關(guān)于加速發(fā)展我國林業(yè)生物質(zhì)能源的思考

杜 玲，陳建成

（北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

關(guān)于加速發(fā)展我國林業(yè)生物質(zhì)能源的思考

杜 玲，陳建成

（北京林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京 100083）

發(fā)展生物質(zhì)能源已成為解決全球能源危機的理想途徑之一。林業(yè)生物質(zhì)能源作為生物質(zhì)能源的重要組成部分，正面臨著歷史的發(fā)展機遇。本文根據(jù)我國國情和資源稟賦的現(xiàn)實條件，闡述了開發(fā)和利用林業(yè)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略意義，分析了林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展?jié)摿痛嬖诘闹萍s因素，并對我國林業(yè)生物質(zhì)能源的加速發(fā)展提出了思考對策。

林業(yè)生物質(zhì)能源；潛力；制約因素；對策

Abstract:Developing the biomass energy has become an ideal way to solve global energy crisis.As an important part of the biomass energy,the forest biomass energy is facing historical developing opportunity.According to China's actual conditions and the realistic condition of resource natural endowments,this paper expounds the significance of developing and utilizing the forest biomass energy，analyzes the capacity and the barrier factors in developing the biomass energy，and puts forward the solutions so as to speed up the development of the forest biomass energy.

Key words:forest biomass energy； capacity； barrier factors； solutions

人類進(jìn)入21世紀(jì)面臨的三大突出問題是資源、環(huán)境和人口問題，工業(yè)化和烴經(jīng)濟(jì)（煤、石油、天然氣等化石能源的經(jīng)濟(jì)）為人類社會創(chuàng)造了空前的物質(zhì)文明，也帶來了對環(huán)境的污染和資源的漸趨枯竭，研究、開發(fā)、利用各種可再生資源，即實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展是人類應(yīng)對能源和生態(tài)雙重危機的必由之路?？稍偕茉粗猩镔|(zhì)能成為發(fā)展的重點之一，作為能源的生物質(zhì)主要是指農(nóng)、林業(yè)產(chǎn)物及其他行業(yè)的一些廢棄物，如各種農(nóng)作物的秸稈、糖類作物、淀粉作物和油料作物，林產(chǎn)及木材加工廢棄物，城市和工業(yè)的有機廢棄物，以及動物糞便等。因此農(nóng)業(yè)和林業(yè)將是發(fā)展生物質(zhì)能源的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，為生物質(zhì)能源發(fā)展提供物質(zhì)保障。

近年來，隨著美國等國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，造成玉米等糧食作物國際市場價格的上漲，國際貿(mào)易出口量下降，同時出現(xiàn)“與糧爭地”現(xiàn)象，對糧食生產(chǎn)造成一定影響。由于國內(nèi)外農(nóng)產(chǎn)品市場價格的聯(lián)動作用，已波及到我國，也加劇了我國糧食與相關(guān)產(chǎn)品的市場價格波動，如國內(nèi)飼料價格的走高，玉米與大豆?fàn)幍孛茱@現(xiàn)。玉米價格上漲將改變與大豆、稻谷、小麥等糧食作物的正常比價，繼而影響糧食種植結(jié)構(gòu)的合理化。因此不得不引起我們深思。我國在“十五”期間，為解決陳化糧問題，國家試點批準(zhǔn)建設(shè)的4個燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)，目前其原料已向新糧過度。為此，國家發(fā)改委聯(lián)合財政部于2006年12月發(fā)布了《關(guān)于加強生物燃料乙醇項目建設(shè)管理，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的通知》，停止審批以糧食為原料的生物質(zhì)燃料項目。國際上也出現(xiàn)了呼吁更為理性地評判生物質(zhì)能源的倡議，建議各國全面審核生物燃料等生物質(zhì)能源的利弊，重新定位對生物質(zhì)能源的期待值。2006年6月，世界觀察機構(gòu)與德國的技術(shù)合作機構(gòu)和可再生資源組織聯(lián)合發(fā)布了全球生物燃料的社會及環(huán)境影響首份報告——《生物燃料用于運輸：全球潛能及21世紀(jì)可持續(xù)農(nóng)業(yè)與能源的密切關(guān)系》。報告在指出“乙醇和生物柴油等生物燃料可大幅減少全球石油的依賴”的同時，也告誡各國應(yīng)避免大規(guī)模使用生物燃料帶來的使農(nóng)業(yè)及生態(tài)遭受重大影響的風(fēng)險。

