璐羽，車堯

(中國科學技術信息研究所，北京100038)

　　摘要：本文根據產業價值鏈和企業成本分析理論對中國生物質能企業不贏利的狀況進行了分析。結果表明，在投資建設可行性論證中，只用理論值計算生物質資源的存量，忽視了其結構、分布、運輸、存儲、利用效率、環境影響等要素的研究和論證，導致生物質能企業的原材料供應出現問題，這與中國缺少生物質節料研究密切相關。

　　1引言

　　2003年，3家生物質企業獲得了國家發改委的核準并開始投資建設，這標志著我國生物質能產業的發展開端。截止2009年底，國家發改委已經核準了126個生物質能發電企業，由于項目的快速開發，很快在該行業出現了燃料供應不足、價格上漲過快、發電成本難以控制的情況。2012年，凱迪電力公司董事長表示：“原料中間商囤積居奇、品質下滑，已成為生物質發電市場的毒瘤”。

　　盡管國家發改委于2010年10月26日下發了《生物質能發電項目建設管理的通知》，要求地方制定資源收集、運輸、儲存體系，同時要求各地將資源落實作為項目核準條件之一。但只是在程序中加入資源審核的指標，并沒有使問題得到很好的解決。

　　我國在20世紀90年代中期對生物質能開始關注，無論是專業人士還是管理部門，普遍認為我國的農業生物質資源極大豐富，資源綜合利用不足，幾乎沒有人認為生物質原材料供應會成為制約產業發展的瓶頸。因此也就忽視了對生物質能原料供應問題的研究，從而帶來一定的市場混亂和經濟損失。

　　2我國生物質能的發展研究現狀

　　2.1研究分類

　　我國生物質能的文獻基本上可以分為三大類，一是我國的存量和可取量及優勢研究；二是激勵和扶持政策研究；三是生物質轉化為能源產品的技術開發研究。本文主要討論如何在我國形成穩定的生物質原料供應并能降低產品成本，屬于第一類的研究范疇，其相關文獻主要有以下幾種觀點：

　　(1)我國生物質資源非常豐富。作為一個農業大國，我國農業生物質資源豐富、種類繁多、數量巨大。較常見的有秸稈、稻殼、薪材、鋸末、甘蔗渣、禽畜糞便、生活垃圾等。據理論值推算，我國農作物秸稈可收集量每年約為4.5億噸，折合標準煤1.8億噸?，與我國一次能源中化石燃料的消費量相比，所占比例并不大，但對于解決生物質資源豐富區域的能源問題則意義重大。

　　(2)大量的生物質資源沒有得到有效利用，造成了很大的資源浪費，農業剩余物的焚燒污染了環境(生物質能與化石能源的環境效能參數見表1)。鑒于我國水資源短缺、森林覆蓋率只有13％、生態環境較為脆弱、農業剩余較多的特點、應將農業廢棄物作為我國首選的生物質能開發的原材料，并進行多功能低排放的小型鍋爐技術、厭氧技術、中小型鍋爐的汽化技術的研究與開發。

　　(3)生物質資源調查和評估。2009年開展了全國農林生物質的資源總量、用途及分布調查和評估，基本摸清了我國秸稈資源種類、分布和利用現狀，建立了全國農作物秸稈資源調查數據庫。同時也指出我國農業生物質能資源主要為農作物秸稈和畜禽糞便等，建議重點發展秸稈固化、沼氣、纖維素乙醇及養殖場沼氣工程等技術，并根據資源狀況列出了重點開發、適度開發、限制開發區等三種不同類型的區域，針對每個區域提出了不同的政策建議，為有關政府部門的決策提供科學的依據。

　　2.2我國生物質資源的總量評估方法

　　中國能源統計和農業統計中不包括生物質能資源存量和分布的相關數據，因此我國學術界根據作物和養殖規模進行估算。估算對象主要有農作物生物質資源、林作物生物質資源和人畜糞便生物質資源其估算公式如下：

　　(1)農作物生物質資源，主要根據農作物的產量進行推算。以秸稈為例，首先要群定農產和秸稈之間的質量比，如生產1公斤的玉米就會產生2公斤的秸稈，其谷草比為2，秸稈資源量的估算公式為：

　　以2009年為例，根據以上公式進行計算，我國秸稈的理論值為8.20億噸，扣除收集以及運輸過程中的損失，2009年全國農作物秸稈可收集資源量為6.87億噸，占理論資源量的83.8％。扣除秸稈的其他用途，作為能源原料的可能量為3.44億噸，占可收集資源的50.1％。

