生物质发电起步阶段企业和政府的成本—收益分析

刘欣然

（中国海洋大学经济学院，山东 青岛 266071）

0 前言

我国的电力生产目前仍以火力发电为主，火力发电量占全部发电量的70%以上，每年消耗的煤量约占我国煤炭生产总量的一半。燃煤火力发电方式不仅大量消耗不可再生的煤炭资源，还会在燃烧过程中排放出大量的 CO2、SO2、NOx等有害气体，对大气环境造成严重污染。不可再生能源的日益紧张、能源多元化战略的逐步推进以及全世界对环境污染问题的关注，使循环经济受到了空前的关注［1］。和传统的工业经济即按照 “资源—产品—废物”的流程进行生产的线性经济不同，循环经济要求以“减量化、再利用、再循环”为社会经济活动的行为准则（简称3R原则），把经济活动组织成一个“资源—产品—再生资源”的反馈式流程，合理和持久地利用所有物质,最大限度地减少经济活动对生态环境的影响［2］。而生物质能源在循环经济的形成和发展过程中占有极为重要的地位。生物质能源通常被认为是世界上最大的可再生能源资源，对中国的能源安全和环境安全具有重要意义，因而正在受到越来越多的关注。

1 生物质发电技术简介

目前的发电方式主要有火力发电、核能发电、水力发电、地热发电、风力发电等。传统的火力发电需要的燃料主要是煤炭，生物质发电方式则是采用生物质燃料取代煤炭和石油等化石燃料来发电。

生物质能（biomass energy）是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，是一种可再生能源，同时也是唯一一种可再生的碳源。生物质能直接或间接地来源于绿色植物的光合作用，所以从广义上来说生物质能是太阳能的一种。

由于碳污染量是决定于储存和释放周期的长短，而利用生物质燃料是将当年的太阳能当年循环，所以与能量储存、释放周期相当长的化石燃料相比，生物质燃料几乎可以被认为是一种零污染的燃料（表1）。虽然生物质燃料燃烧时也要释放CO2，但也有学者认为生物质燃料燃烧释放的CO2量与植物当年进行光合作用吸收的CO2量相等，因此生物质燃料的碳排放量是零，可以认为生物质发电技术是一种绿色发电技术。

利用生物质燃料发电的技术方法包括直接燃烧发电和气化发电两大类。生物质气化发电的方法是利用气化炉、沼气池等专门的装置将生物质燃料气化成甲烷等可燃气体，再利用燃气轮机等高效发电设备燃烧发电，但是由于设备投资大、技术要求高，所以我国目前的水平只是在工业试验阶段，或者用于小容量低效率的燃气发电设备。相比较之下，生物质燃料直接燃烧（直燃）发电技术较成熟，成本较低，目前在我国发展也比较快。而在这种发电方式中，燃煤火力发电厂掺烧秸秆技术相对于其他生物质发电技术方法比较简便，成本相对较低，因此以农业废弃物——秸秆为主的生物质直燃发电技术将会有广泛的应用前景。

表1 万吨煤炭和万吨生物质燃料污染物排放量对比 t

由于我国生物质发电尚处于起步阶段，像任何一个产业的起步阶段一样，要实现生物质发电技术的广泛应用并使企业获得比燃煤发电更大的经济效益，无论是对于电力企业还是政府相关部门来说，都有相当大的困难需要克服。

