生物質能源開發管理論文

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[摘要]目前，中國的生物質能源生產已經形成一定規模，國家也通過制定行業標準規范生物質能源生產，出臺法律法規為其提供保障，并運用財稅政策推進生物質能源產業發展。但是，中國生物質能源產業發展還面臨原料資源短缺、生物質能源工業體系不完備、研究開發能力不足、產業化基礎薄弱以及產品市場競爭力不高等問題。展望未來，中國生物質能源產業的發展空間廣闊，技術將不斷完善，它將改變中國現有的能源消費結構，凈化環境，并推動農村經濟發展。

一、中國生物質能源開發利用現狀

20世紀70年代，國際上第一次石油危機使發達國家和貧油國家重視石油替代，開始大規模發展生物質能源。生物質能源是以農林等有機廢棄物以及利用邊際土地種植的能源植物為主要原料進行能源生產的一種新興能源。生物質能源按照生物質的特點及轉化方式可分為固體生物質燃料、液體生物質燃料、氣體生物質燃料。中國生物質能源的發展一直是在“改善農村能源”的觀念和框架下運作，較早地起步于農村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點。近兩年，生物質能源在中國受到越來越多的關注，生物質能源利用取得了很大的成績。沼氣工程建設初見成效。截至2005年底，全國共建成3764座大中型沼氣池，形成了每年約3.4l億立方米沼氣的生產能力，年處理有機廢棄物和污水1.2億噸，沼氣利用量達到80億立方米。到2006年底，建設農村戶用沼氣池的農戶達2260萬戶，占總農戶的9.2%，占適宜農戶的15.3%，年產沼氣87.0億立方米，使7500多萬農民受益，直接為農民增收約180億元。生物質能源發電邁出了重要步伐，發電裝機容量達到200萬千瓦。液體生物質燃料生產取得明顯進展，全國燃料乙醇生產能力達到：102萬噸，已在河南等9個省的車用燃料中推廣使用乙醇汽油。

（一）固體生物質燃料

固體生物質燃料分生物質直接燃燒或壓縮成型燃料及生物質與煤混合燃燒為原料的燃料。生物質燃燒技術是傳統的能源轉化形式，截止到2004年底，中國農村地區已累計推廣省柴節煤爐灶1.89億戶，普及率達到70%以上。省柴節煤爐灶比普通爐灶的熱效率提高一倍以上，極大緩解了農村能源短缺的局面。生物質成型燃料是把生物質固化成型后采用略加改進后的傳統設備燃用，這種燃料可提高能源密度，但由于壓縮技術環節的問題，成型燃料的壓縮成本較高。目前，中國（清華大學、河南省能源研究所、北京美農達科技有限公司）和意大利（比薩大學）兩國分別開發出生物質直接成型技術，降低了生物質成型燃料的成本，為生物質成型燃料的廣泛應用奠定了基礎。此外，中國生物質燃料發電也具有了一定的規模，主要集中在南方地區的許多糖廠利用甘蔗渣發電。廣東和廣西兩省（區）共有小型發電機組300余臺，總裝機容量800兆瓦，云南也有一些甘蔗渣電廠。中國第一批農作物秸稈燃燒發電廠將在河北石家莊晉州市和山東菏澤市單縣建設，裝機容量分別為2×12兆瓦和25兆瓦，發電量分別為1.2億千瓦時和1.56億千瓦時，年消耗秸稈20萬噸。

（二）氣體生物質燃料

氣體生物質燃料包括沼氣、生物質氣化制氣等。中國沼氣開發歷史悠久，但大中型沼氣工程發展較慢，還停留在幾十年前的個體小厭氧消化池的水平，2004年，中國農戶用沼氣池年末累計1500萬戶，北方能源生態模式應用農戶達43.42萬戶，南方能源生態模式應用農戶達391.27萬戶，總產氣量45.80億立方米，相當于300多萬噸標準煤。到2004年底，中國共建成2500座工業廢水和畜禽糞便沼氣池，總池容達到了88.29萬立方米，形成了每年約1.84億立方米沼氣的生產能力，年處理有機廢物污水5801萬噸，年發電量63萬千瓦時，可向13.09萬戶供氣。

在生物質氣化技術開發方面，中國對農林業廢棄物等生物質資源的氣化技術的深入研究始于20世紀70年代末、80年代初。截至2006年底，中國生物質氣化集中供氣系統的秸稈氣化站保有量539處，年產生物質燃氣1.5億立方米；年發電量160千瓦時稻殼氣化發電系統已進入產業化階段。