　　在物質能電廠的可行性論證中，資源擁有量就是以這種計算值為依據。這種估算方法不僅不同的地區、不同的機構估算的數值會不同，也帶來了以下幾個方面的問題：①不是全部生物質都能用到生物質能源的開發和利用方面，還有它用；②忽視了生物質的結構、收集半徑、運輸成本、安全儲存、原料成本、控制原料穩定供應的其他因素的評估；③影響了原料收集技術、壓塊成型技術、高效直接燃燒爐具開發的系統研發。以上因素在很大程度上直接影響產業發展的原材料供應問題，也是導致成本上升的主要癥結所在。

　　3我國生物質資源的制約性分析

　　3.1中外研究對比

　　我國物質能產業的研究與一些國家的產業研究起點不同，他們從研究生物質的特性開始，發現富含纖維素的生物質，如玉米秸稈、麥稈、稻草、木材等主要農業廢料、林業和木材加工廠的剩余物質和城市的木質垃圾、能源大豆、工業的造紙黑漿、畜牧肥等都可通過一定的物理和化學過程轉化為能源產品。而采用何種生物質原料主要取決于其特性、收集難易、運輸成本以及環境影響等因素。美國研究表明，運輸一旦超過50～60英里，運費就會很高，因此許多生物質發電場往往規模較小，發電功率一般在1～50兆之間。美國還在甘蔗加工廠中建立了甘蔗發電廠，不但能獲得政府的一些政策補貼，還能在利用可再生能源擴大生產規模的同時獲得一筆額外收入。芬蘭將水產加工廠的廢料轉化為生物燃料，歐盟和芬蘭政府也拿出專項資金支持這種就地取材的方式生產生物質能。目前國外又提出利用微藻類生物質生產生物柴油或生物質油，能有效解決生物燃料產業的原料瓶頸問題。

　　我國是在發達國家取得生物質能成功商業化的基礎上開始引入其研究成果，引進基本成熟的技術設備，但對促進物質能產業形成的過程、具體路徑、內在規律、技術路線、產業鏈的具體鏈接過程缺乏深入的跟蹤和研究。對于產業的上下游劃分，產業鏈各個環節的競爭與合作關系等關鍵問題缺乏必要的研究。對于資源帶動性產業而言，下游企業對上游企業的資源依賴性較強，上游企業個數較少，資源很容易被壟斷，而中游企業處于競爭環境中，在一定的空間布局上，集聚效應加大則會增加競爭程度，對上游企業的依賴度就更大。

　　3.2我國生物質資源發展存在的問題

　　(1)注重總量，忽視結構(以生物質發電為例)。我國生物質發電主要采用的是農業和林業的廢棄物，自然村分布分散、農作物品種繁多、資源分布廣、單位面積產量低、生產經營較為分散，加大了生物質的收集難度。對我國五大糧食主產區調查的結果表明，每戶秸稈的可獲得量為4～5噸，以2.5萬千瓦的秸稈發電廠為例，每年消耗秸稈為20萬噸，需從5萬農戶中收購，要完成10萬筆收購交易，而且要分春秋兩季收購，在季節內要進行“高效率”收購，過季后就會出現收不到或高價收購的現象。

　　農林廢棄物除了能用于發電以外還有其他用途，以農業秸稈為例，可用作燃料、肥料、飼料以及造紙、建材、編織和養殖食用菌等工副業的生產原料，用途廣泛。調查發現秸稈在我國的主要用途見表2。由此可見，能作為燃料的秸稈僅占18.7％，用計算總量的方法進行可行性論證顯然過于樂觀。

　　(2)注重建設，忽視管理(以沼氣發電為例)。雖然我國在2009年沼氣用戶就穩步跨上了3000萬用戶的臺階，但沼氣發酵原料的供給不足仍是制約沼氣產業化發展的一個重要因素。這些年農村養殖業已經走上了集約化的發展之路，養豬農戶的數量大大減少，另外隨著農業人口的轉移，許多農戶剩下的大多是老人和孩子，無力通過養殖來保證沼氣原料的供應，再加上沼氣微生物的反應對溫度變化十分敏感，只有在10～60％范圍內才能正常發酵產生，北方農村冬季保證這樣的溫度有一定的難度，技術服務又不到位，導致沼氣池的產氣不穩定，利用率不高，甚至出現棄池和閑池現象。而一些集中、規模化的養殖場產生大量的飼養牲畜排泄物又得不到充分利用，這種原料供給不平衡現象不僅對環境造成一定的影響，也不利于沼氣的可持續發展。

