關于加速發展我國林業生物質能源的思考

杜 玲，陳建成

（北京林業大學經濟管理學院，北京 100083）

關于加速發展我國林業生物質能源的思考

杜 玲，陳建成

（北京林業大學經濟管理學院，北京 100083）

發展生物質能源已成為解決全球能源危機的理想途徑之一。林業生物質能源作為生物質能源的重要組成部分，正面臨著歷史的發展機遇。本文根據我國國情和資源稟賦的現實條件，闡述了開發和利用林業生物質能源的戰略意義，分析了林業生物質能源的發展潛力和存在的制約因素，并對我國林業生物質能源的加速發展提出了思考對策。

林業生物質能源；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

人類進入21世紀面臨的三大突出問題是資源、環境和人口問題，工業化和烴經濟（煤、石油、天然氣等化石能源的經濟）為人類社會創造了空前的物質文明，也帶來了對環境的污染和資源的漸趨枯竭，研究、開發、利用各種可再生資源，即實現可持續發展是人類應對能源和生態雙重危機的必由之路。可再生能源中生物質能成為發展的重點之一，作為能源的生物質主要是指農、林業產物及其他行業的一些廢棄物，如各種農作物的秸稈、糖類作物、淀粉作物和油料作物，林產及木材加工廢棄物，城市和工業的有機廢棄物，以及動物糞便等。因此農業和林業將是發展生物質能源的基礎產業，為生物質能源發展提供物質保障。

近年來，隨著美國等國生物質能源產業的迅猛發展，造成玉米等糧食作物國際市場價格的上漲，國際貿易出口量下降，同時出現“與糧爭地”現象，對糧食生產造成一定影響。由于國內外農產品市場價格的聯動作用，已波及到我國，也加劇了我國糧食與相關產品的市場價格波動，如國內飼料價格的走高，玉米與大豆爭地矛盾顯現。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構的合理化。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，國家試點批準建設的4個燃料乙醇生產企業，目前其原料已向新糧過度。為此，國家發改委聯合財政部于2006年12月發布了《關于加強生物燃料乙醇項目建設管理，促進產業健康發展的通知》，停止審批以糧食為原料的生物質燃料項目。國際上也出現了呼吁更為理性地評判生物質能源的倡議，建議各國全面審核生物燃料等生物質能源的利弊，重新定位對生物質能源的期待值。2006年6月，世界觀察機構與德國的技術合作機構和可再生資源組織聯合發布了全球生物燃料的社會及環境影響首份報告——《生物燃料用于運輸：全球潛能及21世紀可持續農業與能源的密切關系》。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，也告誡各國應避免大規模使用生物燃料帶來的使農業及生態遭受重大影響的風險。

這不得不引起我們的深思，作為發展中的人口大國，生物質能源的發展路徑應如何選擇？發展生物質能源應堅持哪些原則？

盡管我國面臨嚴峻的能源安全形勢，但是糧食安全更是永遠不能忽視。在推動林業和農業的功能拓展、資源利用方式轉變、發展生物質能時要嚴格堅持不得占用耕地、不得消耗糧食、不得破壞生態環境的原則，生物質能源的原料從長遠看應來自非糧食原料，其中包括農業廢棄物、城市垃圾和林業廢料以及多種纖維質的速生能源作物。為此，在中國人多地少國情下，林業生物質能源將面臨著重要的歷史發展機遇。

1 開發和利用林業生物質能源的戰略意義

大力開發和利用林業生物質能源，對于保障能源安全、改善生態環境、推動林業發展、促進農村經濟發展，都具有十分重要的意義。

1.1 林業生物質能的含義

林業生物質是指以木本、草木植物為主的生物質，主要包括林木（含薪炭林、灌木林、經濟林、撫育間伐材等）、林業“三剩物”（森林采伐剩余物、伐區造材剩余物和木材加工剩余物）、林副產品及廢棄物等。林業生物質能是指林業生物質本身所固定和貯藏的化學能，這種化學能由太陽能轉化而形成。林業生物質能通常采用直接燃燒、熱化學轉換、生物轉換、液化等技術加以利用，并重點發展氣化發電、供熱、燃料乙醇、生物柴油等［1］。

1.2 發展林業生物質能源的意義

（1）發展林業生物質能源能緩解能源供需矛盾。我國是礦物質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年為石油凈進口國后，2006年的3.2億噸石油消費中有1.8億噸是進口的，預計到2020年需要凈進口石油215～217億噸，對外依存度將達到56%～60%［2］。能源安全問題已成為我國政治、經濟、外交中的一個重要問題。因此，大力發展包括林業生物質能在內的可再生能源是今后能源發展的主要方向，也是解決能源問題和保障能源安全的迫切需要。

