摘 要:基于云南林业绿色能源发展现状,用SWOT法分析云南发展林业绿色能源的优势、劣势、机遇和挑战,预测云南发展林业绿色能源的目标。结果表明,云南林业资源丰富,适合发展林业绿色能源,但需提高相关技术水平、完善相关法律法规体系、加大资金投入并需得到政策的扶持。
关键词:云南林业;绿色能源;发展路径;SWOT分析;
Abstract:Based on the status quo of the development of forestry green energy in Yunnan, the SWOT analysis method is used to analyze the advantages, disadvantages, opportunities and challenges of the development of forestry green energy in Yunnan, and the goal of developing forestry green energy in Yunnan is put forward. The results show that Yunnan is rich in forest resources and is suitable for the development of forestry green energy, but it needs to improve the relevant technical level, improve the relevant laws and regulations, increase capital investment, and obtain policy support.
Keyword:Yunnan forestry; green energy; development path; SWOT analysis;
绿色发展是云南生态文明建设的重要内容,而实现绿色发展的关键在于能源,即要以排放更少、污染更低的能源开采与利用为主[1].云南近几年处于经济发展的上升期,能源的需求量不断增大[2],传统能源可以使生产能力快速进步,经济得到快速发展,但同时也会带来环境污染和导致温室气体效应;而且云南可使用的传统能源储藏量少,需要从省外引进大量传统能源,因此在能源匮乏和环境污染困境下需找到可替代能源。发展绿色能源就是最佳解决途径,正在打造的世界一流 "三张牌" 中的 "绿色能源牌" 正是云南以国家大政方针为指南,大力发展绿色能源的一个重大决策。云南气候类型多样,生物多样性丰富,为云南发展林业绿色能源提拱了丰富的原料。因此,在既要调整能源类型又要保护生态环境的背景下,立足云南林业资源优势,大力发展林业绿色能源,不仅解决了传统能源带来的巨大污染,还充分利用了云南林木资源。
一、云南林业绿色能源发展现状
绿色能源是指以自然资源为原料,对其进行改造并加以利用,有益于保护环境和解决传统能源短缺问题的新型能源[2].林业绿色能源是指以林木资源为原料,并根据所需对林木资源进行直接使用或加工、提取有用成分再利用,从而达到传统能源所产生的效果且无污染的新型环保能源。林业绿色能源的可再生性、无污染性以及可获得性越来越受到关注。在绿色能源视角下,林业绿色能源是绿色能源发展的重要组成部分,云南相继开发了生物柴油、生物乙醇、生物质颗粒等林木生物质能源。
(一) 生物柴油
云南有适宜种植林木的气候和土地,发展生物质能源具有得天独厚的优势,其中生物柴油具有很好的发展前景。生物柴油是 "林业绿色能源" 中的一种,其主要成分是脂肪酸甲西和乙醋,原料经过一系列化学反应得到生物柴油[3].云南拥有丰富的林木资源,种植有黄连木、膏桐、橡胶林、小桐子等林木品种,林木的种子、种子外壳以及果核等都是制取生物柴油的原料。
在生物柴油的发展过程中,云南拥有的新一代固定化酵母已达到国内领先水平、自主知识产权的技术,使生物柴油的生产得到保障。2006、2007年云南计划并实施了生物柴油原料50多万亩的膏桐林种植,投入资金达6 900万元;2007年,生物柴油原料林示范基地的建设使云南生物柴油得到了进一步发展,生物柴油原料林示范基地的建设使用资金7 265万元,建林成果为32.85万亩。
(二) 生物乙醇
生物乙醇已逐步在汽车燃油替代品领域内使用,生物乙醇与汽油混合使用可以减少汽油的消耗量,且不会影响汽车的正常使用,既环保又节约,也是未来新兴能源发展内容。生物乙醇可用粮食作物制取,也可以用具有纤维素的林木为原料制取。
关于生物乙醇的制备,早在2006年云南就开始了制备燃料乙醇项目的建设,2007年年末时,云南已具备生产60万吨乙醇燃料的能力。云南地方政府的政策扶持,对生物乙醇的发展具有推动作用。
(三) 生物质颗粒
生物质燃料是以林木为原料的生物质颗粒。生物质颗粒主要是利用有关设备将林木制成颗粒状,即利用机械力将生物质 (锯末、木屑、梢头、板皮和截头) 碾压成为较大体积和密度 (800~1 000 kg/m2)、热量更高、方便运输和储藏的固体燃料,相较于传统燃料效率高出数十倍,其燃烧效率能够达到80%.
