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关键词:能源;可再生;生物质能
引言
在这个各国愈来愈重视能源问题的时代背景下,生物质能显得格外耀眼。石油、天然气等化石能源已经支撑了19世纪到20世纪近200年人类文明的进步以及社会的发展。但人类对其的过度使用以及这些化石能源的不可再生,使化石能源逐渐枯竭,能源危机浮出水面。
1. 当前能源发展概况
据调查显示,目前石油供应尚算充足,供需基本平衡,但日积月累的过度开发利用,导致地球大气圈、水圈、岩石圈等生态环境遭受了非常严重的污染,类似的文献和报到比比皆是。同时石油资源的短期不可再生性也是必须面对的严峻问题,全世界范围内高效开发利用新的替代能源迫在眉睫。天然气是目前主要的替代能源,世界天然气的年平均消费增长速度达到百分之一点六,需求稳步提高。风能、核能、潮汐能也已被不同程度的开发应用。生物来源的可再生能,即生物质能的研究方兴未艾,在欧美发达国家已有相当程度应用普及。生物质能的高效开发利用已成为能源领域未来发展的最主要趋势。
2. 我国关于生物质能的政策
解决秸秆问题一直是我国政府的关注焦点,也是我国开发生物质能的重点对象。政府推行一系列的政策来促进资源的循环节约以及农民的收入增加。《中华人民共和国循环经济促进法》第三十四条中明文规定,国家鼓励和支持农业生产者和相关企业采用先进或者适用技术,对农作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工业副产品、废农用薄膜等进行综合利用,开发利用沼气等生物质能源。国务院相关政策《中华人民共和国可再生资源法》第十六条中明文规定,国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物。国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》中的基本原则是统筹规划,重点突出;因地制宜,分类指导;科技支撑,试点示范;政策扶持,公众参与。重点推进生物质能的产业化,增大政府的支持力度。
3.生物质能
3.1 生物质能的来源
通常意义讲,生物能源的普遍来源是指生物本身。但生物质能同样包含动物的粪便以及废水的有机成分等。生物质能的载体是植物通过光合作用合成的有机物,它的能量最初来源于太阳,即太阳能,追溯本质生物质能也是太阳能其中的一种,生物质能为太阳能最主要的吸收和储存器。阳光照射到地球之后,其中一部分转化为内能,其中另一部分则被植物吸收、转化为我们所说的生物质能;由于太阳能很难被直接利用,其中只有极少量被人类通过太阳能面板收集起来,其余大部分则分布在地球的其他物质中,最主要渠道就是植物的光合作用。同时植物作为地球食物链的生产者,被摄食后继而将能量转移至动物等高层食物营养级中。
3.2 生物质能的种类
生物质能种类非常多,植物类主要有木材、农作物、杂草、藻类等。另一部分则有动物的排泄物和尸体、有机垃圾和废水等等。在还没有认识生物质能之前,这些大多都被废弃,显得格外可惜。如今随着对生物质能研究的不断深入,这些往昔的废物正逐渐被回收利用,利用率显著提高。
3.3 生物质能的特点
3.3.1可再生性 生物质能最显著的特点是可再生性,通过植物的光合作用储存在生物的体内,和风能潮汐能一样属于可再生能源,实现了可再生能源的永续利用。
3.3.2环保性 在生物质能的利用过程中 其生成的有毒有害气体和物质远远比石油及其他能源少。
3.3.3丰富性 原料丰富,分布广泛,有调查显示全球生物质能未利用并可利用量为350EJ/年(约合82.12亿吨标准油),为09年世界能源消耗的73% 。
3.3.4代替优势性 有专家说到采用科学技术可将生物质能转化为能够替代石油能源的固液气生物质燃料等等。在热转化中生物质能可以通过直接燃烧或者转换,转化为方便储存运输的固液气能源燃料。
