李京陸

(內(nèi)蒙古毛烏素生物質(zhì)熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017314)

在沙地治理中誕生的CO2產(chǎn)業(yè)鏈
——以毛烏素生物熱電廠“三碳經(jīng)濟(jì)”模式為例

李京陸

(內(nèi)蒙古毛烏素生物質(zhì)熱電有限公司，內(nèi)蒙古 鄂爾多斯 017314)

文章介紹了在毛烏素沙地種植沙生灌木治理沙地吸收二氧化碳、用灌木枝條發(fā)電減排二氧化碳、以電廠余熱和煙氣養(yǎng)殖螺旋藻捕集二氧化碳的“三碳經(jīng)濟(jì)”產(chǎn)業(yè)鏈。該產(chǎn)業(yè)鏈極大地增強(qiáng)了生物質(zhì)發(fā)電廠的活力，提高了農(nóng)牧民營(yíng)林治沙的積極性，顯著帶動(dòng)了農(nóng)牧民增收，并創(chuàng)造了巨大的生態(tài)效益。更為重要的是，該產(chǎn)業(yè)鏈實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)治沙到主動(dòng)治沙的轉(zhuǎn)變，在我國(guó)沙漠沙地治理的機(jī)制建設(shè)中也有重要價(jià)值。

生物質(zhì)發(fā)電;效益治沙;三碳經(jīng)濟(jì);氣侯變化

1 前言

沙漠侵吞人類賴以生存的土地是全世界面臨的一大嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，遏制沙漠?dāng)U張乃至治理沙漠是人類的一大夢(mèng)想［1］。我國(guó)沙地營(yíng)林、沙漠種草、草方格治沙等措施等都曾給這個(gè)夢(mèng)想帶來光明［2，3，4］。然而生態(tài)恢復(fù)重建和生態(tài)治理面臨的最嚴(yán)峻問題，是許多生態(tài)效益顯著的行為不具有良好的經(jīng)濟(jì)效益而導(dǎo)致其不可持續(xù)［5］。內(nèi)蒙古毛烏素生物質(zhì)熱電有限公司通過八年的探索，建立起了在沙地上種植灌木治沙吸收二氧化碳、用灌木枝條發(fā)電減排二氧化碳、以電廠余熱和煙氣養(yǎng)殖螺旋藻捕集二氧化碳的“三碳經(jīng)濟(jì)”產(chǎn)業(yè)鏈，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)牧民增收、電廠增效和沙漠增綠多重效益，以整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的效益保證了治沙行動(dòng)的可持續(xù)發(fā)展，開辟了“效益治沙”的新途徑。

2 毛烏素“三碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈效益治沙”的創(chuàng)新實(shí)踐

2.1 沙地治理的難題和機(jī)遇

2.1.1 沙地治理的難題

我國(guó)沙漠區(qū)域約為170萬(wàn)km2，其中可治理的含水沙地、沙漠逾40萬(wàn)km2，呼倫貝爾沙地、科爾沁沙地、渾善達(dá)克沙地、毛烏素沙地、庫(kù)布其沙漠及烏蘭布和沙漠等都是全域含水的。在廣袤的沙漠沙地里自然生長(zhǎng)著如沙柳、旱柳、紅柳等樹種，具有一定的固沙效果。但是天然的星星點(diǎn)點(diǎn)的分布，導(dǎo)致一是固沙能力有限，二是很容易被風(fēng)沙侵吞而消失。由于這些樹種具有耐貧瘠、速生、管護(hù)簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，如果人工大面積種植，則完全可以在含水沙地上建造起大片綠洲［6］。

問題是這些沙生灌木需要平茬復(fù)壯，即每3～5年就需要收割地上部分，否則其長(zhǎng)勢(shì)會(huì)趨弱、凋零直至死亡［7，8］。如果不對(duì)沙生灌木做平茬管護(hù)，已治理的沙漠生態(tài)必再度荒漠化。管護(hù)就需要費(fèi)用，再加上種植時(shí)還有樹苗、栽植等費(fèi)用，大面積治沙的投入極其龐大。傳統(tǒng)的治沙模式只有經(jīng)濟(jì)投入，雖然有生態(tài)效益，但沒有經(jīng)濟(jì)產(chǎn)出，這成為制約沙地生態(tài)治理的瓶頸因素。

2.1.2 沙地治理的機(jī)遇

沙生灌木是一種很好的資源。據(jù)檢測(cè)，沙生灌木低位熱值在4000 kcal/kg(注:1 cal=4.1868 J)以上，1.7 t相當(dāng)于1 t標(biāo)準(zhǔn)煤，與褐煤或中質(zhì)煤接近。與農(nóng)區(qū)秸稈相比，沙生灌木具有熱值高、灰融點(diǎn)高、腐蝕鍋爐風(fēng)險(xiǎn)小和資源相對(duì)集中的特性，是生物質(zhì)直燃發(fā)電的理想原料。