（三）液體生物質燃料

液體生物質燃料是指通過生物質資源生產的燃料乙醇和生物柴油，可以替代由石油制取的汽油和柴油，是可再生能源開發利用的重要方向。近年來，中國的生物質燃料發展取得了很大的成績，特別是以糧食為原料的燃料乙醇生產已初步形成規模?！笆濉逼陂g，在河南、安徽、吉林和黑龍江分別建設了以陳化糧為原料的燃料乙醇生產廠，總產能達到每年102萬噸，現已在9個省（5個省全部，4個省的27個地（市））開展車用乙醇汽油銷售。到2005年，這些地方除軍隊特需和國家特種儲備外實現了車用乙醇汽油替代汽油。

但是，受糧食產量和生產成本制約，以糧食作物為原料生產生物質燃料大規模替代石油燃料時，也會產生如同當今面臨的石油問題一樣的原料短缺，因此，中國近期不再擴大以糧食為原料的燃料乙醇生產，轉而開發非糧食原料乙醇生產技術。目前開發的以木薯為代表的非食用薯類、甜高粱、木質纖維素等為原料的生物質燃料，既不與糧油競爭，又能降低乙醇成本。廣西是木薯的主要產地，種植面積和總產量均占全國總量的80%，2005年，木薯乙醇產量30萬噸。從生產潛力看，目前，木薯是替代糧食生產乙醇最現實可行的原料，全國具有年產500萬噸燃料乙醇的潛力。

此外，為了擴大生物質燃料來源，中國已自主開發了以甜高粱莖稈為原料生產燃料乙醇的技術（稱為甜高粱乙醇），目前，已經達到年產5000噸燃料乙醇的生產規模。國內已經在黑龍江、內蒙古、新疆、遼寧和山東等地，建立了甜高粱種植、甜高梁莖稈制取燃料乙醇的基地。生產1噸燃料乙醇所需原料－－甜高粱莖稈收購成本2000元，加上加工費，燃料乙醇生產成本低于3500元，噸。由于現階段國家對燃料乙醇實行定點生產，這些甜高粱乙醇無法進入交通燃料市場，大多數摻入了低質白酒中。另外，中國也在開展纖維素制取燃料乙醇技術的研究開發，現已在安徽豐原生化股份有限公司等企業形成年產600噸的試驗生產能力。目前，中國燃料乙醇使用量已居世界第三位。生物柴油是燃料乙醇以外的另一種液體生物質燃料。生物柴油的原料來源既可以是各種廢棄或回收的動植物油，也可以是含油量高的油料植物，例如麻風樹（學名小桐子）、黃連木等。中國生物柴油產業的發展率先在民營企業實現，海南正和生物能源公司、四川古杉油脂化工公司、福建卓越新能源發展公司等都建成了年生產能力l萬～2萬噸的生產裝置，主要以餐飲業廢油和皂化油下腳料為原料。此外，國外公司也進軍中國，奧地利一家公司在山東威海市建設年生產能力25萬噸的生物柴油廠，意大利一家公司在黑龍江佳木斯市建設年生產能力20萬噸的生物柴油廠。預計中國生物柴油產量2010年前約可達每年100萬噸。

二、中國生物質能源發展政策

為了確保生物質能源產業的穩步發展，中國政府出臺了一系列法律法規和政策措施，積極推動了生物質能源的開發和利用。

（一）行業標準規范生產，法律法規提供保障

本世紀初，為解決大量庫存糧積壓帶來的財政重負和發展石化替代能源，中國開始生產以陳化糧為主要原料的燃料乙醇。2001年，國家計劃委員會了示范推行車用汽油中添加燃料乙醇的通告。隨后，相關部委聯合出臺了試點方案與工作實施細則。2002年3月，國家經濟貿易委員會等8部委聯合制定頒布了《車用乙醇汽油使用試點方案》和《車用乙醇汽油使用試點工作實施細則》，明確試點范圍和方式，并制定試點期間的財政、稅收、價格等方面的相關方針政策和基本原則，對燃料乙醇的生產及使用實行優惠和補貼的財政及價格政策。在初步試點的基礎上，2004年2月，國家發展和改革委員會等8部委聯合《車用乙醇汽油擴大試點方案》和《車用乙醇汽油擴大試點工作實施細則》，在中國部分地區開展車用乙醇汽油擴大試點工作。同時，為了規范燃料乙醇的生產，國家質量技術監督局于2001年4月和2004.年4月，分別GBl8350－2001《變性燃料乙醇》和GBl8351－2001《車用乙醇汽油》兩個國家標準及新車用乙醇汽油強制性國家標準（GBl835l一2004）。在國家出臺相關政策措施的同時，試點區域的省份均制定和頒布了地方性法規，地方各級政府機構依照有關規定，加強組織領導和協調，嚴格市場準入，加大市場監管力度，對中國生物質燃料乙醇產業發展和車用生物乙醇汽油推廣使用起到了重大作用。

