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我国生物质能源的空间分布及利用潜力分析

摘要：我国生物质能源丰富，分析我国生物质能源的空间布局及其利用潜力是推进我国生物质能源发展的前提条件。在前人研究的基础上，根据近年来的文献及数据，分析了我国各类生物质能源的空间布局并结合我国实际评估了其利用潜力。

进入21世纪以来，世界能源的需求量呈现出迅猛增长的态势，能源的大量使用所导致的环境问题也日渐凸显。生物质能源作为目前唯一一种可再生碳源，拥有来源丰富、清洁低碳、可再生性等特点。目前通过光合作用全球每年能够产生1730亿t的生物有机质，其所蕴含的能量相当于全球能源消耗量的10～20倍[1]。我国“十三五规划”指出，我国正处于能源转型升级的重要时期，但我国生物质能仍处于发展初期。加快对生物质能开发利用，对我国促进能源生产，推动消费革命，发展循环经济意义深远。然而，我国幅员辽阔，地形与气候条件差异明显，生物质能源的分布状况亦呈现出一定的地理差异，因此结合我国现状分析我国生物质能源的空间分布状况及其利用潜力是对我国生物质能源进行开发与利用的前提条件。

1我国生物质能源蕴藏量的国际比较

根据2014年的数据显示（见表1），世界生物质能源被划分为城市垃圾、工业废料、固体生物质、沼气和液态生物燃料五类，其中供应量最丰富的是固体生物质，主要由处于前十一位的亚洲与非洲国家提供。世界生物质能源供应总量排名前十一的国家所拥有的生物质能源总量占43.43EJ，是世界总量的约73.36%；并且中国、印度、印度尼西亚、巴基斯坦和泰国五国均属于亚洲国家，从比例上看，五国生物质能源供应总量为22.09EJ，占世界总量的37.31%。此外，中国、印度共占世界总量的17.2EJ，欧盟共占世界总量的5.93EJ，仅次于中国与印度，其中中国所占世界生物质能源供应总量的比例最大，占比约15.37%，总量达到9.10EJ。

2我国生物质能源的地理分布

我国生物质能源主要为农业废弃物、林木薪柴、加工业废弃物、城镇生活垃圾、动物粪便等几个方面[2]，各类生物质能源的分布状况可通过不同指标分别进行分析。本文以农作物秸秆资源量、林木剩余物资源量、城市生活垃圾产生量、畜禽粪尿的资源数量分别作为农业废弃物、林木薪柴、城镇生活垃圾、动物粪便分布状况的分析指标。加工业废弃物资源量的分布状况可通过工业有机废水资源进行分析，但因数据可得性的限制，本文以工业废水排放量为指标进行分析。

2.1农业废弃物分布

农业废弃物是农林生产过程中产生而被废弃的有机类物质，包括种植业废弃物、农业加工业废弃物、养殖业废弃物等；其中种植业废弃物中最重要的是农作物秸秆、蔬菜残体、树木落叶与枝条、果实外壳等[3]。在我国农村地区，最主要的农作物副产品是作物秸秆。2014年我国农作物秸秆资源总量为8.1亿t，所拥有秸秆资源量由大至小排列依次是华东、华中、东北、华北、西南、西北、华南地区，其所占秸秆资源量分别为1.92亿t、1.53亿t、1.38亿t、1.03亿t、0.97亿t、0.69亿t、0.58亿t，其中华东、华中、东北、华北4个地区秸秆资源总和达5.86亿t，约占我国总量的72.35%。根据各省的数据显示，河南、黑龙江、山东、河北、安徽、吉林、四川和江苏八省的秸秆资源量最大，分别为0.84亿t、0.72亿t、0.66亿t、0.46亿t、0.45亿t、0.44亿t、0.42亿t、0.42亿t。

2.2林木薪柴分布

林木生物质可分为薪炭林、经济林、林业剩余物、油料树种果实、苗木秸秆、林业剩余物等类别。薪柴是我国林木生物质能源的重要来源之一，同时也是我国农村地区最主要的生活能源[4]。根据林业剩余物资源在我国各省的分布（表2），我国林木剩余物总量为30284万t，其中含林木抚育间伐物与林木采伐造材剩余物的资源量最大，分别为20543万t和4710万t；此外，还包含竹子采伐与加工剩余物2818万t，木材加工剩余物1493万t，废旧木材回收720万t。总体而言，我国华东、华南、西南3地区所占林业剩余物资源量最大，分别为7594万t、6395万t、5966万t，三者共占我国林业剩余物资源总量的65.89%。

2.3加工业废弃物分布

农产品加工废物种类多样，包括畜禽加工的下脚料、餐厨垃圾、农产品残渣、制糖业原料残渣及酿造业酒糟等[5]。其中，工业有机废水是农产品加工过程中产生的一种有机污染物。我国华东、华中、华南、华北、东北地区的工业废水排放总量均达到亿吨以上，经统计，五地区排放总量为1244870万t，约占全国总排放的86.95%；其中华东地区的排放量高达681846万t，约占全国总排放的47.62%。从各省的排放量来看，工业废水排放量主要分布于江苏、山东、浙江、广东、福建、河南、河北等省，七省工业废水排放量