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摘要：本文叙述了林木生物质能源的含义和优点，阐述了其对于二氧化碳减排的意义，并通过分析评价中国现有的林木生物质资源总量和可作为能源的利用量，计算出其可替代标准煤的数量，从而得到二氧化碳的减排量。最后预测出未来林木生物质能源的发展潜力和二氧化碳减排潜力，并得出相关的结论。
关键词：林木生物质能源；生物量；二氧化碳；减排
    气候变化和全球变暖是人类现在正面临的共同问题。IPCC于2007年2月发布的《第四次气候变化评估报告》中指出：人类活动“很可能”是过去五十年来全球变暖的罪魁祸首，其中以人类燃烧矿物燃料的祸根最大。这些化石能源在为我们的经济发展作出巨大贡献的同时也在深刻地破坏着我们赖以生存的生态环境，并且在不远的将来石油、天然气和煤炭也即将枯竭，这些能源供人类开采的年限分别只有40年、60年和220年。人类正在千方百计地摆脱这种以牺牲环境为代价的发展模式，试图寻找各种新能源来替代他们，并试图使其环境成本较小，从而实现可持续发展。本文试图探讨发展林木生物质能源在二氧化碳减排方面的积极作用和巨大潜力，从而为我国减少二氧化碳排放提供一些思考。
1 林木生物质能源概述
1.1 林木生物质能源的含义
    生物质能是绿色植物通过叶绿素将太阳能转化为化学能而贮存在生物质内部的能量，它直接或间接地来源于植物的光合作用，是以生物质为载体的能量。林木生物质能源是指主要是利用树木的木材、果实和枝叶等直接生产或间接加工成的能源，主要来源于薪炭林、林业生产的“三剩物”、灌木林平茬复壮、经济林修剪和林业经营抚育间伐过程产生的枝条和小径木。还有造林苗木截干、城市绿化树和绿篱修剪等。
1.2 林木生物质能源的优点
    与传统化石能源相比，林木生物质能源具有下列优势：
(1)林木生物质能源的可再生性。林业生物质能由于通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能等同属可再生能源，而非一次性能源，可以循环可持续利用。
(2)林木生物质能源的低污染性。林木生物质能源使用时虽然也排放一定量的二氧化碳，但是其排放的二氧化碳在下一个林木生物质能源的培育周期内可以被吸收，因此从可持续和长期的培育和使用角度考虑，林木生物质能源排放的二氧化碳几乎为零。另外由于林木生物质的硫、氮含量低，作为燃料燃烧时，释放较少的硫化物和氮化物。  
(3)林木生物质能源的分布广泛性：我国林木生物质能源地域分布较为广泛，在缺乏煤炭的地域可充分利用生物质能。其中，东北及内蒙古林区、华北和中原地区、南方林区和华南热带地区是林木生物质能源集中分布区和可利用的优先区域，
(4)林木生物质能源的生产安全性。在广大的宜林地和废弃地上培育和开发林木生物质资源，劳动强度低，操作简便，生产安全，没有生产煤炭等化石能源方面所存在的人身安全隐患和地质隐患。
2 发展林木生物质能源对二氧化碳减排的意义
2.1 替代部分化石性能源，优化我国能源结构
    中国是仅次于美国的全球第二大能源消费国，也是世界第二大二氧化碳排放国。在我国的能源消费结构中，以煤和石油以及天然气为代表的化石能源占有绝对比重，而化石燃料燃烧会排放大量二氧化碳等温室气体。我国煤炭剩余可开采储量仅为1390亿吨标准煤，按照目前的开采速度，只能维持83年；2004年我国净进口石油1.45亿吨，进口依存度上升到42%。因此，尽快改善能源消耗结构，积极寻找替代能源，扩大可再生能源在能源消费中所占比例迫在眉睫。
    我国林木生物质原料资源比较丰富。若将目前基本处于废弃状态的林木生物质资源量收集起来，就有4亿吨资源量可转化为能源，从而替代部分化石性燃料。以林木生物质为原料的生物质能源在消耗过程中排放的二氧化碳量是树木生长过程中从大气中吸收的二氧化碳量，因此，从长期培育和利用生物质能源角度考虑，基本实现了二氧化碳“吸收与排放平衡”。林木生物质能源替代化石性能源所带来的二氧化碳减排作用十分显著。
