浙江省杉木造林增汇潜力测算与效益评估

何卓京，张 勇，蒋仲龙，吕爱华，李兰英*

(1.浙江农林大学经济管理学院，浙江 临安 311300；2.浙江省公益林和国有林场管理总站，杭州 310020)

林业碳汇兼具减缓和适应气候变化功能，是应对全球气候变暖的重要途径[1]，也是我国探索增汇减排的最优途径[2]。林业碳汇包括造林增汇和抚育增汇，其中造林增汇是指通过需要在林木生长过程中实施碳汇计量和监测活动的特殊再造林项目来实现森林生态系统碳汇增长能力的一种方式与机制[3-5]。通过造林和再造林活动产生的碳汇量在减缓气候变暖中可以起到重要作用[6-9]，这种增汇方式释放的碳潜力也具有明显的成本优势[10-11]，有利于将生态效益转化为经济效益。实施造林增汇已成为我国实现全社会低成本CO2减排的重要选择。

目前以造林增汇为核心的相关研究主要围绕碳汇的供给影响因素、供给潜力、碳汇计算方法，造林增汇的供给量评估、影响因素以及政策建议等方面[12-18]，但从经济可行性角度开展碳汇价格、造林增汇效益评估的研究仍然不足，导致学术研究中未能有效识别出造林增汇项目的财务盈亏情况，不利于政府有关决策制定和农户行为选择。本文以浙江省主要造林树种杉木(Cunninghamialanceolata)为例，以杉木生长模型为基础，通过分析造林增汇的经济可行性，并采用敏感性分析来探究敏感性因素变化对造林增汇项目的影响，以进一步判断浙江省造林增汇的经济可行性；最后，鉴于浙江省的林地经营以农户为主的现实，对造林增汇项目的盈亏平衡点进行测算，为浙江省实现林地规模经营，促进林业碳汇储备提供决策支持。

1 研究地概况

浙江省是经济大省，据统计，1979-2019年人均GDP平均增长率达到10.6%，2019年的GDP为62 351.74亿元，约占全国经济总量的6.29%，人均GDP达到107 624元，位列全国第四；2019年第二产业产值占比达到42.6%，相较全国平均水平36.8%，高出5.8百分点。经济快速发展的同时，也带来了较大的能源需求，2019年能源消费量达到22 392.77万吨标准煤。经济发展与能源消费，带来了较大的碳排放，2017年碳排放382.13百万吨，浙江省的二氧化碳达峰面临较大压力，亟需采取林业增汇等多种手段和措施实现减排目标[19-20]。

根据《第九次全国森林资源清查浙江省森林资源清查成果》，浙江省近年的森林覆盖率为59.43%、蓄积量为4 754.98万立方米，拥有各类宜林地面积25.82万公顷(表1)，其中规划造林地、采伐迹地及火烧迹地三类立地质量相对较好的宜林地面积23.42万公顷，占90.70%，造林失败地、其他迹地及其他宜林地面积为2.40万公顷，占9.30%。而杉木林是浙江省主要的森林类型之一，占全省森林面积的21.43%，占全省森林蓄积量的28.76%；除了浙江省北部平原地区外，其他地区均有大面积分布[21]。

2 研究方法

采用蓄积量法对林业碳汇进行测算，运用净现值法、内部收益率法对林业碳汇的经济效益进行评估，通过盈亏平衡分析法对项目承受能力进行分析。

2.1 杉木蓄积量测算方法

浙江省20年生杉木的优势木高度平均可以达到15 m，因此立地指数SI可以设定为15。而后三类宜林地的土壤、水分、肥力等较差，经专家咨询，建议将立地指数调整为前三类立地指数的50%。国内学者对于杉木的生长模型有诸多研究[23-24，27]，其中陈则生的模型得到学者广泛认可[18]。在此，采用该模型对杉木不同生长年份蓄积量进行测算。该模型为：

M=b1SIb2[1-exp(-kt)]c

(1)

式中：M为杉木蓄积量，SI为立地指数，t为林分年龄。b1=4.535 47，b2=1.609 31，c=3.720 004，k=0.096 004。

2.2 林业碳汇测算方法

碳汇计量方法主要有基于样地勘测的生物量法、蓄积量法，基于微气象学的涡旋相关法和箱式法等[27-30]。其中，蓄积量法是根据林木的总蓄积量求出生物量，再利用生物量与碳含量之间的转换系数求出森林碳含量的方法。该方法较全面地包含了整个森林系统中林木、林下植被和林地三部分的碳含量，且操作简便、成本低、实用性强，故适合宏观评估[31-33]。本文以2018年初作为基期，基于当前碳市场价格，以20年为项目期，假定杉木林20年后一次性采伐，运用蓄积量法进行碳汇的测算。根据杉木生长模型得到的杉木蓄积量来测算林地全部固碳量，再由此测算碳汇年增长量。模型为：

