國外生物質(zhì)能發(fā)展的經(jīng)驗與啟示

孟小露，楊振燕，柳娥

（西南林業(yè)大學(xué)經(jīng)濟管理學(xué)院，昆明 650224）

1 生物質(zhì)能概念界定及發(fā)展趨勢

1.1 生物質(zhì)能概念界定

生物質(zhì)能（biomassenergy）是通過光合作用、化學(xué)轉(zhuǎn)換形式儲存在動植物枝葉、果實、根莖以及畜禽糞便的能量，近些年還發(fā)現(xiàn)城市垃圾和工業(yè)有機廢水中也含有豐富的生物質(zhì)。生物質(zhì)能直接或間接的都可獲得，是一種可再生能源，無窮無盡，是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源，在整個能源系統(tǒng)中占有重要地位[1]。生物質(zhì)能特點比較突出，它包括再生性、清潔、低碳、替代優(yōu)勢和原料豐富等特點。按照來源和適合于能源利用的方式可將生物質(zhì)能分為五大類，分別為生活污水和工業(yè)有機廢水、農(nóng)業(yè)資源、林業(yè)資源、城市固體廢物和畜禽糞便等。

1.2 生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢

縱觀全球，生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展較好的有德國、美國和日本等國家，重點產(chǎn)業(yè)有沼氣發(fā)電、摻混乙醇車用燃料和生物質(zhì)燃料等。

1.2.1 生物質(zhì)燃料進一步替代傳統(tǒng)能源

全球生物質(zhì)能燃料規(guī)模不斷擴大。德國提高沼氣發(fā)電總裝機容量，預(yù)計到2020年達到950萬kW；日本在車用燃料中摻混乙醇，預(yù)計到2020年比例將達到50%以上。到2025年，美國生物質(zhì)燃料將重點替代中東進口原油，預(yù)計替代率為75%。到2030年，美國生物質(zhì)燃料重點替代車用燃料，預(yù)計替代率為30%。此外印度、巴西和歐盟也分別制定了“陽光計劃”“酒精能源計劃”和“生物燃料戰(zhàn)略”，在技術(shù)和政策的持續(xù)性和法律保障體系建設(shè)方面擴大了生物質(zhì)燃料的應(yīng)用規(guī)模。預(yù)計到2035年，全球約二分之一的傳統(tǒng)能源將被生物質(zhì)燃料替代。

1.2.2 生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成本低于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)

在生物質(zhì)混燃發(fā)電技術(shù)方面，成本將在2020年前低于普通燃煤發(fā)電成本。生物質(zhì)直燃發(fā)電的技術(shù)方面，成本將在2025—2030年期間與燃煤發(fā)電技術(shù)成本持平。生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù)方面，該技術(shù)可為未來生物質(zhì)發(fā)電提供很好的發(fā)展途徑，將在2030年發(fā)展成熟。生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)供熱方面，成本將在2020年前與燃煤供熱全成本持平。生物質(zhì)鍋爐供熱方面，成本將在2025—2030年與燃煤供熱全成本持平。

2020年起，與天然氣相比，包括生物質(zhì)熱解氣、生物質(zhì)原料（不包括養(yǎng)殖畜禽便）在內(nèi)生產(chǎn)的沼氣成本更低。同時，與養(yǎng)殖場畜禽糞便制取沼氣的成本接近，可相互補充與代替。生物乙醇（非糧淀粉類和糖類為原料）方面，成本在2022年與汽油成本持平。纖維素乙醇方面，成本在2025—2030年期間與汽油成本持平。

1.2.3 高值化生物基材料及化學(xué)品越來越受重視

目前，開發(fā)出低成本生物塑料和生物質(zhì)染色劑、高分子單體乙二醇、軍用特種燃油增能添加劑、己二酸、軍用超低凝點柴油和高品質(zhì)生物航油等高值化生物質(zhì)產(chǎn)品，部分緩解了能源儲備的緊張狀況。開發(fā)高值化生物基材料及化學(xué)品成為未來發(fā)展趨勢之一。