此外，國家相關的法律法規也為生物質能源的發展提供保障。2005年，《中華人民共和國可再生能源法》提出，“國家鼓勵清潔、高效地開發利用生物質燃料、鼓勵發展能源作物，將符合國家標準的生物液體燃料納入其燃料銷售體系”。國家“十一五”規劃綱要也提出，“加快開發生物質能源，支持發展秸稈、垃圾焚燒和垃圾填埋發電，建設一批秸稈發電站和林木質發電站，擴大生物質固體成型燃料、燃料乙醇和生物柴油生產能力”。

（二）運用經濟手段和財政扶持政策推動產業發展

除制定相應法律法規和標準外，2002年以來，中央財政也積極支持燃料乙醇的試點及推廣工作，主要措施包括投入國債資金、實施稅收優惠政策、建立并優化財政補貼機制等。一是投入國債資金4.8億元用于河南、安徽、吉林3省燃料乙醇企業建設；二是對國家批準的黑龍江華潤酒精有限公司、吉林燃料乙醇有限公司、河南天冠燃料乙醇有限公司、安徽豐原生化股份有限公司4家試點單位，免征燃料乙醇5%的消費稅，對生產燃料乙醇實現的增值稅實行先征后返；三是在試點初期，對生產企業按保本微利的原則據實補貼，在擴大試點規模階段，為促進企業降低生產成本，改為按照平均先進的原則定額補貼，補貼逐年遞減。

為進一步推動生物質能源的穩步發展，2006年9月，財政部、國家發展和改革委員會、農業部、國家稅務總局、國家林業局聯合出臺了《關于發展生物質能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》，在風險規避與補償、原料基地補助、示范補助、稅收減免等方面對于發展生物質能源和生物化工制定了具體的財稅扶持政策。此外，自2006年1月1日《可再生能源法》正式生效后，醞釀中與之配套的各項行政法規和規章也開始陸續出臺。財政部2006年10月4日出臺了《可再生能源發展專項資金管理暫行辦法》，該辦法對專項資金的扶持重點、申報及審批、財務管理、考核監督等方面做出全面規定。該《辦法》規定：發展專項資金由國務院財政部門依法設立，發展專項資金的使用方式包括無償資助和貸款貼息，通過中央財政預算安排。

三、中國生物質能源發展中存在的主要問題

盡管中國在生物質能源等可再生能源的開發利用方面取得了一些成效，但由于中國生物質能源發展還處于起步階段，面臨許多困難和問題，歸納起來主要有以下幾個方面。

（一）原料資源短缺限制了生物質能源的大規模生產

由于糧食資源不足的制約，目前，以糧食為原料的生物質燃料生產已不具備再擴大規模的資源條件。今后，生物質燃料乙醇生產應轉為以甜高粱、木薯、紅薯等為原料，特別是以適宜在鹽堿地、荒地等劣質地和氣候干旱地區種植的甜高粱為主要原料。雖然中國有大量的鹽堿地、荒地等劣質土地可種植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以種植麻風樹和黃連木等油料植物，但目前缺乏對這些土地利用的合理評價和科學規劃。目前，雖然在西南地區已種植了一定數量的麻風樹等油料植物，但不足以支撐生物柴油的規?；a。因此，生物質燃料資源不落實是制約生物質燃料規?；l展的重要因素。

（二）還沒有建立起完備的生物質能源工業體系，研究開發能力弱，技術產業化基礎薄弱

雖然中國已實現以糧食為原料的燃料乙醇的產業化生產，但以其他能源作物為原料生產生物質燃料尚處于技術試驗階段，要實現大規模生產，還需要在生產工藝和產業組織等方面做大量工作。以廢動植物油生產生物柴油的技術較為成熟，但發展潛力有限。后備資源潛力大的纖維素生物質燃料乙醇和生物合成柴油的生產技術還處于研究階段，一些相對成熟的技術尚缺乏標準體系和服務體系的保障，產業化程度低，大規模生物質能源生產產業化的格局尚未形成。

