生物質發電起步階段企業和政府的成本—收益分析

劉欣然

（中國海洋大學經濟學院，山東 青島 266071）

0 前言

我國的電力生產目前仍以火力發電為主，火力發電量占全部發電量的70%以上，每年消耗的煤量約占我國煤炭生產總量的一半。燃煤火力發電方式不僅大量消耗不可再生的煤炭資源，還會在燃燒過程中排放出大量的 CO2、SO2、NOx等有害氣體，對大氣環境造成嚴重污染。不可再生能源的日益緊張、能源多元化戰略的逐步推進以及全世界對環境污染問題的關注，使循環經濟受到了空前的關注［1］。和傳統的工業經濟即按照 “資源—產品—廢物”的流程進行生產的線性經濟不同，循環經濟要求以“減量化、再利用、再循環”為社會經濟活動的行為準則（簡稱3R原則），把經濟活動組織成一個“資源—產品—再生資源”的反饋式流程，合理和持久地利用所有物質,最大限度地減少經濟活動對生態環境的影響［2］。而生物質能源在循環經濟的形成和發展過程中占有極為重要的地位。生物質能源通常被認為是世界上最大的可再生能源資源，對中國的能源安全和環境安全具有重要意義，因而正在受到越來越多的關注。

1 生物質發電技術簡介

目前的發電方式主要有火力發電、核能發電、水力發電、地熱發電、風力發電等。傳統的火力發電需要的燃料主要是煤炭，生物質發電方式則是采用生物質燃料取代煤炭和石油等化石燃料來發電。

生物質能（biomass energy）是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，可轉化為常規的固態、液態和氣態燃料，取之不盡、用之不竭，是一種可再生能源，同時也是唯一一種可再生的碳源。生物質能直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，所以從廣義上來說生物質能是太陽能的一種。

由于碳污染量是決定于儲存和釋放周期的長短，而利用生物質燃料是將當年的太陽能當年循環，所以與能量儲存、釋放周期相當長的化石燃料相比，生物質燃料幾乎可以被認為是一種零污染的燃料（表1）。雖然生物質燃料燃燒時也要釋放CO2，但也有學者認為生物質燃料燃燒釋放的CO2量與植物當年進行光合作用吸收的CO2量相等，因此生物質燃料的碳排放量是零，可以認為生物質發電技術是一種綠色發電技術。

利用生物質燃料發電的技術方法包括直接燃燒發電和氣化發電兩大類。生物質氣化發電的方法是利用氣化爐、沼氣池等專門的裝置將生物質燃料氣化成甲烷等可燃氣體，再利用燃氣輪機等高效發電設備燃燒發電，但是由于設備投資大、技術要求高，所以我國目前的水平只是在工業試驗階段，或者用于小容量低效率的燃氣發電設備。相比較之下，生物質燃料直接燃燒（直燃）發電技術較成熟，成本較低，目前在我國發展也比較快。而在這種發電方式中，燃煤火力發電廠摻燒秸稈技術相對于其他生物質發電技術方法比較簡便，成本相對較低，因此以農業廢棄物——秸稈為主的生物質直燃發電技術將會有廣泛的應用前景。

表1 萬噸煤炭和萬噸生物質燃料污染物排放量對比 t

由于我國生物質發電尚處于起步階段，像任何一個產業的起步階段一樣，要實現生物質發電技術的廣泛應用并使企業獲得比燃煤發電更大的經濟效益，無論是對于電力企業還是政府相關部門來說，都有相當大的困難需要克服。