當(dāng)前中美貿(mào)易摩擦正處于膠著時刻，美國經(jīng)濟與中國經(jīng)濟有很強的互補性，未來對外關(guān)系以中美關(guān)系為綱，應(yīng)緊緊抓住國際和國內(nèi)發(fā)展戰(zhàn)略機遇期，如果能抓住時機，結(jié)合“另一半農(nóng)業(yè)——農(nóng)業(yè)生物質(zhì)與生物質(zhì)能源”的發(fā)展策略，將對我國今后鄉(xiāng)村振興的發(fā)展發(fā)揮重要作用。生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，生物質(zhì)資源需求逐漸擴大。產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求啟示我們，應(yīng)重視傳統(tǒng)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)展并采取高效循環(huán)利用，積極發(fā)展包括藻類和能源植物等新型生物質(zhì)能源。

1.2.4 多學(xué)科交叉多技術(shù)深度融合是大勢所趨

目前在生物技術(shù)、高分子材料、現(xiàn)代信息技術(shù)、計算機技術(shù)和先進制造技術(shù)等領(lǐng)域取得的重大科學(xué)突破，生物質(zhì)能的發(fā)展將迎來“互聯(lián)網(wǎng)+”“大數(shù)據(jù)”和“人工智能”帶來的更多新機遇，多學(xué)科相互融合。未來，網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多元化將成為生物質(zhì)能開發(fā)利用的發(fā)展態(tài)勢。

1.2.5 生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換與生產(chǎn)深入發(fā)展

目前，為獲得用于規(guī)模生產(chǎn)生物質(zhì)能源產(chǎn)品尤其是液體燃料（如燃料乙醇、生物柴油）的原料，國外對能源植物的選育與種植開展了一系列的工作，主要是利用生物技術(shù)培育具有優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)和抗逆性強的能源植物，并通過大規(guī)模種植降低其價格，以獲得更多生物質(zhì)能原料。生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)換利用技術(shù)呈現(xiàn)出多樣化和商業(yè)化的發(fā)展趨勢。目前，深入研發(fā)和形成規(guī)?；?、產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用成為生物質(zhì)液體燃料技術(shù)的發(fā)展的重點方向。裂解、生物柴油、燃料乙醇、生物質(zhì)氣化、致密成型和生物質(zhì)直接燃燒等技術(shù)成為生物質(zhì)液化燃料技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。

2 國外生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究現(xiàn)狀

2.1 國外生物質(zhì)能研究現(xiàn)狀

國外學(xué)者主要從生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新性、生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素以及政府支持力度等方面進行了細(xì)致的研究。瑞典總理稱，2006年該國25%能源需求是依靠生物質(zhì)能源來滿足的，到2020年該國將成為全球首個不依賴石油的國家。Hektor（2002）通過對世界上各個國家已經(jīng)實施的生物質(zhì)能計劃進行研究，并提出了國家在制定生物質(zhì)能計劃時應(yīng)當(dāng)考慮到所需要的全部因素，如自然因素、技術(shù)因素、勞動力因素和其它因素[2]。Jim Cook（2004）認(rèn)為在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中還需要解決兩個問題，首先是成本過高的問題，過高的成本價格使得生物質(zhì)能源在價格方面并不如一般的化石能源受歡迎；其次是如何提高生物質(zhì)能源作物的利用率。在分析了瑞典開發(fā)利用生物質(zhì)能經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，提出如果國家致力于發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)，不僅可以有效緩解能源緊張的問題，還能促進經(jīng)濟發(fā)展，說明生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的聯(lián)動效應(yīng)是非常強的[3]。美國在2010年公布一系列計劃用于加快生物質(zhì)能源的發(fā)展，分別是生物質(zhì)作物援助計劃和聯(lián)邦航空管理局的5年計劃，這兩個舉措為生物質(zhì)能源的進一步發(fā)展提供了有力支持，也將使得未來幾年內(nèi)美國的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)得到巨大發(fā)展[4]。Toklu（2017）的研究表明，土耳其生物質(zhì)燃料占全國能源生產(chǎn)的比例高達14%，相當(dāng)于3 300萬t石油，生物質(zhì)能在減緩氣候變化和能源可持續(xù)性方面具有重要的作用[5]。Herbert，Krishnan（2017）認(rèn)為生物質(zhì)能源可以為社會經(jīng)濟發(fā)展做出貢獻，產(chǎn)生的電能和熱能可減少對化石燃料的依賴，它已被印度確定為未來能源需求的替代能源，今后會增加生物質(zhì)能在家庭的使用[6]。Bilgili，Koc.ak 等（2017）通過研究實驗表明，美國的生物質(zhì)能源消耗降低了二氧化碳排放，提高了其人均國內(nèi)生產(chǎn)總值，應(yīng)在美國和其它國家推廣[7]。