2.2 营造和培育能源林，提高森林生态系统的碳汇作用
    发展林木生物质能源，首先要丛林木生物质能源的培育做起，可以在符合CDM造林、再造林碳汇项目的立地(过去50年的无林地或1990年1月1日是无林的立地)上营造能源林， 要根据林木树种特性和立地条件选育符合发展林木生物质能源要求的树种。因为能源林是以提高单位时间、单位面积的生物量为主要目的，所以其对于二氧化碳的吸收作用相对于其他类型的森林类型更明显。
2.3 改变传统使用方式，提高燃烧效率  
    林木生物质能源是人类开发利用最早的能源，传统的利用方式是直接燃烧，这种方式对资源造成了惊人的浪费，使得其对于化石性能源的替代作用大为降低。若能将传统直燃方式转换为林木生物质能源成型产品，可以将林木的燃烧效率从25%左右提高到90%以上。按此计算，能源消费结构不变，也可节约3/4的林木生物质能源。这种能源使用效率的提高，会大大提高生物质能源在二氧化碳减排方面所起的作用。
2.4 促进造林绿化速度，减少毁林
    在LULUCF活动中，林业措施是减缓气候变化最有效的技术手段。由于毁林，直接导致森林生态系统贮存的碳在数年内排放到大气中，因此，相对于造林和再造林而言，降低毁林速度是减缓大气二氧化碳浓度上升的更直接手段。研究显示，如果完全停止毁林，全球森林每年可保护1.2～2.2GtC的碳储量。Reed etal(2001)估计，2000～2050年减少毁林的碳汇潜力可达14GtC。因此，通过对林木生物质能源的开发利用，有利于提高那些不适宜发展农业的边远土地和广袤的荒沙、荒山、以及矿山、油田废弃地的利用率，减少毁林，增加能源林的面积，实质上降低了向大气中排放的二氧化碳量。
2.5 增加土壤碳汇
    作为陆地生态系统的主体，森林所贮存的大量的碳，不仅存在于森林地上植被中，还存在于地下土壤中，并且森林土壤中贮存的碳要远远大于地上生物量中贮存的碳。根据IPCC估算，在地球生物圈碳库中，全球土壤固碳约占80%，其中森林土壤的碳贮存量约占全球土壤的39%。通过加强对林木生物质能源的经营管理，采用科学的抚育更新手段，确保林木生物质的资源基础——能源林建设的稳定性，从而增加土壤碳库的固碳量。
3 林木生物质能源对二氧化碳减排的作用和贡献
    根据第六次全国森林资源清查结果，结合应用陆地生态系统生物量计算模式推算和样点实地调研验证的多种方式测算表明：目前我国林木生物质资源总量(地上部分)在180亿吨以上。
3.1 林木生物质能源相对于化石性能源的二氧化碳减排效果分析
    由于林业生物质能源在生长时需要的二氧化碳量相当于它燃烧时排放的二氧化碳的量，因而对大气的二氧化碳净排放量近似于零。按照相应的热当量换算，加工后的1.5吨林木生物质能源可替代1吨标准煤，那么每吨标准煤燃烧释放的二氧化碳量即为利用1.5吨林业生物质能源减排的二氧化碳量。
Q ＝ ｑ×ａ×ｂ
其中： Q ───   二氧化碳减排量
ｑ ───   林木生物质能源使用量
ａ ------   化石性能源量转换系数（0.67）
ｂ ------   吨标准煤二氧化碳排放量（0.7）
3.2 中国目前林木生物质能源利用替代化石性能源对二氧化碳的减排量分析
    根据目前的科学技术水平和经济条件测算，可获得的林木生物质资源种类为：薪炭林、森林抚育间伐、灌木林平茬复壮、苗木秸秆、经济林和城市绿化修枝、油料树种果实和林业三剩物(采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)等，总量约8亿～10亿吨，其中，可作为能源利用的生物量为3亿吨以上。如3亿吨全部开发利用后可替代2亿吨标准煤，能够减少目前十分之一的化石能源消耗。
二氧化碳的减排量Q ＝ ｑ×ａ×ｂ ＝ 3 ×0.67×0.7=1.41亿吨。
3.3 林木生物质能源潜力及二氧化碳减排潜力分析
