浙江省杉木造林增匯潛力測算與效益評估

何卓京，張 勇，蔣仲龍，呂愛華，李蘭英*

(1.浙江農(nóng)林大學(xué)經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，浙江 臨安 311300；2.浙江省公益林和國有林場管理總站，杭州 310020)

林業(yè)碳匯兼具減緩和適應(yīng)氣候變化功能，是應(yīng)對全球氣候變暖的重要途徑[1]，也是我國探索增匯減排的最優(yōu)途徑[2]。林業(yè)碳匯包括造林增匯和撫育增匯，其中造林增匯是指通過需要在林木生長過程中實(shí)施碳匯計(jì)量和監(jiān)測活動(dòng)的特殊再造林項(xiàng)目來實(shí)現(xiàn)森林生態(tài)系統(tǒng)碳匯增長能力的一種方式與機(jī)制[3-5]。通過造林和再造林活動(dòng)產(chǎn)生的碳匯量在減緩氣候變暖中可以起到重要作用[6-9]，這種增匯方式釋放的碳潛力也具有明顯的成本優(yōu)勢[10-11]，有利于將生態(tài)效益轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)效益。實(shí)施造林增匯已成為我國實(shí)現(xiàn)全社會(huì)低成本CO2減排的重要選擇。

目前以造林增匯為核心的相關(guān)研究主要圍繞碳匯的供給影響因素、供給潛力、碳匯計(jì)算方法，造林增匯的供給量評估、影響因素以及政策建議等方面[12-18]，但從經(jīng)濟(jì)可行性角度開展碳匯價(jià)格、造林增匯效益評估的研究仍然不足，導(dǎo)致學(xué)術(shù)研究中未能有效識別出造林增匯項(xiàng)目的財(cái)務(wù)盈虧情況，不利于政府有關(guān)決策制定和農(nóng)戶行為選擇。本文以浙江省主要造林樹種杉木(Cunninghamialanceolata)為例，以杉木生長模型為基礎(chǔ)，通過分析造林增匯的經(jīng)濟(jì)可行性，并采用敏感性分析來探究敏感性因素變化對造林增匯項(xiàng)目的影響，以進(jìn)一步判斷浙江省造林增匯的經(jīng)濟(jì)可行性；最后，鑒于浙江省的林地經(jīng)營以農(nóng)戶為主的現(xiàn)實(shí)，對造林增匯項(xiàng)目的盈虧平衡點(diǎn)進(jìn)行測算，為浙江省實(shí)現(xiàn)林地規(guī)模經(jīng)營，促進(jìn)林業(yè)碳匯儲備提供決策支持。

1 研究地概況

浙江省是經(jīng)濟(jì)大省，據(jù)統(tǒng)計(jì)，1979-2019年人均GDP平均增長率達(dá)到10.6%，2019年的GDP為62 351.74億元，約占全國經(jīng)濟(jì)總量的6.29%，人均GDP達(dá)到107 624元，位列全國第四；2019年第二產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值占比達(dá)到42.6%，相較全國平均水平36.8%，高出5.8百分點(diǎn)。經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時(shí)，也帶來了較大的能源需求，2019年能源消費(fèi)量達(dá)到22 392.77萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。經(jīng)濟(jì)發(fā)展與能源消費(fèi)，帶來了較大的碳排放，2017年碳排放382.13百萬噸，浙江省的二氧化碳達(dá)峰面臨較大壓力，亟需采取林業(yè)增匯等多種手段和措施實(shí)現(xiàn)減排目標(biāo)[19-20]。

根據(jù)《第九次全國森林資源清查浙江省森林資源清查成果》，浙江省近年的森林覆蓋率為59.43%、蓄積量為4 754.98萬立方米，擁有各類宜林地面積25.82萬公頃(表1)，其中規(guī)劃造林地、采伐跡地及火燒跡地三類立地質(zhì)量相對較好的宜林地面積23.42萬公頃，占90.70%，造林失敗地、其他跡地及其他宜林地面積為2.40萬公頃，占9.30%。而杉木林是浙江省主要的森林類型之一，占全省森林面積的21.43%，占全省森林蓄積量的28.76%；除了浙江省北部平原地區(qū)外，其他地區(qū)均有大面積分布[21]。

