推动能源农业发展或将成为农机化新的增长极

2016年，我国进口原油3.7亿吨，天然气600亿立方米。首次超过美国成为世界能源消费量最大的国家。其中进口能源（石油、天然气）占消费总量60%多。2020年中国进口原油约5.42亿吨，同比增长7.3%;进口天然气1.02亿吨，同比增长5.3%。原油对外依存度73.5%;天然气对外依存度42%。俄乌冲突爆发以来，能源价格成数倍爆涨，引发世界经济衰退；世界各国CPI“迎来”40年新高，世界因此叫苦不迭。美国乘机哄抬能源价格，赚了个盆满钵满，而能源进口国特别是欧盟国家则被美国“割韮菜”，肆无忌惮“薅羊毛”。就连其铁杆盟友的法国总统马克龙喊话美国“以四倍价格卖给欧盟国家能源”，“决不是朋友的作为！？”。我国能源安全由此成为人们关注的热点话题，如果不能很好解决替代能源问题，借以降低我国能源对外依存度，将严重影响我国经济安全和可持续发展。另一方面，农业生物质能源具有非常广阔的前景和巨大的潜力。开发生物质能源，发展能源农业，具有重大的战略意义。本文结合新农村建设及农机化发展来探讨，与业界交流。

一、 前景广阔的生物质能源

能源农业，就是以生产能源为目的的农业。能源农业开发的领域很广，可以做到不与或少与粮食争地。我国目前每年陈化粮、饲料用粮约1亿吨左右，加工转化可获得相当5000万吨原油，同时还有30%继续成为饲料。中国目前研究出的甜玉米，每公顷产量可达70吨，可生产6吨以上乙醇。南方的木薯、甘蔗，生长广泛的菊芋、土豆、山芋等等这些不属主要粮食的植物，是转化为生物能源、材料的最佳原料。中国西南地区的麻疯树等木质油料发展迅速，籽粒含油率达50%，现有10万亩，2010年可发展到1000万亩。另外，中国现在每年仅废弃的作物秸杆、林业弃置物达10亿吨，相当于1亿多吨的燃料汽油。

我国现有耕地面积13004万公顷，而荒地面积高达10800万公顷，二者之比为1∶0.83，接近持平。目前还有未开发利用的大面积荒地存在。能源作物对环境的适应性强及其低投入、高产出的特点，尤其适合在中国这个国土面积大、荒山荒地多、水资源非常贫乏（特别是北方地区）的国家种植。能源农业以农业生物质能源为开发对象，包括四种能源利用方式：直接燃烧、物化转换、生化转化（厌氧消化制取沼气和通过酶技术制取乙醇液体燃料）、植物油利用方式（植物中提取的燃料油，经加工后，可以替代石油使用）。发展能源农业对于拓展农业服务领域，增加农民收入，缓解能源紧缺，保证能源安全，以及治理有机废弃物，保护生态环境，建设新农村都有重要作用。目前农业能源的开发利用方式主要有：

1、沼气开发利用设施及技术

沼气是有机物质在厌氧条件下，经过微生物发酵生成以甲烷为主的可燃气体。沼气发酵产生三种物质：一是沼气，以甲烷为主，是一种清洁能源；二是消化液（沼液），含可溶性氮、磷、钾，是优质有机肥料；三是消化污泥（沼渣），主要成份是菌体、难分解的有机残渣和无机物，是有机肥料，有土壤改良功效。

目前我国家用小沼气及工业化规模化沼气技术均已进入成熟应用阶段。家用沼气技术可以解决一个3~5口之家的生产生活用能，相当于一年节能1.5吨标准煤。我国有2.6亿个农村家庭，如果有一半家庭普及这一技术，则将产生巨大的经济效益。工业化沼气主要用来处理城市污水、高浓度工业有机废水、规模化养殖场有机废物、人畜粪便及生活有机垃圾等，可以满足相关生产单位30%~40%的生产用能源。

2、乙醇燃料及相关技术

用农业生产的有机物可以工业化生产甲醇、乙醇（是有机燃料）。科研和生产实践都已证实，这类有机燃料与汽油有相似的燃烧性能。以乙醇为例，燃烧后所排放的二氧化碳、一氧化碳和含硫气体均低于汽油燃烧所产生的对应排放物，所以被称为21世纪的“绿色能源”或“清洁能源”。

目前，世界上很多国家都在大力生产推广汽油—乙醇混合燃油，并产生了巨大的社会经济效益。美国、加拿大、巴西等国走在了前列。巴西主要从种植的甘蔗中提取燃料乙醇，混合汽油中乙醇含量已高达20%，除去供应国内外还有大量出口。美国燃料乙醇年消费量约为500万吨，转化玉米1500万吨，占当年美国玉米总产量的7%，为社会提供了19.52万个就业机会，并使联邦政府多收入36亿美元。我国从2002年开始全面推广混合汽油，先后在黑龙江、吉林、河南、安徽、山东、陕西、江苏等近10省（市）试用成功。目前试点省、市基本实现了车用乙醇汽油代替其它汽油的即定目标，2017年含乙醇汽油面向全国推广。目前我国混合汽油中乙醇含量为10%左右，若将其提高到20%的国际水平，会产生良好的替代效应。