4. 国内外生物质能应用状况
4.1 欧美国家生物质能应用情况
生物质能源很早就引起欧美等西方国家的重视和开发。2001到2010年十年间,美国的生物质能产品从原本总产品量的5%提高到12%,比重大大增加,日本政府规划了阳光计划,印度政府则规划了绿色能源工程计划。德国法国加拿大等等国家也同样近几年一直在进行大力度的开发和研究,形成了生物质能的研究与体系。
4.2 我国生物质能应用状况
在我国,沼气及秸秆等农林副产品是当前最主要的利用对象。2006年底全国已建设农村户用沼气池1870万口,畜禽养殖场和工业废水沼气工程2000多处,生活污水净化沼气池14万处,每年产沼估算为90亿立方米,为近大量农村居住户带来了高质量丰富的生活燃料。此外我国开发出多种固定床和流化床气化炉,以秸秆、木屑、稻壳为原料。村镇级秸秆气化集中供气系统约有600多,年生产生物质燃气约为2000万立方米。
4.3 生物质能应用水平差距
虽然我国开发生物质能有一定历史,也取得了一定的成绩,但我们应清楚认识我国的生物质能发展水平,较欧美西方国家的水平还有一定的差距。(1)技术水平不高。我国生物质能以沼气的利用为代表,近几年才重视热解气的技术开发,但是技术开发研究速度缓慢。(2)标准欠缺,管理混乱。在秸杆气化供气与沼气工程开发上,目前没有明确的规定以及规划,很多参与沼气工程以及秸秆气化供气设备生产的单位技术水平不高,甚至带来一系列的安全问题。(3)投资少,技术水平落后,资源不集中,所以中国的生物质能源工程的规模不大,很多工程都是极为简单的工程,采取简单的设备,所以利用率很低,形成投资多回报少的尴尬境地。
结语
生物质能作为可再生能源中的重要一种,广受世界各国所关注。我国化石能源并不丰富,生物质能技术水平与国外尚有一定差距,所以更应该提高重视,反省自我,加大研究投入提高技术水平,完善政府宏观调控政策,提升对生物质能发电产业的支持力度,从而促进我国生物质能的市场化发展。发展好和利用好生物质能,既能够缓解能源危机的困扰,同时也将极大促进我国科学技术水平和综合实力的发展。
参考文献:
[1]张志军.新能源[M].东南大学出版社,2010.
[2]冯飞.张蕾.新能源技术与应用概论[M].化学工业出版社,2011.3.
[3]袁振宏.生物质能利用原理与技术[M].化学工业出版社,2005.
[4]高飞.绿色能源之风能[J].电器工业,2002
作者简介:
关键词生物质能源;树种;发展趋势;开发利用;前景
中图分类号 S727.4文献标识码A文章编号 1007-5739(2011)11-0227-01
我国现已查明的木本能源油料树种有400余种,其中含油量在15%~60%的有200多种,集中分布在亚热带至热带区域,在山区往往与常绿阔叶林或落叶林相伴生,而且以野生为主(占总数的75.4%),多以成片式集中分布,因此可以建作原料基地;同时约有10种生物质燃料油植物能利用荒山、沙地等宜林地进行造林,并建立起规模化供应基地,如黄连木、文冠果、麻风树、光皮树等。因此,发展挖掘生态经济价值较高的重要能源替代树种,已经成为非木质森林资源开发的重要方向和研究热点[1]。
1生物质能源树种发展趋势
1.1我国林业生物能源发电已进入产业化阶段
国家林业局能源办负责人钱能志在接受记者采访时说,我国林业已较快发展,目前林业生物能源资源的培育和产业化开发,已进入实质性实施和推进阶段。国家林业局科技司负责人说,近几年内要大力发展生物质能源发电产业,加快生物质能源树种培育和推广工作。
1.2生物质能源开发是我国能源供给的重要补充
随着我国经济迅速发展和人民生活水平的不断提高,油脂的需要量也在不断增加。据预测,到2030年我国木本食用油的市场需求量为3 000万t(按食油消费量接近世界平均水平计),缺口为2 300万t,供需矛盾突出。当前,能源供应安全正越来越引起世界各国的重视,生物质作为一种可再生和环境友好型资源,已经成为各国开发新能源的重要方向,木本油料树种可以制备生物质柴油,将成为生物质柴油生产的最主要原料。因此,要从根本上保障国家的粮油安全和能源安全,开发木本油料是解决供需矛盾的重要环节。
