从低碳经济角度审视中国生物质能产业的发展

林 琳

[摘要]如何有效推动中国生物质能产业的发展，通过节能减排，实现经济在更高标准上的可持续发展，已经成为一个迫切需要解决的问题。本文从低碳经济理论的视角，结合发达国家开发生物质能实现低碳发展对中国的启示，在分析中国生物质能产业发展现状及存在的问题的基础上，提出了中国发展生物质能产业的若干政策建议。

[关键字]低碳经济生物质能政策建议

[中图分类号]F124.5[文献标识码]A[文章编号]1004-6623(2009)05-0020-06

一、生物质能的碳循环

在英国提出低碳经济概念之后，国内外学者对低碳经济的概念、可行性、市场化运作等方面给予了自己的理解和剖析。尽管他们研究的角度不同，所提出的概念也有所差异，但都是为了表达同样的内涵：在不影响经济和社会发展的前提下，通过技术创新和制度创新，尽可能最大限度地减少温室气体排放，从而减缓全球气候变化，实现经济和社会的清洁发展与可持续发展。

在能源结构中，目前含碳元素的化石能源(如石油、天然气和煤炭)主导了能源消耗的主体。其中的碳元素，是远古植物利用光合作用或化能作用固定碳元素后，经过亿万年地下复杂化学与物理作用而保留下来的。矿物燃料是把原为固定的碳，通过燃烧使其流动化，并以二氧化碳(CO₂)的形式累积于大气环境，造成温室效应，又无法使之循环利用。而另一类可再生碳能源中的碳，即生物质中的碳元素循环就不需要那么长的周期，我们在使用这部分碳能时，固定在这些能源中的碳元素又以二氧化碳等形式回到自然界或人类社会的物质流动中，一部分又会通过植物的光合作用被固定下来，完成自然界中的碳循环过程，这部分碳循环就是生物质能中的碳循环。生物质能中碳元素在循环过程中不会增多也不会减少，变化的只是碳元素的不同存在形式。

众所周知，生物质是植物通过光合作用合成的，植物的光合作用是燃烧反映的逆过程，而燃烧反应是人类取得和使用能源的主要方式。生物质中的碳来自空气中流动的CO₂，如果植物通过光合作用消耗的CO₂和人类活动通过燃烧反应等产生的CO₂这两个速度有合适的匹配，形成合理的完整循环，从理论上讲，整个生物质能循环就能实现的CO₂零排放。那么，生物质能源就取之不尽、用之不竭。

二、发达国家开发生物质能实现低碳发展对中国的启示

发展生物质能既是缓解资源瓶颈，保证能源可持续供应以及能源安全的根本出路，也是减少环境污染、改善生态环境、实现《京都议定书》约定目标的重要途径，更是我国促进农村经济发展，解决“三农”问题，建立和谐社会的重要物质载体。根据欧美生物质能开发利用情况，可以得到以下几点启示。

1重视生物质能的技术发展和研究开发。技术进步是促进生物质能产业发展的前提，只有通过各种开发利用技术的发展突破才能降低生物质能产业发展的成本，提高生物质能产业的市场竞争力。欧盟高度重视生物质能技术的研究开发，1992年发起的生物柴油计划，证明在不需要进行大量技术改造的前提下，在交通工具中应用生物柴油在技术和经济上的可行性，从而为生物燃料的发展开辟了道路。此外，欧盟建立了工业导向的生物燃料技术平台，致力于提供生产和使用生物能源的欧洲共同愿景和策略。欧盟委员会计划未来的科技开发能够使2010年后欧盟生物燃料的生产成本降低30％或更多，并在欧盟第7期研究架构(2007～2013)计划中，继续支持生物燃料的发展，加强欧盟生物燃料产业的竞争力。我国生物质能研发能力不强，技术发展速度不快，必须加大对生物质能的技术研发投入力度，特别是要解决产业化关键技术，增强我国生物质能的市场竞争力。

