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。
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，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
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总计786592万t，共占全国排放总量的54.94%，其中江苏、山东、浙江、广东四个经济大省排放量均在亿t以上，远高于其他省份。
2.4城镇生活垃圾分布
城市固体废物主要表现为城市生活垃圾。如表3所示，我国有17个省（区、市）的城市生活垃圾产生量在0~500万t的区间内，500~1000万t的有8个，1000~1500万t的有3个，1500~2000万t的2个，2500万t以上的1个；其中东北、华北、西北、西南（除去四川省）、华中（除去湖南省）地区的城市生活垃圾均位于0~1000万t的区间内，华东地区除了安徽、江西外，其余省份的产生量均在1000~2000万t的区间内，而位处华南地区的广东省的是我国城市生活垃圾产生量大的省份，其产生量大于2500万t。此外，《2018年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》指出，全国城市生活垃圾产生量排名前十位的城市中，中国大陆经济实力强的四个城市（北京、上海、广州、深圳）分别以901.8万t、899.5万t、737.7万t、604.0万t的产生量位居前四位。
2.5畜禽粪便资源分布
我国畜禽粪便资源量主要指牛、猪、羊、禽等的粪污产生量[6]。我国畜禽粪尿资源总量为31.586亿t，其中东北、华东、华北、华中、华南、西南、西北地区的资源数量分别为3.338亿t、5.428亿t、3.938亿t、5.572亿t、2.743亿t、7.038亿t、3.529亿t。因此畜禽粪便资源的地理分布主要集中于西南、华中和华东地区，三地区共占资源总量的约57.11%。四川、河南、山东、内蒙古、湖南、云南六省的畜禽粪尿数量大，分别为2.813亿t、2.588亿t、2.056亿t、1.785亿t、1.679亿t、1.662亿t，6省共占全国畜禽粪尿资源总量的39.89%。
3我国生物质能源的类比分析
3.1农业废弃物
因我国各个地区农作物秸秆的种类受地域、气候、社会经济条件及农业政策制度等因素的综合影响，因此表现出一定的差异性[7]。据统计，我国农作物秸秆资源丰富，其分布与我国耕地分布状况有密切联系，主要分布于华东、华中、东北和华北等耕地资源较为集中的地区。河南、黑龙江和山东均属于我国的农业大省，三省所占秸秆资源总量均超过0.6亿t，其中河南省所拥有农作物秸秆资源量全国大，占全国的10.37%。
3.2薪柴及林木生物质
我国林木薪柴资源量分布呈现出种类及数量较为分散，地区差异较大的特点，其中林业采伐造材剩余物主要集中于我国华南、华东，两地区林业采伐造材剩余物资源总量共占全国的63.84%。木材加工剩余物资源的分布较为平均，仍以华南、华东为集中。竹子采伐与加工剩余物主要分布于华东、华南及西南，三地区所占竹子采伐与加工剩余物资源的比例高达94.07%，而华东地区所占的比例大，为56.64%。西南、华东和华南地区共占林木抚育间伐物资源的59.71%。废旧木材回收则主要集中于东北与华东地区，其中东北地区所占废旧木材回收资源总量的32.78%。总之，相比于西北、东北地区，华东、华南两地所拥有林业剩余物资源在种类、数量等方面均占据优势。
3.3加工业废弃物
3.4城镇生活垃圾