（三）生物燃油產品市場競爭力較弱

巴西以甘蔗生產燃料乙醇1980年每噸價格為849美元，1998年降到300美元以下。中國受原料來源、生產技術和產業組織等多方面因素的影響，燃料乙醇的生產成本比較高，目前，以陳化糧為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸3500元左右，以甜高粱、木薯等為原料生產的燃料乙醇的成本約為每噸4000元。按等效熱值與汽油比較，汽油價格達到每升6元以上時，燃料乙醇才可能贏利。目前，國家每年對102萬噸燃料乙醇的財政補貼約為15億元，在目前的技術和市場條件下，擴大燃料乙醇生產需要大量的資金補貼。以甜高粱和麻風樹等非糧食作物為原料的燃料乙醇和生物柴油的生產技術才剛剛開始產業化試點，產業化程度還很低，近期在成本方面的競爭力還比較弱。因此，生物質燃料成本和石油價格是制約生物質燃料發展的重要因素。

（四）政策和市場環境不完善，缺乏足夠的經濟鼓勵政策和激勵機制

生物質能源產業是具有環境效益的弱勢產業。從國外的經驗看，政府支持是生物質能源市場發育初期的原始動力。不論是發達國家還是發展中國家，生物質能源的發展均離不開政府的支持，例如投融資、稅收、補貼、市場開拓等一系列的優惠政策。2000年以來，國家組織了燃料乙醇的試點生產和銷售，建立了包括燃料乙醇的技術標準、生產基地、銷售渠道、財政補貼和稅收優惠等在內的政策體系，積累了生產和推廣燃料乙醇的初步經驗。但是，由于以糧食為原料的燃料乙醇發展潛力有限，為避免對糧食安全造成負面影響，國家對燃料乙醇的生產和銷售采取了嚴格的管制。近年來，雖有許多企業和個人試圖生產或銷售燃料乙醇，但由于受到現行政策的限制，不能普遍享受到財政補貼，也難以進入汽油現有的銷售渠道。對于生物柴油的生產，國家還沒有制定相關的政策，特別是還沒有生物柴油的國家標準，更沒有生物柴油正常的銷售渠道。此外，生物質資源的其它利用項目，例如燃燒發電、氣化發電、規?；笄蒺B殖場大中型沼氣工程項目等，初始投資高，需要穩定的投融資渠道給予支持，并通過優惠的投融資政策降低成本。中國缺乏行之有效的投融資機制，在一定程度上制約了生物質資源的開發利用。

四、中國生物質能源未來的發展特點和趨勢

（一）逐步改善現有的能源消費結構，降低石油的進口依存度

中國經濟的高速發展，必須構筑在能源安全和有效供給的基礎之上。目前，中國能源的基本狀況是：資源短缺，消費結構單一，石油的進口依存度高，形勢十分嚴峻。2004年，中國一次能源消費結構中，煤炭占67.7%，石油占22.7%，天然氣占2.6%，水電等占7.0%；一次能源生產總量中，煤炭占75.6%，石油占13.5%，天然氣占3.O%，水電等占7.9%。這種能源結構導致對環境的嚴重污染和不可持續性。中國石油儲量僅占世界總量的2%，消費量卻是世界第二，且需求持續高速增長，1990年的消費量剛突破1億噸，2000年達到2.3億噸，2004年達到3.2億噸。中國自1993年成為石油凈進口國后，2005年進口原油及成品油約1.3億噸，估計2010年將進口石油2.5億噸，進口依存度將超過50%。進口依存度越高，能源安全度就越低。中國進口石油的80%來自中東，且需經馬六甲海峽，受國際形勢影響很大。

因此，今后在厲行能源節約和加強常規能源開發的同時，改變目前的能源消費結構，向能源多元化和可再生清潔能源時代過渡，已是大勢所趨，而在眾多的可再生能源和新能源中，生物質能源的規模化開發無疑是一項現實可行的選擇。

