發(fā)展伊春林區(qū)生物質(zhì)能源的戰(zhàn)略思考

許忠海，趙麗敏，龐景榮

（1.伊春林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 伊春 153000；2.伊春市農(nóng)委）

1 生物質(zhì)能源戰(zhàn)略地位

1.1 生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的背景

能源危機(jī)和環(huán)境污染是當(dāng)前威脅人類(lèi)社會(huì)發(fā)展的兩大難題，隨著人們經(jīng)濟(jì)收入水平的提高和向能源更密集化的生活方式的轉(zhuǎn)變，未來(lái)能源需求將會(huì)以一種較高的增長(zhǎng)率持續(xù)下去，化石能源的大量利用，溫室氣體排放也將持續(xù)增加。因此，調(diào)整能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變能源經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)模式已經(jīng)迫在眉睫。如何在保護(hù)環(huán)境的同時(shí)實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是世界各國(guó)面臨的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)是應(yīng)對(duì)氣候變化和能源安全的必然趨勢(shì)，它通過(guò)解決高能源效率與清潔能源結(jié)構(gòu)的問(wèn)題，最終實(shí)現(xiàn)能源消費(fèi)從化石能源向清潔、環(huán)保和可持續(xù)利用的新能源消費(fèi)模式的轉(zhuǎn)變。生物質(zhì)能源已被列為未來(lái)的第四大能源，近年來(lái)，為應(yīng)對(duì)能源危機(jī)和提高環(huán)境質(zhì)量，現(xiàn)代生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)和利用己經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到示范和推廣應(yīng)用，特別是生物質(zhì)發(fā)電己經(jīng)受到很多發(fā)達(dá)國(guó)家的廣泛關(guān)注，并且在能源產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)占有一定的比例。林木生物質(zhì)發(fā)電屬于清潔可再生的低碳能源，具備緩解能源危機(jī)、保護(hù)環(huán)境和應(yīng)對(duì)氣候變化的功能。它的開(kāi)發(fā)和利用可以增加對(duì)化石燃料缺乏和集中電網(wǎng)不能到達(dá)的地區(qū)的能源供應(yīng)，可以增加農(nóng)村勞動(dòng)力就業(yè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生態(tài)環(huán)境的改善。我國(guó)林木生物質(zhì)能源資源種類(lèi)豐富、生物量再生性強(qiáng)、燃燒值高，具有重要的開(kāi)發(fā)利用潛力，可以作為發(fā)電供熱的重要原料來(lái)源。在我國(guó)進(jìn)行林木生物質(zhì)資源的發(fā)電利用既是能源發(fā)展的新方向、林業(yè)發(fā)展的新方向、土地資源利用和林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新方向；也是我國(guó)當(dāng)前應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)峻的能源危機(jī)，維護(hù)國(guó)家能源安全，保持社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

1.2 生物質(zhì)能源的界定

生物質(zhì)能源是蘊(yùn)藏在生物質(zhì)中的能量，是綠色植物通過(guò)光合作用而固定和貯藏在生物質(zhì)內(nèi)部的能量，是一種廣泛的可再生能源。生物質(zhì)能源遍布世界各地，資源數(shù)量龐大，形式繁多，包括自然界可用于能源用途的各種植物，具體來(lái)說(shuō)，主要包括薪柴、農(nóng)林作物、農(nóng)業(yè)和林業(yè)剩余物、動(dòng)物糞便、食品加工的下腳料、城市固體廢棄物、生活污水和水生植物等多種能源形式，其中，林木生物質(zhì)是最佳生物質(zhì)能源物質(zhì)。生物質(zhì)能具有體積大且不易運(yùn)輸?shù)忍攸c(diǎn)。根據(jù)利用方式，生物質(zhì)能源分為傳統(tǒng)生物質(zhì)能源和現(xiàn)代生物質(zhì)能源。傳統(tǒng)生物質(zhì)能源多數(shù)以直接燃燒為主，包括薪柴、稻草（包括稻殼）、動(dòng)物糞便等，在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)這種利用方式仍是發(fā)展中國(guó)家農(nóng)村生物質(zhì)能利用的主要方式?，F(xiàn)代生物質(zhì)能是指通過(guò)熱－化學(xué)轉(zhuǎn)換或生物－化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)使得生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化效率提高的一種開(kāi)發(fā)利用方式?，F(xiàn)代生物質(zhì)能主要技術(shù)包括沼氣發(fā)酵技術(shù)、氣化及發(fā)電技術(shù)、熱裂解、壓縮成型技術(shù)、生物質(zhì)液體燃料技術(shù)以及傳統(tǒng)乙醇生產(chǎn)技術(shù)等，能源物質(zhì)的資源儲(chǔ)備是非常巨大的。

