刍议欧洲木本生物质能源发展现状

伊文芝

(铁岭市林业规划设计院，辽宁 铁岭 112000)



刍议欧洲木本生物质能源发展现状

伊文芝

(铁岭市林业规划设计院，辽宁 铁岭 112000)

木本生物质能源是一种可以代替传统化石燃料的清洁能源。文章综述了欧洲生物质能源利用的形式、市场、对土地利用的影响及其发展潜力，并对木本生物质能源今后的发展提出了建议。

欧洲；木本；生物质能源；发展现状

化石燃料的排放是全球环境问题的根源，并且导致的问题在很多情况下是不可逆的。基于当前化石燃料的能源系统不可持续，人们被迫寻找新的可替代能源，以遏制全球气候变暖的趋势，并满足现在和将来能源需要。根据国际能源机构预测，2008—2035年，全世界能源需求将增长36%，在今后几十年，化石燃料在能源结构中仍然占主要部分，但是可再生能源从2008—2035年将增长3倍，在电力供应中的份额将从2008年的19%增长到2035年的32%。欧盟已经设定了2020能源消耗目标，即欧盟能源供应的20%将利用可再生能源，欧盟温室气体的排放将比1990年减少20%。要达到这个目标，最好的方法是能源需求多样化，即提高可再生能源的比例，避免依赖化石燃料，减少对环境影响。许多研究认为林木是潜力巨大的生物质能源，当前生物质能源主要用于生产热能和电力，新技术的突破及当前矿质燃料成本的增加，驱动进行生物质液体燃料开发和生产。

1 欧洲利用生物质能源形式

欧洲应用的可再生能源主要有4种形式：(1)固体生物质能源；(2)生物质能源气体；(3)城市废弃物中得到的有机成分；⑷生物质燃料。次生林废弃物、农业废物和工业原料林废物都是生物质能源，短周期生物质能源林将成为世界生物质能源的主要来源。同农业生物质作物相比，短轮伐期造林具有较高收益，短轮伐期萌生林主要应用速生树种。用集约的农业措施经营桉树、柳树、泡桐和刺槐以达到最高的生物质产量，以单一的树干或矮林作业法，以低于15年的轮伐期，每年都能获得有效益的木材产量，采收之后，林分可以继续生长，在西班牙可再生能源已经显示了经济效益，产生就业机会，促进农村地区发展和改善环境。

2 发展生物质能源对于土地利用的影响

从中长期看，生物质能源在陆地能源中将处于重要的地位。国际能源机构预测，到2030年需要6 500万hm2的土地，到2050年需要1.05亿hm2的土地，可以满足全球的生物质能源需求，已经开展了生物质能源政策、土地需求和土地利用变化之间的研究。迄今为止，欧盟由于生物能需求而引进的土地利用变化还不明显，将来欧盟生物质能源需求将影响土地利用。从长期看，用于生产食物的农耕地和放牧土地将减少，生产木本生物质作物的土地将增加，因为欧盟的土地有限，增加生物质能源需求就对欧盟以外的区域产生了影响。几家欧洲的大公司宣布在南美洲、东南亚和非洲应用500 hm2土地用于生产生物质燃料。西班牙已经开始从阿根廷进口生物柴油，欧盟还需要从一些农业较发达国家，例如巴西、乌克兰、美国、加拿大等国进口生物质燃料，此外，一些原始森林、稀树草原和牧场将转变为生物能作物牧场。欧盟已经对2020年生物质能源对于土地利用变化的影响进行量化研究，预计欧盟在2020年用于生产生物质能源的土地为1 350～2 520万hm2，大约占农业用地的7.3%～13.5%。

3 欧洲生物质能源市场

尽管生物质能源在当代全球能源中比例较小，但是从长远观点来看，生物质在全球能源供应将发挥重要作用。2050年全球生物质能源在全球能源供应在100EJ-400EJ之间，乐观的估计是，当时生物质能源能够满足能源需求，而不会同食物、木材供应和生物多样性发生矛盾，已经有学者开展了食品供应、水的利用、生物多样化性、能量需要和农业经济状况对于潜在的生物质能源供应的影响。