1.3生物质能源开发是我国粮油安全的重要保障
我国在人口、食物、能源、环境和资源等方面的问题日益严峻,向森林和树木要食物,目前被一些国际组织和国家所重视,“从自然多样性收取硕果”就特别强调了森林是粮食、能源和环境安全的保证[2]。因此,我国增加生物质能源的重要途径就是因地制宜,充分利用边际性土地种植油料植物,以期为我国发展人工燃油植物林提供丰富的物质基础。我国在生物质能源方面提供充足的可再生原料,对于加强我国在能源方面的独立性、减少对国际石油市场的依赖性、保证生态工程的可持续发展、保障能源供应、稳定经济发展具有重要意义,是中国特色的生物柴油发展的必由之路[3]。从长远来看是利在当代,功在千秋的好事。
1.4生物质能源树种适应性强、栽培成本低、效益高
生物质能源树种一般为多年生,只需一次种植,便可实现多年受益。如省沽油、油茶等,栽种至结果时间为3~5年,而受益期可以超过40年,实行科学管理,合理经营,其产量稳定,将会长期有收获。同时生物质能源树种生长的自然环境大部分是空气清新、光照充足的山林、荒野、路渠旁等地,环境洁净,不受或很少受“三废”的污染,而且其适应性强,栽培成本低,效益高,市场竞争力强[4]。
2景德镇市生物质能源树种发展现状
为了进一步摸清生物质能源树种资源现状,特对景德镇市生物质能源树种资源进行调查,为编制全市能源林培育规划提供基础数据,为出台相应政策措施提供依据,以切实加快景德镇市林业生物质能源建设步伐。调查的范围涉及全市18个重点林区乡(镇)。调查内容包括油料能源树种(光皮树、省沽油、三年桐、千年桐、乌桕、山苍子)和木质能源树种(檫树、木荷、小叶栎、麻栎、白栎、苦楮、湿地松、晚松、马尾松等)两大类。重点调查树种资源分布区域、现有面积或株数、现有林木或林分生长情况以及可用于培育能源林的荒山荒地面积。景德镇市乡土树种热值量见表1。
对景德镇市生物质能源资源树种的调查结果表明,该市的森林生物多样性丰富,大量木本油料树种仍处于野生状态。生物质能源树种如省沽油、光皮树等,具有生长快、繁殖力强、耐干旱、耐贫瘠、抗逆性强等特点,由于其根系发达,大量种植具有生产植物油脂、绿化荒山、提高森林覆盖率、保持水土、调节气候等作用,生态效益和社会效益显著。加之该市气候、土壤等立地条件较好,对生物质能源生长、发育比较有利,而且土地资源和农村剩余劳动力资源充足,适合发展生物质能源生产和综合加工,表明景德镇市已具有综合开发利用生物质能源的基础条件。另外,景德镇市领(下转第229页)
(上接第227页)
导对生物质能源生产及综合开发比较重视,而且该市科技力量比较雄厚,为该市生物质能源生产和综合开发利用提供了领导基础和技术储备力量[5]。通过调查,为群众充分地利用山场提供了指导,而且提高了当地群众发展生物质能源的积极性,为扩大全市生物质能源基地建设,更好地营建生物质能源基地和生物质能源的综合开发与利用等提供服务。
3开发利用前景
景德镇市林业生物质能源资源丰富,发展的潜力和空间巨大。以利用林木所含油脂为主,将其转化为生物柴油或其他化工替代产品的能源林称为油料能源林;以利用林木木质为主,将其转化为固体、液体、气体燃料或直接发电的能源林称为木质能源林,故生物质能源综合开发利用前景看好。该市种植生物质能源树种不仅具有区位优势和品种优势,而且具有技术优势,其在栽培管理方面技术配套成熟先进,并在生物质能源基地建设方面已具有一定的规模。生物质能源树种综合开发利用对于促进山区资源优势经济转化、以林扶贫、繁荣乡村经济、加快山区人民脱贫致富等都具有重要意义。
4参考文献
[1] 张玉洁,邓建钦,菅根柱,等.省沽油育苗及栽培技术[J].林业科技开发,2001,15(6):34-35.