2加大政府财政税收的支持力度。从欧盟的发展经验看，政府的财税支持主要分为供给侧财税支持和需求侧财税支持。一方面，加大生物质能生产企业和为生物质能提供原料的生产抵税和生产补助。瑞典从1997年到2002年，对生物质能项目提供25％的投资补贴，5年总计补贴4867万欧元。德国联邦政府从1999年到2001年在生物质能领域的投资补贴总计为2195亿欧元。欧盟在2003年《欧洲共同农业政策改革》中对能源作物的资金补助是以不超过150×104hm²为上限，农民每栽种1公顷的能源作物可以享受45欧元的补助。2006年，欧盟提出加大对生物燃料作物种植的扶持力度，自2004年起实行的生物燃料作物45欧元／公顷的补贴，将从17个成员国扩大到所有的25个成员国，获得直接补贴的生物燃料作物种植面积从150万公顷扩大到200万公顷；允许各成员国为多年成材的生物燃料作物提供50％的种植成本补贴，并将新加盟的8个成员国的补贴制度期限从2008年延长至2010年。另一方面，加大对购买生物质能消费者的财政税收支持力度，如瑞典从2004年至2006年，政府对户用生物质能采暖(使用生物质颗粒燃料)，每户提供1350欧元的补贴。因此，我国必须建立有利于生物质能长期发展的财税政策，包括对生产企业的投融资支持以使企业投资具有盈利的稳定性与可预见性，对消费者使用生物质能的税收优惠以促进生物质能需求扩大并形成中长期稳定增长的市场，从而促使生物质能的投资生产者和消费使用者间的双向互动，形成促进生物质能产业大发展的循环互动。

3因地制宜发展生物质能产业。对于生物质能产业的发展而言，除产业技术外，为产业发展提供的原料也是生物质能产业发展的一个重大影响因素。例如，美国为发展生物柴油，自20世纪80年代起，就开始了能源植物种的选择，引种栽培了大量富油物种，并建立了“柴油林林场”。此外，美国根据其人少地多、玉米等农产品过剩且大量出口的具体国情，选择以玉米为原料生产燃料乙醇，目前，则加大对纤维素制备燃料乙醇的研究以充分利用其更为充足的纤维素原料。而欧盟国家则根据油料作物供给量远大于食用量的特点，主要种植油菜、杨树等，另外，还高效利用农作物秸秆。巴西则大量种植可生产乙醇燃料的甘蔗。因此，我们也必须根据我国的现实情况，在确保国家粮食安全的前提下，充分利用盐碱地、荒山和荒地等未利用土地，加强原料的多元化，发展以非粮能源作物为原料的生物质能产业。

三、中国生物质能产业发展的现状及问题

1中国生物质能产业发展的现状分析。近年来，在能源危机、保护环境和可持续发展的呼声中，可再生的清洁能源以及能源的多元化备受关注，生物质能成为其中的一个新亮点。为了促进可再生能源的开发利用，增加能源供应，改善能源结构，保障能源安全，保护环境，实现经济社会的可持续发展，我国政府先后签署了《里约宣言》、《气候变化框架公约》等国际公约，颁布了《中国21世纪议程》和《中国环境与发展十大对策》。

2005年2月28日，第十届全国人民代表大会常务委员会第十四次会议通过了《可再生资源法》，2006年1月1日起正式实施，并于2006年陆续出台了相应的配套措施。这表明中国政府已在法律上明确了可再生能源包括生物质能在现代能源中的地位，并在政策上给予了巨大优惠支持，这些都有力地推动着可再生能源(包括生物质能)的发展。

经过多年的研究、开发与应用，我国以生物质能源的开发利用为纽带，大力推广各类适宜的能源生态模式，取得了较大成效，形成了一定的规模。首先在沼气建设方面，上世纪90年代以来我国沼气建设一直处于稳步发展的态势。统计显示，截至2005年底，全国沼气利用量达到80亿立方米、中国农村中使用沼气的农户达到1807万、建成养殖场沼气3556处、城市污水净化沼气池累计49300处，中国已经建成大中型沼气池3万多个，总容积超过137万立方米，年产沼气5500万立方米，仅100立方米以上规模的沼气工程就达到630多处。以沼气利用技术为核心的综合利用技术模式(如“四位一体”模式，“能源环境工程”等)由于其明显的经济和社会效益得到快速发展，成为我国生物质能利用的一大特色。沼气发展虽然前景广阔，但目前还存在一些障碍，如技术障碍、市场障碍、政策障碍等，应通过制定发展规划、加强技术保障体系建设、引入竞争机制，创新投资体系，研究制定促进沼气发展利用的国家级配套政策。当技术、市场、政策等壁垒被克服后，沼气发展前景广阔，产业空间巨大。在薪炭林建设方面，1981年我国开始有计划的薪炭林建设，到2000年，经过20年的大力营造，我国薪炭林已达428.86万公顷。全国新发展的薪炭林，年生物量达到2000～2500万吨，相当于1143～1429万吨标准煤，营造薪炭林已成为解决我国农村能源的有效途径。

