推動能源農業(yè)發(fā)展或將成為農機化新的增長極

2016年，我國進口原油3.7億噸，天然氣600億立方米。首次超過美國成為世界能源消費量最大的國家。其中進口能源（石油、天然氣）占消費總量60%多。2020年中國進口原油約5.42億噸，同比增長7.3%;進口天然氣1.02億噸，同比增長5.3%。原油對外依存度73.5%;天然氣對外依存度42%。俄烏沖突爆發(fā)以來，能源價格成數倍爆漲，引發(fā)世界經濟衰退；世界各國CPI“迎來”40年新高，世界因此叫苦不迭。美國乘機哄抬能源價格，賺了個盆滿缽滿，而能源進口國特別是歐盟國家則被美國“割韮菜”，肆無忌憚“薅羊毛”。就連其鐵桿盟友的法國總統馬克龍喊話美國“以四倍價格賣給歐盟國家能源”，“決不是朋友的作為?。俊?。我國能源安全由此成為人們關注的熱點話題，如果不能很好解決替代能源問題，借以降低我國能源對外依存度，將嚴重影響我國經濟安全和可持續(xù)發(fā)展。另一方面，農業(yè)生物質能源具有非常廣闊的前景和巨大的潛力。開發(fā)生物質能源，發(fā)展能源農業(yè)，具有重大的戰(zhàn)略意義。本文結合新農村建設及農機化發(fā)展來探討，與業(yè)界交流。

一、 前景廣闊的生物質能源

能源農業(yè)，就是以生產能源為目的的農業(yè)。能源農業(yè)開發(fā)的領域很廣，可以做到不與或少與糧食爭地。我國目前每年陳化糧、飼料用糧約1億噸左右，加工轉化可獲得相當5000萬噸原油，同時還有30%繼續(xù)成為飼料。中國目前研究出的甜玉米，每公頃產量可達70噸，可生產6噸以上乙醇。南方的木薯、甘蔗，生長廣泛的菊芋、土豆、山芋等等這些不屬主要糧食的植物，是轉化為生物能源、材料的最佳原料。中國西南地區(qū)的麻瘋樹等木質油料發(fā)展迅速，籽粒含油率達50%，現有10萬畝，2010年可發(fā)展到1000萬畝。另外，中國現在每年僅廢棄的作物秸桿、林業(yè)棄置物達10億噸，相當于1億多噸的燃料汽油。

我國現有耕地面積13004萬公頃，而荒地面積高達10800萬公頃，二者之比為1∶0.83，接近持平。目前還有未開發(fā)利用的大面積荒地存在。能源作物對環(huán)境的適應性強及其低投入、高產出的特點，尤其適合在中國這個國土面積大、荒山荒地多、水資源非常貧乏（特別是北方地區(qū)）的國家種植。能源農業(yè)以農業(yè)生物質能源為開發(fā)對象，包括四種能源利用方式：直接燃燒、物化轉換、生化轉化（厭氧消化制取沼氣和通過酶技術制取乙醇液體燃料）、植物油利用方式（植物中提取的燃料油，經加工后，可以替代石油使用）。發(fā)展能源農業(yè)對于拓展農業(yè)服務領域，增加農民收入，緩解能源緊缺，保證能源安全，以及治理有機廢棄物，保護生態(tài)環(huán)境，建設新農村都有重要作用。目前農業(yè)能源的開發(fā)利用方式主要有：

1、沼氣開發(fā)利用設施及技術

沼氣是有機物質在厭氧條件下，經過微生物發(fā)酵生成以甲烷為主的可燃氣體。沼氣發(fā)酵產生三種物質：一是沼氣，以甲烷為主，是一種清潔能源；二是消化液（沼液），含可溶性氮、磷、鉀，是優(yōu)質有機肥料；三是消化污泥（沼渣），主要成份是菌體、難分解的有機殘渣和無機物，是有機肥料，有土壤改良功效。

目前我國家用小沼氣及工業(yè)化規(guī)?；託饧夹g均已進入成熟應用階段。家用沼氣技術可以解決一個3~5口之家的生產生活用能，相當于一年節(jié)能1.5噸標準煤。我國有2.6億個農村家庭，如果有一半家庭普及這一技術，則將產生巨大的經濟效益。工業(yè)化沼氣主要用來處理城市污水、高濃度工業(yè)有機廢水、規(guī)?；B(yǎng)殖場有機廢物、人畜糞便及生活有機垃圾等，可以滿足相關生產單位30%~40%的生產用能源。