2.2 全球生物質(zhì)能現(xiàn)行政策及具體做法

在全球能源圖景中，可再生能源目標(biāo)是一個定義特征，該特征源于國際可再生能源機構(gòu)（IRENA）的新報告。國際可再生能源機構(gòu)的“可再生能源目標(biāo)設(shè)定”報告指出，2005年全球僅43個國家設(shè)定了最少一種類型的可再生能源目標(biāo)，截至2015年已達到164個國家，翻了將近4倍。其中，設(shè)定了次級國家水平的可再生能源目標(biāo)的有加拿大和阿聯(lián)酋等國家。全球一半以上的發(fā)展中國家，都制定了可再生能源的激勵政策，在迅速發(fā)展的可再生能源領(lǐng)域扮演著很重要的角色。

2.2.1 強制總量目標(biāo)

分階段明確可再生能源發(fā)展的總量目標(biāo)，是世界上大多數(shù)發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)國家的成功經(jīng)驗之一。大多數(shù)發(fā)達國家是以國家制訂一定時期內(nèi)生物質(zhì)發(fā)電的具體發(fā)展目標(biāo)和計劃制定發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的思路，優(yōu)惠政策充分運用市場經(jīng)濟的手段，以促進生物質(zhì)能資源的投資和利用。

可再生能源發(fā)展總量目標(biāo)制度是發(fā)展可再生能源最基本的制度。它由兩個要點組成：第一是總量目標(biāo)，指一個國家所采取的強制性手段對今后一段時間內(nèi)可再生能源發(fā)展總量做出一種強制性規(guī)定，是必須實現(xiàn)的一個國家目標(biāo)；第二是目標(biāo)的實現(xiàn)途徑，即可再生能源發(fā)展總量目標(biāo)制度是現(xiàn)實的，這個目標(biāo)必須有一系列配套的政策措施或機制予以保證。在這個體系中，總量目標(biāo)和實現(xiàn)途徑缺一不可。

德國積極發(fā)展清潔能源來進行能源升級轉(zhuǎn)型，通過供熱降低了二分之一的能源消費，如果應(yīng)用生物熱能在供熱領(lǐng)域充分應(yīng)用，將助益于清潔能源的發(fā)展。從更長遠的目標(biāo)來看，到2050年德國計劃將能源消費減少二分之一，并計劃進一步降低煤電的產(chǎn)量。

2.2.2 配置額

可再生能源發(fā)電配額制政策（Renewable Portfolio Standard，RPS）由政府強制規(guī)定，要求可再生能源必須達到電力產(chǎn)量或消費量的一定百分比。這項規(guī)定具有法律效力，是使不同地區(qū)都能均衡地發(fā)展可再生能源發(fā)電而做出的一個強制性規(guī)定。政府根據(jù)可再生能源發(fā)電的必要性和可行性確定可再生能源百分比目標(biāo)，一般情況是按階段遞增，直至達到長期目標(biāo)。對于地區(qū)間可再生能源資源和市場等情況的差異問題，在各地區(qū)（各電網(wǎng)）間的交易，采用配額比例相當(dāng)?shù)目稍偕茉措娏康姆绞骄涂梢院芎玫亟鉀Q，這也是這項政策的優(yōu)勢。

2.2.3 綠色認(rèn)證

綠色認(rèn)證將市場機制和政策激勵相結(jié)合，成為可再生能源配置的一項重要組成部分。對于市場交易的電力，綠色認(rèn)證提供了簡易核查指導(dǎo)流程，企業(yè)生產(chǎn)的綠色電力可按照流程來生產(chǎn)。在德國，電力企業(yè)出售綠色電力，想要提高定價，只有通過綠色認(rèn)證才能獲批。