2 研究方法

采用蓄積量法對林業(yè)碳匯進(jìn)行測算，運(yùn)用凈現(xiàn)值法、內(nèi)部收益率法對林業(yè)碳匯的經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行評估，通過盈虧平衡分析法對項(xiàng)目承受能力進(jìn)行分析。

2.1 杉木蓄積量測算方法

浙江省20年生杉木的優(yōu)勢木高度平均可以達(dá)到15 m，因此立地指數(shù)SI可以設(shè)定為15。而后三類宜林地的土壤、水分、肥力等較差，經(jīng)專家咨詢，建議將立地指數(shù)調(diào)整為前三類立地指數(shù)的50%。國內(nèi)學(xué)者對于杉木的生長模型有諸多研究[23-24，27]，其中陳則生的模型得到學(xué)者廣泛認(rèn)可[18]。在此，采用該模型對杉木不同生長年份蓄積量進(jìn)行測算。該模型為：

M=b1SIb2[1-exp(-kt)]c

(1)

式中：M為杉木蓄積量，SI為立地指數(shù)，t為林分年齡。b1=4.535 47，b2=1.609 31，c=3.720 004，k=0.096 004。

2.2 林業(yè)碳匯測算方法

碳匯計(jì)量方法主要有基于樣地勘測的生物量法、蓄積量法，基于微氣象學(xué)的渦旋相關(guān)法和箱式法等[27-30]。其中，蓄積量法是根據(jù)林木的總蓄積量求出生物量，再利用生物量與碳含量之間的轉(zhuǎn)換系數(shù)求出森林碳含量的方法。該方法較全面地包含了整個(gè)森林系統(tǒng)中林木、林下植被和林地三部分的碳含量，且操作簡便、成本低、實(shí)用性強(qiáng)，故適合宏觀評估[31-33]。本文以2018年初作為基期，基于當(dāng)前碳市場價(jià)格，以20年為項(xiàng)目期，假定杉木林20年后一次性采伐，運(yùn)用蓄積量法進(jìn)行碳匯的測算。根據(jù)杉木生長模型得到的杉木蓄積量來測算林地全部固碳量，再由此測算碳匯年增長量。模型為：

CF=樹木生物量固碳量+林下植物固碳量+林地固碳量

=VF×δ×ρ+α×(VF×δ×ρ×γ)+β×(VF×δ×ρ×γ)

(2)

式中：CF為杉木林碳匯量；VF為杉木林蓄積量；δ為杉木林蓄積量換算成生物量蓄積的系數(shù)，IPCC默認(rèn)值為1.90；ρ為將杉木林生物量蓄積轉(zhuǎn)換成生物干重的系數(shù)，即容積密度，IPCC默認(rèn)值為0.50；γ為將生物干重轉(zhuǎn)換成固碳量的系數(shù)，即含碳率，IPCC默認(rèn)值為0.50；α為林下植物固碳量換算系數(shù)，即根據(jù)林木生物量計(jì)算林下植物(含凋落物)固碳量，取0.195；β為林地固碳量換算系數(shù)，即根據(jù)森林生物量計(jì)算林地固碳量，取1.244。