這不得不引起我們的深思，作為發(fā)展中的人口大國，生物質(zhì)能源的發(fā)展路徑應(yīng)如何選擇？發(fā)展生物質(zhì)能源應(yīng)堅持哪些原則？

盡管我國面臨嚴(yán)峻的能源安全形勢，但是糧食安全更是永遠(yuǎn)不能忽視。在推動林業(yè)和農(nóng)業(yè)的功能拓展、資源利用方式轉(zhuǎn)變、發(fā)展生物質(zhì)能時要嚴(yán)格堅持不得占用耕地、不得消耗糧食、不得破壞生態(tài)環(huán)境的原則，生物質(zhì)能源的原料從長遠(yuǎn)看應(yīng)來自非糧食原料，其中包括農(nóng)業(yè)廢棄物、城市垃圾和林業(yè)廢料以及多種纖維質(zhì)的速生能源作物。為此，在中國人多地少國情下，林業(yè)生物質(zhì)能源將面臨著重要的歷史發(fā)展機遇。

1 開發(fā)和利用林業(yè)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略意義

大力開發(fā)和利用林業(yè)生物質(zhì)能源，對于保障能源安全、改善生態(tài)環(huán)境、推動林業(yè)發(fā)展、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展，都具有十分重要的意義。

1.1 林業(yè)生物質(zhì)能的含義

林業(yè)生物質(zhì)是指以木本、草木植物為主的生物質(zhì)，主要包括林木（含薪炭林、灌木林、經(jīng)濟(jì)林、撫育間伐材等）、林業(yè)“三剩物”（森林采伐剩余物、伐區(qū)造材剩余物和木材加工剩余物）、林副產(chǎn)品及廢棄物等。林業(yè)生物質(zhì)能是指林業(yè)生物質(zhì)本身所固定和貯藏的化學(xué)能，這種化學(xué)能由太陽能轉(zhuǎn)化而形成。林業(yè)生物質(zhì)能通常采用直接燃燒、熱化學(xué)轉(zhuǎn)換、生物轉(zhuǎn)換、液化等技術(shù)加以利用，并重點發(fā)展氣化發(fā)電、供熱、燃料乙醇、生物柴油等［1］。

1.2 發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的意義

（1）發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源能緩解能源供需矛盾。我國是礦物質(zhì)能源相對貧乏的國家，能源需求的對外依存度不斷提高。自1994年為石油凈進(jìn)口國后，2006年的3.2億噸石油消費中有1.8億噸是進(jìn)口的，預(yù)計到2020年需要凈進(jìn)口石油215～217億噸，對外依存度將達(dá)到56%～60%［2］。能源安全問題已成為我國政治、經(jīng)濟(jì)、外交中的一個重要問題。因此，大力發(fā)展包括林業(yè)生物質(zhì)能在內(nèi)的可再生能源是今后能源發(fā)展的主要方向，也是解決能源問題和保障能源安全的迫切需要。

（2）發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源有利于降低碳排放，改善生態(tài)環(huán)境。以煤和石油為主的化石燃料在燃燒利用過程中排放出大量的有害氣體和CO2，對生態(tài)環(huán)境造成重大危害，而生物質(zhì)能其含硫和含氮量較低，燃燒后產(chǎn)生的SO2、NOx和灰塵排放量比化石燃料要小得多，能減少“溫室效應(yīng)”，是一種可再生能源中理想的清潔低碳燃料。發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，增加森林資源，不僅可以提供豐富的清潔能源，減少環(huán)境污染，同時還可以構(gòu)建具有多種功能的森林生態(tài)系統(tǒng)，達(dá)到環(huán)境友好的目標(biāo)。

（3）大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源可加速造林綠化進(jìn)程，提高森林質(zhì)量。我國有0.57億多平方公里的宜林荒山荒地和近1億平方公里的邊際性土地 （鹽堿地、沙地以及礦山、油田的復(fù)墾地等），這些不適宜農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的土地，經(jīng)過開發(fā)和改良，培育具有較好外部經(jīng)濟(jì)性的能源林，增強這些地區(qū)造林綠化的源動力，可以促進(jìn)植被恢復(fù)，加快荒山荒沙綠化，防止水土流失，提高森林覆蓋率。同時，通過利用林業(yè)“三剩”物和森林撫育間伐物發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，可以拉動中幼齡林的撫育，提高森林資源利用效率和森林質(zhì)量［3］。