我国早期使用的生物质颗粒燃料以进口为主,且需要进口特定类型的燃料,如木质颗粒[4].云南林木资源充足,森林面积超过1 800 万hm2,2011-2014年森林面积达1 900 万hm2,2015-2017年增加到2 000 万hm2.
二、云南林业绿色能源SWOT分析
通过SWOT分析云南林业绿色能源优势、劣势以及外部的机会和威胁,为云南林业绿色能源的发展服务。
(一) 优势分析 (S)
1. 资源禀赋优越
云南森林资源丰富,据云南第四次森林资源调查数据,云南森林面积2 273 万hm2,森林覆盖率达到59.30%[5].云南省气候类型多样,适宜油桐、乌桕树、薪炭林、黄连树和膏桐等绿色能源原料树种的种植。云南地区的桐籽年产量达1 200万kg, 桐油年产量达500万kg, 黄连年产果实100万kg, 乌桕油年产量达100万kg[6] ,绿色能源原料充足。
2. 林木种植成本优势
云南为山区地形,山区农户人均农田和林地较多,平均每人大约有25亩地[7].劳动力充裕,进行林木种植、管理的成本相对不高。
3. 原料储量充足
云南林业资源丰富,可为云南发展林业生物质能源提供大量原料。用于生产生物柴油的原料麻疯树、黄连木、膏桐、橡胶林、竹柏、油桐、木油树、小桐子等出油率高,生产生物乙醇的原料--木薯和甘薯的年产量也较高。云南地区油桐种植面积已达到39 683 km2,年产油桐果约1.2~4亿kg; 小桐子的种植面积有4 836 km2,其产量有0.14~0.2亿kg[8] ,绿色能源原料储量充足。
(二) 劣势分析 (W)
1. 绿色能源的原料质量不佳且种类单一
云南虽然林木资源丰富,原料储备量大,但适合生产生物柴油、生物乙醇的原料少,质量参差不齐。制取生物乙醇的原料以粮食为主,需拓宽制取生物乙醇的原料类型。
2. 生产工艺和技术老化
目前国内从事生物质能源提炼技术更新的投入不足,使得生物质能源的生产成本高。林木为原料的绿色能源转化率低,人力、物力、财力消耗大。
3. 对绿色能源产业投入不足
云南对林业绿色能源发展投入的资金和扶持力度不够,开发、研制部门资金短缺,导致产业化、商业化程度低,发展缓慢。
(三) 机遇分析 (O)
为了应对全球环境和资源问题,各国家或地区都在寻求新能源的开发和研制,对大多数国家或地区来说,发展这项新兴产业既有困难又有机遇。其中,在技术水平和拓宽发展空间方面为云南带来了机遇。
1. 促进技术发展
中国的清洁能源技术不断成熟, "一带一路" 倡议将极大促进清洁能源技术的发展。2015年习近平总书纪考察时,给云南的定位之一是面向南亚、东南亚的辐射中心,中国通过与亚洲、非洲和欧洲等地的贸易往来,构建了一个全面的贸易网络,借鉴和学习先进技术和工艺流程,并以此发展可再生能源技术。云南结合其独有的资源优势,大力发展林业方面的绿色能源技术,借鉴国外合作伙伴的先进技术,取长补短。
2. 拓宽发展空间
"一带一路" 建设的提出为云南生物质能源领域的发展带来了诸多机遇和广阔的发展空间。 "一带一路" 建设使更多的国家认识了中国,在非洲、欧洲等地方有很高的知名度,为云南发展林业绿色能源提供了更广阔的市场。近几年,与东盟国家合作20余项项目;在柬埔寨 "中国-柬埔寨现代农业及新能源技术对接会上与56家企业签订合作协议;东亚峰会新能源论坛上与其他国家进行学术及政策方面的交流与探讨等[9].