乙醇还可以用农作物秸秆、稻壳、玉米蕊、蔗渣等原料糖化发酵制成。而甲醇则用麦秸、稻草、有机生活垃圾、木屑等廉价原料制取。我国是一个农业大国，每年在生产6．7亿吨粮食的同时，“生产”农作物秸秆10亿吨，而城市垃圾的生物质能源每年超过1.3亿吨标准煤。因此通过生物技术将其转化为生物质能源的前景非常好。

3、秸秆综合利用及相关技术

秸秆能源化利用途径包括：一是秸秆养畜。1千克秸秆经青贮、微贮等处理后用于养殖业，相当于0.3~0.4千克玉米营养价值；畜禽粪便用于产沼气，产气后的废弃物用于肥田，形成生态化、高效化生产模式。二是秸秆气化，广义上又称为“生物质气化”，我国农业产生的可再生生物质每年约11.5亿吨（其中秸秆10亿吨）。通过气化可以让农村用上清洁能源。三是秸秆致密成型燃料。将秸秆粉碎后在专用机器中经挤压成为密度极高的型材，一方面可以直接作为燃料，另一方面也可以加工成生物碳，作为化工等能源使用。

4、能源作物生产及相关技术

是指以提供制取燃料原料或提供燃料油为目的的栽培植物及技术的总称。通常包括速生薪炭林，含糖或淀粉植物，能榨油或产油的植物，可供厌氧发酵用的藻类和其他植物等。用能源作物制取的燃料油有很多优点：燃烧后比矿物能源对环境污染少，是一种低硫燃料，同时不增加二氧化碳排放量；比核能使用安全；比风能、地热使用更方便；可降解。

能源作物主要有四种：以制取酒精（乙醇）为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；以生产燃料油（如生物柴油、烃类物质）为目的的植物，如油菜、桐籽、橄榄、绿玉树；用于直接燃烧的植物；可供厌氧发酵的藻类或其它植物。

二、开发生物质能源在新农村建设中的作用

1、有利于社会主义新农村建设

2016——2017年中央“一号文件”指出：推动农业“向追求绿色生态可持续、更加注重满足质的需求转变”，大力发展循环农业，综合利用农业废弃物，推动农业向“粮、经、饲”三元结构转变。协调推进社会主义新农村建设。而农业生产中产生的大量有机物如秸秆、生活垃圾、人畜粪便、人类无法直接利用的其它农业废物等，由于农业劳动力日值成倍提高而失去应有的经济价值或利用价值不高；有些是因为大量使用化肥而成为废弃物。由于缺乏有效的科技支撑，造成农村中污水横流，成了污染环境的主要来源。现在把这一事情提上议事日程，着力将其转化为生产行为和经营项目，将大大改善农村的人居环境，同时产生巨大的经济效益。

2、有利于农民节本增收

农村废弃物的有效利用，一方面可以替代其它能源消耗，节约有限资源（如沼气），降低生产生活成本，相当于增加了农民收入；另一方面，这些废弃物通过利用变成了重要的再生产经济资源，拓宽了农业生产领域，将增加农民收入（如秸秆养畜、生物质能源生产）；同时也利于建设节约型农业生产体系和环境友好型农村社会，保持农村经济更快更好发展。根据我们在陕西省汉中市南郑区的调查，秸秆综合利用产生的价值量为350元/亩。我国农作物种植面积是16亿亩/年，如果全部实现资源化利用，将是近7000亿元的巨大产业，同时会增加约2500万个就业岗位。

3、粮食作物和能源生产有很大的互补性

在国家对农业投入大幅度增加等一系列利好政策支持下，我国农业实现了17连增，为国民经济应对新常态，保持中高速发展发挥了“定海神针”的作用。大宗农产品价格稳定，部分农产品价格有所下降，为发展能源农业提供了难得的历史机遇。用发展的眼光看，从“黑色能源”走进“绿色能源”是大势所趋。开发生物质能源，使用沼气和汽油醇，不仅能够有效地将地球上有限的石油资源的使用时间延长，而且有利于环境保护。在未来的世界范围，沼气可能是天然气的替代物，酒精是汽油的替代物。同时粮食安全和能源安全有统一性，将处于同等重要地位。如果粮食即作食物，又作能源，市场容量将比现在提高40%以上，对农民增收非常有利。

能作为能源作物生产的农作物种类繁多，生长期短，产量较高。这些高产作物即能满足粮食安全的需求，又是很好的能源作物。我国玉米正常年景约有5000万吨过剩；甘蔗、甜菜、马铃薯产能也很大，且有些作物可以旱地种植，增产潜能大，两者可以互为补充。能源农业开发的领域，大多是农业废弃物。把粮食生产、能源农业有机结合，可以延长产业链条，保持农业可持续增长与发展。