（2）發展林業生物質能源有利于降低碳排放，改善生態環境。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，對生態環境造成重大危害，而生物質能其含硫和含氮量較低，燃燒后產生的SO2、NOx和灰塵排放量比化石燃料要小得多，能減少“溫室效應”，是一種可再生能源中理想的清潔低碳燃料。發展林業生物質能源，增加森林資源，不僅可以提供豐富的清潔能源，減少環境污染，同時還可以構建具有多種功能的森林生態系統，達到環境友好的目標。

（3）大力發展林業生物質能源可加速造林綠化進程，提高森林質量。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、油田的復墾地等），這些不適宜農業生產的土地，經過開發和改良，培育具有較好外部經濟性的能源林，增強這些地區造林綠化的源動力，可以促進植被恢復，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“三剩”物和森林撫育間伐物發展林業生物質能源，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量［3］。

（4）發展林業生物質能源可有效增加林農收入，促進農村經濟的發展。我國發展林業生物質能源的優勢地區是在山區、林區、沙區，大力發展林業生物質能源，提高生物質資源的加工利用水平，既能調整農村產業結構，又增加林農的收入。在我國637個森林資源豐富縣中，就有191個是貧困縣。目前，促進林業生物質能資源培植、收集與運輸、儲存、加工利用的發展，可增加林農的收入，又能為貧困地區人們提供價廉、清潔的能源，對解決“三農”問題將起到十分重要的作用。

2 林業生物質能源的發展現狀

我國在發展林業生物質能源方面起步較晚，但對其開發非常重視，2004年科技部啟動了“十五”國家科技攻關計劃“生物燃料油技術開發”項目；2005年國家專項“農林生物質工程”開始啟動；2006年1月1日我國《可再生能源法》頒布實施，隨后國家發改委編制了《可再生能源中長期發展規劃》，國家林業局也將發展林木生物質能源列入“十一五”林業發展規劃。2006年11月國家林業局會同財政部、發改委、農業部、稅務總局聯合下發了《關于發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，支持地方發展包括林木生物質能源在內的生物能源與生物化工產業。目前來看林業生物質能源發展已涌現出一大批優秀科研成果和應用范例。產品主要涉及生物柴油、林木生物質顆粒燃料和氣化發電。

2.1 生物柴油

我國木本燃料油轉化生物柴油技術已具備良好基礎，選育出多種含油量高、適應性強的木本燃料油植物新品種，并進行了一定面積的示范推廣，取得產業化開發的成果。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展公司都已開發出擁有自主知識產權的技術，相繼建成了年產量超過萬噸的生產廠。2007年2月，國家林業局和中國石油天然氣股份有限公司簽署協議，在林木生物質能源資源培育、開發等方面進行全面合作，在云南、四川等省啟動第一批60多萬畝生物質能源林基地建設，可實現約6萬噸生物柴油原料供應能力。根據國家林業局的規劃，“十一五”期間，我國將通過培育生物質能源林滿足600萬噸生物柴油的供應和裝機容量1500萬千瓦機組發電所需原料。

2.2 林木生物質顆粒燃料和氣化發電

我國在林業生物質固體成型燃料和氣化發電技術上已日趨成熟,并已有了產業化示范。國家電網公司下屬企業國能生物發電有限公司從2005年開始，陸續在山東善縣、黑龍江慶安、湖北紅安等地投資建設以林木生物質為主要燃料的發電廠。北京國林山川生物能源有限公司在內蒙通遼市奈曼旗正在建設一座裝機容量5萬KW的以灌木林資源為主要原料的林業生物質熱電廠。國內一些大型能源開發企業正通過投資原料基地建設、設備研發和建設熱電聯產發電廠等形式參與其中。另外，清華大學、北京林業大學等，簡化和改進了現有的熱壓縮顆粒成型技術和設備，為林木生物質固體燃料加工應用提供了很好的發展前景。

3 林業生物質能源發展面臨的制約因素

影響我國林業生物質能源發展的制約因素主要來自原料資源供給方面、資金投入方面、技術研發方面。

3.1 原料資源供給方面

根據國家林業局的資料，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、適應性強、可用作建立規模化生物質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，大科的續隨子、麻瘋樹，山茱萸科的光皮樹等，這都為中國發展林業生物質能源產業奠定了基礎，但制約的因素從長遠來看是能源林木的規模化種植問題，另外存在原料收集采集和運送問題。