在生物质气化工程方面，生物质气化技术，主要是以低生物质为原料的气化技术，使低生物质完成从固态到可燃气体的转化。低生物质是以农作物秸杆为主，还可以使用玉米芯、木屑、柴草等。由于低生物质的可再生性，因此，这项资源所产生的能源，称之为可再生能源。生物质气化技术的研究和开发得到了国内外广泛重视，并且取得了可喜的进展。在我国，将农林固体废弃物转化为可燃气的技术也发展迅速，初见成效，应用领域主要在集中供气、供热、发电等方面。例如中国林科院林产化学工业研究所从上世纪80年代开始研究开发了集中供热、供气的上吸式气化炉，气化炉的最大生产能力达6.3×106kJ／h；山东省能源研究所研究开发的下吸式气化炉，主要用于秸秆等农业废弃物的气化，在农村居民集中居住地区得到较好的推广应用，并已形成产业化规模。据不完全统计，到2005年底，全国已建成秸秆气化集中供气站539处，供气15000万立方米，用户22000户。

在生物质固化、发电及生物液体燃料技术应用方面。生物质固化已经生产出成型产品，正处于试验示范阶段；生物质能发电迈出了重要步伐，2002年，我国可再生能源发电装机容量3234.6万千瓦，生物质能发电装机容量80万千瓦，在众多新能源、可再生能源发电中仅次于小水电(3100万千瓦)，居第二位。2020年预计可再生能源发电有两种规划：国务院发展研究中心牵头的中国能源发展战略预计为0.9～1亿千瓦，其中生物质能发电为1000万千瓦；生物液体燃料生产取得明显进展。2001年我国实施车用汽油添加燃料乙醇的决定。同时国家质量技术监督局颁布了“变性燃料乙醇”和“车用乙醇汽油”两个国家标准。国家投资50余亿元，批准建立4个以消化陈化粮为主要目标的燃料乙醇企业，总生产能力超过100万吨。2004年10月起，黑龙江、吉林、辽宁、河南、安徽5省及湖北、山东、河北及江苏的部分地区，强制封闭使用车用乙醇汽油；到2005年，这些地方除军队特需和国家特种储备外，实现了车用乙醇汽油替代其他汽油；在能源植物和能源作物方面，已引进、育成了多个优良的能源作物品种，开展了～定规模的区域栽培试验和中试转化试点工作。

2中国生物产业发展的矛盾与问题。我国生物质资源利用的主要矛盾是：农村地区的生物质能资源相对丰富但利用方式相对落后；农村生产、生活相对分散与能源消费市场的规模经济不相适应。我国是生物质资源总量大国，仅农业废弃物(合标准煤，下同)就达3.6×10⁸t，林业废弃物达4.5×10⁸t。但相对于8亿农村人口来说，我国人均资源量远低于发达国家，并且我国秸秆资源大多处于低效利用方式即直接在柴灶上燃烧，其转换效率仅为10％～20％左右，相当于每年燃烧了1026×10⁸J热值的秸秆，只获得了154×10⁸J的热量，大部分的生物质能转化成为对环境的污染。同样可作为生物质能资源的全国25×10⁸t农村畜禽粪便及有机废物也多数成为水体的主要污染源。农村能源的落后利用方式导致能源利用的低效率和对环境的高污染，因此农村落后的能源利用方式有待改变。