1.3 伊春林區(qū)生物質(zhì)能源種類(lèi)

伊春林區(qū)有豐富的生物質(zhì)能源，包括林木生物質(zhì)資源、草本生物質(zhì)資源和農(nóng)作物秸稈。根據(jù)已有研究（劉剛，沈鐳，2007；張希良，呂文，2008），這里按照林木生物質(zhì)資源的來(lái)源，將林木生物質(zhì)能源資源分為三類(lèi)，一是林地生長(zhǎng)剩余物，是指在未受保護(hù)的林地上生長(zhǎng)的林木，且不被列入工業(yè)用材采伐的林木剩余物資源，包括灌木平茬剩余物（包括純灌木林和天然次生林下木）、經(jīng)濟(jì)林撫育管理剩余物、四旁樹(shù)和散生疏林撫育修枝剩余物、城市綠化更新及修剪剩余物等；二是林業(yè)生產(chǎn)剩余物，是指以木材生產(chǎn)為主的森林經(jīng)營(yíng)和生產(chǎn)過(guò)程中形成的林木剩余物，包括森林采伐和造材剩余物、加工剩余物、森林撫育與間伐剩余物、造林育苗修枝、定桿和截桿剩余物、廢舊木制品等；三是能源林采伐物，包括傳統(tǒng)的薪炭林和未來(lái)專(zhuān)門(mén)能源林。

2 伊春林區(qū)生物質(zhì)能源潛力

2.1 伊春市生物質(zhì)年生長(zhǎng)量及蘊(yùn)藏總量

伊春林區(qū)是我國(guó)重點(diǎn)林區(qū)，森林覆蓋率高達(dá)86%，林業(yè)施業(yè)區(qū)面積達(dá)334.64萬(wàn)hm2，農(nóng)田地24萬(wàn)hm2耕地，林緣和濕地草本植物生長(zhǎng)茂密，生物質(zhì)儲(chǔ)藏量非常巨大，年生長(zhǎng)量也是十分可觀(guān)，做為生物質(zhì)能源具有很大的開(kāi)發(fā)前景。

2.1.1 生物質(zhì)年生長(zhǎng)量。據(jù)測(cè)算，伊春林區(qū)林木年蓄積增長(zhǎng)量811萬(wàn)m3，木材利用率按最高70%計(jì)算，容重按0.5t／m3計(jì)算，年林木剩余物生長(zhǎng)量212.65t，灌木林地年生長(zhǎng)量118.60萬(wàn)t，農(nóng)作物秸稈100萬(wàn)t（玉米秸稈21.5萬(wàn)t、稻草27.8萬(wàn)t、大豆40.5萬(wàn)t、其他作物10.2萬(wàn)t），天然草本植物21.54萬(wàn)t。伊春市生物質(zhì)年增長(zhǎng)總量452.79萬(wàn)t。

2.1.2 生物質(zhì)歷史儲(chǔ)藏量。伊春林區(qū)生物質(zhì)儲(chǔ)藏量是十分巨大的，2009年統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，伊春林區(qū)林木總蓄積23259.8萬(wàn)m3，按剩余物占比30%計(jì)算，森林資源剩余物總量3488.97萬(wàn)t。灌木平均生長(zhǎng)周期6～10年，灌木儲(chǔ)藏量按年生長(zhǎng)量6年累計(jì)值，總計(jì)687.6萬(wàn)t，林木生物質(zhì)能源總存量達(dá)到4176.57萬(wàn)t。伊春林區(qū)還有大量的病腐木和橫倒木有待清理，資源量是非常巨大的，目前還沒(méi)有經(jīng)過(guò)調(diào)查、統(tǒng)計(jì)。

