國家政策
 
中國生物質能源政策分析

嚴耕  林震
北京林業大學人文社會科學學院
北京林業大學暨國家林業局生態文明研究中心

摘要:中國生物質能源資源豐富,新世紀以來國家出臺了一系列政策鼓勵和扶持生物質能源的發展,相關產業發展較為迅速,但并沒有達到“十一五”的預期目標。本文分析了中國生物質能源的政策框架及其存在的主要問題,并提出了相應的政策建議。

一、中國生物質能源發展現狀

  (一)含義和分類
    
  生物質能(biomass energy)被稱為世界第四大能源,是太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式,即以生物質為載體的能量。生物質能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中,它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,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。
生物質能源根據可利用的領域不同,可以分為林業資源、農業資源、生活污水和工業有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。

  林業生物質資源是指森林生長和林業生產過程提供的生物質能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采運和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業副產品的廢棄物,如果殼和果核等。

  農業生物質能資源是指農業作物(包括能源作物);農業生產過程中的廢棄物,如農作物收獲時殘留在農田內的農作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農業加工業的廢棄物,如農業生產過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本能源作物、油料作物、制取碳氫化合物植物和水生植物等幾類。

  生活污水主要由城鎮居民生活、商業和服務業的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業有機廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業生產過程中排出的廢水等,其中都富含有機物。
 
  城市固體廢物主要是由城鎮居民生活垃圾,商業、服務業垃圾和少量建筑業垃圾等固體廢物構成。其組成成分比較復雜,受當地居民的平均生活水平、能源消費結構、城鎮建設、自然條件、傳統習慣以及季節變化等因素影響。

  畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態生物質(主要是糧食、農作物秸稈和牧草等)的轉化形式,包括畜禽排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。

  根據其儲存狀態和轉化方法的不同,可以分為液態、固態、氣態等多種形式。其中固體狀態的是指將廢棄物之類的物質產料用來發電,還有一些是把秸稈、碎末、鋸末此類較為松散的固體物質通過物理的辦法變成顆粒或者餅塊狀,提高其密度進行加工處理。液態中,常見的是乙醇和生物柴油,通過熱反應的辦法把生物制裂解,變成生物油的混合物,提取出各種各樣的物質,其中包括燃料,這是液體部分。氣態的生物能源較多,使用最廣泛的是沼氣,在我們國家已經使用了一百多年。沼氣的有效成分是甲烷,含量為50%到70%,所以可以通過技術把生物質通過微生物的辦法轉化為沼氣,再把沼氣提純、凈化,生產出生物天然氣。

  生物質能源由于其可再生性、低污染性、廣泛分布性、總量豐富等特點,成為各國替代性能源的重要選項。

  (二)中國生物質能源的使用和開發規模

  中國是一個人口大國,又是一個經濟迅速發展的國家,在現代化過程中面臨著經濟增長和環境保護的雙重壓力。因此改變能源生產和消費方式,開發利用生物質能等可再生的清潔能源資源對建立可持續的能源系統,促進國民經濟發展和環境保護具有重大意義。中國擁有豐富的生物質能資源,理論生物質能資源在50億噸左右。目前,生物質能利用大多集中在發電、沼氣、生物燃料等方面。截止2010年底,全國建成各類生物質發電裝機合計約550萬千瓦。整個“十一五”期間,我國在生物質發電領域的投資額增加顯著,平均每年增長30%以上,從2006年的168億元增加到2010年的663億元。(見下表)



  資料來源:王仲穎、任東明、高虎等編著:《中國可再生能源產業發展報告》,化學工業出版社,2012,p.98.