2 生物質發電起步階段電力企業的成本—收益分析

2.1 成本分析

與傳統的火力發電方式相比，生物質發電方式在燃料的采集、電廠設備的更新、融資等幾個方面需要承擔有別于燃煤發電的成本，具體地說，這些成本主要有以下幾個方面。

2.1.1 燃料成本

生物質發電廠的燃料不像燃煤發電廠使用的煤炭那樣有一個成熟的供應渠道，因而在燃料方面企業需要承擔一些額外的成本，如：（1）采集成本。以秸稈為主的農業廢棄物由于分布范圍廣、信息不夠通暢等原因，在采集方面需要一套較為完整地收集體系來保障，然而我國現在缺乏這樣一種體系，因而在采集方面存在著相當程度的信息不對稱，個別企業要想進行農業廢棄物的收集，為了了解其分布、可獲得資源量、質量和開發潛力等方面的信息，需要在調查、溝通和協調等方面付出相當大的成本。（2）運輸成本和貯藏成本。同樣因為農業廢棄物分布范圍廣泛的原因，從分散的原料產地到集中的加工處理點，運輸費用明顯高于煤炭的相應費用，再加上貯藏費用等也是一筆不小的開支。（3）加工、處理成本。例如秸稈在需要建設防火安全設施，在加工、堆放、裝卸過程中又不可避免地發生重量和發熱量的損耗［3］。這些成本的總和遠遠大于常規火力發電廠所用的煤碳成本。

2.1.2 生物質發電廠的建設和改造費用

由于使用的燃燒技術不同，常規火力發電廠要使用生物質燃料，必須對相關設備進行改造，或者直接投資建設新的發電廠。這種建設和改造費用可達6 000～10 000元/千瓦，是常規火電單位千瓦造價的2倍以上，遠遠高于常規的火力發電廠。

2.1.3 融資成本

融資成本是指資本的價格。目前生物質發電行業缺乏行之有效的投融資機制。由于生物質發電一次資本投入高，燃料、經營管理、技術開發等方面成本昂貴，所以技術的研發和應用往往不能在短期內給企業帶來經濟上的利益。而由于相關市場還不成熟，生物質能源的發展往往被金融機構視為高風險的貸款項目，大集團和規模投資商不愿意投資，而小企業又無力承擔這樣的費用。如果缺乏行之有效的投融資機制給以支持,完全市場化運作，僅僅依靠企業自身的力量去解決，成本是很高的。

2.1.4 信息不完全造成的原料供應風險損失

由于秸稈等農業廢棄物分布的廣泛性和相關收集體系的缺失，生物質發電廠在原材料的收購方面顯得十分被動。因此這些企業不僅要付出比常規電廠更大的成本，也要因此而承擔因調查不足導致的原料供應短缺帶來的風險損失。

2.1.5 機會成本

機會成本也就是電力企業把同樣的資金、精力花費在其他發電方式（這里主要是指傳統的燃煤發電方式）上所能獲得的最大收益。

2.2 收益分析

與燃煤火力發電方式相比，采用生物質燃料發電，企業可以獲得有別于燃煤方式的一系列好處。

2.2.1 承擔較小的環境污染責任

燃煤火力發電廠將發電過程中產生的大量有害氣體排放到空氣中，對大氣環境和人的身體健康都會造成很大的傷害，然而由于市場在外部性和公共資源方面固有的缺陷，這些污染企業根本不需要為此承擔相應的損失。這就需要政府政策的適當干預。然而目前我國尚未對這些污染發電企業收取正式的環境保護稅，只是象征性地收取一部分環境污染費。這種政策使得這些企業為此承擔的費用根本不足以補償對環境造成的危害。這就進一步增強了傳統發電廠對生物質發電廠的成本優勢。也就是說，在現有的政策體系下，實行綠色技術在環境保護方面的意義并沒有真正從經濟利益上體現出來。

2.2.2 脫硫、脫氮成本的降低

綠色發電技術的實施可以減少燃料燃燒過程中的有害物質SO2、NOx等氣體的排放，這就大大減少了排放廢氣時脫硫、脫氮技術的研發和應用成本，從而使企業獲得更大的收益。然而由于我國的生物發電企業剛剛處于起步階段，生產規模有限，所以這項收益并不可觀。

2.2.3 來自CDM的收入

利用秸稈發電可以減少二氧化碳排放量，不僅改善了環境，還能為大規模實行綠色發電技術的企業帶來一筆可觀的收入，這是因為發達國家為兌現其在《京都議定書》中的承諾，在2008年至2012年間每年將通過CDM （CLEAN DEVELOPMENT MECHANISM）項目購買2億至4億噸二氧化碳當量的溫室氣體指標［4］。同樣由于生產規模過小的原因，生物質發電企業在這方面的收益其實也并不可觀。