2.3 經(jīng)濟(jì)效益評估方法

考慮到經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境變動(dòng)的影響，出版于2006年的《建設(shè)項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法與參數(shù)》中規(guī)定的營造林行業(yè)基準(zhǔn)收益率難以吻合實(shí)際情況。經(jīng)咨詢專家并綜合考慮后，決定采用4.90%的央行銀行長期貸款利率替代營造林行業(yè)基準(zhǔn)收益率[34](以下簡稱基準(zhǔn)利率)來評估造林增匯效益。浙江省所有造林地一次性申報(bào)CCER項(xiàng)目所產(chǎn)生的成本包括：第0年的基線測量費(fèi)用60萬元，以及此后每5年產(chǎn)生20萬元的計(jì)量監(jiān)測成本[19]。本文以2018年初為項(xiàng)目基期，假設(shè)每5年進(jìn)行碳匯監(jiān)測并將其銷售，并在2038年末對所有杉木林進(jìn)行主伐，利用收集到的碳匯價(jià)格、木材價(jià)格、造林成本、采運(yùn)成本、CCER項(xiàng)目基線測量及計(jì)量監(jiān)測成本等數(shù)據(jù)，通過計(jì)算其凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率來評價(jià)項(xiàng)目的可行性；其次，對碳匯價(jià)格和利率變動(dòng)對造林增匯項(xiàng)目效益的可能影響進(jìn)行單因素敏感性分析，來評價(jià)敏感性因素對造林增匯項(xiàng)目可行性的影響；最后利用盈虧平衡分析法進(jìn)一步考察項(xiàng)目對市場需求變化的承受能力。

3 結(jié)果與分析

3.1 浙江省造林增匯潛力

3.1.1 杉木造林蓄積量 根據(jù)公式(1)對各類造林地20 a末時(shí)杉木林的蓄積量進(jìn)行計(jì)算(表1)。由表1可知，20年末杉木林總蓄積量為4 754.98萬立方米，其中規(guī)劃造林地杉木林的蓄積量最多，為2 907.21萬立方米，占總蓄積量的61.14%。

表1 各類造林地20 a末杉木蓄積量

3.1.2 杉木造林增匯潛力 運(yùn)用公式(2)的蓄積量法模型，可得出杉木林20年間產(chǎn)生的碳匯累積量以及各年碳匯增量(表2)。由表2可知，以2018年初為項(xiàng)目基期，到2038年初為止，各類造林地所能產(chǎn)生的最大造林增匯潛力為5 508.76萬噸碳匯量。而碳匯年增長量呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢，第1年至第14年的增長速度加快，第15年開始逐年減慢；第13年至第15年間是碳儲量增長最快的年份，年增長量均超過400萬噸，并于第14年達(dá)到峰值406.69萬噸。

表2 浙江省杉木造林增匯潛力

3.2 浙江省造林增匯效益評估

項(xiàng)目造林增匯效益及其可行性，通過凈現(xiàn)值和內(nèi)部收益率方法進(jìn)行評估。

3.2.1 凈現(xiàn)值大于零，項(xiàng)目可行 利用中國七大碳交易試點(diǎn)2018年加權(quán)平均碳匯價(jià)格26.34元/噸作為碳市場價(jià)格，和表2中碳匯增長量數(shù)據(jù)，可求得未來20年的碳匯收入。假設(shè)在第20年末將所有杉木林一次性主伐銷售，可得木材銷售收入。利用碳匯造林項(xiàng)目產(chǎn)生的基線測量費(fèi)用、計(jì)量監(jiān)測費(fèi)用以及裸地造林相關(guān)成本，得出歷年現(xiàn)金流出量。再利用4.90%的基準(zhǔn)利率，測算出造林增匯項(xiàng)目的凈現(xiàn)值為：

因此，該項(xiàng)目以20年為周期，在4.90%的基準(zhǔn)利率情況下，凈現(xiàn)值為559 068.77萬元，遠(yuǎn)大于0，表明該項(xiàng)目可行。

3.2.2 內(nèi)部收益率遠(yuǎn)大于基準(zhǔn)收益率，項(xiàng)目效益顯著 根據(jù)造林增匯項(xiàng)目的現(xiàn)金流量表，測算項(xiàng)目的內(nèi)部收益率為：IRR=11.25%，即內(nèi)部收益率高于基準(zhǔn)利率4.90%，具有顯著效益。