（4）發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源可有效增加林農(nóng)收入，促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。我國發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源的優(yōu)勢地區(qū)是在山區(qū)、林區(qū)、沙區(qū)，大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，提高生物質(zhì)資源的加工利用水平，既能調(diào)整農(nóng)村產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，又增加林農(nóng)的收入。在我國637個森林資源豐富縣中，就有191個是貧困縣。目前，促進(jìn)林業(yè)生物質(zhì)能資源培植、收集與運輸、儲存、加工利用的發(fā)展，可增加林農(nóng)的收入，又能為貧困地區(qū)人們提供價廉、清潔的能源，對解決“三農(nóng)”問題將起到十分重要的作用。

2 林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展現(xiàn)狀

我國在發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源方面起步較晚，但對其開發(fā)非常重視，2004年科技部啟動了“十五”國家科技攻關(guān)計劃“生物燃料油技術(shù)開發(fā)”項目；2005年國家專項“農(nóng)林生物質(zhì)工程”開始啟動；2006年1月1日我國《可再生能源法》頒布實施，隨后國家發(fā)改委編制了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》，國家林業(yè)局也將發(fā)展林木生物質(zhì)能源列入“十一五”林業(yè)發(fā)展規(guī)劃。2006年11月國家林業(yè)局會同財政部、發(fā)改委、農(nóng)業(yè)部、稅務(wù)總局聯(lián)合下發(fā)了《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》(財建［2006］702號)，明確今后將通過實施財稅扶持政策，支持地方發(fā)展包括林木生物質(zhì)能源在內(nèi)的生物能源與生物化工產(chǎn)業(yè)。目前來看林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展已涌現(xiàn)出一大批優(yōu)秀科研成果和應(yīng)用范例。產(chǎn)品主要涉及生物柴油、林木生物質(zhì)顆粒燃料和氣化發(fā)電。

2.1 生物柴油

我國木本燃料油轉(zhuǎn)化生物柴油技術(shù)已具備良好基礎(chǔ)，選育出多種含油量高、適應(yīng)性強的木本燃料油植物新品種，并進(jìn)行了一定面積的示范推廣，取得產(chǎn)業(yè)化開發(fā)的成果。2006年，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工、甘肅和福建卓越新能源發(fā)展公司都已開發(fā)出擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)，相繼建成了年產(chǎn)量超過萬噸的生產(chǎn)廠。2007年2月，國家林業(yè)局和中國石油天然氣股份有限公司簽署協(xié)議，在林木生物質(zhì)能源資源培育、開發(fā)等方面進(jìn)行全面合作，在云南、四川等省啟動第一批60多萬畝生物質(zhì)能源林基地建設(shè)，可實現(xiàn)約6萬噸生物柴油原料供應(yīng)能力。根據(jù)國家林業(yè)局的規(guī)劃，“十一五”期間，我國將通過培育生物質(zhì)能源林滿足600萬噸生物柴油的供應(yīng)和裝機容量1500萬千瓦機組發(fā)電所需原料。

2.2 林木生物質(zhì)顆粒燃料和氣化發(fā)電

我國在林業(yè)生物質(zhì)固體成型燃料和氣化發(fā)電技術(shù)上已日趨成熟,并已有了產(chǎn)業(yè)化示范。國家電網(wǎng)公司下屬企業(yè)國能生物發(fā)電有限公司從2005年開始，陸續(xù)在山東善縣、黑龍江慶安、湖北紅安等地投資建設(shè)以林木生物質(zhì)為主要燃料的發(fā)電廠。北京國林山川生物能源有限公司在內(nèi)蒙通遼市奈曼旗正在建設(shè)一座裝機容量5萬KW的以灌木林資源為主要原料的林業(yè)生物質(zhì)熱電廠。國內(nèi)一些大型能源開發(fā)企業(yè)正通過投資原料基地建設(shè)、設(shè)備研發(fā)和建設(shè)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠等形式參與其中。另外，清華大學(xué)、北京林業(yè)大學(xué)等，簡化和改進(jìn)了現(xiàn)有的熱壓縮顆粒成型技術(shù)和設(shè)備，為林木生物質(zhì)固體燃料加工應(yīng)用提供了很好的發(fā)展前景。