    我国林木生物质能源资源发展前景十分广阔，据测算，按目前林业发展速度测算，“十一五”期间全国林木生物质将新增加6亿吨以上。一是全国目前各类型区有无林地面积5571.97万公顷，“十一五”期间如果将10%的无林地发展为能源林，即在现有能源林基础上再发展557万公顷能源林，使能源林面积达到860万公顷。能源林树种的生长量较高，在不同地区差别很大，其值约2吨/公顷•年～50吨/公顷•年。若按平均25吨/公顷•年计算，每年就能新增1亿吨以上林木质生物量。二是全国还有边远和废弃土地资源1亿公顷。长期以来，这里的造林是仅有较高的生态效益的防护林，几乎没有其他林产品产出，因而，不能调动地方和农民种植的积极性，土地长期荒废。若能在这些地区营造种植抗逆性强的灌木林和建立林木生物质能发电厂，就能大大调动地方和农民的造林积极性，促进造林治理速度，提供可观的生物质能资源。假设将其中的50%土地资源利用起来，营造种植抗逆性强的灌木林和其他乔木树种5000万公顷，若按平均10吨/公顷•年生长量计算，每年还可新增林木生物质能源原料5亿吨以上。三是今后我国连续年人工造林面积仍在700万公顷左右，多年持续大规模地造林绿化使林木质生物量迅速增长，每年新增枝丫生物量也相当可观。
    随着《可再生能源法》的正式生效和国家《可再生能源中长期发展规划》的出台，我国能源林建设将有突飞猛进的发展。到2010年，我国每年可利用林木生物质总量将超过8亿吨。其中，木质能源林面积将超过800万公顷，林木生物质产量将增加2亿吨，达到2.6亿吨。到2015年和2020年，每年可利用量将超过10亿吨。
4 结论
    林木生物质能源是一种大有潜力的可再生能源，相对于其他化石性能源具有可再生性、低污染性、低排放性，是一种清洁性能源。
4.1 应该充分认识林木生物质能源对于二氧化碳的减排作用
    目前，社会各界对发展林业生物质能源的认识还不足，尤其对其与二氧化碳的减排关系更是缺乏了解，应加强有关知识的宣传和普及工作。林木生物质能源能够替代部分高污染的化石性能源，提高森林生态系统的碳汇作用，提高能源燃烧效率，减少毁林，增加土壤碳汇，从而减少二氧化碳排放。如果能充分利用好我国现有和潜在林木生物质能源资源，2007至2010年平均每年减排二氧化碳量达到3.8亿吨。可见林木生物质能源对二氧化碳的减排贡献巨大。
4.2 应该大力培育和发展林木生物质能源
    林木生物质能源作为生物能源的一支新生主力军，其广阔的发展前景是不言而喻的。它的开发和利用给当今的能源短缺带来了新的曙光,其环境友好性、可持续利用性和低污染性等特点都预示着林木质能源的巨大潜力和广阔前景。因此，大力培育和发展林木生物质能源势在必行。充分利用我国的林木生物质能源优势，不断完善相关技术，大力给予政策上的支持,加强人们生物能源意识,促进林木质能源产业的蓬勃发展。
4.3 应该重视研究和开发林木生物质能源的利用技术
    林木质生物质能源虽然有着巨大的发展潜力，但作为新生事物，必然面临许多问题和挑战，关键的制约因素就是技术。目前林木生物质能源在某些利用和加工形式上成本相对较高，一定程度上阻碍了林木生物质能源广泛应用和推广。应重视研究和开发林木生物质能源的利用技术，通过不断革新技术,改造生产工艺流程,降低开发利用能源的成本，从而推动林木生物质能源的快速发展。
4.4 应该将林木生物质能源纳入国家二氧化碳减排计划
    林木生物质能源是典型的清洁能源、绿色能源,具有二氧化碳负排放作用,是应对气候变化的有效措施，是我国履行《联合国气候变化框架公约》等国际公约的具体行动,是一项从根本上平衡和协调国家经济增长与环境容量之间关系的重要途径。鉴于林木生物质能源对二氧化碳减排的巨大潜力，应加紧将林木生物质能源纳入国家二氧化碳减排计划，并制定相应的政策支持措施。利用《京都议定书》确定的CDM减排交易机制,可以广泛吸纳发达国家的技术和资金,形成完成温室气体减排额度和加快发展清洁能源步伐的双赢局面。