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青岛市农村生物质能产业化发展研究

2015-04-03孙兆明徐兆波傅建祥

关键词:产业化发展生物质能青岛

孙兆明,徐兆波,傅建祥

(1.青岛农业大学 经济管理学院,山东 青岛 266109;2.青岛市农业环保能源工作站,山东 青岛 266071;3.青岛农业大学 学报编辑部,山东 青岛 266109)

青岛市农村生物质能产业化发展研究

孙兆明1,徐兆波2,傅建祥3

(1.青岛农业大学 经济管理学院,山东 青岛 266109;2.青岛市农业环保能源工作站,山东 青岛 266071;3.青岛农业大学 学报编辑部,山东 青岛 266109)

摘 要:农村生物质能开发利用具有显著的社会效益和生态效益,目前在公众认知、市场认同、政府扶持、技术及服务体系等方面存在不足。青岛应立足资源基础,发挥市场和政府的合力,以禽畜粪便和秸秆综合利用为重点,建立健全扶持措施,完善多元化投资机制,推进农村生物质能产业化发展。

关键词:生物质能;产业化发展;农村;青岛

中图分类号:TK6

文献标识码:码:A

文章编号:号:1671|816X(2015)01|0043|05

收稿日期:2014-11-04

作者简介:孙兆明(1970-),男(汉),山东临朐人,副教授,博士,主要从事农村经济与农村金融方面的研究。

通讯作者:傅建祥,编辑部主任,编审。E-mail:jxf2239@163.com

基金项目:青岛市软科学项目(13-1-3-139-12-(3)-zhc)

Abstract:There are some obvious shortcomings in terms of public awareness, market penetration, government support, technology and service system in the procession of the development and utilization of biomass energy in rural areas which has significant social and ecological benefits. The industrialization development of biomass energy in Qingdao countryside, focusing on the comprehensive utilization of livestock manure and straw, need a well corporation of government and market to establishing and improving the supporting system and the mechanism of investment diversification.

A Study on Industrialization Development of Biomass Energy in Qingdao Rural Areas

SUN Zhao|ming1, XU Zhao|bo2, FU Jian|xiang3

(1.CollegeofEconomicsandManagement,QingdaoAgriculturalUniversity,QingdaoShandong266109,China; 2.QingdaoAgriculturalEnvironmentalProtectionandEnergyStation,QingdaoShandong266071,China; 3.JournalEditorialDepartment,QingdaoAgriculturalUniversity,QingdaoShandong266109,China)

Key words:Biomass energy; Industrialization development; Rural areas; Qingdao

生物质能是农村地区的主要能源之一,多以直接燃烧为主,排放大量烟尘,热效率利用程度低。随着化石燃料、电能的普及,农村生物质能原料的处理方式和利用方式一度较为粗放。近年来,在能源供给紧张以及节能减排双重压力下,为改善农村能源结构,农村生物质能资源的处理方式和能源化利用方式不断优化。作为可再生能源,农村生物质能源化对缓解能源紧张、改善农村生态环境、促进可持续发展的积极作用逐渐被接受,至此,农村生物质能产业化发展趋势也逐渐明朗。

一、青岛市农村生物质能资源概况

青岛农村地区的生物质能资源非常丰富,主要包括农作物秸秆、人及禽畜粪便,以及食品加工、禽畜养殖、屠宰加工企业的废弃物、有机废水等。

青岛市农作物秸秆总量约450万吨/年,97%以上来源于小麦、玉米和花生。其中小麦秸秆约180万吨,玉米秸秆约200万吨,花生秸秆约50万吨,综合利用率84%左右。[1]用作生活燃料、秸秆气化和制取沼气的秸秆每年有100.5~105万吨,废弃掉的有64万吨,分别占20.5%和12.8%。也就是说,青岛市目前每年秸秆产量的1/3,可以成为生物质能开发利用的资源。

青岛地区生活污水、禽畜粪便、各种有机废水等资源同样丰富。青岛畜禽养殖业发达,每年粪尿排放量大约2200万吨,可产生沼气5亿立方米,可替代煤炭54万吨或可转换为电力8亿度,综合利用潜力巨大。*莱西沼气大项目将农村废弃物变废为宝,http://www.sdny.gov.cn/art/2013/8/20/art_602_346979.html.目前有相当一部分被直接排放,不仅造成资源浪费,还严重污染环境。

