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羅寶華，張彩虹，牛志蕾
(北京林業(yè)大學(xué)a.理學(xué)院，b.經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院，北京100083)
摘要：沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電主要是指利用沙生灌木的平茬撫育剩余物進(jìn)行發(fā)電。其產(chǎn)業(yè)發(fā)展受到發(fā)展規(guī)劃、資源稟賦、法規(guī)政策、沙區(qū)生態(tài)治理、生物質(zhì)能技術(shù)等諸多因素的制約。利用解釋結(jié)構(gòu)模型(ISM)分析了該產(chǎn)業(yè)影響因素的結(jié)構(gòu)及層級(jí)關(guān)系。結(jié)果表明，資源稟賦和經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策是影響沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的直接因素，發(fā)電成本、生物質(zhì)能技術(shù)、投融資等是中間層因素，認(rèn)知觀念、發(fā)展規(guī)劃、沙地生態(tài)的治理需求是影響沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電的深層次原因。在此基礎(chǔ)上對(duì)中國(guó)沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)給出了相關(guān)的政策建議。
隨著全球能源形勢(shì)的急劇變化，能源安全、糧食安全和環(huán)境污染等問(wèn)題使得開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能源成為21世紀(jì)人類的當(dāng)務(wù)之急。大力發(fā)展生物質(zhì)能源既能增加能源供應(yīng)，又有助于減少環(huán)境污染，還能促進(jìn)農(nóng)村發(fā)展，因此被認(rèn)為是解決全球能源危機(jī)最理想的途徑之一。從2006年開(kāi)始中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，截至2014年底，中國(guó)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá)到850萬(wàn)kW、年上網(wǎng)電量達(dá)到370億kW·h。
沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電是指通過(guò)人工栽植和撫育沙生灌木，結(jié)合先進(jìn)的生物質(zhì)能直燃發(fā)電技術(shù)，利用每年平茬的沙生灌木條進(jìn)行生物質(zhì)發(fā)電。和農(nóng)作物秸稈相比，沙生灌木(如沙柳、檸條、旱柳、花棒、楊柴、沙嵩等)有著獨(dú)特的生物學(xué)特性：一是每隔3～5年須進(jìn)行定期平茬，二是具有優(yōu)異的熱化學(xué)性能，三是具有灰熔點(diǎn)高、揮發(fā)分高、有害成分低的特點(diǎn)，因此比較適宜進(jìn)行生物質(zhì)發(fā)電。同時(shí)，有數(shù)據(jù)顯示截至到2009年底中國(guó)的沙地面積達(dá)到了204.21萬(wàn)km，占到了國(guó)土總面積的21.27％。在可治理沙區(qū)通過(guò)建立能源林基地和生物質(zhì)資源培育的機(jī)制，利用灌木資源規(guī)模發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)，既有利于緩解能源、糧食問(wèn)題，又有利于在沙區(qū)進(jìn)行生態(tài)修復(fù)、增加農(nóng)牧民的收人，是一條十分符合中國(guó)國(guó)情的林木生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展之路。通過(guò)梳理生物質(zhì)能源發(fā)展的研究文獻(xiàn)，發(fā)現(xiàn)影響中國(guó)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢的原因主要呈現(xiàn)如下觀點(diǎn)：
第一，思想觀念方面。有學(xué)者認(rèn)為中國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展緩慢的原因是由于國(guó)家投入相對(duì)不足、對(duì)生物質(zhì)能源的發(fā)展?jié)摿φJ(rèn)識(shí)不夠、發(fā)展思路和對(duì)策欠清晰；指出影響中國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展的因素有觀念、政策、資金、原料、技術(shù)、成本、市場(chǎng)、生態(tài)環(huán)境等。
第二，政策制定方面。有學(xué)者提出林木生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的各個(gè)環(huán)節(jié)均會(huì)受到資源利用規(guī)定、土地政策、能源與環(huán)
境政策、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策、國(guó)際條約等多種政策的影響；通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古3戶典型生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)實(shí)地調(diào)查，抽取其多項(xiàng)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析研究，找出了制約沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的瓶頸是部分產(chǎn)業(yè)政策不合理以及增值稅和所得稅優(yōu)惠政策涵蓋面不足。