2.2 伊春市生物質(zhì)能源年生長(zhǎng)量及蘊(yùn)藏總量

2.2.1 生物質(zhì)能源年生長(zhǎng)量。伊春市林木生物質(zhì)年生長(zhǎng)量331萬(wàn)t，相當(dāng)于231.7萬(wàn)t標(biāo)煤，可發(fā)電55.4億度。農(nóng)作物秸稈和天然草本植物121.54萬(wàn)t，熱值3500大卡，相當(dāng)于85.07萬(wàn)t標(biāo)煤，可發(fā)電29億度。生物質(zhì)儲(chǔ)藏量按60年一個(gè)采伐周期，伊春林區(qū)林木生物質(zhì)年均利用量相當(dāng)于55.6萬(wàn)t標(biāo)煤，可發(fā)電13.28億度。根據(jù)現(xiàn)有林木資源存量的年均利用量和年生長(zhǎng)量372.37萬(wàn)t標(biāo)準(zhǔn)煤，可發(fā)電97.68億度，巨大的潛能相當(dāng)于長(zhǎng)江三峽電站年發(fā)電的1／10。

2.2.2 生物質(zhì)能源總儲(chǔ)藏量。林木生物質(zhì)能源熱值4000kcar／kg，相當(dāng)于80%標(biāo)煤的熱值，4176.57萬(wàn)t林木生物質(zhì)儲(chǔ)藏量相當(dāng)于3341萬(wàn)t標(biāo)煤，可發(fā)電799億度，病腐木和橫倒木沒(méi)在測(cè)算范圍內(nèi)。

3 伊春林區(qū)生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)優(yōu)勢(shì)

3.1 林木生物質(zhì)資源優(yōu)勢(shì)

伊春林區(qū)有豐富的林木生物質(zhì)，無(wú)論是林木生物質(zhì)歷史存量還是年增長(zhǎng)量，資源潛力都是巨大的，這是大自然恩賜的極大潛能，發(fā)展林木生物質(zhì)能源還有充足的林地資源可以用來(lái)培育能源林建設(shè)，伊春林區(qū)能夠用于能源林建設(shè)的樹(shù)種很多，技術(shù)指標(biāo)要求速生和短輪伐期，柳樹(shù)是伊春林區(qū)最優(yōu)異的能源林樹(shù)種，根據(jù)伊春林業(yè)科學(xué)院對(duì)杞柳人工栽培的研究，在熟整地條件下，杞柳年生長(zhǎng)量9.4t／hm2，相當(dāng)于年產(chǎn)出7.5t／hm2標(biāo)煤，柳樹(shù)立地條件要求濕地及濕地邊緣，適宜在河岸和林緣地帶發(fā)展柳樹(shù)能源林建設(shè)，不與林農(nóng)爭(zhēng)地，根據(jù)國(guó)家能源林建設(shè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，伊春林區(qū)林地的10%用于能源林建設(shè)，面積可達(dá)30萬(wàn)hm2，5年輪伐1次，年產(chǎn)林木生物質(zhì)282萬(wàn)t，相當(dāng)于225萬(wàn)t標(biāo)煤，可新增發(fā)電53億度，潛能是巨大的。

3.2 人力資源優(yōu)勢(shì)

伊春林區(qū)2011年全面停止主伐，林區(qū)工人面臨轉(zhuǎn)崗，有大量的富余勞動(dòng)人員，生物質(zhì)能源項(xiàng)目建設(shè)是勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，生物質(zhì)原料的收集成本較高，主要是人員工資，可以安置大量人員就業(yè)。

3.3 成本優(yōu)勢(shì)

伊春林區(qū)林木生物質(zhì)能源原材料分布集中，交通便利，收集成本大大低于資源分散地區(qū)，木質(zhì)的運(yùn)輸成本大大低于農(nóng)作物秸稈，而且使用農(nóng)作物秸稈發(fā)電由于收集期過(guò)于集中，只有在農(nóng)作物收獲期收集，產(chǎn)量不可控，大量集中收集需要很大面積的場(chǎng)地，投入較高。伊春林區(qū)冬季供暖如果實(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，在增加能量利用率的同時(shí)，可大大降低發(fā)電成本。

3.4 高寒地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)能源利用優(yōu)勢(shì)