  據農業部統計,截止2010年底,我國農村戶用沼氣4000萬戶,占適宜農戶總數的33.3%。我國農業廢棄物沼氣工程達72741處,年產沼氣約10.54億立方米。戶用沼氣池和大中型沼氣工程的年沼氣利用總量約為140億立方米,約折合1000萬噸標準煤。

    我國生物質成型燃料的產業化還處于發展初期階段,目前經過技術改造和創新,主要設備已基本實現國產化,生物質成型燃料初步呈現良好發展勢頭。2010年,我國生物質成型燃料生產廠大約250家,產量超過350萬噸/年,產值約為19.2億元。生物燃料乙醇產業發展迅速,生產量從2005年的102萬噸增加到2010年的184萬噸,成為繼美國和巴西之后的世界第三大燃料乙醇生產國。2010年燃料乙醇產業的總產值約為142億元,就業人數達3.4萬人。生物柴油產業的發展卻并不順利,原料收集供應體系不完善和原料價格不穩定始終制約著產業發展。據不完全統計,2010年我國生物柴油產能超過100萬噸,但受資源供應限制,全年產量約為40萬噸。

二、中國生物質能源政策框架

  中國政府及有關部門對生物質能源利用也極為重視,己連續在四個國家五年計劃將生物質能利用技術的研究與應用列為重點科技攻關項目,開展了生物質能利用技術的研究與開發,如戶用沼氣池、節柴炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質壓塊成型、氣化與氣化發電、生物質液體燃料等,取得了多項優秀成果。

  2005年2月28日,第十屆全國人民代表大會常務委員會第十四次會議通過了《可再生能源法》,2006年1月1日起已經正式實施,并于2006年陸續出臺了相應的配套措施。這表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質能在現代能源中的地位,并在政策上給予了巨大優惠支持。

  2006年發布的《國家中長期科學和技術發展規劃綱要 (2006-2020年)》中將能源領域可再生能源和生物技術等放在優先發展的主題。

  2007年,黨的十七大報告中要求“建設生態文明,基本形成節約能源資源和保護生態環境的產業結構、增長方式、消費模式。循環經濟形成較大規模,可再生能源比重顯著上升。主要污染物排放得到有效控制,生態環境質量明顯改善。生態文明觀念在全社會牢固樹立。” 和“加強能源資源節約和生態環境保護,增強可持續發展能力。必須把建設資源節約型、環境友好型社會放在工業化、現代化發展戰略的突出位置,落實到每個單位、每個家庭。要完善有利于節約能源資源和保護生態環境的法律和政策,加快形成可持續發展體制機制。落實節能減排工作責任制。開發和推廣節約、替代、循環利用的先進適用技術,發展清潔能源和可再生能源,保護土地和水資源,建設科學合理的能源資源利用體系,提高能源資源利用效率。”

  2007年9月4日,國家發展改革委向全社會公布《可再生能源中長期發展規劃》提出,到2010年,我國可再生能源消費量占能源消費總量的比重達到10%,2020年達到15%,形成以自有知識產權為主的可再生能源技術裝備能力,實現有機廢棄物的能源化利用,基本消除有機廢棄物造成的環境污染。

  2008年3月18日,國家發改委發布《可再生能源發展“十一五”規劃》提出,到2010年,我國可再生能源在能源消費中的比重將達到10%,全國可再生能源年利用量達到3億噸標準煤,比2005年增長近1倍。《規劃》指出,發展可再生能源已成為緩解能源供需矛盾、減少環境污染、增加農民收入的重要途徑。加快發展水電、生物質能、風電和太陽能,提高可再生能源在能源結構中的比重,是“十一五”時期我國可再生能源發展的首要任務。
 
  2009年6月,國務院印發《促進生物產業加快發展的若干政策》,要求加快培育生物產業,把生物產業培育成為高技術領域的支柱產業和國家的戰略性新興產業。

  2012年2月,生物產業發展“十二五”規劃通過國家生物產業發展專家咨詢委員會論證并上報國務院。“十二五”期間,我國將大力發展生物醫藥、生物醫學工程、生物農業、生物質能源、生物制造,生物環保和生物服務等新領域,實施生物技術藥物發展等重大行動計劃,增強中國生物產業的可持續發展能力和國際競爭力。