第三，技術(shù)管理方面。有學(xué)者指出技術(shù)研發(fā)費(fèi)用過(guò)高、投資風(fēng)險(xiǎn)大和能源使用價(jià)格高等市場(chǎng)障礙是生物質(zhì)能源發(fā)展困難的主要原因；用內(nèi)容分析法通過(guò)對(duì)3O篇關(guān)于生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的文獻(xiàn)研究，統(tǒng)計(jì)得出影響生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素涵蓋技術(shù)、研究、原料、產(chǎn)品、政策、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、市場(chǎng)8個(gè)方面。
第四，資源環(huán)境方面。有學(xué)者認(rèn)為原料短缺、建設(shè)投資成本偏高、缺少有效的產(chǎn)業(yè)扶持政策是阻礙生物質(zhì)能源發(fā)展的主要原因；從政府政策、環(huán)境、土地、農(nóng)民收入、市場(chǎng)價(jià)格、勞動(dòng)力等方面進(jìn)行了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的影響因素分析。
第五，市場(chǎng)供求方面。有學(xué)者從森林資源的社會(huì)總供給和總需求的角度提出現(xiàn)代林木生物質(zhì)資源的供應(yīng)能力將受到生態(tài)、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等因素的制約；從產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模、工業(yè)體系和產(chǎn)業(yè)鏈、生產(chǎn)成本、技術(shù)創(chuàng)新、研究開(kāi)發(fā)能力、生物質(zhì)利用效率等方面進(jìn)行了研究。
綜上可知，影響和制約中國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)展的因素涵蓋資源、技術(shù)、市場(chǎng)、政策、觀念等方方面面，但是這些影響因素之間是如何相互作用的、它們對(duì)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的影響程度如何，以上文獻(xiàn)并未作深入分析。擬利用解釋結(jié)構(gòu)模型方法(Interpretive Structural Modeling，ISM)對(duì)影響中國(guó)沙生灌木生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的因素進(jìn)行結(jié)構(gòu)、層級(jí)分析，探索各影響因素的作用路徑，找出影響其發(fā)展的關(guān)鍵阻礙因素，以期為沙生灌木生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的順利發(fā)展提供政策建議與理論支撐。
1材料與方法
1.1研究對(duì)象概況
位于內(nèi)蒙古烏審旗的毛烏素生物質(zhì)熱電廠是中國(guó)首家以沙生灌木平茬枝條為原料的生物質(zhì)發(fā)電廠，一期裝機(jī)容量為2×12MW，于2008年底并網(wǎng)調(diào)試發(fā)電，2009年被國(guó)家林業(yè)局列為林木生物質(zhì)能源發(fā)展示范項(xiàng)目。毛烏素生物質(zhì)熱電廠采用的是“農(nóng)牧戶+能源林基地+電廠”的發(fā)展模式，形成了“吸碳(種植沙柳)、減碳(生物質(zhì)發(fā)電)、捕碳(生產(chǎn)螺旋藻)”的“三碳”經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈，每年可減排CO25.6萬(wàn)t、撫育和治理1萬(wàn)hm 沙化土地、為沙區(qū)農(nóng)牧民提供5000余個(gè)就業(yè)崗位。
自2009年正式運(yùn)營(yíng)以來(lái)，共完成沙生灌木能源林基地建設(shè)2.4萬(wàn)hm 、累計(jì)發(fā)電超過(guò)7.1億kW·h、為農(nóng)牧民增收3.5億元左右、銷售收人達(dá)5.3億元。但是，在項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)了良好的生態(tài)效益和社會(huì)效益的同時(shí)，其經(jīng)濟(jì)效益卻相形見(jiàn)絀。截至2013年，累計(jì)虧損達(dá)2.2億元，年均虧損0.5億元。究其原因，原料供應(yīng)不足是主因。毛烏素生物質(zhì)熱電廠的發(fā)電原料以向農(nóng)牧民收購(gòu)為主，年收購(gòu)量只有4～5萬(wàn)t，不能保證兩臺(tái)機(jī)組同時(shí)發(fā)電。同時(shí)，原料成本過(guò)高、上網(wǎng)電價(jià)偏低、相關(guān)優(yōu)惠和扶持政策享受不全、沙地流轉(zhuǎn)不暢、農(nóng)牧民參與意愿低也都是造成這種局面的重要原因。
利用或部分利用灌木作為原料的生物質(zhì)電廠還有內(nèi)蒙古通遼市奈曼旗、國(guó)能赤峰、黑龍江慶安、內(nèi)蒙古阿爾山等生物質(zhì)發(fā)電廠，也普遍存在著虧損或薄利的現(xiàn)狀。盡管利用沙生灌木進(jìn)行生物質(zhì)發(fā)電具有諸多效益和廣闊的前景，但是在中國(guó)發(fā)展緩慢，還沒(méi)有達(dá)到應(yīng)有的發(fā)展速度和規(guī)模。
1.2研究方法