如果仿照发达国家重点发展生物质能以替代部分交通燃油与发电的思路，实际是将分散的生物质资源规模加工。以秸秆发电为例，我国农区每年产生秸秆大约7×10⁸t，仅从数据看秸秆发电资源丰富，但据吉林中部调查统计，农区农户大约50％的秸秆用于采暖和炊事，30％用做饲料，10％用于还田，真正当废物烧掉的不足10％。由于我国人口多耕地少的矛盾突出，粮食安全与耕地保护是国家发展的根本大计，秸秆作为饲料与还田具有战略意义，因此我国的秸秆资源首先必须定位于农业资源。其次，秸秆目前是满足多数农户生活用能需求的生活必需品，作为农民的私有物品，其定价机制必然受市场供求关系的制约，如果要大量利用农户的秸秆资源，则必须解决农户的采暖和炊事的燃料来源，否则必然面临农户因购买燃料而抬高秸秆价格的情形。同时，还要面对分散农户的交易成本和规模经营所产生的运输成本，这三大因素造成了经营企业的严重亏损。

尽管中国在生物质能源等可再生能源的开发利用方面取得了一些成效，但由于中国生物质能发展还处于起步阶段，面临许多困难和问题，归纳起来主要有以下几个方面。

(1)原料资源短缺限制了生物质能能源的大规模生产。由于粮食资源不足的制约，目前，以粮食为原料的生物质燃料生产已不具备扩大规模的资源条件。今后，生物质燃料乙醇生产应转为以甜高粱、木薯、红薯等为原料，特别是以适宜在盐碱地、荒地等劣质地和气候干旱地区种植的甜高粱为主要原料。虽然中国有大量的盐碱地、荒地等劣质土地可种植甜高粱，有大量荒山、荒坡可以种植麻风树和黄连木等油料植物，但目前缺乏对这些土地利用的合理评价和科学规划。目前，虽然在西南地区已种植了一定数量的麻风树等油料植物，但不足

以支撑生物柴油的规模化生产。因此，生物质燃料资源不落实是制约生物质燃料规模化发展的重要因素。

(2)技术研发、创新能力弱。由于长期缺乏科技的投入，缺少激励生物质能产业科技进步创新的措施，使得生物质能产业在基础技术研究、新产品研发和应用技术创新等方面存在技术含量低、产品单一、缺乏具有自主知识产权核心技术的问题。例如在能源植物方面，急需进行能源植物资源普查、引种、改良能源植物品种研究以及建立能源植物试验与示范基地等科研工作；在生物质液体燃料技术上，生物质气的重整与合成等关键核心问题亟待解决；在沼气技术方面，虽然各种沼气工艺和综合利用技术日趋成熟，但还存在沼气技术水平不高、沼气持续运行能力差、沼气商品化等问题，需要加强研究，提高沼气的利用效益；在固体成型压块燃料方面，存在着成型机模具磨损严重、运行稳定性差、使用寿命较短、能耗高、配套炉具不完善等问题。在技术能力建设方面，生物质能科研机构分散，科研资金、专业人才匮乏，没有相应的技术研发队伍，技术研发能力薄弱。目前我国可再生能源方面还没有专门的研究机构，设计、咨询等产业服务体系极不健全，这不能适应我国目前可再生能源发展的需要。

(3)政府配套政策不健全。生物质能产业是具有社会效益的弱质产业，我国政府虽然逐步建立了支持生物质能发展的法律法规，但体系还不完整，缺乏具体明确、操作性强的实施细则，经济激励措施力度不够。从国外的发展经验看，政府的支持是生物质能产业市场发育初期的原动力。不论是发达国家还是发展中国家，生物质能产业的发展都离不开政府的支持，它需要政府在投融资、税收、补贴、市场开拓等方面给予实实在在的政策倾斜。迄今为止，我国生物质能建设项目还没有规范地纳入各级财政预算和计划，没有建立起如常规能源建设项目同等待遇的固定资金渠道，相关政策之间的协调性差难以落实，没有形成支持生物质能持续稳定发展的长效机制。

(4)资金缺口大、投融资体系单一。生物质资源的其它利用项目，例如燃烧发电、气化发电、规模化畜禽养殖场大中型沼气工程项目等，初始投资高，需要稳定的投融资渠道给予支持，并通过优惠的投融资政策降低成本。但是我国各级政府对生物质能源的投入太少，投资方式和融资渠道单一，在一定程度上制约了生物质资源的开发利用。形成了生物质能产品的生产厂家生产规模普遍偏小、研发能力弱、技术水平低、产品质量不稳定、经济效益不高的局面，使产业发展上不了规模，技术研发得不到支持，市场培育成不了体系，形成不了应有的规模效益。

