一、引 言
生物質(zhì)能源是“能源”、“環(huán)保”與“農(nóng)業(yè)”高度融合的一種可再生能源，具有碳平衡、低硫等優(yōu)點(diǎn)，已成為“低碳”時(shí)代新能源發(fā)展的重要方向。我國(guó)是世界第二大能源消費(fèi)國(guó)，也是人口眾多的農(nóng)業(yè)大國(guó)，更加迫切、也更有條件發(fā)展生物質(zhì)能源。江蘇省作為我國(guó)能源消費(fèi)大省，2009年能源自給率僅為l1%左右，能源短缺現(xiàn)象十分嚴(yán)重，已被列為《可再生能源法》在全國(guó)試點(diǎn)的4個(gè)省份之一，也是全國(guó)唯一以發(fā)展生物質(zhì)能源為主的省份。而在各類(lèi)生物質(zhì)能源中，江蘇省秸稈資源量位居全國(guó)各省前列，具有明顯的資源優(yōu)勢(shì)。農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)利用，已成為江蘇省生物質(zhì)能源發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域。
長(zhǎng)期以來(lái)，農(nóng)作物秸稈作為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，除一部分用作農(nóng)村生活燃料和畜禽飼料，其它大部分直接在田間焚燒，不僅引起夏秋兩季城鄉(xiāng)空氣污染，而且造成秸稈生物質(zhì)能源的浪費(fèi)。合理利用農(nóng)作物秸稈資源不僅可以變廢為寶、緩解能源短缺矛盾，而且可以減少秸稈焚燒和煤炭發(fā)電產(chǎn)生的環(huán)境問(wèn)題。因此，研究江蘇農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)能源化潛力和分布，對(duì)合理規(guī)劃秸稈生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)江蘇生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，保護(hù)城鄉(xiāng)生態(tài)環(huán)境，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)價(jià)值。農(nóng)作物秸稈也可以經(jīng)過(guò)
秸稈顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)壓制成生物質(zhì)顆粒燃料飼料，這樣也做到了秸稈的綜合利用。
目前，關(guān)于秸稈類(lèi)生物質(zhì)能源的研究主要集中在對(duì)秸稈資源量的估算方面，如畢于運(yùn)，丁文斌、王雅鵬，劉剛、沈鐳，王亞靜等人都對(duì)中國(guó)秸稈資源量進(jìn)行了估算，由于研究的地域范圍、估算方法與選取系數(shù)略有不同，估算結(jié)果存在一定差異。這些研究也涉及到秸稈資源的可收集量、能源化利用潛力以及地理分布等方面內(nèi)容。但總體來(lái)說(shuō)，已有研究大多集中在全國(guó)層面，對(duì)省域范圍內(nèi)的研究較少，而且具體研究江蘇省秸稈資源能源化利用潛力和地域分布的文獻(xiàn)更少。因此本文擬在已有研究的基礎(chǔ)上，合理估算江蘇省各市秸稈資源量、可利用量、能源化潛力，分析江蘇省秸稈生物質(zhì)能源的變化趨勢(shì)及其地域分布，試圖為江蘇省合理利用農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)能源提供參考依據(jù)。
二、農(nóng)作物秸稈資源量與能源化潛力的估算方法
一般來(lái)說(shuō)，農(nóng)作物秸稈資源很分散，并且隨自然條件、生產(chǎn)布局的變化而變化，難以準(zhǔn)確地計(jì)量出
來(lái)，目前只能用估算的方法進(jìn)行測(cè)度。對(duì)秸稈資源量的估算方法有三種：一是草谷比法；二是副產(chǎn)品比重法；三經(jīng)濟(jì)系數(shù)法。草谷比是指農(nóng)作物地上莖稈產(chǎn)量與農(nóng)作物主產(chǎn)品產(chǎn)量（又稱(chēng)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量）之比，是評(píng)價(jià)農(nóng)作物產(chǎn)出效率的重要指標(biāo)；副產(chǎn)品比重法主要針對(duì)部分農(nóng)作物副產(chǎn)品（如稻殼、花生殼等）產(chǎn)量的估計(jì)，可根據(jù)副產(chǎn)品占農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量的比重來(lái)計(jì)算；農(nóng)作物的經(jīng)濟(jì)系數(shù)是農(nóng)作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量與總生物量的比值，又稱(chēng)收獲指數(shù)。目前，草谷比法是估算農(nóng)作物秸稈產(chǎn)量的主要方法，計(jì)算公式如式(1):