2 生物质发电起步阶段电力企业的成本—收益分析

2.1 成本分析

与传统的火力发电方式相比，生物质发电方式在燃料的采集、电厂设备的更新、融资等几个方面需要承担有别于燃煤发电的成本，具体地说，这些成本主要有以下几个方面。

2.1.1 燃料成本

生物质发电厂的燃料不像燃煤发电厂使用的煤炭那样有一个成熟的供应渠道，因而在燃料方面企业需要承担一些额外的成本，如：（1）采集成本。以秸秆为主的农业废弃物由于分布范围广、信息不够通畅等原因，在采集方面需要一套较为完整地收集体系来保障，然而我国现在缺乏这样一种体系，因而在采集方面存在着相当程度的信息不对称，个别企业要想进行农业废弃物的收集，为了了解其分布、可获得资源量、质量和开发潜力等方面的信息，需要在调查、沟通和协调等方面付出相当大的成本。（2）运输成本和贮藏成本。同样因为农业废弃物分布范围广泛的原因，从分散的原料产地到集中的加工处理点，运输费用明显高于煤炭的相应费用，再加上贮藏费用等也是一笔不小的开支。（3）加工、处理成本。例如秸秆在需要建设防火安全设施，在加工、堆放、装卸过程中又不可避免地发生重量和发热量的损耗［3］。这些成本的总和远远大于常规火力发电厂所用的煤碳成本。

2.1.2 生物质发电厂的建设和改造费用

由于使用的燃烧技术不同，常规火力发电厂要使用生物质燃料，必须对相关设备进行改造，或者直接投资建设新的发电厂。这种建设和改造费用可达6 000～10 000元/千瓦，是常规火电单位千瓦造价的2倍以上，远远高于常规的火力发电厂。

2.1.3 融资成本

融资成本是指资本的价格。目前生物质发电行业缺乏行之有效的投融资机制。由于生物质发电一次资本投入高，燃料、经营管理、技术开发等方面成本昂贵，所以技术的研发和应用往往不能在短期内给企业带来经济上的利益。而由于相关市场还不成熟，生物质能源的发展往往被金融机构视为高风险的贷款项目，大集团和规模投资商不愿意投资，而小企业又无力承担这样的费用。如果缺乏行之有效的投融资机制给以支持,完全市场化运作，仅仅依靠企业自身的力量去解决，成本是很高的。

2.1.4 信息不完全造成的原料供应风险损失

由于秸秆等农业废弃物分布的广泛性和相关收集体系的缺失，生物质发电厂在原材料的收购方面显得十分被动。因此这些企业不仅要付出比常规电厂更大的成本，也要因此而承担因调查不足导致的原料供应短缺带来的风险损失。

2.1.5 机会成本

机会成本也就是电力企业把同样的资金、精力花费在其他发电方式（这里主要是指传统的燃煤发电方式）上所能获得的最大收益。

2.2 收益分析

与燃煤火力发电方式相比，采用生物质燃料发电，企业可以获得有别于燃煤方式的一系列好处。

2.2.1 承担较小的环境污染责任

燃煤火力发电厂将发电过程中产生的大量有害气体排放到空气中，对大气环境和人的身体健康都会造成很大的伤害，然而由于市场在外部性和公共资源方面固有的缺陷，这些污染企业根本不需要为此承担相应的损失。这就需要政府政策的适当干预。然而目前我国尚未对这些污染发电企业收取正式的环境保护税，只是象征性地收取一部分环境污染费。这种政策使得这些企业为此承担的费用根本不足以补偿对环境造成的危害。这就进一步增强了传统发电厂对生物质发电厂的成本优势。也就是说，在现有的政策体系下，实行绿色技术在环境保护方面的意义并没有真正从经济利益上体现出来。

2.2.2 脱硫、脱氮成本的降低

绿色发电技术的实施可以减少燃料燃烧过程中的有害物质SO2、NOx等气体的排放，这就大大减少了排放废气时脱硫、脱氮技术的研发和应用成本，从而使企业获得更大的收益。然而由于我国的生物发电企业刚刚处于起步阶段，生产规模有限，所以这项收益并不可观。

2.2.3 来自CDM的收入

利用秸秆发电可以减少二氧化碳排放量，不仅改善了环境，还能为大规模实行绿色发电技术的企业带来一笔可观的收入，这是因为发达国家为兑现其在《京都议定书》中的承诺，在2008年至2012年间每年将通过CDM （CLEAN DEVELOPMENT MECHANISM）项目购买2亿至4亿吨二氧化碳当量的温室气体指标［4］。同样由于生产规模过小的原因，生物质发电企业在这方面的收益其实也并不可观。