3.3 單因素敏感性分析

在市場起決定性作用的當(dāng)今中國，碳匯價(jià)格、利率等因素均會(huì)因市場而產(chǎn)生變化，碳匯價(jià)格、利率的波動(dòng)將會(huì)直接影響林業(yè)碳匯的收益，而其對凈現(xiàn)值的具體影響范圍值得探究。因此，就碳匯價(jià)格26.34元·t-1、基準(zhǔn)利率4.90%進(jìn)行單因素敏感性分析，進(jìn)而判斷項(xiàng)目的財(cái)務(wù)可行性(表3)。

3.3.1 碳匯價(jià)格變動(dòng)的敏感性分析 由表3可知，造林增匯項(xiàng)目的凈現(xiàn)值隨著碳匯價(jià)格的變動(dòng)而變動(dòng)。當(dāng)碳匯價(jià)格從每噸21.07元上升至31.61元時(shí)，凈現(xiàn)值將從每噸416 611.46萬元上升至701 526.08萬元，均大于零。可見，碳匯價(jià)格變動(dòng)對造林增匯項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益有較大影響，但項(xiàng)目依然可行。2020年，碳信用在可再生能源相關(guān)投資品種中表現(xiàn)良好，摩根斯坦利預(yù)計(jì)其價(jià)格到2025年還將翻番。我國力爭于2030年前達(dá)到CO2排放峰值，于2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，碳匯市場需求將日益上升，預(yù)計(jì)碳匯價(jià)格將呈現(xiàn)走高趨勢[35]。

表3 敏感性分析

3.3.2 利率變動(dòng)的敏感性分析 由表3可知，當(dāng)基準(zhǔn)利率從3.92%上升至5.88%時(shí)，凈現(xiàn)值將從727 256.20萬元下降到420 958.81萬元，由此可見，利率變動(dòng)對造林增匯項(xiàng)目的效益影響超過碳匯價(jià)格變動(dòng)的影響，但項(xiàng)目依然可行。從我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢看，基準(zhǔn)利率將穩(wěn)字當(dāng)頭，將繼續(xù)保持對經(jīng)濟(jì)恢復(fù)必要的支持力度。央行根據(jù)疫情防控和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的階段性特征，將靈活把握貨幣政策的力度、節(jié)奏和重點(diǎn)，以適度貨幣增長支持經(jīng)濟(jì)持續(xù)恢復(fù)和高質(zhì)量發(fā)展[36]。

基于我國碳匯需求現(xiàn)狀及社會(huì)發(fā)展形勢，碳匯價(jià)格呈上升趨勢，而基準(zhǔn)利率存在下降機(jī)遇。兩個(gè)單因素共同作用，將使項(xiàng)目可行性進(jìn)一步提升。

3.4 盈虧平衡面積

盈虧平衡面積是指項(xiàng)目造林面積多大時(shí)能實(shí)現(xiàn)盈虧平衡，即用單位面積凈收入回收計(jì)量監(jiān)測費(fèi)用，分析在多大面積時(shí)能回收所有計(jì)量監(jiān)測費(fèi)用。通常采用盈虧平衡分析法來測算盈虧平衡點(diǎn)(Break even point，簡稱BEP)。單位面積現(xiàn)金流入為歷年碳匯銷售收入和木材銷售收入的現(xiàn)值之和，單位面積現(xiàn)金流出為造林成本、補(bǔ)植成本和管護(hù)成本的現(xiàn)值之和，通過歷年收入和成本的貼現(xiàn)，可得單位面積凈收入為23 875.79元·hm-2，而計(jì)量監(jiān)測費(fèi)用的現(xiàn)值為1 063 093.11元(表4)。盈虧平衡點(diǎn)為：

表4 盈虧平衡點(diǎn)計(jì)算表

BEP=1 063 093.11 /23 875.7872 =44.53 hm2

因此，在現(xiàn)有條件下，杉木碳匯造林的盈虧平衡點(diǎn)為44.53 hm2，而浙江省林地以農(nóng)戶經(jīng)營為主，根據(jù)浙江省現(xiàn)有集體林面積和《浙江省第三次農(nóng)業(yè)普查主要數(shù)據(jù)公報(bào)》中營林農(nóng)戶數(shù)量計(jì)算可得，絕大多數(shù)農(nóng)戶的宜林地面積不足1 hm2，無法達(dá)到盈虧平衡點(diǎn)，且其單獨(dú)進(jìn)行計(jì)量監(jiān)測成本較高。如何有效組織農(nóng)戶聯(lián)合造林，以實(shí)現(xiàn)規(guī)模經(jīng)營成為必須解決的現(xiàn)實(shí)問題。