2.2.4 煤炭價格上漲與生物質燃料的差價收益

隨著化石燃料價格的持續上漲，生物質燃料的價格相對下降。然而，由于我國擁有世界上最多的燃煤火力發電廠，近年來煤炭價格上漲的幅度還遠遠低于進行綠色技術改造的成本；從另一方面來看，某些地區雖然秸稈燃料成本較低廉，但由于當地的標桿電價太低，導致原料煤與電價之比遠遠小于秸稈價格與電價之比。所謂標桿價格，從市場營銷戰略的角度來看，是指在同行業占有重要地位的大型企業對主導型產品和服務確定或調整的價格水平。在完善的價格機制下，標桿價格應完全由市場供求自發的決定，而我國電力市場不合理的價格機制，在某種程度上減少了綠色發電企業由于煤炭價格上漲所獲得的收益。

2.2.5 可獲得政府提供的專項資金和重點關注

事實上，雖然2006年財政部就建立了可再生能源發展專項資金,但是沒有具體的操作辦法,相關企業難以真正獲得資金的支持［5］。有些經濟性很好的生物質發電技術如燃煤電廠混燒生物質燃料的技術一直也得不到政府政策的支持。

2.3 發電企業的成本-收益比較

由上面的分析可以看出，目前我國的生物質發電企業不但要支付燃煤電廠不需要承擔的各項成本，而且根據成本-收益分析的原則，對無法確定收益的結果應該打折，因而從收益方面看與燃煤發電技術相比也沒有太大的優勢，這就使得生物質發電企業的總收益小于總成本，因而雖然實施綠色發電技術在能源、環境、經濟和社會等各個方面都具有重要意義，并且前景廣闊，但在現階段，要實現綠色發電技術的廣泛應用，僅僅依靠市場的力量和現階段政府的相關支持政策是解決不了的，更何況目前有關可再生能源的優惠政策還有很多并沒有惠及秸稈發電的應用，因此政府盡快完善相關的支持政策，加大支持力度才是解決秸稈發電起步艱難問題的關鍵。

3 政府完善和執行相關支持政策的成本—收益分析

3.1 成本分析

3.1.1 社會調查和資料分析支出

政府在制定新的政策或修改現有的政策之前要對全國各個地區在應用綠色技術進行發電的條件、環境、成本、障礙和優勢等各個方面進行全面的調查和分析，并把這些不同地區的不同特色綜合起來考慮，統籌規劃，因地制宜，在社會調查和資料分析方面需要花費一定的成本［6］。

3.1.2 補貼支出。

政府花費在對生物質發電技術的研發、應用、推廣和對實行生物質發電的企業給予各項補貼的支出。

3.1.3 對企業減免一定稅費造成的稅收收入的減少

要完善支持生物質發電的政策，不僅需要對這些企業免除或減少環境污染等方面的費用，還應該制定一個包括增值稅、房產稅、土地使用稅等各方面的稅收在內的更為完整的稅收優惠和減免政策體系。

3.1.4 對污染企業實行更高的稅收標準造成的產值下降

由于我國目前的發電技術中與控制污染物排放量有關的技術水平遠遠低于發達國家，因此在制定政策時如果對排污量很大的燃煤火力發電制定正式的二氧化碳稅、二氧化硫稅等環境保護稅，會在一定程度上限制這些企業的發電量，從而對GDP的增加產生不利影響。

3.1.5 各部門之間的協調成本

對于某些部門來說，他們關注的只是自身的利益，也只愿意為推廣對自己有利的技術而行動。不同的利益集團追求各自的利益，推廣對各自有利的技術［7］，這就造成了相互之間配合不協調、信息不通暢甚至資源浪費的情況。

3.1.6 機會成本

政府在制定了某項政策時所放棄的其他可供選擇的政策所能帶來的最大收益。

3.2 收益分析

從能源方面來看，推行生物質發電能在很大程度上緩解我國目前能源供應緊張的狀況，從而促進經濟的發展，增加政府的收入。以山東省為例，山東省每年農作物秸稈的產量相當于3000萬噸標準煤，加上各種其他生物質燃料，差不多相當于每年發電燃煤量的一半，是一個相當可觀的替代燃料來源。