3 林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展面臨的制約因素

影響我國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的制約因素主要來自原料資源供給方面、資金投入方面、技術(shù)研發(fā)方面。

3.1 原料資源供給方面

根據(jù)國家林業(yè)局的資料，目前已查明的油料植物有151科697屬1554種，其中種子含油量在40%以上的植物就有154種，分布廣、適應(yīng)性強、可用作建立規(guī)模化生物質(zhì)燃料油原料基地的喬灌木樹種有30多種，如漆樹科的黃連木，無患子科的文冠果，大科的續(xù)隨子、麻瘋樹，山茱萸科的光皮樹等，這都為中國發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)奠定了基礎(chǔ)，但制約的因素從長遠(yuǎn)來看是能源林木的規(guī)?；N植問題，另外存在原料收集采集和運送問題。

3.2 技術(shù)方面

我國在木本燃料油轉(zhuǎn)化生物柴油技術(shù)、固體成型燃料和氣化發(fā)電技術(shù)上已開始產(chǎn)業(yè)化示范。但是在燃料乙醇開發(fā)方面，目前我國規(guī)模生產(chǎn)的生物乙醇主要是通過陳化糧、秸稈、甜高粱等農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)，林木生物質(zhì)燃料醇類加工生產(chǎn)技術(shù)和工藝還需進(jìn)一步研發(fā)，主要瓶頸是纖維素原料預(yù)處理以及降解纖維素酶等生產(chǎn)成本過高，缺乏經(jīng)濟(jì)可行的發(fā)酵技術(shù)。在林木生物質(zhì)燃料氣體開發(fā)方面，通過高溫?zé)峤饧夹g(shù)將林木生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為一氧化碳為主的可燃?xì)怏w，用于居民生活和發(fā)電燃料，但目前由于生物質(zhì)熱解氣體的焦油問題還難以處理，致使此項技術(shù)還難以實際應(yīng)用。此外速生能源林培育研發(fā)進(jìn)展也較慢。

3.3 資金投入方面

可再生能源產(chǎn)業(yè)大多具有規(guī)模小、資源分布分散的特點，存在成本高的“不經(jīng)濟(jì)”問題。目前除了小水電外，中國可再生能源發(fā)電成本遠(yuǎn)高于常規(guī)能源發(fā)電成本。據(jù)有關(guān)測算小水電發(fā)電成本約為煤電的1.2倍，生物質(zhì)發(fā)電成本為煤電的1.7倍，風(fēng)力發(fā)電為煤電的1.7倍。作為具有環(huán)境效益的弱勢產(chǎn)業(yè)，由于缺乏完整、有效的激勵機制和政策體系扶持來促進(jìn)社會資金更多地投向林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)，致使用于技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣的資金投入不足。

4 我國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展有關(guān)建議

4.1 做好中長期發(fā)展規(guī)劃，處理好與林業(yè)其他領(lǐng)域發(fā)展的協(xié)調(diào)問題

考慮到以玉米等糧食作物為原料生產(chǎn)燃料乙醇的弊端，基于可持續(xù)發(fā)展，現(xiàn)在各國正積極研發(fā)第二代生物質(zhì)燃料。第二代生物燃料是以植物油和動物脂肪、木質(zhì)纖維素為原料制取的生物燃料。目前，加拿大、美國和歐盟各國都在開展利用木質(zhì)纖維素發(fā)酵生產(chǎn)乙醇的技術(shù)研發(fā)，歐盟國家和美國的中長期生物質(zhì)能源發(fā)展路線圖中均將木質(zhì)纖維素生產(chǎn)燃料乙醇作為2010年后生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)化的主要目標(biāo)。

對于我國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展來說，首先要做好中長期發(fā)展規(guī)劃，要嚴(yán)格堅持不得占用耕地、不得消耗糧食、不得破壞生態(tài)環(huán)境的原則，引入森林可持續(xù)經(jīng)營理念，利用宜林荒山荒地、邊際性土地，加快能源林基地的建設(shè)，如西北各省區(qū)和山東等地進(jìn)行灌木林種植，南方地區(qū)人工速生林、油料能源林等種植，為原料供應(yīng)提供保障；同時，對林木生物質(zhì)原料消耗的企業(yè)做好布局，引導(dǎo)農(nóng)民與當(dāng)?shù)亓謽I(yè)生物質(zhì)能源企業(yè)的結(jié)合，實現(xiàn)生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的共贏。