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

4.1.1 浙江省造林增匯潛力巨大 采用杉木生長模型和蓄積量法所測算的浙江省造林增匯潛力結(jié)果表明，若碳匯計(jì)入期為20 a，立地指數(shù)SI設(shè)定為15時(shí)，測算得造林增匯潛力為5 508.76萬噸碳匯量，每公頃造林增匯潛力達(dá)213.35 t，造林增匯潛力極大。

4.1.2 項(xiàng)目財(cái)務(wù)可行 在4.90%的基準(zhǔn)利率條件下，凈現(xiàn)值為559 068.77萬元，內(nèi)部收益率為11.25%?？梢?，集全省宜林地營造杉木碳匯林是可行之選。對碳匯價(jià)格和基準(zhǔn)利率這兩個(gè)主要敏感因素的單因素敏感性分析表明，碳匯價(jià)格在21.07～31.61元內(nèi)變動(dòng)、基準(zhǔn)利率在3.90%～5.90%內(nèi)變動(dòng)，項(xiàng)目均經(jīng)濟(jì)可行，說明項(xiàng)目的可行性較高。

4.1.3 規(guī)模經(jīng)營勢在必行 在現(xiàn)有條件下，杉木碳匯造林的盈虧平衡面積為44.53 hm2。而單個(gè)的小規(guī)模林業(yè)經(jīng)營者所持有的宜林地面積達(dá)不到造林增匯項(xiàng)目的盈虧平衡點(diǎn)，說明有效聯(lián)合農(nóng)戶經(jīng)營的重要性。

4.2 建議

第一，推動(dòng)聯(lián)合CCER認(rèn)證營造碳匯林。浙江省林業(yè)經(jīng)營以小規(guī)模林業(yè)經(jīng)營主體為主，要使其達(dá)到申報(bào)CCER造林增匯項(xiàng)目所需的成本和技術(shù)要求，政府等有關(guān)部門需要允許并鼓勵(lì)林業(yè)經(jīng)營者合作申報(bào)，將規(guī)模小、數(shù)量多的造林增匯項(xiàng)目整體打包，聯(lián)合進(jìn)行CCER認(rèn)證來營造碳匯林。

第二，降低林業(yè)經(jīng)營者的計(jì)量檢測費(fèi)用與聯(lián)合成本。政府等有關(guān)部門可通過資金扶持、拓寬投資渠道、鼓勵(lì)企業(yè)捐資等措施有效降低林業(yè)經(jīng)營計(jì)量檢測費(fèi)用，從而使盈虧平衡面積下降。在認(rèn)證過程中給予基金扶持或?yàn)榻?jīng)營主體聯(lián)合創(chuàng)造條件以降低林業(yè)經(jīng)營者聯(lián)合成本，減少聯(lián)合費(fèi)用。通過降低檢測成本和認(rèn)證成本提高農(nóng)戶聯(lián)合欲望。

第三，有效借助外部力量。林產(chǎn)品作為準(zhǔn)公共物品，具有正外部性。需將外部費(fèi)用引入價(jià)格之中，使得社會(huì)費(fèi)用與個(gè)人費(fèi)用更為接近。政府等有關(guān)部門需要引導(dǎo)企業(yè)等社會(huì)主體積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任，以社會(huì)道德約束、慈善行為、形成產(chǎn)業(yè)鏈及簽訂協(xié)議等形式提升林業(yè)經(jīng)營者聯(lián)合經(jīng)營積極性。在此基礎(chǔ)上實(shí)行管制手段與經(jīng)濟(jì)手段聯(lián)合，實(shí)現(xiàn)林業(yè)正外部性補(bǔ)償。