[2] 陈晶晶,张楚.我国薪炭林现状及发展对策探讨[J].江西农业学报,2009,21(8):169-172.
[3] 吴晓明,熊亮,程燕,等.景德镇市发展杜仲栽培及综合开发调研与思考[J].现代农业科技,2007(24):53-54.
[4] 刘正祥.省沽油生物学特性及其利用技术基础研究[D].北京:中国林业科学研究院,2006.
关键词:生物质能政策措施配额制度固定电价
生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展,生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此,世界不少国家都在大力发展生物质能。
一、国外发展生物质能的政策措施
为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。
1.配额制度
配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。
2.固定电价
固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。
3.税收优惠
税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。
4.财政补贴
由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。
5.重视研发
生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。
二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议
我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。
1.配额制度
在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。 2.固定电价
我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。
3.税收优惠
目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。
4.财政补贴
我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。除出台政策文件外,我国还开展了单位试点工作,较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力,但基于财力有限这一现实,我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体,推进重点产业的发展。
5.重视研发
我国政府一直支持生物质能技术的研究开发。自“六五”开始,国家通过科技攻关计划、“863计划”、“973计划”等安排了一定数量的资金,支持生物质能技术的研究开发,有力地促进了生物质能的发展。虽然有政策上的重视和支持,但在我国在技术研发方面还是面临着诸多现实困难。其中缺乏以专业机构为依托的研究平台,成为我国生物质能研发的制约因素。我们不妨参照国外,结合自身特点,建立生物质能研究中心、专业实验室等,并以这些专业机构为载体构筑出较为完备的研究平台,为专业人员参与研发活动提供良好的软硬件环境。
参考文献:
沈顾孟迪:欧洲绿色证书交易机制及对我国的启示[j].环境保护,2007(9):70~73
汪瑞清杨国正等:中巴发展生物质能源的比较研究[j].世界农业,2007(1):19~22
朱增勇李思经:美国生物质能源开发利用的经验和启示[j].世界农业,2007(6):52~54
钱能志尹国平陈卓梅:欧洲生物质能源开发利用现状和经验[j].中外能源,2007(3):10~14
倪慎军:加强生物质能开发利用 实现经济社会持续发展——关于德国瑞典和丹麦生物质能开发和利用的考察报告[j].河南农业,2006(11):12~14