2、乙醇燃料及相關技術

用農業(yè)生產的有機物可以工業(yè)化生產甲醇、乙醇（是有機燃料）?？蒲泻蜕a實踐都已證實，這類有機燃料與汽油有相似的燃燒性能。以乙醇為例，燃燒后所排放的二氧化碳、一氧化碳和含硫氣體均低于汽油燃燒所產生的對應排放物，所以被稱為21世紀的“綠色能源”或“清潔能源”。

目前，世界上很多國家都在大力生產推廣汽油—乙醇混合燃油，并產生了巨大的社會經濟效益。美國、加拿大、巴西等國走在了前列。巴西主要從種植的甘蔗中提取燃料乙醇，混合汽油中乙醇含量已高達20%，除去供應國內外還有大量出口。美國燃料乙醇年消費量約為500萬噸，轉化玉米1500萬噸，占當年美國玉米總產量的7%，為社會提供了19.52萬個就業(yè)機會，并使聯邦政府多收入36億美元。我國從2002年開始全面推廣混合汽油，先后在黑龍江、吉林、河南、安徽、山東、陜西、江蘇等近10省（市）試用成功。目前試點省、市基本實現了車用乙醇汽油代替其它汽油的即定目標，2017年含乙醇汽油面向全國推廣。目前我國混合汽油中乙醇含量為10%左右，若將其提高到20%的國際水平，會產生良好的替代效應。

乙醇還可以用農作物秸稈、稻殼、玉米蕊、蔗渣等原料糖化發(fā)酵制成。而甲醇則用麥秸、稻草、有機生活垃圾、木屑等廉價原料制取。我國是一個農業(yè)大國，每年在生產6．7億噸糧食的同時，“生產”農作物秸稈10億噸，而城市垃圾的生物質能源每年超過1.3億噸標準煤。因此通過生物技術將其轉化為生物質能源的前景非常好。

3、秸稈綜合利用及相關技術

秸稈能源化利用途徑包括：一是秸稈養(yǎng)畜。1千克秸稈經青貯、微貯等處理后用于養(yǎng)殖業(yè)，相當于0.3~0.4千克玉米營養(yǎng)價值；畜禽糞便用于產沼氣，產氣后的廢棄物用于肥田，形成生態(tài)化、高效化生產模式。二是秸稈氣化，廣義上又稱為“生物質氣化”，我國農業(yè)產生的可再生生物質每年約11.5億噸（其中秸稈10億噸）。通過氣化可以讓農村用上清潔能源。三是秸稈致密成型燃料。將秸稈粉碎后在專用機器中經擠壓成為密度極高的型材，一方面可以直接作為燃料，另一方面也可以加工成生物碳，作為化工等能源使用。

4、能源作物生產及相關技術

是指以提供制取燃料原料或提供燃料油為目的的栽培植物及技術的總稱。通常包括速生薪炭林，含糖或淀粉植物，能榨油或產油的植物，可供厭氧發(fā)酵用的藻類和其他植物等。用能源作物制取的燃料油有很多優(yōu)點：燃燒后比礦物能源對環(huán)境污染少，是一種低硫燃料，同時不增加二氧化碳排放量；比核能使用安全；比風能、地熱使用更方便；可降解。

能源作物主要有四種：以制取酒精（乙醇）為目的的一年生或多年生作物，如玉米、甘蔗、甜高粱、甘薯、木薯等；以生產燃料油（如生物柴油、烴類物質）為目的的植物，如油菜、桐籽、橄欖、綠玉樹；用于直接燃燒的植物；可供厭氧發(fā)酵的藻類或其它植物。

二、開發(fā)生物質能源在新農村建設中的作用

1、有利于社會主義新農村建設

2016——2017年中央“一號文件”指出：推動農業(yè)“向追求綠色生態(tài)可持續(xù)、更加注重滿足質的需求轉變”，大力發(fā)展循環(huán)農業(yè)，綜合利用農業(yè)廢棄物，推動農業(yè)向“糧、經、飼”三元結構轉變。協調推進社會主義新農村建設。而農業(yè)生產中產生的大量有機物如秸稈、生活垃圾、人畜糞便、人類無法直接利用的其它農業(yè)廢物等，由于農業(yè)勞動力日值成倍提高而失去應有的經濟價值或利用價值不高；有些是因為大量使用化肥而成為廢棄物。由于缺乏有效的科技支撐，造成農村中污水橫流，成了污染環(huán)境的主要來源?，F在把這一事情提上議事日程，著力將其轉化為生產行為和經營項目，將大大改善農村的人居環(huán)境，同時產生巨大的經濟效益。