（二）生物質產業的多功能性進一步推動農村經濟發展

生物質產業是以農林產品及其加工生產的有機廢棄物，以及利用邊際土地種植的能源植物為原料進行生物能源和生物基產品生產的產業。中國是農業大國，生物質原料生產是農業生產的一部分，生物質能源的蘊藏量很大，每年可用總量折合約5億噸標準煤，僅農業生產中每年產生的農作物秸稈，就折合1.5億噸標準煤。中國有不宜種植糧食作物、但可以種植能源植物的土地約l億公頃，可人工造林土地有311萬公頃。按這些土地20%的利用率計算，每年約可生產10億噸生物質，再加上木薯、甜高粱等能源作物，據專家測算，每年至少可生產燃料乙醇和生物柴油約5000萬噸，農村可再生能源開發利用潛力巨大。生物基產品和生物能源產品不僅附加值高，而且市場容量幾近無限，這為農民增收提供了一條重要的途徑；生物質能源生產可以使有機廢棄物和污染源無害化和資源化，從而有利于環保和資源的循環利用，可以顯著改善農村能源的消費水平和質量，凈化農村的生產和生活環境。生物質產業的這種多功能性使它在眾多的可再生能源和新能源中脫穎而出和不可替代，這種多功能性對擁有8億農村人口的中國和其他發展中國家具有特殊的重要性。

（三）凈化環境，進一步為環境“減壓”

隨著中國經濟的高速增長，以石化能源為主的能源消費量劇增，在過去的20多年里，中國能源消費總量增長了2.6倍，對環境的壓力越來越大。2003年，中國二氧化碳排放量達到8.23億噸，居世界第二位。2025年前后，中國二氧化碳排放量可能超過美國而居首位。2003年，中國二氧化硫的排放量也超過了2000萬噸，居世界第一位，酸雨區已經占到國土面積的30%以上。中國二氧化碳排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物排放量的2／3均來自燃煤。預計到2020年，氧化硫和氮氧化物的排放量將分別超過中國環境容量30%和46%。《京都議定書》已對發達國家分配了2012年前二氧化碳減排8%的指標，中國是《京都議定書》的簽約國，承擔此項任務只是時間早晚的問題。此外，農業生產和廢棄物排放也對生態環境帶來嚴重傷害。因此，發展生物質能源，以生物質燃料直接或成型燃燒發電替代煤炭以減少二氧化碳排放，以生物燃油替代石化燃油以減少碳氫化物、氮氧化物等對大氣的污染，將對于改善能源結構、提高能源利用效率、減輕環境壓力貢獻巨大。

（四）技術逐步完善，產業化空間廣闊

從生物質能源的發展前景看，第一，生物乙醇是可以大規模替代石化液體燃料的最現實選擇；第二，對石油的替代，將由E85（在乙醇中添加15%的汽油）取代E10（汽油中添加10%的乙醇）；第三，FFVs（靈活燃料汽車）促進了生物燃油生產和對石化燃料的替代，生物燃油的發展帶動了傳統汽車產業的更新改造；第四，沼氣將規?；a，用于供熱發電、（經純化壓縮）車用燃料或罐裝管輸；第五，生物質成型燃料的原料充足，技術成熟，投資少、見效快，可廣泛用于替代中小鍋爐用煤，熱電聯產（CHP）能效在90%以上，是生物質能源家族中的重要成員；第六，以木質纖維素生產的液體生物質燃料（Bff。）被認為是第二代生物質燃料，包括纖維素乙醇、氣化后經費托合成生物柴油（FT柴油），以及經熱裂解（TDP）或催化裂解（CDP）得到的生物柴油。此外，通過技術研發還將開拓新的資源空間。工程藻類的生物量巨大，如果能將現代生物技術和傳統育種技術相結合，優化育種條件，就有可能實現大規模養殖高產油藻。一旦高產油藻開發成功并實現產業化，由藻類制取生物柴油的規?？梢赃_到數千萬噸。

據專家預測估計，到2010年，中國年生產生物燃油約為600萬噸，其中，生物乙醇500萬噸、生物柴油100萬噸：到2020年，年生產生物燃油將達到1900萬噸，其中，生物乙醇1000萬噸，生物柴油900萬噸。

（五）生物質燃料流通體系和相關政策進一步健全完善

隨著生物質產業的進一步發展，現有的以糧食為原料的燃料乙醇的銷售體系，將會擴大到以甜高粱、甘蔗、麻風樹等非糧食作物為原料的液體燃料的銷售，與此相配套的非糧食生物質燃料的收購、調配和銷售體系將在全國建立并逐步完善。非糧食燃料乙醇收購價格將由國務院價格主管部門根據有利于促進非糧食生物質燃料發展的原則確定并公布。同時，參照目前已實行的陳化糧燃料乙醇的財政和稅收優惠政策，對非糧食燃料乙醇、生物柴油的生產和銷售制定財政和稅收優惠政策。有關非糧食生物質燃料的生產和銷售管理辦法、價格及財政稅收政策將由國家發展和改革委員會同有關部門制定。