式(l)中：A表示秸稈資源量；A,表示第i種作物經(jīng)濟(jì)產(chǎn)量；d表示第f種農(nóng)作物草谷比。本文主要采用草谷比法估算江蘇省農(nóng)作物秸稈資源量。
一般來(lái)說(shuō)，不同農(nóng)作物秸稈資源所含生物質(zhì)能源量不同，必須按照不同類(lèi)型作物秸稈資源可轉(zhuǎn)化成生物質(zhì)能源量的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行折算，方能測(cè)度出秸稈資源的能源化潛力。具體計(jì)算公式如式(2):
式(2)中，B表示秸稈生物質(zhì)能源量；ci表示第f種作物秸稈每單位可轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能源的折算系數(shù)；A；、d的含義同式(1)。考慮到農(nóng)作物秸稈具有多用途性，每種農(nóng)作物秸稈不可能全部用于能源開(kāi)發(fā)，需要按照一定比例折算成可能源化利用的秸稈資源。目前江蘇省每年有30%左右的秸稈被廢棄或在田間直接焚燒掉，24%用于禽畜飼料，2.3%用于造紙，剩余的部分被用作農(nóng)戶(hù)的生活燃料。因此至少50%的秸稈資源可以進(jìn)行能源化利用。本文按照50%的比例把秸稈資源量折算成可能源化利用量。
三、江蘇省農(nóng)作物秸稈資源量與能源化潛力估算
江蘇省是農(nóng)業(yè)大省，也是秸稈大省。農(nóng)作物秸稈主要包括糧食作物（水稻、小麥、大麥、玉米、大豆、蠶豌豆、薯類(lèi)）秸稈、油料作物（花生、油菜籽、芝麻）秸稈、棉稈、麻類(lèi)秸稈和糖料作物（主要為甘蔗）秸稈。根據(jù)秸稈資源量和能源化潛力的估算方法，對(duì)江蘇省2009年的秸稈資源量和折標(biāo)能源量（能源化潛力）進(jìn)行估算，結(jié)果見(jiàn)表1。
從表1可知，2009年江蘇省秸稈資源總量約為3779.64萬(wàn)噸，其中糧食作物秸稈資源為3468.01萬(wàn)噸，占總量的91.8%；棉花秸稈110.82萬(wàn)噸，占秸稈總量3%；油料作物秸稈210.83萬(wàn)噸，占秸稈總量的6%。糖料作物和麻類(lèi)秸稈分別僅有2.63萬(wàn)噸、0.48萬(wàn)噸。從秸稈資源類(lèi)型來(lái)看，小麥、稻谷、玉米為我省農(nóng)作物秸稈資源的主要來(lái)源，分別為998.21、1771.9和202.95萬(wàn)噸，占秸稈總量的36%、42%和6%，僅這三種秸稈就占全省秸稈資源總量的84%(圖1)。
按50%的農(nóng)作物秸稈可以能源化利用計(jì)算，2009年江蘇省可能源化利用的秸稈資源共有1889.82萬(wàn)噸，能取代標(biāo)準(zhǔn)煤896.53萬(wàn)噸，是2009年江蘇農(nóng)業(yè)能源消耗量的2.7倍，占全省一次能源生產(chǎn)量的36%。如果把可能源化的秸稈資源充分利用，不僅可以滿(mǎn)足農(nóng)村能源消費(fèi)，優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)，還可以在一定程度上填補(bǔ)工業(yè)發(fā)展所需的能源缺口。由此可見(jiàn)，發(fā)展農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)能源對(duì)于能源自給率嚴(yán)重不足的江蘇省具有重要意義。
四、江蘇省秸稈資源量與能源化潛力的變化趨勢(shì)
秸稈資源量與能源化潛力在年際間的變化幅度和變化趨勢(shì)，將會(huì)直接影響到秸稈資源的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值。因此本文利用1995-2010年《江蘇省統(tǒng)計(jì)年鑒》的相關(guān)數(shù)據(jù)，進(jìn)一步估算了1994-2009年江蘇省秸稈資源量和折標(biāo)能源量，如圖2。
從圖2可以看出，江蘇省各年份主要農(nóng)作物總產(chǎn)量均保持在3100-3800萬(wàn)噸之間，秸稈資源量主要受農(nóng)作物產(chǎn)量影響，二者波動(dòng)水平基本相當(dāng)。近十五年來(lái)江蘇省秸稈資源總量波動(dòng)不大，除1997、1999年和2003年以外，其它各年份秸稈資源量基本保持在3500-4000萬(wàn)噸之間，折標(biāo)能源量在850-1000萬(wàn)噸標(biāo)準(zhǔn)煤之間。秸稈資源量與能源化潛力在年際間波動(dòng)較小，基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)，為江蘇省合理開(kāi)發(fā)利用秸稈生物質(zhì)能源創(chuàng)造了條件。
