文/段劼 李海英 賈黎明

近期，國家發(fā)改委連續(xù)發(fā)布了《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《生物經(jīng)濟規(guī)劃》)和《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》(以下簡稱《可再生能源規(guī)劃》)?！渡锝?jīng)濟規(guī)劃》是我國首部生物經(jīng)濟五年規(guī)劃，也是“生物經(jīng)濟”概念的首次提出，聚焦面向人民群眾在醫(yī)療健康、食品消費、綠色低碳、生物安全等領(lǐng)域更高層次需求和大力發(fā)展生物經(jīng)濟的目標。生物能源是《生物經(jīng)濟規(guī)劃》中的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，與生物醫(yī)藥、生物農(nóng)業(yè)、生物安全一起被列為生物經(jīng)濟的四大重點發(fā)展領(lǐng)域?！渡锝?jīng)濟規(guī)劃》中提到，發(fā)展生物能源對維護國家能源安全、糧食安全、生態(tài)安全，實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興與綠色發(fā)展具有重要意義?！犊稍偕茉匆?guī)劃》中指出發(fā)展生物質(zhì)能源對于碳達峰和應(yīng)對氣候變化具有重要作用，是保障國家能源安全的重要選擇，是我國生態(tài)文明建設(shè)、可持續(xù)清潔能源發(fā)展、建設(shè)生態(tài)宜居美麗鄉(xiāng)村的客觀要求。林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展正處于大有可為的戰(zhàn)略機遇期。

林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是生物經(jīng)濟與可再生能源的重要組成部分

《生物經(jīng)濟規(guī)劃》中將生物能源定位為生物經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)，目標是推動化石能源向綠色低碳可再生能源轉(zhuǎn)型?！犊稍偕茉匆?guī)劃》明確提出了將推動林業(yè)生物質(zhì)能源多元化開發(fā)，包括生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)能清潔供暖、生物天然氣和非糧生物質(zhì)液體燃料四種類型，與《生物經(jīng)濟規(guī)劃》中提到的生物能源領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展類型一脈相承。此外，《生物經(jīng)濟規(guī)劃》還明確了林業(yè)生物能源領(lǐng)域產(chǎn)業(yè)發(fā)展可采取的工程路徑，包括：定向選育、推廣和應(yīng)用高產(chǎn)、高抗、速生的油料和能源林新品種，因地制宜開展生物能源基地建設(shè)，加強熱化學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，推動高效低成本生物能源應(yīng)用;在有條件的區(qū)域開展纖維素乙醇、生物柴油、生物天然氣產(chǎn)業(yè)示范，打通生物質(zhì)原料收集等重要環(huán)節(jié)，提高生物燃料生產(chǎn)規(guī)模;建設(shè)以生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質(zhì)成型燃料及其他可再生能源為主要能源的產(chǎn)業(yè)園區(qū);支持有條件的縣域開展生物質(zhì)能清潔供暖替代燃煤，穩(wěn)步發(fā)展城鎮(zhèn)生活垃圾熱電聯(lián)產(chǎn)，推進生物質(zhì)成型燃料、沼氣等生物質(zhì)能清潔取暖;在有條件的地區(qū)開展生物柴油推廣試點，推進生物航空燃料示范應(yīng)用。

我國國情特殊，富煤貧油少氣，當前原油對外依存度超過70%，能源安全問題突出。同時，我國人口基數(shù)大，18億畝耕地的紅線不能突破，發(fā)展生物質(zhì)能源不可能像國外一樣使用糧食原料，必須以“不與人爭糧、不與糧爭地”為原則。依托我國46億畝林地發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源是最佳選擇，可以促進對化石能源的加速替代，保障國家能源向低碳、零碳方向發(fā)展，同時兼顧生態(tài)、糧食、能源和社會多重效益。