根据对欧洲市场预测，自从2000年来，欧盟生物质能源增长率为3.8%，2012年达到8230万t石油当量。主要的能源消费国德国为19%，法国为15.6%，英国为12.0%，意大利为9.7%，西班牙为7.6%，生物质能源主要用于电力生产的国家是德国18.1%、法国14.9%，英国11.0%、意大利10.2%和西班牙为8.3%。最可以持续发展的国家是瑞典12.6%，奥地利为7.7%，法国为7.1%，德国为6.9%和波兰为6.1%；尽管瑞典不是主要的能源生产国，但是在能源运输中消耗所占的比例较大；西班牙是主要的生产国和消费国，但是在再生能源转运中消耗的比例最低，它在固体生物质能源生产中占第六位。奥地利尽管在可再生能源转运消耗中占第二位，但是第一个支持利用生物质能源生产的国家--波兰在能源消耗中占第六位，在电力生产中占第七位。事实上1990—2010年，欧洲生物质能源消耗已经增长了2倍，2012年欧盟木材碎屑的消费量是1 510万t，而产量是1 050万t，这就意味着30%的消耗需要进口，欧盟主要的生产国是德国、瑞典、拉脱维亚和奥地利。为欧盟提供原料的主要是美国、加拿大、俄罗斯、乌克兰等国。荷兰具有较多的木本生物质资源，已经在国际市场获得利润。根据欧洲的生物能联网估计，欧盟生物质能源总计6 577PJ，其中67%为木本生物质能源。比利时、保加利亚、丹麦、爱沙尼亚、斯洛文尼亚、立陶宛、荷兰和希腊具有较少的生物质能源，而德国、瑞典、西班牙、法国、意大利和芬兰是欧洲具有较多生物质能源的国家。至2020年，欧盟内和欧盟与其他地区之间固体的生物质能源贸易量将达到373～506 PJ，相当于21～28 Tg 的木材碎片，德国、法国和瑞典是最重要的生物质能源消费国，最重要的出口国家将是保加利亚、捷克、匈牙利、波兰、斯洛伐克和斯洛文尼亚。

西班牙应用的可再生能源中30.6%为固体生物质能源，26.8%为风能，15.2%为太阳能，11.2%为水力能源，13.5%为生物质液体燃料，1.6%为生物气体，1.0%为城市固体废物和0.1%为地热能。可再生能源在2010年创造了130 000个工作岗位，包括设备制造、设备安装、服务、销售、研发、维护和培训等多个部门岗位。当前限制西班牙生物质能源发展的最重要的因素是缺乏政府的连续性支持，缺乏足够的经营、运输和储藏条件，缺乏商业策略。在西班牙，生物质能源公司的主要工作是生产木材碎片，因为运输距离较远，所以成本升高，在不久的将来，这些公司将分布到适宜的区域，并使木材碎片具有价格竞争力。在西班牙，短轮伐期树种有杨树、泡桐和桉树，而旱柳和刺槐在西班牙还没有开展研究应用，杨树适宜在临近河流富饶的平原栽培，杨树栽培主要受灌溉条件限制，而桉树作为能源作物可以在没有灌溉条件下栽培，大部分短轮伐期木本生物质能源作物适合在冬季较温暖的地区栽培，桉树和杨树传统上用于木材生产、制作纸浆和薄板，近年来开始用于生物质能源生产。

4 欧洲用于可持续能源生产的木本生物质能源

欧洲每年的生物质能源原料大约99.12 Tg，由于技术和环境制约，可用资源大约为49.28 Tg，大部分木本生物质资源位于北欧国家，南欧国家大约是36.60 Tg ，瑞典是资源数量最多的国家，采伐费用最高的国家是意大利，产量最低的国家是葡萄牙，在北欧和中欧，采伐费用最高的国家是挪威。短周期木本生物质作物比传统的矿物燃料生产，将减少80%～90%的温室气体排放。尽管欧盟具有较大的增长潜力，但是欧盟用于发展生物质能源林的面积有限，应该采取以下措施，加速生物质能源的发展：(1)制定政策鼓励在农业土地上发展生物质能源林；(2)支持农场主根据专家的意见开展经营；(3)开展现代灌溉系统研究，改善有效水分平衡；(4)开展育种研究；(5)提高木材碎片的高附加值。如果短轮伐期林分在商业规模上获得利润，需要稳定的木材木屑市场和政府补助。当前，欧洲发展生物质能源可以生产热能和电力，然而还没有从根本上改变能源结构，但是栽培木本生物质能源作物及利用林业和农业废弃物，能够带来环境的、经济学的或社会正面影响。发展生物质能源需要注意保护环境及自然资源；提高可再生生物燃料的市场认知和公众理解，特别需要选育耗水少、可以栽培在贫瘠地区的优良无性系和品种。

1005-5215(2016)11-0059-02

2016-08-31

伊文芝(1974-)，女，辽宁沈阳人，大学，高级工程师，主要从事林业调查规划设计工作，Email：544394070@qq.com

S567.1

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10.13601/j.issn.1005-5215.2016.11.023