二、青岛农村生物质能利用现状

青岛农村生物质能开发利用主要是禽畜粪便和秸秆的综合利用,利用方式以厌氧沼气、热解制气、固化燃料、燃烧发电等为主。

(一)沼气能源化和综合利用

农村沼气能源化开发利用起步早,得到了各级财政的大力支持,户用沼气得到大力推广,大中型沼气工程有了长足进展。至2012年底,青岛市共建成户用沼气池6.4万户,年产气2464万m3,年处理厕圈厨废弃物60万吨。一个容积为8 m3的池年产气400 m3左右,基本满足3~5口之家90%的生活用能需要,可节约能源支出400元左右。[2]户用沼气的推广对保护植被,改善农村环境卫生和水环境,减轻农药化肥污染,大气污染治理、空气质量改善有显著推动作用。农户燃用沼气,室内CO的浓度比燃煤降低80%,CO2浓度降低60%,SO2浓度降低80%,飘尘浓度降低90%。

在规模化畜禽养殖场建设大中型沼气工程,不但可以解决养殖废弃物的环境污染问题,而且可为企业及周边住户提供清洁能源,沼液、沼渣可以作为优质有机肥料使用。青岛已建成中小型沼气工程144处,池容1.42万m3,年处理粪污2万吨,产气124.06万m3;大型沼气工程22处,池容3.72万m3,年处理废弃物64万吨,产气1143万m3,集中供气4860户。莱西市经济开发区三里庄村投资380万元建成4300 m3厌氧发酵器1座,配有1500 m3沼气贮气柜,每年处理苹果加工废渣和畜禽养殖粪便等废弃物2万余吨,产生的沼气可满足7000人使用。位于莱西市的青岛中清能生物能源有限公司,拥有山东省单体容积最大的沼气厌氧反应器,设计产沼气能2万m3/日。作为山东省规模最大的沼气发电项目,小涧西垃圾填埋场利用垃圾沼气发电,安装有3台1.063 MW填埋气体发电机组,每天可处理7.2万m3沼气,发电7万余度。

近几年,青岛市在蔬菜和果树的栽培中,开展沼液沼渣综合利用的试验、示范和推广,出现“猪(鸡、牛)沼果”、“猪(鸡、牛)沼菜”等生态农业模式,初步形成农村沼气管理、推广及服务体系。目前建成“四位一体”大棚1150座,面积68.50万平方米,每年可生产无公害蔬菜390万公斤。

(二)农作物秸秆能源化利用

秸秆能源化利用主要包括秸秆气化、固化燃料和秸秆燃烧发电。

秸秆气化在青岛开展较早,在经济条件较好、相对集中居住的村庄,推广秸秆气化集中供气。2006年即建成秸秆气化集中供气站14处,年供气量597万m3,消耗秸秆4000余吨。胶南市王台镇庄家茔村2007年建成秸秆气化站,日产气1200 m3,户均3 m3/日,可满足全体村民需要。该项目每年可转化秸秆440吨,减少燃烧煤炭22万公斤,户均节约能源支出300元以上,*刘国良:变废为宝:农田变“油田”。http://dzrb.dzwww.com/dzzb/qdxw/200810/t20081029_4034829.htm.还能减少烟尘及二氧化碳排放。在莱西市东庄头村、城阳区张家庄社区和东田社区也建立了秸秆气化工程,年热解秸秆1500吨,产气300万m3。

秸秆压块燃料是秸秆利用的重要途径。压块秸秆生物质燃料密度大、燃烧热效率高,在农作物秸秆资源丰富的农村,推广使用秸秆固化成型燃料的生物质炉。2008年在即墨等多处推广秸秆固化成型生物质炉4200户,配套使用气化燃烧同体炉,做饭、热炕和取暖功能三合一,每户每年可节支500元。

位于黄岛区王台镇的青岛西海岸生物质热电有限公司是目前青岛市唯一获批的生物质热电项目,总投资5.8亿元,达产后每年可发电1.7亿度,供蒸汽65万吨,可解决10万户居民的取暖问题,剩余的废渣可返回农田作为肥料。项目投产后,将为黄岛、胶州、平度等区市每年废弃的秸秆找到新的出路,还辐射到日照、临沂等地。

三、青岛农村生物质能产业化发展中的问题

经过数年引导、示范和积极地推广工作,青岛农村生物质能发展取得了一定进展。客观讲,进展有限,在形成以装备、施工、科技、服务为内容的产业化体系方面还有差距。

(一)对生物质能源的认识存在偏差

发展农村生物质能开发利用具有典型的公共产品特性,在社会、环境和生态方面具有正外部性,其效益评价需要综合考量。[3]在能源化利用中往往关注其经济效益而忽略社会生态效益。农户、企业对农村生物质能开发利用热情不高,也源于生物质能源的经济效益不高,政府对农村生物质能的推动多是源于其社会生态效益,还没有形成可再生能源发展是全社会共同的责任的共识。政府、农户、企业的诉求不同,农村生物质能源的开发利用链条出现脱节,没有形成比较成熟的生物质能源市场和可持续的发展机制。青岛还缺乏对不同地域、不同用户、不同资源条件的技术适应性评价,缺乏对利用方式的技术、经济、环境的量化评估,地方基层政府还存在认识上的误区,部门间协调难度大,发展方向不明确。