要采用高多樣性、低成本原料，以大量棄之不用的次、小、薪材和采伐加工剩余物為原料生產(chǎn)生物質(zhì)能源，提高木材綜合利用率；以工業(yè)廢棄物（如制漿和造紙廠的纖維渣、鋸末等）和城市廢棄物（如廢紙、包裝紙等）為原料生產(chǎn)生物質(zhì)燃料，實現(xiàn)林業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的清潔生產(chǎn)和循環(huán)利用。從長遠(yuǎn)來看，林業(yè)生物質(zhì)能源的發(fā)展可推動與林業(yè)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的良性互動和協(xié)調(diào)發(fā)展。

4.2 加強科技研發(fā)與技術(shù)創(chuàng)新，突破制約林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的技術(shù)瓶頸。

林業(yè)生物質(zhì)能資源培育與開發(fā)是一項技術(shù)密集型的高技術(shù)產(chǎn)業(yè)。早期的生物質(zhì)利用主要集中在薪材和沼氣利用方面，近年逐漸重視熱解氣化技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用示范，也取得一定突破，但其他技術(shù)包括生物乙醇、生物柴油、快速熱解液化、直接燃燒的工業(yè)技術(shù)和速生能源林培育等研發(fā)和應(yīng)用示范進(jìn)展較慢，產(chǎn)品的技術(shù)含量低，今后林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的重點是利用先進(jìn)的生物技術(shù)選育高抗、速生、高產(chǎn)的能源林新品種；建立能源林示范基地，研究栽培工藝和生產(chǎn)開發(fā)技術(shù)；加快開展木質(zhì)纖維素生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化技術(shù)的研究和應(yīng)用。為此需要培養(yǎng)和建立一支穩(wěn)定的創(chuàng)新研發(fā)團(tuán)隊，圍繞林業(yè)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的需求，進(jìn)行共性技術(shù)和關(guān)鍵技術(shù)研究、集成和示范，為產(chǎn)業(yè)發(fā)展提供全面系統(tǒng)的技術(shù)支撐。

同時要積極推動林業(yè)生物質(zhì)能源開發(fā)利用的國際合作與交流，引進(jìn)國際先進(jìn)技術(shù)和資金，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)的引進(jìn)消化吸收與再創(chuàng)新［6］。

4.3 加大政府政策的支持力度，為林業(yè)生物能源產(chǎn)業(yè)提供良好的發(fā)展環(huán)境。

國外的經(jīng)驗表明，政府支持是可再生能源市場發(fā)育初期的原始動力。美國能源部撥專項資金用于生物質(zhì)能源技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化推廣，同時吸引工業(yè)協(xié)會、私營公司的積極參與；歐洲各國對替代燃料實行立法支持、差別稅收以及補貼油料植物的生產(chǎn)，促進(jìn)了生物柴油產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展。

目前我國政府出臺了 《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策實施意見》和《生物能源和生物化工原料基地補助資金管理暫行辦法》，但有關(guān)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的行業(yè)配套政策尚未出臺，應(yīng)盡快完善有利于林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展的政策；應(yīng)該在投資、價格和稅收等方面支持一批新能源骨干企業(yè)；國家要給予必要的專項資金用于林業(yè)生物質(zhì)能源的技術(shù)研發(fā)，扶持能源林木的定向培育，鼓勵企業(yè)和民營資本進(jìn)入林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)域。

［1］ 徐慶福，王立海.林業(yè)生物質(zhì)能源及其開發(fā)利用對策［J］.森林工程，2006，（6）：1-3.

［2］石元春.解決中國石油與“三農(nóng)”兩大心腹之患的戰(zhàn)略思考［N］.科技日報，2008-06-08.

［3］ 錢能志.我國林業(yè)生物質(zhì)能源資源現(xiàn)狀與潛力［J］.化學(xué)工業(yè),2007，（7）:1-5.

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（責(zé)任編輯 劉傳忠）

Thinking on Speeding up the Forest Biomass Energy Development of China

Du Ling，Chen Jiancheng
（School of Economics and Management,Beijing Forestry University， Beijing 100083,China）

F062.1

A

2009-06-29

杜玲（1969-），女，山西朔州人，博士研究生、講師；研究方向：環(huán)境經(jīng)濟(jì)學(xué)。