伊春林區(qū)屬于高寒地區(qū)，冬季取暖季節(jié)長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月，伊春地區(qū)屬于無(wú)煤地區(qū)，每年需要在煤炭產(chǎn)區(qū)調(diào)入大量煤炭，近年來(lái)由于煤炭?jī)r(jià)格連年上漲，政府、供熱企業(yè)及職工家庭難以承受。通過(guò)生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，在利用生物質(zhì)能發(fā)電的同時(shí)，可有效解決冬季供暖問(wèn)題，解決伊春地區(qū)缺煤的困境，熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目由單一發(fā)電模式向發(fā)電、供熱雙向利用，可大大提高生物質(zhì)能利用效率。

4 生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目國(guó)家鼓勵(lì)政策

4.1 鼓勵(lì)林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展

國(guó)家林業(yè)局于2008年1月22日發(fā)布了《中國(guó)林業(yè)與生態(tài)建設(shè)狀況公報(bào)》，表示中國(guó)將大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源?！豆珗?bào)》說(shuō)，發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，主要是通過(guò)工業(yè)化利用途徑，將富含油脂、木質(zhì)纖維及非食物類(lèi)果實(shí)淀粉的林木生物質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為多種形式的能源產(chǎn)品和生物基產(chǎn)品。國(guó)家林業(yè)局成立林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)導(dǎo)小組及其辦公室，并將規(guī)?；嘤茉戳至腥搿笆晃濉绷謽I(yè)發(fā)展規(guī)劃，編制了《全國(guó)能源林建設(shè)規(guī)劃》、《林業(yè)生物柴油原料林基地“十一五”建設(shè)方案》。為逐步建立從原料培育、加工生產(chǎn)到銷(xiāo)售利用的“林油一體化”、“林電一體化”發(fā)展模式。

4.2 政策支持生物質(zhì)發(fā)電

由于生物質(zhì)發(fā)電與煤電、水電等存在價(jià)格上的優(yōu)勢(shì)，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，國(guó)家先后兩次采取電價(jià)補(bǔ)貼政策支持生物質(zhì)發(fā)電的發(fā)展。第一次為2006年1月4日由國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì)以委頒文件形式下發(fā)的《可再生能源發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》，對(duì)于利用潛力巨大，但資源狀況和技術(shù)本身還有一定不確定性的生物質(zhì)發(fā)電，《發(fā)電價(jià)格和費(fèi)用分?jǐn)傓k法》規(guī)定實(shí)行政府定價(jià)，具體是：“生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目上網(wǎng)電價(jià)實(shí)行政府定價(jià)，由國(guó)務(wù)院價(jià)格主管部門(mén)分地區(qū)制定標(biāo)桿電價(jià)，電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)由各省（自治區(qū)、直轄市）2005年脫硫燃煤機(jī)組標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)加補(bǔ)貼電價(jià)組成，補(bǔ)貼電價(jià)標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.25元。發(fā)電項(xiàng)目自投產(chǎn)之日起，15年內(nèi)享受補(bǔ)貼電價(jià)；運(yùn)行滿(mǎn)15年后，取消補(bǔ)貼電價(jià)。第二次為2008年3月國(guó)家發(fā)展改革委、國(guó)家電監(jiān)會(huì)的《關(guān)于2007年1～9月可再生能源電價(jià)附加補(bǔ)貼和配額交易方案的通知》，2008年12月，國(guó)家發(fā)展改革委隨后公布了《關(guān)于2007年10月至2008年6月可再生能源電價(jià)補(bǔ)貼和配額交易方案的通知》。兩個(gè)《通知》稱(chēng)，納入補(bǔ)貼范圍內(nèi)的秸稈直燃發(fā)電虧損項(xiàng)目按上網(wǎng)電量給予臨時(shí)電價(jià)補(bǔ)貼，補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.1元。生物質(zhì)能源發(fā)電總補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時(shí)0.35元。

5 伊春市生物質(zhì)能發(fā)展前景

5.1 充分利用地域優(yōu)勢(shì)、合理布局林區(qū)生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目