(5)市场体系建设不完善。任何产业的发展都需要相关产业的配套，产业规模效益的实现与上下游市场的依托密不可分。我国生物质能源产业的配套产业还很不完善，产业规模比较弱小，综合成本高，在能源利用的终端缺乏相关产业的支持，示范推广和产业服务体系建设不完善，使大多数生物质能源产品还需要额外的处理和转化。

四、对策与建议

1根据生物质能自身的特点并考虑我国的国情，制定生物质能产业发展规划。生物质能发展战略应分两步走，近期，以农村和城市周边的分散、小规模能源消费市场为目标，将生物质能的产业发展与农林业的发展统筹规划。农林业是生物质能产业的基础，占我国人口60％、地域面积80％的广大农村既是生物质能资源的生产基地也是生物质能的广大市场，上述目标在我国生物质能发展的初期是符合我国国情的现实选择。远期，在解决小规模、分散能源需求的基础上，规模经营，实施生物质能源对化石能源的规模化替代战略。

2提高认识，理清思路，加大宣传。生物质能开发利用涉及能源、农业、林业等多个行业和多种技术，是一项复杂的系统工程，开发利用生物质能是调整能源结构、保障能源安全的重要措施，是保护环境、实现可持续发展的重要途径。自1997年京都会议后，不少国家都从保护生态环境出发，大力发展可再生能源，特别是进入后石油时代以来，更是重视生物质能源的利用，欧洲各国均大力发展生物质能源，并把发展生物质能源做为国家战略利益考虑。所以，我们必须要提高认识，不但把发展生物质能源作为保护生态环境来发展，更要提高到国家经济和社会发展的战略意义来考虑。在建设社会主义新农村的进程中，开发利用农业废弃物等农业作物，可以开拓农村的新产业，有效延长农业产业链，使其成为新农村能源的特色产业。大力发展沼气等生物质能源，既能保护生态环境，减轻国家能源负担，又可以使农村地区的生物质资源优势转换为产业和产品优势，增加农民收入，实现可持续发展。

发展生物质能源必须要从战略的高度、用长远的眼光来看待，切实提高对开发利用生物质能重要性的认识，理清思路，明确目标，从我国实际出发发展适合我国国情的生物质能源模式。从欧洲各国发展生物质能源的形式看，有光伏、光电、风力发电、水利发电、固体生物质柴油、生物质酒精和沼气等，其中发展最快的是沼气。如德国的下萨克斯州的沼气发电厂从2004年的600处一下发展到1000多处，近两年几乎翻了一番。这是因为有扶持的法律和成熟的技术，利用废弃物产生沼气来发电成本低，所以有广泛的发展前景。在我国，发展生物质能源重点也应该放在发展沼气上，主要原因有三点：第一，国家正在建设社会主义新农村，每年用国债资金数十亿元来投资建设沼气池；第二，通过项目实施，广大农民认识到发展沼气的好处，既能增收又能节约开支，建池积极性空前高涨；第三，发展沼气解决了废弃物的污染，减少了柴草砍伐，保护了森林资源，有利于生态建设。根据我国研究制订的可再生能源规划思路，我们应大力推广以沼气为纽带的能源生态模式，把发展农村户用沼气作为重中之重，然后再发展大、中型沼气工程；在帮助农民解决生活清洁能源的同时，发展沼气发电；另外要大力研究推广先进实用的秸杆综合利用技术，如秸秆气化、秸秆固化和发电，同时发展生物质酒精、生物质柴油和太阳光伏、光热等。

生物质能源作为一项新型产业，需要得到广大社会的认可和关心，必须要大力宣传培训，利用各种媒体，采取多种形式，向全社会广泛宣传发展生物质能产业的重要意义，通过宣传先进典型和成功经验，形成全社会关心、支持生物质能发展的良好社会氛围。