2.2.4 煤炭价格上涨与生物质燃料的差价收益

随着化石燃料价格的持续上涨，生物质燃料的价格相对下降。然而，由于我国拥有世界上最多的燃煤火力发电厂，近年来煤炭价格上涨的幅度还远远低于进行绿色技术改造的成本；从另一方面来看，某些地区虽然秸秆燃料成本较低廉，但由于当地的标杆电价太低，导致原料煤与电价之比远远小于秸秆价格与电价之比。所谓标杆价格，从市场营销战略的角度来看，是指在同行业占有重要地位的大型企业对主导型产品和服务确定或调整的价格水平。在完善的价格机制下，标杆价格应完全由市场供求自发的决定，而我国电力市场不合理的价格机制，在某种程度上减少了绿色发电企业由于煤炭价格上涨所获得的收益。

2.2.5 可获得政府提供的专项资金和重点关注

事实上，虽然2006年财政部就建立了可再生能源发展专项资金,但是没有具体的操作办法,相关企业难以真正获得资金的支持［5］。有些经济性很好的生物质发电技术如燃煤电厂混烧生物质燃料的技术一直也得不到政府政策的支持。

2.3 发电企业的成本-收益比较

由上面的分析可以看出，目前我国的生物质发电企业不但要支付燃煤电厂不需要承担的各项成本，而且根据成本-收益分析的原则，对无法确定收益的结果应该打折，因而从收益方面看与燃煤发电技术相比也没有太大的优势，这就使得生物质发电企业的总收益小于总成本，因而虽然实施绿色发电技术在能源、环境、经济和社会等各个方面都具有重要意义，并且前景广阔，但在现阶段，要实现绿色发电技术的广泛应用，仅仅依靠市场的力量和现阶段政府的相关支持政策是解决不了的，更何况目前有关可再生能源的优惠政策还有很多并没有惠及秸秆发电的应用，因此政府尽快完善相关的支持政策，加大支持力度才是解决秸秆发电起步艰难问题的关键。

3 政府完善和执行相关支持政策的成本—收益分析

3.1 成本分析

3.1.1 社会调查和资料分析支出

政府在制定新的政策或修改现有的政策之前要对全国各个地区在应用绿色技术进行发电的条件、环境、成本、障碍和优势等各个方面进行全面的调查和分析，并把这些不同地区的不同特色综合起来考虑，统筹规划，因地制宜，在社会调查和资料分析方面需要花费一定的成本［6］。

3.1.2 补贴支出。

政府花费在对生物质发电技术的研发、应用、推广和对实行生物质发电的企业给予各项补贴的支出。

3.1.3 对企业减免一定税费造成的税收收入的减少

要完善支持生物质发电的政策，不仅需要对这些企业免除或减少环境污染等方面的费用，还应该制定一个包括增值税、房产税、土地使用税等各方面的税收在内的更为完整的税收优惠和减免政策体系。

3.1.4 对污染企业实行更高的税收标准造成的产值下降

由于我国目前的发电技术中与控制污染物排放量有关的技术水平远远低于发达国家，因此在制定政策时如果对排污量很大的燃煤火力发电制定正式的二氧化碳税、二氧化硫税等环境保护税，会在一定程度上限制这些企业的发电量，从而对GDP的增加产生不利影响。

3.1.5 各部门之间的协调成本

对于某些部门来说，他们关注的只是自身的利益，也只愿意为推广对自己有利的技术而行动。不同的利益集团追求各自的利益，推广对各自有利的技术［7］，这就造成了相互之间配合不协调、信息不通畅甚至资源浪费的情况。

3.1.6 机会成本

政府在制定了某项政策时所放弃的其他可供选择的政策所能带来的最大收益。

3.2 收益分析

从能源方面来看，推行生物质发电能在很大程度上缓解我国目前能源供应紧张的状况，从而促进经济的发展，增加政府的收入。以山东省为例，山东省每年农作物秸秆的产量相当于3000万吨标准煤，加上各种其他生物质燃料，差不多相当于每年发电燃煤量的一半，是一个相当可观的替代燃料来源。