城市生活垃圾属于城市固体垃圾之一，其中可作为生物质能源的有纸张、食物垃圾、皮革等[8]。从总体上看，我国城市生活垃圾产生量的影响因素与工业废水排放量类似，影响生活垃圾产生量的因素较为复杂，而重要的影响因素包括城市环境基础设施建设、常住人口数、经济发展水平等[9]。我国城市的基础设施相对完善、常住人口数量大、相比于周边地区其经济活动更为密集，经济发展水平也更为发达，因此生活垃圾产生量的分布主要集中于东西部大中城市。
3.5畜禽粪便
4我国生物质能源的利用潜力分析
4.1农业废弃物利用潜力
4.2林木薪柴资源利用潜力
目前我国正积极探索发展非粮生物质能源，非粮原料优良品种的选育、推广及应用等将成为我国的重点支持对象。我国林地总面积为3125900km2，有林木资源可用作木质能源的潜力约3.5亿t，其总量可替代约2亿t标准煤，而我国仅林木剩余物总量便已达30000万t，因此注重对林木薪柴资源的深度开发，是走非粮生物质能源之路的重要途径。我国在发展林木生物质能源时，应首先考虑利用采伐的剩余物等资源，同时根据我国林木薪柴资源的空间分布及资源数量实现我国林木薪柴资源维持长期且稳的供给状态[11]。
4.3工业有机废水利用潜力
工业有机废水是“三废”之一，经处理可转化为清洁能源重新利用。随着我国城市化进程的发展、工业的进步及城乡总体生活水平的提高，我国城市与其周边地带生活污水的产生量及工业废水的排放量巨大。在工业产业集中的省份或城市对工业有机废水进行开发利用，不仅可以为城市人口提供能源资源，增加循环经济效益，而且有益于缓解城市周围环境压力。
4.4城镇生活垃圾利用潜力
据测定，城市垃圾的有机物含量高达60%~70%，具有作为燃料供热的潜力，但我国目前城市生活垃圾热值较低，目前尚不能完全满足作为供热原料的条件[12]。我国生活垃圾产生量年增长率为8%~10%，平均每人每天生活垃圾产生量为1.13kg。然而我国对于垃圾分类的管理仍处于起步阶段，采用混合收集的方式仍是大多数城市的普遍做法。在此基础上，对城市生活垃圾的处理可以通过在城市生活垃圾产生量较大的省份就近对有机质集中回收后用于工业化开发利用。
4.5畜禽粪便资源利用潜力
我国畜禽粪便可利用资源量约为8400t，目前仅35.7%已被利用[13]。因此，可见我国畜禽粪便开发潜能依然巨大。除了当前应用广泛的肥料化处理，饲料化、基料化、能源化等处理方式亦是畜禽粪便资源当前的主要应用方式，其中能源化处理方式的主要方法是通过厌氧消化产出大量的沼气，进而使废弃物得到有效利用[14]。
5进一步发展我国生物质能源的对策与建议
5.1结合我国地域特点，合理规划，因地制宜推进生物质能源的开发利用
我国生物质能源的地域分配不均，各地区在种类及数量上均存在差异，这决定了我国发展生物质能源应该以我国各地区生物质能源资源的特点为根据，有方向性、有目的性地进行开发与利用。此外，我国还应该结合各地区的政策法规及人民需求推进生物质能源的发展，使生物质资源能够有效利用。
5.2加大技术投入，鼓励技术创新，积极推进非粮生物质能源之路
目前全球仍以小麦、玉米等粮食类作物作为原料推动生物质能源产业化，这种现状与粮食和耕地的有限性互相矛盾，甚至可能威胁到粮食安全[15]。因此，要破除生物质能源发展进程中存在的“与粮争地”问题，应该加大对发展非粮类生物质能源的投入，结合国际先进的经验与技术，鼓励自主创新，走非粮生物质能源之路。
5.3建立合理适当的补贴力度，鼓励生物质产业形成良性竞争
6结论
我国生物质能源供应总量位于世界首位，但在空间布局上总体呈现出分布不均，地域差异较大等特点。我国农业资源集中分布于华东、华中、东北及华北地区；华东、华南地区拥有我国林业资源量大；加工业废弃物的分布则集中于华东、华中、华南等地；我国城市生活垃圾的分布以东西部大中城市为集中；而我国畜禽粪便主要分布于西南、华中和华东地区等畜牧业及养殖业较发达区域。就开发利用情况而言，我国生物质能源总体利用率仍处于较低的水平，发展潜力巨大。