生物質(zhì)能源利用受運(yùn)輸距離的限制，農(nóng)作物秸稈和草本植物發(fā)電項(xiàng)目一般經(jīng)濟(jì)運(yùn)輸距離在40km以?xún)?nèi)，超過(guò)60km運(yùn)輸成本過(guò)高，木質(zhì)生物質(zhì)運(yùn)輸比秸稈等草本生物質(zhì)能源低很多，但運(yùn)輸距離越短，成本越低。伊春林區(qū)森工系統(tǒng)有17個(gè)林業(yè)局，地方林業(yè)有兩個(gè)林業(yè)局，分布在狹長(zhǎng)地帶，各林業(yè)局之間距離平均不到30km，充分利用林業(yè)局的地域優(yōu)勢(shì)、基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢(shì)和輸變電設(shè)施優(yōu)勢(shì)，發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目，形成林區(qū)能源項(xiàng)目帶，具有得天獨(dú)厚的條件。生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備目前比較成熟的技術(shù)設(shè)備是12mw、24mw、25mw和30mw，熱電聯(lián)產(chǎn)是發(fā)展高寒林區(qū)生物質(zhì)能源的最佳配置，根據(jù)供熱面積設(shè)計(jì)發(fā)電功率，是目前最優(yōu)化的起步規(guī)模，伊春市發(fā)展20個(gè)左右的25mw規(guī)模的生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目，可以形成50萬(wàn)kW的發(fā)電能力，可以節(jié)省大量冬季取暖供熱煤炭消耗，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。經(jīng)過(guò)不斷發(fā)展形成林區(qū)能源產(chǎn)業(yè)帶，不但可以帶動(dòng)能源林建設(shè)的發(fā)展，還可以安置大量人員就業(yè)，社會(huì)效益也十分顯著。

5.2 林木生物質(zhì)能發(fā)電項(xiàng)目有利于森林培育

5.2.1 有利于森林衛(wèi)生建設(shè)。伊春林區(qū)采伐剩余物都留在山上，在造成浪費(fèi)的同時(shí)，給森林帶來(lái)了危害。第一、增加火災(zāi)的危害程度；第二、增加病蟲(chóng)害的發(fā)生率；第三、不便于森林經(jīng)營(yíng)作業(yè)及野生資源的采集工作。森林衛(wèi)生建設(shè)主要包括病腐木的清理、歷史遺留橫倒木的清理、采伐剩余物的清理、森林撫育、林下灌木的利用，有利于目的樹(shù)種的培育，通過(guò)森林衛(wèi)生建設(shè)，可以清理出大量林木生物質(zhì)，應(yīng)用于生物質(zhì)能發(fā)電。

5.2.2 有利于用材林培育。林木生物質(zhì)發(fā)電促進(jìn)了森林衛(wèi)生建設(shè)，更重要的是傳統(tǒng)森林撫育清理的大量剩余物被有效利用，變無(wú)效的廢棄物成為有效地能源資源，大大推動(dòng)森林撫育工作的開(kāi)展，對(duì)用材林培育有極大的促進(jìn)作用。

5.2.3 推動(dòng)能源林建設(shè)的發(fā)展。充分利用林地資源發(fā)展能源林培育基地建設(shè)，是森林經(jīng)營(yíng)的一大進(jìn)步和創(chuàng)新，國(guó)家林業(yè)局編制了一個(gè)《全國(guó)能源林建設(shè)規(guī)劃》，按照這個(gè)《規(guī)劃》，“十一五”要建設(shè)能源林示范基地1000多萬(wàn)畝；到2020年，能源林達(dá)到2億畝，可以提供600多萬(wàn)t生物柴油，滿(mǎn)足1500多萬(wàn)kW裝機(jī)容量發(fā)電廠(chǎng)的燃料需求。今年國(guó)家林業(yè)局與中石油和中糧集團(tuán)、國(guó)家電網(wǎng)公司一起進(jìn)行合作，發(fā)展生物質(zhì)能源，主要是推進(jìn)林油一體化和林電一體化的發(fā)展模式。依據(jù)國(guó)家能源林發(fā)展產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，充分利用現(xiàn)有林木生物質(zhì)資源，大力發(fā)展能源林建設(shè)，將林區(qū)生產(chǎn)模式由單一林木生產(chǎn)向能源產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)轉(zhuǎn)變，便輸送木材資源向輸送清潔電力轉(zhuǎn)變，可以擺脫林木采伐限額的控制，使林區(qū)森林經(jīng)濟(jì)向多元化轉(zhuǎn)變。

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