CF=树木生物量固碳量+林下植物固碳量+林地固碳量

=VF×δ×ρ+α×(VF×δ×ρ×γ)+β×(VF×δ×ρ×γ)

(2)

式中：CF为杉木林碳汇量；VF为杉木林蓄积量；δ为杉木林蓄积量换算成生物量蓄积的系数，IPCC默认值为1.90；ρ为将杉木林生物量蓄积转换成生物干重的系数，即容积密度，IPCC默认值为0.50；γ为将生物干重转换成固碳量的系数，即含碳率，IPCC默认值为0.50；α为林下植物固碳量换算系数，即根据林木生物量计算林下植物(含凋落物)固碳量，取0.195；β为林地固碳量换算系数，即根据森林生物量计算林地固碳量，取1.244。

2.3 经济效益评估方法

考虑到经济社会环境变动的影响，出版于2006年的《建设项目经济评价方法与参数》中规定的营造林行业基准收益率难以吻合实际情况。经咨询专家并综合考虑后，决定采用4.90%的央行银行长期贷款利率替代营造林行业基准收益率[34](以下简称基准利率)来评估造林增汇效益。浙江省所有造林地一次性申报CCER项目所产生的成本包括：第0年的基线测量费用60万元，以及此后每5年产生20万元的计量监测成本[19]。本文以2018年初为项目基期，假设每5年进行碳汇监测并将其销售，并在2038年末对所有杉木林进行主伐，利用收集到的碳汇价格、木材价格、造林成本、采运成本、CCER项目基线测量及计量监测成本等数据，通过计算其净现值和内部收益率来评价项目的可行性；其次，对碳汇价格和利率变动对造林增汇项目效益的可能影响进行单因素敏感性分析，来评价敏感性因素对造林增汇项目可行性的影响；最后利用盈亏平衡分析法进一步考察项目对市场需求变化的承受能力。

3 结果与分析

3.1 浙江省造林增汇潜力

3.1.1 杉木造林蓄积量 根据公式(1)对各类造林地20 a末时杉木林的蓄积量进行计算(表1)。由表1可知，20年末杉木林总蓄积量为4 754.98万立方米，其中规划造林地杉木林的蓄积量最多，为2 907.21万立方米，占总蓄积量的61.14%。

表1 各类造林地20 a末杉木蓄积量

3.1.2 杉木造林增汇潜力 运用公式(2)的蓄积量法模型，可得出杉木林20年间产生的碳汇累积量以及各年碳汇增量(表2)。由表2可知，以2018年初为项目基期，到2038年初为止，各类造林地所能产生的最大造林增汇潜力为5 508.76万吨碳汇量。而碳汇年增长量呈现先增加后减少的趋势，第1年至第14年的增长速度加快，第15年开始逐年减慢；第13年至第15年间是碳储量增长最快的年份，年增长量均超过400万吨，并于第14年达到峰值406.69万吨。

表2 浙江省杉木造林增汇潜力

3.2 浙江省造林增汇效益评估

项目造林增汇效益及其可行性，通过净现值和内部收益率方法进行评估。

3.2.1 净现值大于零，项目可行 利用中国七大碳交易试点2018年加权平均碳汇价格26.34元/吨作为碳市场价格，和表2中碳汇增长量数据，可求得未来20年的碳汇收入。假设在第20年末将所有杉木林一次性主伐销售，可得木材销售收入。利用碳汇造林项目产生的基线测量费用、计量监测费用以及裸地造林相关成本，得出历年现金流出量。再利用4.90%的基准利率，测算出造林增汇项目的净现值为：

因此，该项目以20年为周期，在4.90%的基准利率情况下，净现值为559 068.77万元，远大于0，表明该项目可行。

3.2.2 内部收益率远大于基准收益率，项目效益显著 根据造林增汇项目的现金流量表，测算项目的内部收益率为：IRR=11.25%，即内部收益率高于基准利率4.90%，具有显著效益。

3.3 单因素敏感性分析

在市场起决定性作用的当今中国，碳汇价格、利率等因素均会因市场而产生变化，碳汇价格、利率的波动将会直接影响林业碳汇的收益，而其对净现值的具体影响范围值得探究。因此，就碳汇价格26.34元·t-1、基准利率4.90%进行单因素敏感性分析，进而判断项目的财务可行性(表3)。