2、有利于農民節(jié)本增收

農村廢棄物的有效利用，一方面可以替代其它能源消耗，節(jié)約有限資源（如沼氣），降低生產生活成本，相當于增加了農民收入；另一方面，這些廢棄物通過利用變成了重要的再生產經濟資源，拓寬了農業(yè)生產領域，將增加農民收入（如秸稈養(yǎng)畜、生物質能源生產）；同時也利于建設節(jié)約型農業(yè)生產體系和環(huán)境友好型農村社會，保持農村經濟更快更好發(fā)展。根據我們在陜西省漢中市南鄭區(qū)的調查，秸稈綜合利用產生的價值量為350元/畝。我國農作物種植面積是16億畝/年，如果全部實現資源化利用，將是近7000億元的巨大產業(yè)，同時會增加約2500萬個就業(yè)崗位。

3、糧食作物和能源生產有很大的互補性

在國家對農業(yè)投入大幅度增加等一系列利好政策支持下，我國農業(yè)實現了17連增，為國民經濟應對新常態(tài)，保持中高速發(fā)展發(fā)揮了“定海神針”的作用。大宗農產品價格穩(wěn)定，部分農產品價格有所下降，為發(fā)展能源農業(yè)提供了難得的歷史機遇。用發(fā)展的眼光看，從“黑色能源”走進“綠色能源”是大勢所趨。開發(fā)生物質能源，使用沼氣和汽油醇，不僅能夠有效地將地球上有限的石油資源的使用時間延長，而且有利于環(huán)境保護。在未來的世界范圍，沼氣可能是天然氣的替代物，酒精是汽油的替代物。同時糧食安全和能源安全有統一性，將處于同等重要地位。如果糧食即作食物，又作能源，市場容量將比現在提高40%以上，對農民增收非常有利。

能作為能源作物生產的農作物種類繁多，生長期短，產量較高。這些高產作物即能滿足糧食安全的需求，又是很好的能源作物。我國玉米正常年景約有5000萬噸過剩；甘蔗、甜菜、馬鈴薯產能也很大，且有些作物可以旱地種植，增產潛能大，兩者可以互為補充。能源農業(yè)開發(fā)的領域，大多是農業(yè)廢棄物。把糧食生產、能源農業(yè)有機結合，可以延長產業(yè)鏈條，保持農業(yè)可持續(xù)增長與發(fā)展。

三、農機化要為能源農業(yè)提供科技與裝備支撐

在勞動生產率極低的情況下，一些生產是不可能存在的；即使是在短期內靠人為推動而存在，往往也會違背經濟規(guī)律難以長久。能源農業(yè)的發(fā)展壯大也是如此。提高勞動生產率最有效的武器，在農業(yè)領域就是迅速提高農業(yè)機機械化水平，用物化勞動來代替活勞動，使之符合經濟規(guī)律，以調動農民從事能源農業(yè)生產的積極性，這也是大趨勢?？梢灶A料，能源農業(yè)將成為今后新農村建設和開發(fā)性農業(yè)的熱點，成為拉動農民增收的新亮點。因此在迅速提高糧食生產機械化水平的同時，投入更多的精力，來提高能源農業(yè)機械化水平，將是今后農機化發(fā)展的著力點之一。

1、以循環(huán)農業(yè)發(fā)展為著力點，解決好相關生產的機械化問題

為解決好“三農”問題，中央連續(xù)發(fā)了19個一號文件。2006年中央“一號文件”強調，“要大力開發(fā)資源節(jié)約型和保護環(huán)境的農業(yè)技術，重點推廣廢棄物綜合利用技術、相關產業(yè)鏈接技術和可再生能源開發(fā)利用技術。制定相應的財稅鼓勵政策，組織實施生物質工程，推廣秸稈氣化、固化成型、發(fā)電、養(yǎng)畜等技術，開發(fā)生物質能源和生物基材料，培育生物質產業(yè)。積極發(fā)展節(jié)地、節(jié)水、節(jié)肥、節(jié)藥、節(jié)種的節(jié)約型農業(yè)，鼓勵生產和使用節(jié)電、節(jié)油農業(yè)機械和農產品加工設備，努力提高農業(yè)投入品的利用效率。加大力度防治農業(yè)面源污染”?！皬?006年起，大幅度增加農村沼氣建設投資規(guī)模，有條件的地方，要加快普及戶用沼氣，支持養(yǎng)殖場建設大中型沼氣?！边@實際上已經指明了農機化在這一領域的發(fā)展重點和著力點。作為農機化工作者，要積極開發(fā)生產、推廣供應相關機械和設備，為新農村建設和能源農業(yè)提供裝備支撐。農業(yè)廢棄物有分散和綜合利用耗勞高的特點，因此要使其形成產業(yè)經濟格局，就必須依靠機械化的強大支撐，使相關領域的機械化水平和勞動生產率成倍提高。近期要圍繞農村沼氣、秸稈綜合利用、能源農業(yè)來發(fā)展農機化。