花費在傳統能源煤炭開發方面的投入可有所減少。

有利于我國的能源安全。能源安全是指為保障對一國經濟社會發展和國防至關重要的能源的可靠而合理的供應，主要取決于經濟對能源的依賴程度，能源價格，國際能源市場、戰略儲備、備用產能、替代能源、能源效率、技術力量等因素。

以秸稈等農業廢棄物為主要燃料的發電廠排放的有害物質大大少于燃煤電廠，因而環境恢復成本可以大大減少。

減少了農業廢棄物的處理成本。在我國農村，每年秋收季節農村都要產生大量的農業廢棄物秸稈，做為飼料和燃料，秸稈在農村的利用價值越來越小，還田也需要一定的成本，因而焚燒秸稈便成了最省錢的處理辦法。而焚燒秸稈又給空氣、交通安全等方面造成不利影響，甚至直接關系到一部分農村居民的健康和安全。政府每年都要在控制秸稈焚燒方面花費很大的成本。

對解決“三農”問題具有重要的作用。建設一個2.5萬千瓦的秸稈發電廠，每年需要消耗秸稈20萬噸，按每噸秸稈收購價200元計算，可為當地農民增加約4000萬元收入，惠及的農戶數量將近5萬戶，是發展農村經濟，增加農民收入的重要舉措［8］。

對環保部門投入的減少。

生物質發電相關產業帶來的效益。例如秸稈加工、儲存和銷售，秸稈氣化和機械加工設備制造等一系列新產業的興起和發展會在吸收就業和帶動地區經濟發展方面起到十分重要的作用。

由環境質量改善所帶來的一系列好處。如人民健康的改善、醫療支出的減少以及吸引投資能力的增強等等。

由于農民收入增加、新興產業發展和發電企業實現規模經濟后利潤的增加所帶來政府稅收的增加。

3.3 政府的成本-收益比較

由以上分析可以看出，政府在完善和執行綠色發電技術支持政策的過程中需要承受的成本是比較容易估算的，數目也比較龐大；相對于成本來說，收益的經濟性評估則比較不確定，因而對政府來說并沒有足夠的吸引力。但是從長遠來看，這十個方面的收益必將給政府帶來實實在在的好處。政府制定政策的一個重要目的就是使該政策帶來的社會潛在收益必須超過潛在成本，而生物質發電技術的潛在收益是不言而喻的，隨著生物質發電技術的發展和規模的擴大，其社會成本和企業成本也將大大下降。因此，加大政府政策的支持力度是生物質發電技術發展的根本途徑。

4 結論

在生物質發電產業的起步階段，由于市場在外部性和公共資源方面固有的缺陷，以及我國目前的污染治理力度有限，因此生物質發電企業的成本/收益比遠遠高于燃煤發電企業，而收益的增加主要決定于政府政策的支持力度。政府在綠色發電的起步階段，成本的可計算性和收益的不確定性往往導致對綠色發電技術支持力度不夠和制定政策的相對落后。因此，政府在制定政策時有必要把目光放得更長遠些，應著重考慮潛在收益和長遠收益，盡快完善和實施支持綠色發電技術的相關政策，使生物質發電這一惠及全民的技術更順利地克服起步時期的種種困難，實現規模經濟，盡快步入良性循環的軌道，成為我國循環經濟社會的重要組成部分。

［1］張錦華，吳方衛.資源稟賦、安全約束與路徑選擇——生物質能源發展的國際比較與中國策略 ［J］.上海財經大學學報.2008（4）.

［2］沈忱.循環經濟的國外實踐對我國循環經濟政策的啟示.經濟研究［J］.2008，6.

［3］聞言.調查顯示：三大因素困擾秸稈發電［N］.中國改革報，2008（3）.

［4］張國光.秸稈發電造福于人［N］.中國石油報.2006.103.

［5］李景明.淺析我國生物質能政策框架的現狀與發展［J］.農業科技管理，2008（8）.

［6］王宏利，傅志華.能源財稅政策的成本-效益分析［J］.經濟研究參考，2006.

［7］王向陽.支持農村生物質發展公共政策研究 ［J］.經濟天地.2008（7）.

［8］2006年我國秸稈發電形勢喜人［J］.節能與環保.2007，2.