3.3.1 碳汇价格变动的敏感性分析 由表3可知，造林增汇项目的净现值随着碳汇价格的变动而变动。当碳汇价格从每吨21.07元上升至31.61元时，净现值将从每吨416 611.46万元上升至701 526.08万元，均大于零。可见，碳汇价格变动对造林增汇项目的经济效益有较大影响，但项目依然可行。2020年，碳信用在可再生能源相关投资品种中表现良好，摩根斯坦利预计其价格到2025年还将翻番。我国力争于2030年前达到CO2排放峰值，于2060年前实现碳中和，碳汇市场需求将日益上升，预计碳汇价格将呈现走高趋势[35]。

表3 敏感性分析

3.3.2 利率变动的敏感性分析 由表3可知，当基准利率从3.92%上升至5.88%时，净现值将从727 256.20万元下降到420 958.81万元，由此可见，利率变动对造林增汇项目的效益影响超过碳汇价格变动的影响，但项目依然可行。从我国社会经济发展形势看，基准利率将稳字当头，将继续保持对经济恢复必要的支持力度。央行根据疫情防控和经济社会发展的阶段性特征，将灵活把握货币政策的力度、节奏和重点，以适度货币增长支持经济持续恢复和高质量发展[36]。

基于我国碳汇需求现状及社会发展形势，碳汇价格呈上升趋势，而基准利率存在下降机遇。两个单因素共同作用，将使项目可行性进一步提升。

3.4 盈亏平衡面积

盈亏平衡面积是指项目造林面积多大时能实现盈亏平衡，即用单位面积净收入回收计量监测费用，分析在多大面积时能回收所有计量监测费用。通常采用盈亏平衡分析法来测算盈亏平衡点(Break even point，简称BEP)。单位面积现金流入为历年碳汇销售收入和木材销售收入的现值之和，单位面积现金流出为造林成本、补植成本和管护成本的现值之和，通过历年收入和成本的贴现，可得单位面积净收入为23 875.79元·hm-2，而计量监测费用的现值为1 063 093.11元(表4)。盈亏平衡点为：

表4 盈亏平衡点计算表

BEP=1 063 093.11 /23 875.7872 =44.53 hm2

因此，在现有条件下，杉木碳汇造林的盈亏平衡点为44.53 hm2，而浙江省林地以农户经营为主，根据浙江省现有集体林面积和《浙江省第三次农业普查主要数据公报》中营林农户数量计算可得，绝大多数农户的宜林地面积不足1 hm2，无法达到盈亏平衡点，且其单独进行计量监测成本较高。如何有效组织农户联合造林，以实现规模经营成为必须解决的现实问题。

4 结论与讨论

4.1 结论

4.1.1 浙江省造林增汇潜力巨大 采用杉木生长模型和蓄积量法所测算的浙江省造林增汇潜力结果表明，若碳汇计入期为20 a，立地指数SI设定为15时，测算得造林增汇潜力为5 508.76万吨碳汇量，每公顷造林增汇潜力达213.35 t，造林增汇潜力极大。

4.1.2 项目财务可行 在4.90%的基准利率条件下，净现值为559 068.77万元，内部收益率为11.25%。可见，集全省宜林地营造杉木碳汇林是可行之选。对碳汇价格和基准利率这两个主要敏感因素的单因素敏感性分析表明，碳汇价格在21.07～31.61元内变动、基准利率在3.90%～5.90%内变动，项目均经济可行，说明项目的可行性较高。

4.1.3 规模经营势在必行 在现有条件下，杉木碳汇造林的盈亏平衡面积为44.53 hm2。而单个的小规模林业经营者所持有的宜林地面积达不到造林增汇项目的盈亏平衡点，说明有效联合农户经营的重要性。

4.2 建议

第一，推动联合CCER认证营造碳汇林。浙江省林业经营以小规模林业经营主体为主，要使其达到申报CCER造林增汇项目所需的成本和技术要求，政府等有关部门需要允许并鼓励林业经营者合作申报，将规模小、数量多的造林增汇项目整体打包，联合进行CCER认证来营造碳汇林。

第二，降低林业经营者的计量检测费用与联合成本。政府等有关部门可通过资金扶持、拓宽投资渠道、鼓励企业捐资等措施有效降低林业经营计量检测费用，从而使盈亏平衡面积下降。在认证过程中给予基金扶持或为经营主体联合创造条件以降低林业经营者联合成本，减少联合费用。通过降低检测成本和认证成本提高农户联合欲望。

第三，有效借助外部力量。林产品作为准公共物品，具有正外部性。需将外部费用引入价格之中，使得社会费用与个人费用更为接近。政府等有关部门需要引导企业等社会主体积极承担社会责任，以社会道德约束、慈善行为、形成产业链及签订协议等形式提升林业经营者联合经营积极性。在此基础上实行管制手段与经济手段联合，实现林业正外部性补偿。