张永宁陈磊:英国发展生物能源的政策及启示[j].化学工业,2007(6):12~15
[关键词]生物质能政策措施配额制度固定电价
生物质能指利用具有能源价值的植物和有机废弃物等生物质作为原料生产出各种形式的能源。随着现代生物质能技术的不断发展,生物质能将在未来的可持续能源系统中占有重要地位。因此,世界不少国家都在大力发展生物质能。
一、国外发展生物质能的政策措施
为了促进生物质能的发展,各国结合自身实际采取了积极务实的鼓励政策,主要有配额制度、固定电价、减免税费、财政补贴、重视研发等。
1.配额制度
配额制度是随着电力市场化改革逐步发展起来的一项新的促进可再生能源发展的制度,主要是对电力生产商或电力供应商规定在其电力生产中或电力供应中必须有一定比例的电量来自可再生能源发电,并通过建立“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”来实现。绿色电力证书是政府为了促进发展清洁电力而颁发给生产清洁电力企业的证书,该证书还可以进入市场交易。电力生产商或电力供应商如果自己没有可再生能源发电量或达不到政府规定的配额要求,可以通过购买其他可再生能源企业的“绿色电力证书”来实现,同时,可再生能源发电企业通过卖出“绿色电力证书”可以得到额外的收益,激发出企业发展清洁电力的动力,从而促进了可再生能源发电(包括生物质能发电)的发展。目前,欧盟的许多国家都在推行可再生能源配额制度。
2.固定电价
固定电价就是根据各种可再生能源的技术特点,制定合理的可再生能源上网电价,通过立法的方式要求电网企业按确定的电价全额收购。按照不同的电价水平进行收购,从而保证了各种可再生能源技术都能获得比较合理的投资收益,为可再生能源的发展创造了更加优越的政策环境。对于处于成长初期的生物质能发电产业,固定电价制度无疑有利于促进其发展。欧盟通过立法方式,规定电网企业必须高价收购可再生能源发电,特别的是生物质能发电。
3.税收优惠
税收优惠也是各国促进生物质能发展的重要鼓励政策。从1982年至今,巴西对酒精汽车减征5%的工业产品税。2002年,美国参议院提出了包括生物柴油在内的能源减税计划,生物柴油享受与乙醇燃料同样的减税政策。德国对可再生能源实行低税率的优惠政策,如对乙醇、植物油燃料免税,对生物柴油每升仅征收9欧分的税费(而汽油则每升征收45欧分)。
4.财政补贴
由于生物质能产业市场尚未成熟,企业投入较大,所以需要政府强有力的扶持。对此,各国纷纷出台补贴政策以推动生物质能产业的发展。如瑞典从1975年开始,每年从政府预算中支出3600万欧元,用于生物质燃烧和转换技术研发及商业化前期技术的示范项目补贴。丹麦从1981年起,制定了每年给予生物质能生产企业400万欧元的补贴计划,这一计划使目前丹麦生物质能发电的上网电价相当于每千瓦时8欧分。意大利从1991到1995年,对生物质利用项目提供了30%~40%投资补贴。
5.重视研发
生物能源技术研发的巨大投入促进了各国生物质能的发展。英国环境食品和农村事务部在“生物能源作物研发项目”投资90万英镑,研究能源作物的基因改良和农村环境保护。生物能源研发的巨大投入促进了英国生物质发电和生物燃料生产的快速发展。巴西经过30多年对酒精燃料的研发和应用,培养了一大批专业高科技人才,掌握了成熟的酒精生产和提炼技术,以及酒精汽车制造技术,建立了强劲的酒精动力机械体系和完善的酒精运输、分销网络。
二、我国发展生物质能的政策措施及完善建议
我国生物质能资源非常丰富,大力发展生物质能对于建立可持续发展的能源系统,促进我国社会经济的发展和生态环境的改善具有重大意义。我国政府运用了相关政策措施推进生物质能产业发展。但由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,出台的相关政策措施还不健全,与国外生物质能发展较好的国家相比,存在不够完备、落实不到位等问题。不妨借鉴国外的成功经验与先进做法,在原有政策措施框架的基础上,完善不足之处并推行新制度,从而更好地保障我国生物质能的发展。
1.配额制度