1973年，美國(guó)Warfield教授為分析復(fù)雜社會(huì)經(jīng)濟(jì)問(wèn)題開(kāi)發(fā)了一種系統(tǒng)分析方法——系統(tǒng)解釋結(jié)構(gòu)模型方法，可利用圖論及離散數(shù)學(xué)的知識(shí)將一個(gè)關(guān)系凌亂、要素復(fù)雜的系統(tǒng)分解成多級(jí)遞階結(jié)構(gòu)形式，以揭示該系統(tǒng)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于其較為成熟、完善，被廣泛應(yīng)用于教育、企業(yè)管理、能源等領(lǐng)域。研究步驟為：?jiǎn)栴}界定一確定影響因素一構(gòu)造影響因素的鄰接矩陣一計(jì)算可達(dá)矩陣一分解結(jié)構(gòu)矩陣模型 繪制多級(jí)遞階有向圖一分析和給出結(jié)論。
1.2.1沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電影響因素選取
按思想觀念、政策制定等5個(gè)方面選取影響中國(guó)沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的14個(gè)因素(表1)。
1.2.2建立鄰接矩陣
通過(guò)文獻(xiàn)分析、專家咨詢等確定各影響因素之問(wèn)的邏輯關(guān)系后，建立鄰接矩陣。將鄰接矩陣記為：
1.2.3計(jì)算可達(dá)矩陣
2結(jié)果與分析
2.1矩陣分解結(jié)果
2.2遞階結(jié)構(gòu)有向圖
由沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電所選14個(gè)影響因素的層次分解結(jié)果可知其共分為5層，其遞階結(jié)構(gòu)有向圖如圖3所示。
2.3 ISM模型結(jié)果分析
從遞階結(jié)構(gòu)模型(表3、圖3)可以看出，沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的影響因素可以分為5層。
第一，所有影響因素通過(guò)不同的途徑和方式最終指向經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策(S4)和原料供應(yīng)(S8)兩個(gè)因素，這說(shuō)明原料供應(yīng)、經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策兩個(gè)因素是影響沙生灌木生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的直接原因，為表層因素。發(fā)展生物質(zhì)能源，原料供應(yīng)是關(guān)鍵。沙生灌木平茬后的可獲得量直接限制生物質(zhì)發(fā)電廠的規(guī)?；a(chǎn)，決定是否可以持續(xù)穩(wěn)定地運(yùn)行。
同時(shí)，由于沙生灌木生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)尚處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的初級(jí)階段，其產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化程度較低、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力較弱、經(jīng)濟(jì)效益不佳甚至虧損、缺乏持續(xù)發(fā)展能力。在此情況下，由財(cái)政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠、電價(jià)補(bǔ)貼、投資鼓勵(lì)政策等構(gòu)成的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策對(duì)保障生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的生存和持續(xù)發(fā)展顯得尤為重要。
第二，發(fā)電成本(S10)、生物質(zhì)能技術(shù)(S7)、投融資(S14)等是中問(wèn)層因素。其中生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的運(yùn)營(yíng)管理、生物質(zhì)能技術(shù)、投融資、沙區(qū)農(nóng)牧民經(jīng)濟(jì)收人是影響沙生灌木生物質(zhì)發(fā)電電力供給的因素，發(fā)電成本、上網(wǎng)電價(jià)、能源市場(chǎng)機(jī)制是影響沙生灌木生物質(zhì)發(fā)電電力需求的重要因素。而生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)若能綜合利用燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品和殘?jiān)葟U棄物，發(fā)展高附加值的下游產(chǎn)業(yè)來(lái)延長(zhǎng)產(chǎn)業(yè)鏈，必能達(dá)到補(bǔ)貼生產(chǎn)成本、增進(jìn)效益的目的。
第三，對(duì)生物質(zhì)能源的正確認(rèn)知(S1)、科學(xué)合理的發(fā)展規(guī)劃(S2)、沙地生態(tài)的治理需求(S9)是影響沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電的深層次原因。沙區(qū)自然條件惡劣，經(jīng)濟(jì)發(fā)展比較落后，在廣袤的沙地上建設(shè)沙生灌木能源林，既能防風(fēng)固沙，促進(jìn)生態(tài)環(huán)境建設(shè)，也能利用其平茬枝條進(jìn)行生物質(zhì)發(fā)電，給當(dāng)?shù)剞r(nóng)牧民帶來(lái)就業(yè)崗位和經(jīng)濟(jì)收入，同時(shí)還能為當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)建設(shè)和居民生活提供新能源、推進(jìn)能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和優(yōu)化。若對(duì)在沙區(qū)發(fā)展生物質(zhì)能源的認(rèn)識(shí)不到位，就會(huì)根本性地影響到能源發(fā)展規(guī)劃，最終也會(huì)影響到沙區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和生態(tài)治理。