2、把能源農業(yè)的機械化問題擺上重要位置

為了使農業(yè)廢棄物變成農村產業(yè)化發(fā)展的經濟資源，成為拉動農民增收致富的強有力武器，就要在農業(yè)廢棄物的收集、處理、加工、轉化性生產機械化上下大功夫，以迅速提高其機械化水平。如沼氣生產的相關機械、秸稈綜合利用相關機械、人畜禽糞便的收集處理相關機械、農業(yè)生產中產生的青綠廢棄物和其它有機廢棄物收集運輸和加工相關機械等，用較高的機械化水平來提高勞動生產率，使其產業(yè)化生產成為現實。

3、把醇類作物生產與加工機械化作為重點之一

前已述及，我國能夠能源化的再生能源資源豐富，潛力巨大，前景廣闊，對我國今后國民經濟可持續(xù)發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。它集可持續(xù)發(fā)展、落實科學發(fā)展觀、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型、生態(tài)效益型社會于一身，是國民經濟中具有戰(zhàn)略意義的產業(yè)。當前應把能夠替代化石能源消耗的能源農業(yè)放在突出位置，大力發(fā)展玉米、甘蔗、甜高粱、甜菜生產的機械化，使之能以較高的產量規(guī)模和勞動生產率來降低生產成本，為能源農業(yè)的后續(xù)產業(yè)化提供物質基礎，促進其產業(yè)化發(fā)展。在此基礎上，推動其它能源農業(yè)生產的發(fā)展，使之既滿足人類的生存需要，也滿足人類的能源需要，成為具有“雙重功能”的新興產業(yè)，拉動農民增收，推動新農村建設。

4、在確保糧食生產能力提高、供應安全的前提下，把能源農業(yè)所需機械及設備納入農機購置補貼及相關稅費優(yōu)惠政策范疇，使之在公共財政的支持下快速發(fā)展，以緩解我國能源制約這一瓶頸，保持國民經濟發(fā)展勢頭。

5、能源農業(yè)發(fā)展或將成為農機化新的增長極。從農業(yè)裝備支撐看，能源農業(yè)即有發(fā)展的廣度，涉及40多個農業(yè)生產項目；又有發(fā)展的縱深，每個生產項目獨成一個生產體系，且大多數生產由于機械化技術和裝備供給短缺，目前還處于人工生產為主的階段。如果沒有機械化促其發(fā)力，永遠是潛在產能，也難以成為農民增加收入的引擎。農業(yè)裝備研發(fā)制造若能抓住此商機，將“錢”途無疆。以秸稈能源化利用為例，其收獲、撿拾、打捆、運輸、壓實、處理等全程機械化，畝綜合機械化投入約為500元，則此一項機械化市場需求約在8000億元以上。而我國目前除了糧食生產主要環(huán)節(jié)已基本機械化外，其它領域都是空白，潛在的農機市場需求是巨大的。發(fā)達國家高度農機化，是靠7000多種農機產品支撐的；而我國目前能供應市場的農機產品不到3700種，這是差距，同時也是機遇。目前我國農機市場不景氣，處在下行調整中。最主要的原因一是需求不足，加之供給側結構性調整遲緩，對能源農業(yè)等需求缺乏前瞻性；二是農業(yè)對農機化內生動力不足。這就要求我們著眼長遠，著力當前。積極反應，掄抓市場機遇，若如此則農機需求在能源農業(yè)等開發(fā)性領域需求釋放時，才會樂觀其成。我們的潛力在于，我們仍走在發(fā)展中的大道上，有很多事情要辦，宏觀和微觀上，回旋的余地更大，發(fā)展的空間更大，可以采取的措施還很多。一句話，我國農機化仍處在發(fā)展的機遇期。能源農業(yè)發(fā)展，對農機化來說，是不可多得新的增長極。就看是否抓住了，是否在行動！