是在荒滩、盐碱等种植高产能源作物，如菊芋、甜高粱、红薯、木薯等，既不占用宝贵的耕地资源，又可提供大量的生产原料，还有利于改善生态环境、增加农民收入。“只要控制合理，发展生物能源不但不会对粮食安全构成威胁，反而能在一定程度上保障粮食安全。”

    中国农业大学教授李十中认为，能源农业开发的领域很广，可以做到不与或少与粮食争地。李十中介绍，中国目前每年陈化粮、饲料用粮约1亿吨左右，加工转化可获得相当5000万吨原油，同时还有30%继续成为饲料。中国目前研究出的甜玉米，每公顷产量可达70吨，可生产6吨以上乙醇。南方的木薯、甘蔗，生长广泛的菊芋、土豆、山芋等等这些不属主要粮食的植物，是转化为生物能源、材料的最佳原料。中国西南地区的麻疯树等木质油料发展迅速，籽含油率达50%，现有10万亩，2010年可发展到1000万亩。另外，中国现在每年仅废弃的作物秸杆、林业弃置物达10亿吨，相当于1亿多吨的燃料汽油。

    中国现有耕地面积13004万公顷，而荒地面积高达10800万公顷，二者之比为1：0.83，接近持平。中国目前还有未开发利用的大面积荒地存在。能源作物对环境的适应性强及其低投入、高产出的特点，尤其适合在中国这个国土面积大、荒山荒地多、水资源非常贫乏（特别是北方地区）的国家种植。

    但是还是有许多的人对此表示出担心，认为因为2004年中国曾出现短暂的粮食短缺，并一度出现不能食用的“陈化粮”非法流入某些粮食市场的现象而导致出现食品安全问题。在中国的三大粮食品种里面，目前小麦和水稻还是短缺的，只有玉米是供过于求。虽然吉林是中国玉米大省，但在未来的两、三年内，也许将会从现在玉米的大量积压转变为紧缺。