我国正面临现实的能源短缺、环境污染、生态修复依赖财政、农民增收缓慢等发展难题,而生物质能产业是解决这些问题的一把钥匙,可能将这些问题得到协同解决。生物质能具有可再生、污染小、可储存、实现碳的当代循环、能与生态修复同步等显著优势,已经成为世界各国大力发展的主要替代能源之一。发展生物质能产业,当前的主要瓶颈在于原料,以粮食为主要原料的生物乙醇产业,已经威胁到全球的粮食安全。寻求避免“与人争粮、与粮争地”生物质能原料开发的有效途径,合理地发展能源农业,是生物质能产业发展的重要前提。　　 本文将五律协同原理用于能源农业发展研究,从自然、技术、经济、社会和环境五个层面对我国发展能源农业进行五律解析,系统评价了我国发展能源农业的五律协同度。研究认为,在“不与人争粮、不与粮争地”的原则下,我国能源农业的发展具有较高的五律协同度。我国发展能源农业的水土资源、物种资源非常丰富,可以为生物质能发展提供大量各种类型的原料;当前能源农业发展的技术体系已较为成熟,且通过育种技术、基因技术和现代化种植技术、能源转化技术,可以在有限的资源条件下生产更多的生物质能原料和生物质能源;种植单位土地效益较高的能源作物和资源化利用农村废弃物,可大幅度提高农业生产的附加值,有效增加农民收入;能源农业的发展将有效的促进我国农业种植业结构从“粮—经—饲”三元结构逐渐分化调整为“能—粮—经—饲”四元结构。农业产业结构的调整以及产业链的延伸,将为农村劳动力提供更多的就业机会;能源农业的发展具有积极的生态和环境意义。能源植物大规模的种植实际上是一个生态修复的过程,生物质能的开发使用实现了碳的当代循环。发展能源农业还可以有效的减少大气环境污染和农村废弃物污染。　　 本文在总结生物质能现有估算方法的基础上,利用已有统计资料和数据,从农作物秸秆和农业加工剩余物、人畜粪便、林木生物质能以及能源植物四个方面系统研究了2006年中国农村生物质能源实物蕴藏量和理论可利用量,并利用ArcGIS软件分析其地理分布。研究表明,中国农村生物质能资源蕴藏丰富,但空间分布不均。2006年中国农村生物质资源实物蕴藏量为:秸秆和农业加工剩余物10.53亿t,人畜粪便43.66亿t,林木生物质13.95亿t,能源植物2.28亿t,折合标准煤30.88亿t,其中理论可利用量为5.98亿tce。在可利用量中,秸秆、粪便、林木生物质和能源植物分别占43.81％、10.37％、44.48％和1.34％。空间分布上,蕴藏量前五位的省区依次是河南、四川、内蒙古、河北和山东,理论可利用量前五位依次是黑龙江、内蒙古、河南、四川和云南。生物质能源资源密度省际差异较大,人均生物质能源可利用量最大的西藏自治区达21.01 tce/人,最小的上海市仅为1.46 tce/人;单位国土面积生物质能源可利用量最大的河南省达2.32 t/ha,最小的青海仅为0.03 t/ha。　　 本文在总结生物质能经济和环境效益现有分析方法的基础上,建立了能源农业发展的环境和经济效益评价模型。基于2006年中国农村生物质能源资源可利用量的分析结果,对我国发展能源农业可能取得的环境和经济效益进行定量评价。研究表明,发展能源农业可以取得显著的环境和经济效益:2006年,利用我国农村生物质能源资源蕴藏量中的能源可利用量替代煤炭和汽油或柴油可以减少排放SO216.74 Mt、NOx2.47 Mt、CO215.50亿t、CH475.24 Mt,利用人畜粪便生产沼气可减少排放总N6.26 Mt和总P4.68Mt,使用沼气可减少砍伐森林21.24 Mha。同时,农村居民可以获得经济收益1793.26亿元,生物质能企业获得利润473.01～1660.87亿元。　　 本文在上述研究的基础上,从能源作物和能源林业可利用的土地资源潜力、能源物种资源潜力、能源农业技术潜力、劳动力资源潜力和生物质能源的市场需求潜力等五个方面系统分析了我国能源农业的发展潜力,并对我国农村生物质能源资源量进行了预测。