2.2.4 專項補貼

國際上對生物質(zhì)發(fā)電實施的專項補貼主要有公共財政支出補貼、投資補貼、產(chǎn)品補貼、用戶補貼、費用分?jǐn)倷C制和信貸扶持等。例如：法國采取多種措施來補助低收入家庭的能源使用。

2.2.5 稅收減免

政策分為兩大類：一類是稅收優(yōu)惠，是針對利用的實施政策，包括減免增值稅和所得稅（企業(yè)所得稅和個人收入稅）、減免關(guān)稅和減免固定資產(chǎn)稅等；另一類是強制性稅收政策，對非可再生能源如對化石燃料征收二氧化碳和二氧化硫排放稅等。例如：法國政府降低30%的稅收來鼓勵改用可再生能源的家庭。瑞士的碳稅融資政策提高溫室氣體排放稅，對所有化石燃料征收二氧化碳稅。此外還設(shè)定了增加碳中性能源使用和減少化石燃料消費等激勵措施。

3 國外生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展啟示

3.1 能源激勵政策促發(fā)展

法國、德國、美國和日本等國家都制定了相關(guān)能源激勵政策，加快培育發(fā)展生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)。我國在制定生物質(zhì)能政策中可充分學(xué)習(xí)發(fā)達國家的先進經(jīng)驗，借鑒法國的減免稅負(fù)、提供補貼和瑞士碳稅融資等政策。未來在制定能源政策中可分階段明確可再生能源發(fā)展的總量目標(biāo)，制定配置額，采用將市場機制和政策激勵相結(jié)合的綠色認(rèn)證，補助低收入家庭的能源使用，提高溫室氣體排放稅，減少化石燃料消費。

3.2 加強“一帶一路”沿線各國交流與合作

引進國外先進的生物質(zhì)設(shè)備與技術(shù)的同時，對現(xiàn)有技術(shù)進行吸收、消化和再更新，打破依賴進口思維，向建立擁有專利技術(shù)方向靠近。充分利用國內(nèi)科研院所、大學(xué)和大型骨干企業(yè)資源組建重點實驗室。針對能源植物、生物質(zhì)功能材料利用領(lǐng)域，推進生物質(zhì)領(lǐng)域人才的培育。立足中國的資源優(yōu)勢，吸收消化已有的先進生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化技術(shù)，以優(yōu)質(zhì)原料培育技術(shù)、加工轉(zhuǎn)換技術(shù)以及相關(guān)配套技術(shù)研究為突破口，通過增強自主創(chuàng)新能力，爭取早日建成掌握先進技術(shù)的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化大國。目前，生物質(zhì)能行業(yè)面對巨大的市場機遇與挑戰(zhàn)，加強國際交流與合作，共同提升實力，推進生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展融入“一帶一路”沿線各國合作中。

3.3 結(jié)合實際實施合同能源管理

合同能源管理（EPC）是一種新型的市場化節(jié)能機制，是一種以節(jié)約的能源費用來支付節(jié)能項目全部成本的節(jié)能業(yè)務(wù)方式。合同能源管理的客戶可獲得完整的服務(wù)鏈的服務(wù)，管理內(nèi)容包括培訓(xùn)、能源效率審計、節(jié)能監(jiān)測、原材料和設(shè)備采購、施工、運行維護和節(jié)能項目設(shè)計等。在中國，合同能源管理起步較晚，發(fā)展較慢。中國作為最大的發(fā)展中國家，能源消費較大。大量技術(shù)上可行、經(jīng)濟上合理的節(jié)能技改項目，都可采用合同能源管理模式。合同能源產(chǎn)業(yè)及節(jié)能服務(wù)產(chǎn)業(yè)在中國具有較大潛力。國家積極扶持合同能源管理，有望實現(xiàn)蓬勃發(fā)展。

3.4 堅持綠色生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展

當(dāng)前，生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)受到了國內(nèi)外政府和相關(guān)企業(yè)前所未有的重視，生物質(zhì)能的發(fā)展將迎來快速成長期。我國提出加快調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，構(gòu)建清潔低碳高效的能源體系，進一步體現(xiàn)了生物質(zhì)能重要性。在鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略、生態(tài)文明建設(shè)和農(nóng)村能源發(fā)展的新時代背景下堅持綠色生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。未來生物質(zhì)能的發(fā)展過程中，可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略將放在突出位置。