大面積種植沙生灌木，可以充分利用沙漠沙地的土地資源優(yōu)勢(shì)，建設(shè)能源林基地。內(nèi)蒙古四大沙地和兩大沙漠，地廣人稀，土地資源豐富，發(fā)展能源林不與人爭(zhēng)糧，不與糧爭(zhēng)地，同時(shí)發(fā)展能源林就是搞生態(tài)建設(shè)。更重要的是，沙地土地流轉(zhuǎn)價(jià)值很低，這使得其作為能源林基地建設(shè)在經(jīng)濟(jì)上完全可行，也使得生物質(zhì)電廠可以保持理性的原料成本。

2.2 三碳經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈效益治沙新模式的探索與實(shí)踐

毛烏素生物熱電投資2.8億元成功運(yùn)行了一座裝機(jī)2×15 MW的生物質(zhì)熱電廠。電廠租用農(nóng)牧民荒沙地，雇傭農(nóng)牧民種植沙生植物，同時(shí)也收購(gòu)農(nóng)牧民平茬灌木所得的廢棄物作為發(fā)電原料。電廠每年可發(fā)電2億kW·h，是同等裝機(jī)容量風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電量的3～4倍，是目前電網(wǎng)最歡迎的、可穩(wěn)定供應(yīng)的可再生能源發(fā)電的項(xiàng)目，堪稱綠色電力。

2.2.1 每年可持續(xù)治沙10余萬(wàn)畝

電廠2006年計(jì)劃投資8000萬(wàn)元，逐步營(yíng)造60萬(wàn)畝(注:1畝≈667 m2)自有生態(tài)灌木能源林基地。目前已完成33萬(wàn)畝，預(yù)計(jì)2011年全部完成。之后，電廠以每年超過10萬(wàn)畝的進(jìn)度，在毛烏素沙地深處繼續(xù)進(jìn)行治沙工作。通過大規(guī)模營(yíng)造沙生灌木林，平茬后收集枝條為生物質(zhì)電廠提供成本穩(wěn)定的原料。

2.2.2 首創(chuàng)生物質(zhì)煙氣捕集利用，低成本生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)螺旋藻

電廠把發(fā)電排放的煙氣作為動(dòng)能和氣肥接入藻類生產(chǎn)，節(jié)約了保溫費(fèi)用和大部分肥料投入，還實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的捕集。養(yǎng)殖螺旋藻的成本較傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式下降1/3，產(chǎn)量提高1倍以上。該項(xiàng)目于2010年8月份進(jìn)入工業(yè)化試生產(chǎn)，2011年將形成年產(chǎn)干品10000 t、產(chǎn)值達(dá)4億元的大型螺旋藻養(yǎng)殖工程。這部分以CO2為原料的產(chǎn)業(yè)鏈成功延伸，電廠的生存和發(fā)展能力得到極大的增強(qiáng)。

2.2.3 帶動(dòng)7000余農(nóng)牧民人均年增收逾萬(wàn)元，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈“效益治沙”

種植、管護(hù)、平茬、切片、儲(chǔ)運(yùn)、加工等為電廠提供原料的產(chǎn)業(yè)鏈為項(xiàng)目區(qū)5000多戶7000余農(nóng)牧民提供了全職或兼職的工作崗位，每年產(chǎn)生的勞務(wù)產(chǎn)值達(dá)到8000余萬(wàn)元，農(nóng)牧民人均年增收逾萬(wàn)元。這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈把平茬枝條變廢為寶，不僅提高了農(nóng)牧民平茬管護(hù)的積極性，更增強(qiáng)了他們的種柳治沙的動(dòng)力。這個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈還放大了國(guó)家治沙補(bǔ)貼的好處，提升了國(guó)家財(cái)政治沙機(jī)制的活力，以更高、更全面的效益保障了治沙行為的可持續(xù)發(fā)展，堪稱產(chǎn)業(yè)鏈“效益治沙”。

2.2.4 減排、吸收、捕集 CO2，創(chuàng)造出 CO2產(chǎn)業(yè)鏈

經(jīng)國(guó)際清潔發(fā)展機(jī)制(clean development mechanism，CDM)DOE(第三方認(rèn)證機(jī)構(gòu))認(rèn)定，毛烏素生物熱電每年實(shí)現(xiàn)減排CO2約25萬(wàn)t;通過治沙造林，每年可吸收CO2約20萬(wàn)t;除此之外，該項(xiàng)目創(chuàng)新性地利用螺旋藻生產(chǎn)捕集電廠煙氣中的CO2，年捕集量可達(dá)到15萬(wàn)t。1個(gè)30 MW的生物質(zhì)電廠年減排CO2高達(dá)60萬(wàn)t，創(chuàng)造的生態(tài)效益令人難以置信。