3加强人才能力建设、加大科研投入，搞好试验示范。生物质产业既不是传统意义上的能源工业，又不是传统意义上的农业和农产品加工业，它是跨学科、跨部门、跨行业的一个新兴产业，许多技术尚处于初期发展阶段。必须要加强人才和技术能力建设，教育部门要加快生物质能源人才的培养，高等院校要设立生物质利用和可再生能源专业，要高度重视我国可再生能源的人才培养和产业体系建设，成立国家级的可再生能源研究开发机构。还可以通过与国外农业部门合作，派技术人员和生物质能源利用企业去学习先进的生物质能技术，逐步建立我国可再生能源的人才培养和产业服务体系。

目前全国已有1807万户农民使用沼气，再过几年沼气普及会更高，农户使用沼气及其维修问题将十分突出，急需培训农民沼气维修人员，才能保证沼气事业健康发展。

生物质能利用技术种类很多，技术的成熟程度也不一样，建议设立生物质能专项资金，增加科研经费投入，加大对生物质能技术研发力度，加快推进生物质能利用技术的科技进步与产业化发展。对于已经比较成熟的生物质能技术，要选择有发展潜力的生物质能技术进行试点和示范，重在实现技术产业化和完善产业服务体系。例如，在沼气建设方面，加大对沼气应用领域和应用方式的研究，随着国家对沼气项目投入的逐年加大，根据国家发改委编制的《可再生能源中长期发展规划》，到2010年全国沼气年利用量将要达到190亿立方米，到2020年要达到400亿立方米。而如何能更加有效地开发利用沼气能源，如把多余的沼气进行提纯、发电、液化等，以此来实现沼气商品化、产业化，是沼气能源发展的瓶颈。

4开展资源评价，调整种植业结构，发展能源作物。虽然我国生物质能资源丰富，但资源量到底有多少，分布在什么地方，资源采集的成本如何，到底哪里可以种植能源作物，潜力有多大，目前还没有做过较详细的调查和评价工作。为了做好我国生物质能开发利用工作，建议在开展各种生物质能利用技术试点和示范工作的同时，适时开展生物质能资源评价工作，摸清哪些地方具有建设生物质发电厂的资源条件，哪些地方具有种植能源作物的条件。

在资源调查、评价的基础上制定切实可行的生物质能开发利用规划，调整种植业结构，积极发展能源作物，促进我国生物质能开发利用的健康有序发展。种植能源作物的原则是不能毁坏林地、植被和湿地，不与粮争地，不与民争粮，主要通过开发利用荒山荒地等劣质土地资源来实现。在种植业内部也可以进行调整，过去是种植业调整粮、经、饲比例，现在要调整粮、经、饲、能种植比例，根据国外的经验，我国应在保证粮、油生产的同时，大力发展玉米、油料等能源作物。其中玉米可以通过发酵成为产生沼气的原料，用做清洁能源和发电；油料作物产出油可以生产生物质柴油以补充汽车燃料，替代部分石油能源。

5尽早出台相关的激励支持政策。生物质能开发利用的许多技术还不够完善，开发利用尚处于起步阶段，建设成本高，市场竞争力差，要促进生物质能事业的发展，必须尽快制定相关支持政策，建立有利于生物质能发展的市场环境。制定的法律政策要适用，不但要有管理，更要有促进生物质能源发展的内容，例如：给生物质能源生产企业以免税、补贴和项目倾斜；给利用生物质发电的企业给予优价上网；对农业废弃物(畜牧粪便、秸秆)的经销企业也要给予同样的优惠政策；要鼓励企业积极参加到生物质能源开发利用的领域中去，吸引投资，扩大规模，促进我国生物质能源的开发利用。

6完善市场体系建设。生物质能开发利用的产品是多元化的(包括电力、燃气、液体燃料、固体成型燃料等)，需要进入的市场也是多元化的，因此需要建立规范的各种能源产品的市场环境和市场运行机制，加强生物质能技术和产品的标准体系建设，尤其在实行生物质能源的市场准入制度、生物质能发电入网的规定和要求、生物液体燃料自由进入石油销售体系的规定和要求等方面。同时要尽快建立完善生物质能技术推广服务体系，加强生物质能产业管理和技术队伍建设，通过市场带动，积极发展上下游企业和相关配套产业，整合资源，优化结构，建立完善的市场体系，从而实现生物质能产业健康有序可持续的发展。