3.2 技術方面

我國在木本燃料油轉化生物柴油技術、固體成型燃料和氣化發電技術上已開始產業化示范。但是在燃料乙醇開發方面，目前我國規模生產的生物乙醇主要是通過陳化糧、秸稈、甜高粱等農產品生產，林木生物質燃料醇類加工生產技術和工藝還需進一步研發，主要瓶頸是纖維素原料預處理以及降解纖維素酶等生產成本過高，缺乏經濟可行的發酵技術。在林木生物質燃料氣體開發方面，通過高溫熱解技術將林木生物質轉化為一氧化碳為主的可燃氣體，用于居民生活和發電燃料，但目前由于生物質熱解氣體的焦油問題還難以處理，致使此項技術還難以實際應用。此外速生能源林培育研發進展也較慢。

3.3 資金投入方面

可再生能源產業大多具有規模小、資源分布分散的特點，存在成本高的“不經濟”問題。目前除了小水電外，中國可再生能源發電成本遠高于常規能源發電成本。據有關測算小水電發電成本約為煤電的1.2倍，生物質發電成本為煤電的1.7倍，風力發電為煤電的1.7倍。作為具有環境效益的弱勢產業，由于缺乏完整、有效的激勵機制和政策體系扶持來促進社會資金更多地投向林木生物質能源產業，致使用于技術研發和產業化推廣的資金投入不足。

4 我國林業生物質能源發展有關建議

4.1 做好中長期發展規劃，處理好與林業其他領域發展的協調問題

考慮到以玉米等糧食作物為原料生產燃料乙醇的弊端，基于可持續發展，現在各國正積極研發第二代生物質燃料。第二代生物燃料是以植物油和動物脂肪、木質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纖維素發酵生產乙醇的技術研發，歐盟國家和美國的中長期生物質能源發展路線圖中均將木質纖維素生產燃料乙醇作為2010年后生物質燃料產業化的主要目標。

對于我國林業生物質能源發展來說，首先要做好中長期發展規劃，要嚴格堅持不得占用耕地、不得消耗糧食、不得破壞生態環境的原則，引入森林可持續經營理念，利用宜林荒山荒地、邊際性土地，加快能源林基地的建設，如西北各省區和山東等地進行灌木林種植，南方地區人工速生林、油料能源林等種植，為原料供應提供保障；同時，對林木生物質原料消耗的企業做好布局，引導農民與當地林業生物質能源企業的結合，實現生態效益、經濟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生物質能源，提高木材綜合利用率；以工業廢棄物（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）為原料生產生物質燃料，實現林業相關產業的清潔生產和循環利用。從長遠來看，林業生物質能源的發展可推動與林業相關產業的良性互動和協調發展。

4.2 加強科技研發與技術創新，突破制約林業生物質能源發展的技術瓶頸。

林業生物質能資源培育與開發是一項技術密集型的高技術產業。早期的生物質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的研發和應用示范，也取得一定突破，但其他技術包括生物乙醇、生物柴油、快速熱解液化、直接燃燒的工業技術和速生能源林培育等研發和應用示范進展較慢，產品的技術含量低，今后林業生物質能源發展的重點是利用先進的生物技術選育高抗、速生、高產的能源林新品種；建立能源林示范基地，研究栽培工藝和生產開發技術；加快開展木質纖維素生物質能源轉化技術的研究和應用。為此需要培養和建立一支穩定的創新研發團隊，圍繞林業生物質能源產業的需求，進行共性技術和關鍵技術研究、集成和示范，為產業發展提供全面系統的技術支撐。

同時要積極推動林業生物質能源開發利用的國際合作與交流，引進國際先進技術和資金，促進相關技術的引進消化吸收與再創新［6］。

4.3 加大政府政策的支持力度，為林業生物能源產業提供良好的發展環境。

國外的經驗表明，政府支持是可再生能源市場發育初期的原始動力。美國能源部撥專項資金用于生物質能源技術研發和產業化推廣，同時吸引工業協會、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，促進了生物柴油產業的快速發展。

目前我國政府出臺了 《關于發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》，但有關林業生物質能源發展的行業配套政策尚未出臺，應盡快完善有利于林業生物質能源發展的政策；應該在投資、價格和稅收等方面支持一批新能源骨干企業；國家要給予必要的專項資金用于林業生物質能源的技術研發，扶持能源林木的定向培育，鼓勵企業和民營資本進入林業生物質能源領域。

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

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

［3］ 錢能志.我國林業生物質能源資源現狀與潛力［J］.化學工業,2007，（7）:1-5.

［4］ 呂文，王春峰，王國勝等.中國林木生物質能源發展潛力研究（1）［J］.中國能源，2005，27（1）:21-26.

［5］韓久同，費世民，徐嘉等.國外生物質能源產業化發展經驗概述［J］.四川林業科技，2007，（6）：28.

［6］江澤慧.加快發展林業生物質能源推動經濟社會可持續發展［EB/OL］.（2006-10-20）.中國林業生物質能源網.http://www.fbioenergy.gov.cn.

（責任編輯 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：環境經濟學。