林業(yè)生物質(zhì)能源具有可再生、儲備量大、能值高、綠色低碳、能源轉(zhuǎn)化類型多、安全等特點，是生物經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)和可再生能源的重要組成部分，是綠色低碳能源銀行。林業(yè)生物質(zhì)能源不僅能促進實現(xiàn)碳中和，部分產(chǎn)業(yè)還可實現(xiàn)負碳排放。兩個《規(guī)劃》是在我國邁向“雙碳”目標和第二個百年目標的背景下提出的，為我國林業(yè)生物質(zhì)能源提供了巨大的發(fā)展機遇。

北林能源中心致力林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展

自2013年以來，依托于北京林業(yè)大學(xué)“國家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心”和“林業(yè)生物質(zhì)能源國家國際科技合作基地”等科研平臺，在國家自然科學(xué)基金、科技部科技基礎(chǔ)資源調(diào)查專項和國家國際科技合作項目等支持下，北林林業(yè)生物質(zhì)能源研發(fā)團隊經(jīng)過10年多系統(tǒng)研究，助力“能源林”寫入新版《森林法》，牽頭編制了《能源林培育技術(shù)規(guī)程》《油料能源林培育技術(shù)規(guī)程》和《纖維素乙醇能源林培育技術(shù)規(guī)程》等3項林業(yè)行業(yè)標準，協(xié)助國家林草局生物質(zhì)能源辦起草發(fā)布了刺槐、灌木、文冠果、元寶楓、歐李、山桐子等7項能源原料林可持續(xù)培育指南。在高能效先進生物質(zhì)原料林可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)和“林油一體化”產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式等方面取得了重要標志性科研成果，為落實兩個規(guī)劃奠定了雄厚的技術(shù)基礎(chǔ)。

(1)高能效先進生物質(zhì)原料林可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)

為解決限制我國林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展原料短缺這一瓶頸問題，在科技部國家國際科技合作項目和教育部重大項目培育項目等的支持下，北林團隊以刺槐、檸條、沙棘、沙棗、胡枝子、紫穗槐、三倍體毛白楊B301、歐美107楊、文冠果、無患子、黃連木等11個主要能源原料樹種為研究對象，創(chuàng)新形成了高能效先進生物質(zhì)原料林可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)。團隊基于雄厚的前期研究基礎(chǔ)，依托科技部“林業(yè)生物質(zhì)能源國家國際科技合作基地”，與德國哈爾博格學(xué)院、西班牙馬德里理工大學(xué)等一流高校的相關(guān)機構(gòu)，圍繞燃料型、燃油型能源原料林可持續(xù)經(jīng)營技術(shù)開展了務(wù)實合作，形成了刺槐和楊樹能源林高密度超短輪伐培育技術(shù)體系，生物質(zhì)收獲量比原有培育模式提高20%以上；形成了立地-樹種(品種)適配、合理密度確定、平茬復(fù)壯等灌木能源林培育技術(shù)體系，生物量提高35%，還可形成能-飼聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)體系；建立了我國主要燃油樹種高含油率、高皂苷含量優(yōu)良種質(zhì)資源篩選技術(shù)，可實現(xiàn)多目標利用最優(yōu)種質(zhì)精確選擇，并形成了系列新品種；形成了無患子、文冠果等主要燃油樹種種質(zhì)資源經(jīng)濟性狀與立地適配、冠形及花果精準調(diào)控等原料林高效標準化培育技術(shù)，果實原料產(chǎn)量比現(xiàn)有措施分別提高47.4%和51.0%;提出了國際接軌的能源原料林培育經(jīng)濟、環(huán)境、能耗可持續(xù)評價指標體系和評價技術(shù)。以上技術(shù)為保障林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)原料穩(wěn)定供應(yīng)奠定了堅實基礎(chǔ)。