(二)产业发展扶持不足

当前发展农村生物质能利用面临良好的政策环境。我国《可再生能源法》2006年实施,沼气建设在2010年成为新农村建设的重要内容,《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》和《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》颁布,给予生物质能源税收优惠和价格补贴,达到一定标准还有CDM补贴。但是从农村生物质能产业化发展的角度看,由于项目规模一般较小,补贴力度有限,生物质能源工程建设和农民利用的积极性仍然不高,产业化发展难以实现良性运转。从国外经验看,政府支持是农村生物质能产业发育初期的原始动力。[3]近年来,国家出台了一系列鼓励农村生物质能开发利用的优惠政策,青岛市也从财政、税收、科技、资金、人才等方面给予支持和引导。但这些政策和措施的独立性较强,分属不同行政管理部门,相互间存在不配套、衔接困难的问题,难以发挥合力,政策绩效不佳。比如,建设一个8 m3的户用沼气池约投入3000元,市财政补贴的1000元能够及时兑现,而要求地方财政补贴的1000元往往难以兑现。

(三)产业认同度不高

农村生物质能的高成本是制约产业化发展的最大障碍。*石元春:“十二五”生物质能最需解决成本问题. http://www.calc.org.cn/shownews.asp?id=852.农村生物质能开发前期投入大,风险高,投资回收期长;且生物质能转化技术装备水平要求较高,生产成本居高不下。即便生物质原料价格便宜,有财政补贴,产出收益依然很难覆盖成本。在目前的定价机制下,农村生物质能的环境效益和社会效益无法充分内部化,无法转化为企业的回报,在企业、用户无法获得足够回报的情况下,农户、企业缺乏动力,投入不足,技术不成熟,产业发展困难重重。比如,国家财政对农村沼气给予了大力支持,但沼气产业发展的体制机制创新、原材料收集、生产服务体系建设等仍然比较落后,可持续的市场机制没有建立起来。特别是大中型沼气工程,初始投资、运行维护费用高昂,仅靠企业的力量难以负担。

(四)服务体系、配套措施不健全

生物质能源产业化发展需要完备的服务体系作支撑。农村生物质能开发中普遍存在重建设轻管理的现象,推广和服务体系仍然薄弱,技术人员、从业人员配备不足。沼气池建设专业性强,有一定危险性,沼气池投入使用后需要进行持续的维护,沼气池出料劳动强度较大,这些都需要具备专业技能的人员。部分沼气池质量不佳,农户厕所、厨房以及畜圈与沼气池脱节,闲置现象突出。沼气生产夏秋供气有余,冬春供气不足,平衡难度大。

秸秆能源化利用需要更高水平的配套。农作物秸秆分散广、密度低、体积大、季节性强,收集、运输成本高,收集、储运服务体系建设落后。秸秆收集机械一次性投资大,作业时间短,利用率低,农户不愿参与。以玉米秸秆为例,每公顷可产风干秸秆7.5吨,目前约1/3还田,1/3作饲料,一个2×12 MW秸秆燃烧电厂年需料20~30万吨,折合为10万公顷的秸秆产量,收集、储运难度可想而知。

四、青岛农村生物质能产业化发展对策

农村生物质能源产业化归根结底是一个市场化的过程,资源配置效率提高的过程就是产业化发展的过程。青岛农村地区的生物质能产业化发展必须基于资源基础,以人及禽畜粪便、农作物秸秆的能源化利用为方向,遵循综合利用的思路。沼气以大中型工程为重点,秸秆则应当以固化燃料为重点利用方向。采用固化成型技术的企业,综合效益高于采用生物质热解气化和沼气工程企业。[4]

(一)理性界定市场和政府的作用

农村生物质能产业化有其特定属性,而生物质能开发所具有的能源、生态环境、社会等外部性显著但难以计量且内部化困难。根据国外生物质能产业发展的经验,农村生物质能的发展必须由政府、市场结合,发挥合力。

第一,合理界定政府和市场发挥作用的界限。一方面要形成以生物质能生产企业为主体的运行机制,发挥市场配置资源的决定性作用;另一方面,政府的介入和支持是产业化发展的必要条件。在产业发展初期,政府的引导、示范和推广工作尤为重要,在产业发展步入成熟轨道后政府要逐步退出。政府需要提供恰当的政策框架,促进企业、资本、消费者的有机结合,为技术开发应用和市场推广提供良好环境。政府做好生物质能开发利用的科学布局与规模控制,有利于资源合理配置、提高资源利用效率。[5]