3 毛烏素生物熱電“三碳經(jīng)濟(jì)”的產(chǎn)業(yè)前景

毛烏素生物熱電項(xiàng)目屬于典型的循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式，治沙－發(fā)電－螺旋藻碳捕集三個(gè)環(huán)節(jié)循環(huán)往復(fù)的結(jié)果是治沙面積不斷擴(kuò)張，生物質(zhì)能原料不斷增長(zhǎng)，綠色電力規(guī)模不斷擴(kuò)大，優(yōu)質(zhì)的螺旋藻產(chǎn)品不斷增加，公司盈利能力不斷增強(qiáng)，農(nóng)牧民不斷增收。一個(gè)生物質(zhì)電廠同時(shí)解決了防沙治沙、碳減排、可再生能源和支農(nóng)惠農(nóng)的多重效果，具有廣闊的推廣空間。

毛烏素生物熱電以生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)為載體，實(shí)現(xiàn)了被動(dòng)治沙向治理與利用并舉的主動(dòng)治沙的根本性轉(zhuǎn)變，讓市場(chǎng)價(jià)值極低的沙地變?yōu)樯鷳B(tài)涵養(yǎng)地、碳匯富集地和新能源蘊(yùn)藏地。我國(guó)40余萬(wàn)平方千米可營(yíng)灌木林的沙漠沙地，都利用這一模式進(jìn)行治理，可以開發(fā)出6億多畝新興生物能源林，染綠一片國(guó)土，帶動(dòng)邊疆貧困地區(qū)數(shù)百萬(wàn)農(nóng)牧民“放下鞭子，拿起鏟子”實(shí)現(xiàn)綠色就業(yè)，通過生態(tài)建設(shè)增收致富，也將形成每年10億t以上的CO2減排能力，為我國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展開辟一個(gè)廣闊天地［9］。

4 結(jié)語(yǔ)

內(nèi)蒙古毛烏素生物質(zhì)熱電有限公司通過八年的探索，在毛烏素沙地已經(jīng)走出一條“碳減排、碳吸收、碳捕集”的“三碳經(jīng)濟(jì)”發(fā)展之路，把新能源與沙漠生態(tài)建設(shè)、碳減排和碳捕集、幫助少數(shù)民族地區(qū)貧困農(nóng)牧民致富相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了由國(guó)家公益治沙到產(chǎn)業(yè)鏈效益治沙的巨大轉(zhuǎn)變。這種創(chuàng)新模式具有重要的借鑒和推廣意義，希望有更多的學(xué)者、企業(yè)家與政府部門關(guān)注和推動(dòng)這一富有活力的產(chǎn)業(yè)更好、更快地綠化我國(guó)數(shù)十萬(wàn)平方千米的沙漠沙地。

［1］王 濤.我國(guó)沙漠與沙漠化科學(xué)發(fā)展的戰(zhàn)略思考［J］.中國(guó)沙漠，2008，28(1):1 －7.

［2］張 平.走綠色致富之路［J］.求是，2010，23(1):60.

［3］趙曉彬，黨 兵，符亞儒，等.半干旱區(qū)沙地高速公路防風(fēng)固沙林營(yíng)造技術(shù)及其效益研究［J］.中國(guó)沙漠，2010，30(6):1247－1255.

［4］徐德福，寧虎森，王讓會(huì)，等.新疆墨玉不同治沙工程措施對(duì)土壤肥力的影響［J］.生態(tài)學(xué)雜志，2010，29(6):1149－1154.

［5］王海濱，邱化蛟，程 序，等.實(shí)現(xiàn)生態(tài)服務(wù)價(jià)值的新視角(一)生態(tài)服務(wù)的資本屬性與生態(tài)資本概念［J］.生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2008，24(6):44－48.

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［7］梅東艷，周 生，王艷秋.試論黃柳的平茬復(fù)壯及其利用［J］.內(nèi)蒙古林業(yè)，2008，53(7):32－33.

［8］韓東鋒，孫德祥，周廣闊，等.半荒漠風(fēng)沙區(qū)5種優(yōu)良沙生灌木造林效果比較［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，18(5):312－315.

［9］石元春.關(guān)于建立我國(guó)四大沙地碳匯林及生物質(zhì)能源基地示范點(diǎn)的建議［J］.北方經(jīng)濟(jì)，2010，18(7):15 －16.

Carbon dioxide industrial chain born in desert control—a case from Mau Us Thermoelectric factory“three －carbon economy”

Li Jinglu

(Inner Mongolia Mau Us Biomass Thermoelectric Co.，Ltd.，Ordos，Inner Mongolia 017314，China)

A“three－carbon economy”is introduced in this article which includes three parts:planting sandy shrub to prevent and control desertification，generating electricity with shrub branches，and feeding spirulina with the smoke.The three parts are also correspondingly the process of CO2absorption，carbon emission reduction，and carbon capture，forming a carbon industrial chain.This chain makes the farmers initiatively plant shrubs in sand，and desert control turns to easy thing by benefiting the bio－power factory，the farmers，and also the environments.This industrial chain will contribute to our national desert control strategy.

biomass electricity generation;beneficial desert control;three － carbon economy;climate change

TK6

A

1009－1742(2011)02－0063－03

2010－12－13

李京陸(1955—)，男，山西長(zhǎng)治市人，高級(jí)工程師，主要從事生物質(zhì)發(fā)電投資運(yùn)營(yíng)研究;liuxuefeng396@163.com