3結(jié)論與建議
3.1結(jié)論
中國(guó)的生物質(zhì)能源處于一個(gè)比較尷尬的發(fā)展境地。一方面，生物質(zhì)能源具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，在可再生能源中可以說(shuō)最為重要；另一方面，與其他可再生能源相比，其產(chǎn)業(yè)化程度和發(fā)展規(guī)模卻是最差的。影響沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素眾多，既有一些客觀原因，也有主觀認(rèn)識(shí)問(wèn)題。因此，既要關(guān)注直接影響因素，也要查找深層次的原因并對(duì)癥下藥解決問(wèn)題。
3.2建議
第一，思想觀念層面，需加大宣傳力度，提高思想認(rèn)識(shí)，做好發(fā)展規(guī)劃。社會(huì)各界甚至部分政府官員對(duì)大力開(kāi)發(fā)沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電的重要性認(rèn)識(shí)不足。因此，除了在民眾中應(yīng)加強(qiáng)宣講外，更為重要的是要從上層統(tǒng)一思想，提高認(rèn)識(shí)。要從國(guó)家能源戰(zhàn)略出發(fā)，結(jié)合各地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展、環(huán)境狀況，因地制宜制定發(fā)展規(guī)劃。特別是要開(kāi)展可利用土地資源和能源作物資源調(diào)查評(píng)估，分析原料供需總量和區(qū)域分布，在此基礎(chǔ)上合理規(guī)劃生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)數(shù)量和規(guī)模，從源頭上避免惡性競(jìng)爭(zhēng)。
第二，政策扶持層面，應(yīng)完善沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的政策體系。沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)還處在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期，特別需要政府制定具有針對(duì)性的支持性政策和措施。沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的政策應(yīng)該涵蓋資源、技術(shù)研發(fā)、上網(wǎng)電價(jià)、投資、融資、稅收、補(bǔ)貼、市場(chǎng)開(kāi)拓等各方面。如資源稟賦方面，可給予原料林基地建設(shè)補(bǔ)貼、建立區(qū)域性林權(quán)交易市場(chǎng)、加快沙區(qū)宜林地經(jīng)營(yíng)權(quán)流轉(zhuǎn)改革；在技術(shù)研發(fā)方面，增加能源林樹(shù)種良種選育、豐產(chǎn)栽培和加工利用技術(shù)的研發(fā)經(jīng)費(fèi)、或通過(guò)提供貼息貸款鼓勵(lì)關(guān)鍵技術(shù)開(kāi)發(fā)、參照農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策建立沙區(qū)灌木平茬機(jī)械購(gòu)置補(bǔ)貼政策；又如在生物質(zhì)發(fā)電的生產(chǎn)和銷售各環(huán)節(jié)進(jìn)一步完善稅收優(yōu)惠政策和加大優(yōu)惠力度；同農(nóng)作物秸稈發(fā)電企業(yè)一樣享受增值稅即征即退政策等等。
第三，資源環(huán)境層面，要根本性解決原料來(lái)源問(wèn)題。原料不能持續(xù)性供應(yīng)已成為制約生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。中國(guó)沙區(qū)土地雖然廣袤，但由于很多地區(qū)都實(shí)行了土地承包經(jīng)營(yíng)責(zé)任制，而沙區(qū)可能出現(xiàn)開(kāi)發(fā)煤田、氣田等機(jī)會(huì)，部分農(nóng)牧民因此無(wú)心出租沙地。沙地租賃問(wèn)題成為生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)建立自己的原料基地的一大困擾。因此，應(yīng)盡快出臺(tái)荒沙地流轉(zhuǎn)承包經(jīng)營(yíng)管理辦法，為生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)規(guī)模利用沙地提供保障。此外，還應(yīng)加大培育紅柳、沙柳、沙棘等沙生灌木林的力度，充分保障生物質(zhì)發(fā)電廠的原料供應(yīng)。
3.3不足
采用解釋結(jié)構(gòu)模型理論對(duì)影響沙區(qū)生物質(zhì)發(fā)電的14個(gè)影響因素進(jìn)行了結(jié)構(gòu)和層級(jí)分析，并指出了影響該產(chǎn)業(yè)發(fā)展的表層原因、中間層和深層次原因，并對(duì)中國(guó)發(fā)展“沙漠來(lái)電”給出了一些相關(guān)建議。
但由于在影響因素的個(gè)數(shù)選擇、各影響因素相互的影響關(guān)系確定等方面存在難以避免的主觀因素，因此其研究結(jié)果還有值得商榷和改進(jìn)的地方。比如部分影響因素可以找到相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，若對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析來(lái)確定各影響因素之間的關(guān)系，必能增加結(jié)論的可信度。 |
