科技对产业的承诺:探索、闯关、开路
从某种意义上说,科技水平的高度,决定着产业发展的速度和效益。对于林业生物质能源这个新兴产业,情况尤其如此。
国家能源非粮生物质能源原料研发中心主任马履一在接受《中国绿色时报》记者采访时说,我国的能源发展专项规划提到,在保障能源安全的前提下,把优化结构作为能源工作的重中之重,努力提高能源效率,保护生态安全。国家能源非粮生物质能源原料研发中心作为非粮生物质能源研发的国家队,每名科研人员都深知肩负的使命,不敢有半点懈怠。他们希望通过自己的研发、闯关,以及和企业携手合作,推动这一重要的生态环保新能源健康发展。
记者在采访中感受到,这个中心脚踏实地,成立仅仅3年,就交出了一份很好的成绩单。
选育优良品种探索丰产技术
让林业生物质能源林像果园一样硕果累累
目前,我国生物质能发展主要以燃料乙醇、生物柴油、固体成型燃料、生物质发电等几个方面为突破点。然而,原料短缺让生物质能发展难以加档提速。马履一说,中心的建立,就是为了破解行业目前面临的生物质能源原料短缺这一瓶颈。
良种是林业生物质能源发展的基础,栽培技术是保障林木果实丰产的重要手段。马履一告诉记者,我国生物质能源原料分布分散,原料密度低而量少,采集成本、运输成本、生产成本都很高,给生物质能的发展带来很大困难。目前从技术上讲,我国林业生物质能源原料的生产面临两大障碍,首先全国尚无经过国家认定可推广应用的优良品种,仍然处于有什么苗造什么林的初级阶段;第二,缺乏林业生物质能源树种的系统性高效栽培技术,多采用常规性群众人工大造林的荒山绿化的落后模式。由此带来的质量差、产量低是我国能源林原料生产的真实写照。培育新品种,研发新技术,全面提高能源林产量和质量就是中心的核心任务。目前中心承担的科技部、国家林业局和国内外相关企业的科研项目就围绕这一核心开展研究。
培育新品种从收集种质资源开始,从寻求高产优质技术迈步,中心集中力量攻关,收集、引进、选育及保存优良种质资源,目前已收集文冠果、无患子、黄连木、光皮树、小桐子等种质资源7000份,筛选出高产高油等优良单株100余株。这些种质都是今后良种选育和生物质能源原料大发展的珍贵储备。
中心针对主要林业生物质能源树种开展高效培育关键技术及其理论研究,紧密围绕立地控制、良种壮苗、肥水管理、整形修剪、花果调控、病虫防治和采收运贮等7大技术环节,以及产量和质量形成的生理生态和遗传学基础开展系统性研究,全面解决生物质能源林原料生产的技术和理论问题,让林业生物质能源林能够像果园一样硕果累累。
企业是生物质能源的直接生产者,只有解决了他们的难题,才算得上真正搬开了生物质能源发展的绊脚石。为此,中心“面向企业,研发企业所需各项关键技术”,与国内多个林业生物质能源龙头企业以产学研联合研发的模式开展最直接、最高效的合作。3年来,中心积极围绕解决生物柴油、纤维素乙醇、淀粉乙醇以及固体燃料原料短缺的问题,开展相关树种的优良品种选育、高效栽培技术、收运储装备、可持续发展政策等应用基础科学、关键技术和装备及生产管理政策方面的科研工作。科研人员近百次赴企业及其原料林种植基地进行实地考察,涉及全国20多个省(市),极大地推动了林业生物质能源产业的发展和联合,为今后中心继续推进林业生物质能源科技创新成果及实现工程化、产业化发展奠定了坚实基础,让生物质能源产品生产技术走在世界前列。
制定技术标准建立示范工程
产学研无缝对接科研成果直接转化为生产力