  就具體政策而言,國家有關部門也出臺了一系列政策予以落實。例如,在生物質發電方面,2005年頒布的《可再生能源法》規定:“國家鼓勵和支持可再生能源并網發電”。隨后,國家發改委陸續出臺了與之配套的相關法規政策,如《可再生能源發電有關管理規定》(2006)、《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》(2006)、《可再生能源電價附加收入調配暫行辦法》(2007)、《關于完善農林生物質發電價格政策的通知》(2010)等。

  在林業生物質能源方面,國家林業局于2005年成立了林木生物質能源領導小組(2012年更名為林業生物質能源領導小組),組織制定了《全國能源林建設規劃》、《林業生物柴油原料林基地“十一五”建設方案》、《能源林可持續培育指南》和《全國林業生物質能源發展規劃(2011~2020年)》等政策,極大地推動了林業生物質能源及其產業的發展。

三、中國生物質能源政策存在的問題

  1.政策目標實現難度加大

  根據《可再生能源中長期發展規劃》和《可再生能源發展“十一五”規劃》,國家確定了“十一五”生物質發電、沼氣年利用量等五個生物質能目標,然而和風能、太陽能的成倍式的增長相比,生物質能的上述五個發展目標有三個未完成:沼氣利用量只完成了目標的70%,生物質固體成型燃料只完成了1/2,非糧燃料乙醇則僅完成了既定目標的10%左右。
 
  根據《可再生能源中長期發展規劃》,到2020年,生物質發電總裝機容量達到3,000萬千瓦,生物質固體成型燃料年利用量達到5,000萬噸,生物柴油年利用量達到200萬噸。從2006年到2020年,生物質發電新增裝機容量2,800萬千瓦,約需投資2,000億。《可再生能源“十二五”發展規劃》確定的“十二五”期間生物質能源發展目標是:到2015年底,生物質發電裝機將達1300萬千瓦,到2020年將達3000萬千瓦,在2010年底550萬千瓦的基礎上分別增長1.36倍和4.45倍。其中,“十二五”末,農林生物質發電將達800萬千瓦,沼氣發電將達200萬千瓦,垃圾焚燒發電將達300萬千瓦。“十二五”期間,生物質成型燃料利用量將達1000萬噸,生物質乙醇利用量將達350萬到400萬噸,生物柴油利用量將達100萬噸,航空生物燃料利用量將達10萬噸。為避免低水平重復開發浪費資源,“十二五”期間,在提高行業技術標準后,全國將形成約300個生物質電廠的格局。

  從“十一五”實施的情況來看,要完成“十二五”的目標,任重而道遠。

  2.政府與市場的悖論

  目前我國生物質能源的開發和應用還處于起步階段,在政策上仍以政府主導為主,市場化運作不足。例如,我國燃料乙醇的生產成本在每噸6000元左右,遠高于美國、加拿大的每噸4000元左右。燃料乙醇的售價在每噸5000元左右,這就意味著政府對燃料乙醇生產企業補貼的價格在每噸1000元左右。如果企業不能盡快實現盈虧平衡,其可持續性將成為問題。此外,國家為加快農村可再生能源主要是生物質能源的開發利用步伐,開展了綠色能源示范縣活動,首批確定了108個縣,每個地方給予2500萬元的財政補助。但生物質能源工程的后期運行和維護的費用不菲,一旦中央的支持減少或停止,僅靠地方財政在很多地方是難以為繼的。再者,由于原料價格已經市場化,國家的扶持政策也會引起原材料價格的上漲,從而增加企業負擔,影響推廣進程。

  3.技術和管理瓶頸仍有待解決

  一是生物質能源液化技術有待突破。為避免“與人爭糧,與糧爭地”情況的出現,我國已不再批準以糧食為原料的燃料乙醇項目,轉而鼓勵使用木薯、甘蔗、秸稈等非糧食類原料生產燃料乙醇。盡管這方面資源的豐富程度勿庸置疑,但技術突破仍是一個重要瓶頸,尤其是迫切需要采取措施支持纖維素乙醇的開發,而廢液、殘渣的處理同樣是個難題。