(四) 威胁分析 (T)
云南林业绿色能源的发展不仅存在机遇,也会面临诸多严峻的挑战。
1. 能源改革和能源转型加速
各国对绿色能源青睐有加,并加大能源变革强度和能源转型力度。云南立足高原优势,已大力推行高原风力发电、水利发电、太阳能发电等绿色能源,但是发展林业绿色能源需要一定的技术做支撑,云南的林业绿色能源处于不断摸索的阶段,资金投入不足和技术研发滞后,如果不加大投入力度,云南将会在能源加速转型中面临很大挑战和威胁。
2. 知识产权保护意识薄弱
在全球化发展背景下会经常与国外企业合作,我国企业拓展国际市场时在知识产权保护意识环节中普遍表现较为薄弱。目前,云南相关部门对知识产权的宣传教育不是很到位,相当一部分人不清楚知识产权相关法律,知识产权知识的获取渠道及了解途径还比较局限。
三、提升云南林业绿色能源发展的对策
云南林业绿色能源的类型多样,发展方式多元化,分别从生物柴油、生物乙醇、生物质颗粒提出相应的发展对策。
(一) 生物柴油的发展对策
林业生物柴油是云南乃至全国重点发展的林业绿色能源之一,云南生物柴油的发展取得了一些成果,也存在诸多问题。为更好发展生物柴油,需要加强原料生产技术以及提高产品加工能力,从原料方面保证质量,在此前提下降低前期生产成本。
1. 选育优良树种以提高生物柴油产量
当前可利用的生产生物柴油原料种植分布不均,且树的种类较少。通过筛选优良品种培育高产量、高质量和不易染病的树种,以满足生物柴油生产的需求。
2. 研发自主创新的生物柴油生产技术
加强研制和提高生产技术力量,在自主研发的同时,吸取国外先进技术经验,创新生物柴油的生产工艺和流程,加快云南生物柴油的发展进程。
(二) 生物乙醇的发展对策
生物乙醇在发展初期,国内外均利用粮食作物为原料进行生物乙醇生产,引发了全球粮食安全问题,所以在发展生物乙醇过程中应注重非粮食生物乙醇的发展。纤维素乙醇是粮食乙醇的替代品,且不会引起粮食安全问题;目前,纤维素乙醇技术是发展非粮食乙醇的关键,需尽快提高其技术水平。
1. 增加生物乙醇原料的多样性
使用粮食作物制取生物乙醇需种植大面积农作物,可能会出现和人抢粮食的现象,随着人口的数量剧增,粮食资源也越来越紧张,因此继续以粮食作物来生产生物乙醇是不合理也不现实的,积极发展非粮食生物乙醇才是解决问题的关键。例如,甘薯、木薯的培育,以及使用纤维素生物质生产乙醇。
2. 提高纤维素乙醇的转化率
利用目前的技术,纤维素乙醇生产成本比使用粮食作物生产乙醇的成本要高出很多,若想以消费者负担得起或政府补贴得起的成本来生产,就应该提高纤维素乙醇的转化率,从而降低纤维素乙醇的成本。通过酶活性的提高加快林木中可发酵糖的效率和转化率;试验和开发更多能将复杂聚合物转化为五碳糖和六碳糖的微生物,优化更新菌株,以便能够统一糖化和发酵两个过程。
(三) 生物质颗粒的发展对策
生物质颗粒的发展时间较短,政策扶持力度不足,发展规模小;热能转化率低,大量原料被浪费,也导致生产成本增加。因此,需要加大政策扶持力度并提高热能转化技术水平。
1. 提高生物质颗粒热能的转化率
相对于化石燃料,木材的热值不是很高,其热效率大约有25%,化石燃料热效率则可达35%.在以燃烧林木获取热量时,应提高林木生物质燃烧的热能利用率,从而提高转化率。
2. 相关政策的扶持引导
云南致力于打造全国生物质能源基地,为生物质能源产业发展提供了相关政策扶持,但对于生物质颗粒商业化的发展扶持较弱。制定利于生物质颗粒发展形成商业化的政策,完善知识产权保护,以加快能源产业改革和转型,使其得到更好地发展。
四、结 语
2018年云南两会的 《政府工作报告》 中提出:云南将全力打造世界一流的 "三张牌" -- "绿色能源牌" "绿色食品牌" "健康生活目的地",林业绿色能源就是 "绿色能源牌" 的具体表现形式,努力实现从传统能源向绿色能源的消耗转变。林业绿色能源的开发和利用有助于全面推动 "绿色能源发展" 的进程,利用云南林木资源丰富的优势,填补传统能源短缺,降低了环境污染的风险,为云南的绿色能源发展提供了路径。
云南在林业绿色能源发展方面具有优势,但未来云南的林业绿色能源发展还需在政策引导、产业规划、资金扶持和人才储备等方面加大力量,让林业绿色能源成为云南绿色发展的闪亮名片,助推 "最美丽省份" 和 "生态文明建设排头兵" 的建设。
参考文献
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