通过对不同土地利用类型的可开发率的估计,结合1996年全国土地利用现状调查资料,并在保障未来我国耕地需求的基础上,估算出我国未来可供种植能源植物的土地面积为69397.23 Kha(10.41亿亩)～109002.26 Kha(16.35亿亩)。可利用土地面积最大的五省区依次是新疆、西藏、云南、黑龙江和内蒙古,合计占全国的近一半。其中能源作物可利用土地面积为17041.04 Kha(2.56亿亩)～24044.16 Kha(3.61亿亩),能源林可利用土地面积为52356.20 Kha(7.85亿亩)～84958.10 Kha(12.74亿亩)。潜力能源物种主要包括海岸带滨海盐土植物、“石油树”、速生高产牧草植物、速生高产木本植物和海洋微藻等五类:技术潜力主要在于能源物种的育种技术和生物质能转化技术,发展潜力很大;我国劳动力资源丰富。到2010年,我国劳动力资源总量为9.34亿,其中农村劳动力为5.27亿。2030年我国劳动力和农村劳动力资源总量分别为9.38和3.28亿,2050年分别为7.41亿和1.85亿;国内外对生物质能的需求很大,2050年我国对可再生能源的需求量将达到20.58～22.66亿tce。各类生物质资源量的预测结果显示,到2010年,我国农村生物质能源资源实物蕴藏量为17.84～18.64亿tce,其中6.8～7.09亿tce可以用于能源;到2030年实物量为21.12～22.9亿tce,其中9.73～11.19亿tce可用于能源;2050年为21.10～23.68亿tce,其中12.24～14.02亿tce可用于能源。　　 本文针对我国农业资源和社会经济发展特征,研究认为我国发展能源农业需要依循五项原则:不与人争粮、不与粮争地;坚持循环农业理念,推动农业废弃物能源化利用;坚持科技进步,强化自主创新;因地制宜,统筹规划;坚持政策激励与市场机制相结合,政府、产业协调推进。我国能源农业要按照大力发展沼气工程,积极推进农作物秸秆固化成型、气化和发电,适度发展能源作物和能源林业的发展战略,因地制宜地进行产业布局。重点在东北粮食主产区、黄淮海粮食主产区和长江中下游粮食主产区进行村镇级固化成型燃料、秸秆集中供气站和秸秆发电示范工程,重点发展颗、棒状和大块状固体成型燃料,并同步开发推广配套炉具,为农户提供欢事燃料及取暖用能,逐步解决农村基本能源需要,改变农村用能方式,提高资源转换效率,取得经验后将在全国逐步推广;重点建设华北区、东北区、西北区三大甜高粱茎秆乙醇种植基地,在广西、广东、海南、福建、云南等建设木薯乙醇种植基地,在广西、广东、云南、海南、福建等南方5省建设甘蔗乙醇种植基地,在广西、重庆、四川等地扩大甘薯种植面积,在长江流域的四川、贵州、重庆、湖北、湖南、江西、安徽、浙江、江苏等地利用冬闲地,扩大油菜种植面积;重点在四川、云南、贵州等地的干热河谷区大力发展麻疯树能源林,在东北及内蒙古林区、华北和中原地区、南方林区和华南热带地区发展木质和油料能源林,在北方和西北干旱、半干旱地区水分条件好的地区培育灌木能源林。　　 研究认为,我国发展能源农业潜力巨大,前景广阔。发展能源农业可以有效保障能源安全。2050年,我国农村生物质能实物蕴藏量占我国能源需求总量的约35％;发展能源农业的环境和经济效益巨大。到2050年,发展能源农业可以减少排放SO2、Nox、CO2、和CH4分别为30.92～31.15 Mt、5.36～6.59 Mt、31.35～34.78亿t和1.38亿t,农民和生物质能产业分别可获得经济收益5464.07～8809.04亿元和1874.34～5290.21亿元,生物燃料产业的产业规模将达到8392～16268亿元。能源植物种植业的规模将是传统种植业的2.5倍,能源农业将成为未来中国农业发展的主要方向,未来我国农业将由目前的“粮—经—饲”三元结构转变为“能—粮—经—饲”的四元结构。我国能源农业的开发潜力主要在于生物质发电和生物燃料,潜力发展区域在于我国西部地区。如果能解决西部地区的“水资源”瓶颈,我国能源农业的发展前景将更加广阔。