  二是生物質發電仍存在并網困難的問題。雖然我國以風電和太陽能光伏為代表的清潔能源裝機容量每年都在持續增加,但是清潔能源并網發電率仍然不高,成為困擾產業發展的重要問題之一。截至2011年底,包括水電、核電、風電、太陽能及生物質等主要清潔能源發電裝機容量占電力總裝機容量的比重達27.5%,同比增長僅僅0.9個百分點。其中風電并網裝機容量4505萬千瓦,占電力總裝機容量的4.27%。而生物質發電裝機容量僅436萬千瓦,在電力結構中的比重幾乎可忽略不計。同時由于國家為保障新能源產業的發展,規定的生物質發電價格要遠高于火電和水電,這也是電力壟斷部門不愿接納清潔能源發電的重要原因。如果不并網,會造成發電效率低,且發電質量下降,帶來惡性循環。

  三是部門之間的協調問題有待加強。目前我國農村生物質能源利用中仍主要以農作物秸稈為原料,林業生物質資源由于分布不均、收集困難、培育周期長等原因沒有受到足夠的重視。生物質能源發展中農業有限、林業落后的局面仍沒有改觀。 實際上,如果過多使用農作物秸稈作原料,在很大程度上會影響其作為傳統有機肥回田,導致化肥的過量使用,影響土壤質量。而人工培育的能源林只要管理得當,能否發揮其蓄積量大、利用方便、可再生性強的特點,還能在其生長期發揮吸碳、減排的功效。此外,生物質能源的管理在國家層面涉及國家能源局、發改委、財政部、科技部等綜合管理部門,還涉及農業部、國家林業局、住房和城鄉建設部、環境保護部、國家電力監管委員會等具體部門,目前還缺乏一個統一協調的機制。

四、完善中國生物質能源政策的建議

  1.堅持“不與人爭糧、不與糧爭地”的原則,因地制宜發展生物質能源

  中國人多地少、糧食自給平衡點較為脆弱的國情,決定了中國開發生物質能源必須始終遵循“不與人爭糧、不與糧爭地、不與畜爭料”的原則。應盡量利用非耕地的荒山荒地甚至沙漠地區種植能源植物。我國尚有5400多萬公頃的宜林荒山荒地,可以拿出一部分發展能源林或者種植甜高粱、甘蔗等非糧作物作為生物質能源的原料。此外,還有近1億公頃的鹽堿地、沙地、礦山油田的復墾地等,可以開發利用來種植特定的能源林和能源草。這些邊緣土地經過科學的使用,充分發揮其生態效益和經濟效益,成為可循環利用的綠色的“大油田”、“大煤礦”。

  2.完善生物質能源政策體系,建立協調機構,合理引導,科學布局

  目前國家支持生物質能源發展的政策過于注重量化目標,而缺乏對生物質能源長期、穩定發展的重視。因此,國家應當設立一個高規格的、負責統一協調的機構來統籌管理可再生能源事務。同時要完善相關的法規、政策,減少部門之間的利益沖突,建立良好的合作機制。此外,應積極引入市場競爭機制,鼓勵和引導多方面參與、多元化籌資。

  3.加強生物質能源科技攻關,建立產學研合作的集成創新平臺

  盡管人類對生物質能源的利用古已有之,但對其進行大規模、高品質的開發利用的時間并不長,還有很多技術瓶頸需要突破。國家在這方面也投入了相當的經費,設立了若干實驗室、工程中心、研發中心等,但大都是一次性扶持,并沒有制定連續、滾動的研發投入計劃。當前應盡快設立若干由產、學、研多方合作的從事生物質能源研發的集成創新平臺,在資金投入、人才培養等方面予以傾斜,同時加強監督管理,建立生物質能源研發的成效機制。

 

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