在国外推行配额制度并取得良好效果的大环境下,我国也决定引进并实施这一新的政策模式。在我国探索和实践这一政策模式的过程中不妨借鉴发达国家绿色电力配额制度的成功经验和做法,结合我国电力市场的不断完善,加快建立我国的“绿色电力证书”和“绿色电力证书交易制度”,通过合理的配额制度,扩大生物质能发电的市场空间,提升生物质发电项目的盈利能力,增强生物质能生产厂商的生产信心,从而最终达到加快生物质能发展的政策目的。应注意的是,我国推行配额制度不能一蹴而就,而必须分步骤有序进行,可以分准备、建立、完善三阶段来实施。
2.固定电价
我国在《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》中规定,可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价两种形式,其中生物质发电项目上网电价实行政府定价,电价标准由各省(自治区、直辖市)2005年脱硫燃煤机组标杆上网电价加每千瓦时0.25元补贴电价组成。可见,我国已认识到固定电价制度的优势并加以运用。借鉴国外经验,我国在推行固定电价制度时,应该明确在产业发展初期要保持政策的持续性,减少电力生产商和供应商的市场风险,但绝不能完全脱离市场,应随着产业的逐渐成熟而适当调节价格额度直至最终融入市场,依靠市场机制来配置资源。
3.税收优惠
目前,我国制定了一些税收优惠政策,以促进生物质能产业的发展,如对生物质能技术的产品进口采用低税率;对人工沼气的增值税按13%计征等。这些政策倾斜在一定程度上推动了生物质能产业的发展,但仍有很大的提升空间,可以借鉴生物质能产业发展较好的国家的经验,在一些环节上加以改进并做出新的尝试。如可以对生物质能生产企业实行投资抵免企业所得税的鼓励政策及其他减免税支持和鼓励性税收补偿。对于科研单位和企业研制开发出来的新的技术成果及产品的转让销售所得收入,在一定时期可以给予减免营业税和所得税照顾。
4.财政补贴
我国对生物质能项目提供财政补贴。2006年6月和8月,国家财政部和环保总局分别下发了《中央环境保护专项资金项目申报指南》和《国家先进污染治理技术示范名录(第一批)》,将生物质直燃发电技术作为秸秆资源化综合利用的一种方式,纳入补贴范畴。除出台政策文件外,我国还开展了单位试点工作,较有影响的是对黑龙江华润酒精有限公司等四家试点单位生产的燃料乙醇给予财政补助。这些明文规定和试点实践让我们看到政府的努力,但基于财力有限这一现实,我国在推行财政补贴政策时应做出选择:将技术先进、意义重大的项目作为扶持主体,推进重点产业的发展。
一、浙江省生物质能资源及应用技术概述
(一)资源量及其分布
浙江省生物质能资源丰富,按照来源的不同,主要分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废弃物和畜禽粪便等五大类。
林业资源:浙江省地处亚热带季风湿润气候区,降水充沛,森林资源较为丰富。全省现有林地面积664.46万公顷,森林覆盖率为58.31%,位居全国前列。浙江省林业废弃物约4820万吨,折标准煤2700万吨,主要分布于丽水、临安等地。
农作物秸秆:农作物秸秆的可用资源量主要取决于农作物产量及其他用途。浙江省年秸秆产量约700万吨,折标准煤350万吨。
畜禽粪便:浙江省畜牧业产生的畜禽粪便产量约1690万吨,折标准煤169万吨(通过厌氧工艺)。
生活垃圾:城镇生活垃圾主要是居民生活垃圾,商业、服务业垃圾和少量建筑垃圾等废弃物所构成的混合物。浙江省每日生产生活垃圾约5万吨,每年产生生活垃圾超过1800万吨,相当于257万吨标准煤。
由上可知,浙江省可开发利用的生物质能资源种类多、数量大,若能有效利用,将对浙江省能源供应短缺,特别是农村能源短缺起到重要作用。
(二)应用技术的种类及特点
生物质能技术主要可分为四大类:生物转换、物化转换、直接燃烧和生物燃料。
生化转换技术:主要是厌氧消化和特种酶技术。在这类技术中,厌氧发酵即沼气技术已较为成熟并具有相当的竞争力。沼气技术是指通过厌氧发酵工艺将人畜禽粪便和有机废水等富含的有机物转化为以甲烷气为主的沼气。其特点是既资源化地利用了生产和生活中排放的废水,又能有效地保护环境,特别是自然水体。