五、江蘇省農(nóng)作物秸稈資源量與能源化潛力的區(qū)域分布
秸稈資源的地域分布相對(duì)集中，還是相對(duì)分散，直接關(guān)系到秸稈資源的開(kāi)發(fā)利用價(jià)值與效率。因此，按照秸稈資源量與能源化潛力的估算方法，根據(jù)江蘇省各市2010年統(tǒng)計(jì)年鑒有關(guān)農(nóng)作物產(chǎn)量數(shù)據(jù)，對(duì)13個(gè)市的農(nóng)作物秸稈資源量和折標(biāo)能源量進(jìn)行了估算，見(jiàn)表2。
從表2可以看出，江蘇省秸稈資源分布格局主要受農(nóng)作物分布的影響，呈現(xiàn)由北向南逐漸遞減的階梯式分布。秸稈資源主要集中在蘇北和蘇中，蘇北秸稈資源量為2563.57萬(wàn)噸，蘇中為1091.68萬(wàn)噸，分別占全省秸稈資源總量的60%和26%。蘇南秸稈資源量較少，只有607.86噸，占全省秸稈資源量的14%。以市為單位來(lái)看，蘇北的鹽城擁有秸稈資源量最多，為800.72萬(wàn)噸，占江蘇秸稈資源總量的18.8%，折合標(biāo)準(zhǔn)煤193.26萬(wàn)噸，占江蘇秸稈資源能源化潛力的19.9%；其次是徐州、淮安、南通和宿遷，這四個(gè)市擁有的秸稈資源量基本處在400-550萬(wàn)噸之間，分別占江蘇秸稈資源量的12.5%、11.6%、10.2%和9.4%，占江蘇秸稈資源能源化潛力的13.2%、12.0%、10.9%和5.8%；蘇南五市的秸稈資源量相對(duì)較小，均在150萬(wàn)噸以下，其中無(wú)錫市的秸稈資源量最少，僅為85.63萬(wàn)噸。各市秸稈資源的地域分布見(jiàn)圖3。由此可以知道，江蘇省農(nóng)作物秸稈資源量分布相對(duì)集中，為開(kāi)發(fā)秸稈資源的能源化潛力創(chuàng)造了條件。
從以上分析可以看出，江蘇秸稈資源豐富，2009年農(nóng)作物秸稈資源總量達(dá)到3779.64萬(wàn)噸，可進(jìn)行能源化利用的秸稈約為1889.82萬(wàn)噸，折合標(biāo)準(zhǔn)煤896.53萬(wàn)噸，是當(dāng)年江蘇農(nóng)業(yè)能源消耗量的2.7倍，占江蘇省一次能源生產(chǎn)量的36%，具有很好的開(kāi)發(fā)潛力。從1994-2009年秸稈資源量和能源化潛力的變化趨勢(shì)來(lái)看，秸稈資源量與能源化潛力在年際間波動(dòng)較小，基本趨于穩(wěn)定狀態(tài)，有利于江蘇省秸稈生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從秸稈資源的地域分布來(lái)看，江蘇省的秸稈資源主要集中分布在蘇北，占江蘇省秸稈資源量的60%，占秸稈資源能源化潛力的58.9%；而蘇中、蘇南相對(duì)較少。以更小的地域范圍地級(jí)市為單位來(lái)看，鹽城市擁有秸稈資源量最多，為800.72萬(wàn)噸，占江蘇秸稈資源總量的18.8%，折合標(biāo)準(zhǔn)煤193.26萬(wàn)噸，占江蘇秸稈資源能源化潛力的19.9%；其次是徐州、淮安和南通，這三個(gè)市擁有的秸稈資源量基本處在400-550萬(wàn)噸之間，分別占江蘇秸稈資源量的12.5%、11.6%、和10.2%，占江蘇秸稈資源能源化潛力的13.2%、12.0%和10.9%。秸稈資源的相對(duì)集中分布，為秸稈生物質(zhì)能源低成本、高效率開(kāi)發(fā)利用創(chuàng)造了條件。
因此，建議江蘇省政府有關(guān)部門(mén)，一要科學(xué)規(guī)劃、合理布局農(nóng)作物秸稈生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，優(yōu)先選擇秸稈資源豐富、能源化潛力最大的鹽城市作為開(kāi)發(fā)重點(diǎn)，然后逐步有序推進(jìn)，防止盲目開(kāi)發(fā)而引起的資源爭(zhēng)奪、資源緊張問(wèn)題。二要運(yùn)用靈活的財(cái)稅補(bǔ)貼政策，形成有效的激勵(lì)機(jī)制，鼓勵(lì)能源開(kāi)發(fā)企業(yè)合理利用農(nóng)作物秸稈資源，真正把秸稈資源變成現(xiàn)實(shí)可以利用的能源。三要重視秸稈生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的外部性，盡快出臺(tái)與碳排放相關(guān)的管理辦法，鼓勵(lì)和支持有條件的地區(qū)探索碳排放交易，結(jié)合低碳試點(diǎn)工作，開(kāi)展碳排放試點(diǎn)，逐步建立談交易制度和監(jiān)管體系，為農(nóng)作物秸稈資源能源化利用創(chuàng)造條件。