第二,政府介入必须基于市场原则,必须有助于发挥市场配置资源的决定性作用,尊重和保护农村生物质能生产企业逐利和创新的本性。农村生物质能源建设项目具有不同程度的自然垄断特性,特许权价值将是生物质能源企业的重要资产,政府应尊重并保护企业的特许权价值。政府应制定生物质能发展综合规划,明确重点支持领域,制定产业扶持措施,规范市场准入,维护有序竞争。

第三,公众认可是产业化发展的基本动力,企业和政府都需要加大宣传,提高社会特别是农村社区居民的环保意识,提高对新能源的认知程度,改进能源利用方式,培育农村新能源市场。

(二)建立健全产业扶持措施

产业扶持措施是为创造稳定的发展环境,重视法律规范及行政措施的保障、引导作用。生物质能关键技术的研发,需要政府部门的先期投入为引导,进而通过产业、企业的联合推进实现技术商业化应用。

第一,加大政府扶持力度。政府的扶持应涵盖农村生物质能产业化发展的研发、技术推广、人员培训、服务体系建设等,在整个产业链上提供优惠政策和经济条件。财政资金除面向生产者、使用者外,还要包括中介服务者。

第二,调整和完善相关税收政策。生物质能企业的技术装备水平较高,可参照高新技术企业和资源综合利用企业的税收政策,对符合条件的企业给予税收优惠。对引进国外先进技术和设备,给予财政贴息或补贴。除了直接的资金支持、间接的优惠措施外,政府还应帮助企业拓宽融资渠道。

第三,创新扶持机制。对不同的农村生物质能源产品或不同的市场主体需采用不同的激励措施,在产业化发展的不同阶段也需要灵活调整扶持方式,因此有必要建立前瞻性强的产业发展扶持机制或扶持体系。在生物质能源发展初期,由于接受程度较低,需要采取多种手段,包括强制使用、强制收购及配额等。可在政府项目、市政工程等作为生物质能使用试点,在部分城市公交、公务用车等使用沼气、热解气替代燃油和天然气。发展中期可对生物质能源基地建设、技术装备升级、产品销售等,给予专项补贴。支持科研团体对农村生物质能技术、装备生产以及推广方式的研究。由政府牵头建立生物质能开发合作机构,帮助小规模企业申请各级补贴。

(三)建立多元化投资机制

青岛市政府在农村生物质能利用过程中的投入一直在增加,但依然不足。特别是社会化、市场化投资主体少,投融资渠道单一,根源在于没有建立规范的投融资机制。通过制度安排,建立多元化投融资机制,成为产业化发展的必要条件。

第一,继续加大财政支出。产业化初期政府应持续加大投入,一方面能够减轻企业和农户的经济负担,另一方面还能产生良好的产业发展预期。当企业技术成熟、运转效率提升、经济效益显现后,政府可改进扶持方式,适当减弱扶持力度,并从企业逐步退出。

第二,鼓励民间资本进入。社会化资本的进入是农村生物质能产业化发展的必然要求。政府需要提高生物质能项目管理透明度,简化审批手续,扩大资金来源,鼓励民间资本采取特许经营、参股、控股、BOT、BT等多种方式,参与、推动产业发展。

第三,设立青岛农村生物质能产业发展基金。该基金由青岛市政府安排专项资金设立,将面向农村能源发展的国家级、省级以及市级投入、补贴统一纳入,多渠道筹集资金,集中管理,扶持、投资、引进产业化项目,协调、帮助企业解决投融资问题。

(四)建立产业研发平台和人才体系

青岛市政府在高新技术产业化和重大装备扶持项目中安排农村生物质能源产业化专项,用于支持和激励研究机构和企业在核心技术方面提高创新能力,加强对国外技术的消化吸收与再创造。政府对产业化过程中的重点技术项目和大型研发项目给予重点支持,比如秸秆收储运机械。推进产学研融合平台建设,引进或支持企业建立生物质能产业化实验室,对农村生物质能产业化过程中的共性问题、关键技术,组织科技攻关和技术集成,探索和推广适合农村生物质特点的综合利用技术工艺,提高农村生物质综合利用水平。注重技术研发人员的引进和培育,加强对行业管理人员、服务支持人员、操作人员的培训。

参考文献

[1]孙亚萍.青岛市农作物秸秆资源综合利用现状及对策[J].农业环境与发展,2011(3):34|36.

[2]刘莉,张绪良,孙亚萍.青岛市生物质能利用的现状及发展对策[J].中国沼气,2010,28(5):44|47.

[3]傅志华,王向阳,王桂娟.构建支持农村生物质能源发展的政策体系[J].经济研究参考,2008(7):9|24.

[4]陈娟.湖北省农村生物质能源产业发展的综合效益评价[J].统计与决策,2012(23):113|115.

[5]陈娟,王雅鹏.湖北省生物质能源产业布局与规模控制分析[J].农业技术经济,2013(8):47|51.

(编辑:程俐萍)

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