三、农机化要为能源农业提供科技与装备支撑

在劳动生产率极低的情况下，一些生产是不可能存在的；即使是在短期内靠人为推动而存在，往往也会违背经济规律难以长久。能源农业的发展壮大也是如此。提高劳动生产率最有效的武器，在农业领域就是迅速提高农业机机械化水平，用物化劳动来代替活劳动，使之符合经济规律，以调动农民从事能源农业生产的积极性，这也是大趋势。可以预料，能源农业将成为今后新农村建设和开发性农业的热点，成为拉动农民增收的新亮点。因此在迅速提高粮食生产机械化水平的同时，投入更多的精力，来提高能源农业机械化水平，将是今后农机化发展的着力点之一。

1、以循环农业发展为着力点，解决好相关生产的机械化问题

为解决好“三农”问题，中央连续发了19个一号文件。2006年中央“一号文件”强调，“要大力开发资源节约型和保护环境的农业技术，重点推广废弃物综合利用技术、相关产业链接技术和可再生能源开发利用技术。制定相应的财税鼓励政策，组织实施生物质工程，推广秸秆气化、固化成型、发电、养畜等技术，开发生物质能源和生物基材料，培育生物质产业。积极发展节地、节水、节肥、节药、节种的节约型农业，鼓励生产和使用节电、节油农业机械和农产品加工设备，努力提高农业投入品的利用效率。加大力度防治农业面源污染”。“从2006年起，大幅度增加农村沼气建设投资规模，有条件的地方，要加快普及户用沼气，支持养殖场建设大中型沼气。”这实际上已经指明了农机化在这一领域的发展重点和着力点。作为农机化工作者，要积极开发生产、推广供应相关机械和设备，为新农村建设和能源农业提供装备支撑。农业废弃物有分散和综合利用耗劳高的特点，因此要使其形成产业经济格局，就必须依靠机械化的强大支撑，使相关领域的机械化水平和劳动生产率成倍提高。近期要围绕农村沼气、秸秆综合利用、能源农业来发展农机化。

2、把能源农业的机械化问题摆上重要位置

为了使农业废弃物变成农村产业化发展的经济资源，成为拉动农民增收致富的强有力武器，就要在农业废弃物的收集、处理、加工、转化性生产机械化上下大功夫，以迅速提高其机械化水平。如沼气生产的相关机械、秸秆综合利用相关机械、人畜禽粪便的收集处理相关机械、农业生产中产生的青绿废弃物和其它有机废弃物收集运输和加工相关机械等，用较高的机械化水平来提高劳动生产率，使其产业化生产成为现实。

3、把醇类作物生产与加工机械化作为重点之一

前已述及，我国能够能源化的再生能源资源丰富，潜力巨大，前景广阔，对我国今后国民经济可持续发展具有战略意义。它集可持续发展、落实科学发展观、建设资源节约型、环境友好型、生态效益型社会于一身，是国民经济中具有战略意义的产业。当前应把能够替代化石能源消耗的能源农业放在突出位置，大力发展玉米、甘蔗、甜高粱、甜菜生产的机械化，使之能以较高的产量规模和劳动生产率来降低生产成本，为能源农业的后续产业化提供物质基础，促进其产业化发展。在此基础上，推动其它能源农业生产的发展，使之既满足人类的生存需要，也满足人类的能源需要，成为具有“双重功能”的新兴产业，拉动农民增收，推动新农村建设。

4、在确保粮食生产能力提高、供应安全的前提下，把能源农业所需机械及设备纳入农机购置补贴及相关税费优惠政策范畴，使之在公共财政的支持下快速发展，以缓解我国能源制约这一瓶颈，保持国民经济发展势头。

5、能源农业发展或将成为农机化新的增长极。从农业装备支撑看，能源农业即有发展的广度，涉及40多个农业生产项目；又有发展的纵深，每个生产项目独成一个生产体系，且大多数生产由于机械化技术和装备供给短缺，目前还处于人工生产为主的阶段。如果没有机械化促其发力，永远是潜在产能，也难以成为农民增加收入的引擎。农业装备研发制造若能抓住此商机，将“钱”途无疆。以秸秆能源化利用为例，其收获、捡拾、打捆、运输、压实、处理等全程机械化，亩综合机械化投入约为500元，则此一项机械化市场需求约在8000亿元以上。而我国目前除了粮食生产主要环节已基本机械化外，其它领域都是空白，潜在的农机市场需求是巨大的。发达国家高度农机化，是靠7000多种农机产品支撑的；而我国目前能供应市场的农机产品不到3700种，这是差距，同时也是机遇。目前我国农机市场不景气，处在下行调整中。最主要的原因一是需求不足，加之供给侧结构性调整迟缓，对能源农业等需求缺乏前瞻性；二是农业对农机化内生动力不足。这就要求我们着眼长远，着力当前。积极反应，抡抓市场机遇，若如此则农机需求在能源农业等开发性领域需求释放时，才会乐观其成。我们的潜力在于，我们仍走在发展中的大道上，有很多事情要办，宏观和微观上，回旋的余地更大，发展的空间更大，可以采取的措施还很多。一句话，我国农机化仍处在发展的机遇期。能源农业发展，对农机化来说，是不可多得新的增长极。就看是否抓住了，是否在行动！