花费在传统能源煤炭开发方面的投入可有所减少。

有利于我国的能源安全。能源安全是指为保障对一国经济社会发展和国防至关重要的能源的可靠而合理的供应，主要取决于经济对能源的依赖程度，能源价格，国际能源市场、战略储备、备用产能、替代能源、能源效率、技术力量等因素。

以秸秆等农业废弃物为主要燃料的发电厂排放的有害物质大大少于燃煤电厂，因而环境恢复成本可以大大减少。

减少了农业废弃物的处理成本。在我国农村，每年秋收季节农村都要产生大量的农业废弃物秸秆，做为饲料和燃料，秸秆在农村的利用价值越来越小，还田也需要一定的成本，因而焚烧秸秆便成了最省钱的处理办法。而焚烧秸秆又给空气、交通安全等方面造成不利影响，甚至直接关系到一部分农村居民的健康和安全。政府每年都要在控制秸秆焚烧方面花费很大的成本。

对解决“三农”问题具有重要的作用。建设一个2.5万千瓦的秸秆发电厂，每年需要消耗秸秆20万吨，按每吨秸秆收购价200元计算，可为当地农民增加约4000万元收入，惠及的农户数量将近5万户，是发展农村经济，增加农民收入的重要举措［8］。

对环保部门投入的减少。

生物质发电相关产业带来的效益。例如秸秆加工、储存和销售，秸秆气化和机械加工设备制造等一系列新产业的兴起和发展会在吸收就业和带动地区经济发展方面起到十分重要的作用。

由环境质量改善所带来的一系列好处。如人民健康的改善、医疗支出的减少以及吸引投资能力的增强等等。

由于农民收入增加、新兴产业发展和发电企业实现规模经济后利润的增加所带来政府税收的增加。

3.3 政府的成本-收益比较

由以上分析可以看出，政府在完善和执行绿色发电技术支持政策的过程中需要承受的成本是比较容易估算的，数目也比较庞大；相对于成本来说，收益的经济性评估则比较不确定，因而对政府来说并没有足够的吸引力。但是从长远来看，这十个方面的收益必将给政府带来实实在在的好处。政府制定政策的一个重要目的就是使该政策带来的社会潜在收益必须超过潜在成本，而生物质发电技术的潜在收益是不言而喻的，随着生物质发电技术的发展和规模的扩大，其社会成本和企业成本也将大大下降。因此，加大政府政策的支持力度是生物质发电技术发展的根本途径。

4 结论

在生物质发电产业的起步阶段，由于市场在外部性和公共资源方面固有的缺陷，以及我国目前的污染治理力度有限，因此生物质发电企业的成本/收益比远远高于燃煤发电企业，而收益的增加主要决定于政府政策的支持力度。政府在绿色发电的起步阶段，成本的可计算性和收益的不确定性往往导致对绿色发电技术支持力度不够和制定政策的相对落后。因此，政府在制定政策时有必要把目光放得更长远些，应着重考虑潜在收益和长远收益，尽快完善和实施支持绿色发电技术的相关政策，使生物质发电这一惠及全民的技术更顺利地克服起步时期的种种困难，实现规模经济，尽快步入良性循环的轨道，成为我国循环经济社会的重要组成部分。

［1］张锦华，吴方卫.资源禀赋、安全约束与路径选择——生物质能源发展的国际比较与中国策略 ［J］.上海财经大学学报.2008（4）.

［2］沈忱.循环经济的国外实践对我国循环经济政策的启示.经济研究［J］.2008，6.

［3］闻言.调查显示：三大因素困扰秸秆发电［N］.中国改革报，2008（3）.

［4］张国光.秸秆发电造福于人［N］.中国石油报.2006.103.

［5］李景明.浅析我国生物质能政策框架的现状与发展［J］.农业科技管理，2008（8）.

［6］王宏利，傅志华.能源财税政策的成本-效益分析［J］.经济研究参考，2006.

［7］王向阳.支持农村生物质发展公共政策研究 ［J］.经济天地.2008（7）.

［8］2006年我国秸秆发电形势喜人［J］.节能与环保.2007，2.