　　(3)忽視運輸成本。農業生物質的體積大、質量輕，但運輸車輛的裝載限制是體積而不是質量，三輛馬車才能運輸1噸沒有打捆的麥秸。有專家測算，在15公里以內，運輸成本增加不大，所以農村有十里不送草的說法。若收購半徑增大，則運輸成本增加幅度很大。另外由于其季節性和低密度的特性需要有較大的儲存空間，由于儲存時間長和防止受潮等因素的影響還需要對倉庫做特殊的處理，這使得傳統的集儲運手段難以滿足規模化工業利用的需求。一些生產原料的加工企業為了提高生物質體積大、不宜運輸、燃值低等問題，已將生物質切割，生產出顆粒狀或一定的體積燃料出售，但價格高達600元／噸。如果按照熱值、效率轉化后再與煤炭價格比較，高于煤炭的價格。由于煤炭運輸體系成熟，儲存能力更好，而生物質致密成型不易儲存，密度較其他能源低，導致大家不愿意使用它。

　　(4)忽視小型機械開發。林業生物質資源種類繁多，作業地形復雜，作業面零散，也給林木收割機械提出了更高的要求。國外的小型收割機械輕便易于攜帶，操作靈活，安全可靠，刀具使用的材料好，堅固耐用，不需要經常更換，大面積能源林收割一般使用拖控機懸掛式，可實現直接粉碎、削皮或打捆等聯合收割。我國的現有生物質能源木林分布分散，主要是小規模的農戶種植和地理條件很差的西部沙地灌木林，在選擇收割機時，應該是以小型灌木收割機為主，輕便易于攜帶，操作靈活，而這種小型收割機的開發在我國還處于空白狀況。我國近十年的林物質直燃熱電聯產模式的實踐表明：機械化的林物質收割、收集、處理是確保能源林物質熱電聯產產業化實現的重要因素之一。

　　(5)忽視產業鏈宏觀規劃與整體部署。處于完整的產業價值鏈中的企業，其供給、生產、銷售、服務也會處于一種良好的動態自我調整的平衡狀態。但是一旦該產業價值鏈中的某個環節不能提供及時或充足的供給，這個良性的循環就會被打破，從而引發產業鏈中的企業不能正常運轉。我國目前在生物質能源領域還存在許多不協調因素，這是由于我國在宏觀規劃和政策制定過程中缺乏對原材料供應環節的考量，使原材料供應商獲利較少，必然要導致他們擾亂市場秩序，哄抬供應價格。生物質能原料來源的合理性、可靠性、經濟性是保證生物質能企業實現可持續發展的關鍵因素所在。

　　4發展建議

　　4.1建立生物質能原料的研發體系和檢測系統

　　美國生物質能的研發主要在5個領域進行，其中第一個領域就是對生物質能結料的研發，其目的是確保為生物質能的生產提供低價格、高品質、可持續的生物質能原料的供應。借鑒美國的發展經驗，從我國的現實角度出發，建立起生物質能原料的研發體系和檢測系統，對我國生物質能原料的資源供給、構成和產業價值匹配進行系統的研究和檢測，提高產業發展效能。

　　4.2因地制宜制定發展路線

　　我國發展生物質以什么原料為重點，要因不同地區采取不同的發展路徑。產業發展有著自我發展規律，應該在遵循規律的基礎上，在技術、經濟、商業模式、利益協調機制等諸多方面進行深入的研究。特別要建立具有一定技術規范的生物質原料集儲技術裝備體系和供應模式，降低儲存成本和運輸成本，同時將成本的降低轉化為農戶收入的增加，使農戶與企業成為緊密的發展整體。

　　4.3建立政策性補貼協調機制

　　我國政府目前對生物質能產業主要采取企業生產補貼制度，即國家電網為脫硫電價提供高于當地基準價格每千瓦時兩毛五的補貼和一毛錢的臨時補貼。生物質發電廠與當地基準價格存在‘逆向選擇’。例如，新疆、內蒙古和東北三省等地的生物質資源豐富，但是當地的基準電價偏低。而廣東、福建、浙江等地區的基準電價高達六七毛，但是沒有充足的秸稈資源。

　　其次，燃料的收購價格在不斷上漲，但是電價卻并未相應提高。這個補貼政策是造成公司目前仍在虧損的原因之一。為了維持生物質能企業生存，政府要建立靈活的補貼協調機制，不要全國一刀切，根據生物質能資源特征，發展分布式生物質能利用方式，克服有些地方政府只重視大項目而忽視小項目，使生物質能分散利用無法實現的困境。

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