目前,我国生物质能源产业尚处于起步阶段,原料的稳定供应已成为制约该产业发展的瓶颈,迫切要求林业生物质原料在供应数量和产品质量上能够满足大规模的产业化需要。原料的大规模产业化生产呼唤标准化,需要制定林业生物质能源原料生产的标准体系。为此,国家能源局在中心建立了国家能源非粮生物质原料林业标准化技术分委会,赋予中心组织林业生物质原料生产标准制定的使命。
马履一说,目前,在中心的组织下,我国相关高校和企业起草和完成了一批林业生物质原料生产的技术标准,对企业的生产和竞争具有很好的促进作用。中心协助主管部门完成了行业强制性标准摸底调查工作、协助起草了“关于加强林业生物质能源基地建设的意见建议”“关于发展林业生物质企业的建议”“《森林法》修改草案”等文件;起草制定了《林业生物质能源原料术语标准》,起草并由国家林业局正式发布了《能源林可持续培育指南》《小桐子原料林可持续培育指南》《灌木能源林培育利用指南》《文冠果原料林可持续培育指南》和《山桐子原料林可持续培育指南》等,以上工作为促进行业发展起到了重要作用。
在重视标准的制定,使企业抢占科学技术的制高点的同时,如何展示各项研究成果以及科技成果的转化,离不开相关企业。中心在国内与一批企业合作建立了技术转化和示范基地。如,中心与内蒙金骄特种新材料集团有限公司(文冠果)、福建源华能源科技有限公司(无患子)、辽宁朝阳新大洲生物能源有限公司(文冠果)、云南神宇新能源有限公司(小桐子)等企业建立了合作关系。在内蒙古、辽宁、福建、四川、云南等地与上述企业合作建立了生物柴油树种原料林试验示范基地,面积超过200万亩。此外,中心还与地方林业生产林场在河南、陕西、山西、山东建立了刺槐、杨树、栓皮栎、柠条等乔灌木纤维素乙醇、淀粉乙醇及固体燃料原料林试验示范基地,面积超过100万亩。以上产学研合作及基地建设工作,为促进林业生物质能源原料实现高产、优质、低耗的目标奠定了坚实基础,并为行业树立了典型样板,有效地推动了产业发展,使科研成果直接转化为生产力。
研究行业基础信息和国际发展趋势
为国家制定新能源政策和战略决策提供科学依据
国家林业局颁布的《全国林业生物质能源发展规划(2011-2020年)》中指出,到2020年,我国将建成生物柴油、燃料醇类和固体燃料类能源林1678万公顷,林业生物质年利用量超过2000万吨标煤。中心在林业生物质能源领域的研发工作覆盖了上述规划中生物柴油、燃料醇类和固体燃料等类型能源原料林树种,在国际同行业中技术优势明显。
据马履一介绍,近年来,中心积极与美国、德国、法国、巴西、加拿大、新西兰等国际生物质能源先进国家的相关政府、科研院所、企业等单位开展合作。如与德国哈尔伯格学院共同建立了科技部“林业生物质能源国家国际科技合作示范基地”,并在德国召开了国际生物质能源研讨会;与法国开发署合作共同协助福建源华能源科技有限公司获得法国3000万欧元的“法国应对气候变化的扶持性优惠贷款”项目,并在法国召开了“中、法、非国际生物质能源研讨会”;与巴西富优基尼公司合作在我国北方建立了文冠果优良种质资源圃;与芬兰国家林科院共同完成了我国北方利用林业剩余物开展热电联产的产业可行性论证,等等。通过以上工作,中心开拓了国际视野,并搭建起了林业生物质能源国际联合研发平台,提升了中心的国际影响力,为建立国际一流的非粮生物质原料研发平台奠定了坚实基础。
马履一告诉记者,中心将在保证粮食安全和生态可持续发展的基础上,从物种和品种选育、原料种类和范围、生产技术和产品质量标准、市场行为规范、国家政策等方面展开研究,探索既有利于促进农民增收,又能保证非粮生物质能源产业有一定利润驱动力的管理途径,最终使生物质能源原料的生产走上经济、环境和社会等方面都能满足的可持续经营的道路,为国家制定新能源政策和战略决策提供科学依据。