文冠果高產(chǎn)單株

刺槐高密度超短輪伐原料林

楊樹高密度超短輪伐原料林

檸條飼能兼用原料林

(2)“林油一體化”產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式

為解決我國林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)原料供應(yīng)不足、原料林培育技術(shù)體系不完善、產(chǎn)品單一、企業(yè)投資回報期長等問題，北京林業(yè)大學(xué)團隊牽頭，聯(lián)合我國林業(yè)生物質(zhì)能源龍頭企業(yè)開展了“林油一體化”產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展模式及相關(guān)因素研究。以無患子、小桐子、光皮樹等油料能源樹種為研究對象，創(chuàng)新提出了“優(yōu)良無性系種植園原料林培育模式+多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)發(fā)展模式”。研究表明：無患子無性系種植園的果實產(chǎn)量是實生林的2.3倍，經(jīng)濟效益是實生林的3.3倍，林油-皂-碳多聯(lián)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)鏈扭轉(zhuǎn)了僅生產(chǎn)生物柴油的虧損局面;1噸無患子干果的凈收益可達3.5萬元；1噸無患子生物柴油的碳足跡為-11.5t CO2eq，相比石化柴油，溫室氣體減排量達15.2 t CO2eq/t。除此之外，研究還形成了我國自主創(chuàng)新的“林油一體化”生產(chǎn)工藝及多聯(lián)產(chǎn)路線圖;提出了符合我國國情的優(yōu)先享受營造林普惠財政補貼政策、國家種業(yè)和良種優(yōu)惠政策、財稅優(yōu)惠政策等7條產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展扶持政策建議。該模式為我國乃至世界林業(yè)生物質(zhì)能源“林油一體化”產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供了一條優(yōu)化路徑，對推進我國林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展具有重要現(xiàn)實意義。

林業(yè)生物質(zhì)能源生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展展望

十多年來，北林林業(yè)生物質(zhì)能源研發(fā)團隊已基本摸清了適合各主要氣候區(qū)的各類型最優(yōu)能源原料發(fā)展樹種，并圍繞這些樹種構(gòu)建了原料高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)培育技術(shù)體系，在各能源林樹種主要發(fā)展區(qū)域建立了優(yōu)良種質(zhì)資源收集與種植試驗基地，作為技術(shù)支撐單位有效帶動了一大批堅定開展林業(yè)生物質(zhì)能源相關(guān)領(lǐng)域研發(fā)與推廣應(yīng)用的企業(yè)。同時，在國家林業(yè)和草原局的帶領(lǐng)下，建立了“無患子產(chǎn)業(yè)國家創(chuàng)新聯(lián)盟”“國家林草刺槐工程技術(shù)研究中心”等。這些平臺的建立打通了科技成果轉(zhuǎn)化通道，形成了林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的良性合作和推廣轉(zhuǎn)化機制，在我國林業(yè)生物質(zhì)能源原料樹種良種選育和原料林培育、應(yīng)用開發(fā)、綠色精深加工等方面實現(xiàn)了“政產(chǎn)學(xué)研用”的有機結(jié)合，為逐步形成有效的林業(yè)生物質(zhì)能源市場化開發(fā)機制奠定了重要基礎(chǔ)。

兩個《規(guī)劃》的發(fā)布為我國林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展提出了綱領(lǐng)，也為“能源中心”的科技創(chuàng)新指明了方向?！笆奈濉逼陂g，“能源中心”制定了8大專項計劃共27條具體措施，將重點在油料能源林、固體燃料能源林及纖維素能源林等方面開展理論和技術(shù)突破，并開創(chuàng)淀粉能源林、新型林草生物質(zhì)能源等新領(lǐng)域，在行業(yè)標準化建設(shè)方面繼續(xù)發(fā)揮積極作用，擴大在生物質(zhì)能源領(lǐng)域的國內(nèi)外影響力，助力我國生物經(jīng)濟與林草生物質(zhì)能源事業(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展，最終為服務(wù)國家“雙碳”戰(zhàn)略和維護我國能源安全發(fā)揮重要作用。（作者單位系北京林業(yè)大學(xué)國家能源非糧生物質(zhì)原料研發(fā)中心）