物化转换技术:包括干馏技术、气化制生物质燃气、热解制生物质油。在这类技术中,农业废弃物的气化近年来发展最快。该技术的基本工作原理是在缺氧状态下,将稻壳、秸秆等农业废弃物气化形成可燃气体,用于农村居民生活燃气供应。目前,在实际应用中,主要存在的技术问题是焦油的处理。
盲接燃烧技术:主要指炉锅燃烧和垃圾焚烧。生物质直接燃烧发电技术是指在常规的活力发电系统中,将以秸秆替代锅炉燃烧所需煤进行发电,而垃圾焚烧则是以垃圾为主掺入其他燃料替代锅炉燃烧所需燃料进行发电。其特点是前者将农业废弃物资源化利用发电,同时保护了环境,而后者不仅解决了固体垃圾处理问题,而且物尽其用。
生物燃料技术:主要是指生物乙醇、生物柴油。生物乙醇是通过微生物发酵将各种生物质转化为燃料酒精,而生物柴油则是利用植物油、动物油等原料油提取的清洁燃料,两者都具有可再生、低排放的特点。但是前者以粮食作物作为原料,会对我国的粮食安全产生影响;而后者则需要发展油料作物或油料经济林所需的土地资源。因此,粮食供应安全与生物乙醇、生物柴油的发展协调问题是亟需解决的。
二、浙江省生物质能的应用现状
改革开放以来,在浙江省政府和相关部门的高度重视下,浙江省的生物质能应用有了很大发展,从上世纪80年代初的节柴灶、户用沼气池为主的生物质能技术到现在的大型沼气工程、集中气化发电和直接燃烧发电等,无论是技术发展还是应用规模,都有了长足的进步。
迄今为止,浙江省沼气技术发展已具有一定的规模,技术的可靠性也在不断的提高。据统计,截至2009年6月底,浙江省已累计建成户用沼气15.3万户,大中型沼气工程4438处、68.5万立方米,生活污水净化沼气池170.64万立方米。据粗略估计,这些沼气工程每年可产沼气1.37亿立方米,减排30余万吨二氧化碳,而且这些厌氧污水每年处理了生活污水1.96亿立方米,减排6.3万吨COD,受益面超过200万农户。基于厌氧发酵的沼气工程和生活污水工程均具有技术可靠性高、运行成本低、可适量替代常规能源,减少二氧化碳排放量等优点。
浙江省在生物质气化方面同样有了一定的成就。生物质气化可分为大规模燃烧技术和中小规模生物质气化技术,浙江省结合自身实际情况,主要发展生物质气化炉技术。磐安县于2006年引进户用生物质气化炉技术后,生物质气化炉开始慢慢普及,迄今为止,已经在全省的各个农村地区广泛使用。生物质气化有效地利用了农业废弃物,减少了焚烧或丢弃农业废弃物造成的环境污染,同时,它燃烧稳定、热效率高,适用于炊事、取暖、锅炉等,在农村的应用前景极其广阔。
生物质直燃发电近年来也有一定的发展,浙江省首家生物质能热电厂已于2009年在龙游建立,年燃烧谷壳、木屑、秸秆、废木料、竹子废弃19.24万吨,设计年发电能力1.08亿千瓦时。按同等规模燃煤热电厂计算,全年可节约标准煤8.27万吨,每年可减少二氧化硫排放291吨、烟尘排放425吨、二氧化碳排放15.3万吨,并可给周边农户带来约6000万元的秸秆等燃料收入。该项目采用了国际上较为成熟的秸秆生物燃烧发电技术,做到秸秆的充分利用,燃烧后产生的灰渣也被回收。采用直接燃烧技术将生物质能转化为电能,既能代替常规能源发电,又能避免秸秆腐烂而释放温室气体,同时也为农村创造了大量的劳动力就业岗位。
此外,浙江省垃圾焚烧发电走在全国前列。截至2005年底,浙江省投入商业营运的垃圾发电厂有12家,日处理垃圾总能力约为401G吨,总装机容量达11.6万千瓦,垃圾发电占垃圾处理量的27%。按此估计,浙江省年垃圾发电总量可达0.98亿千瓦时,可节约标准煤2.89万吨,年可减少氮氧化合物排放288.7吨、二氧化硫461.96吨。垃圾焚烧发电不仅解决了城镇垃圾堆积问题,有利于环境保护和城镇的发展,同时也缓解了浙江省用电紧张问题。
三、浙江省生物质能发展存在的主要问题和障碍
浙江省生物质能虽然在过去的几年问有了长足发展,但在进一步的技术应用推广中仍存在一些问题和障碍:
(一)资源量及其分布信息量不充分,不利于总体规划
迄今,浙江省生物质资源的信息主要建立在估算的基础上,而这些粗略的估算数据并不足以为总体的规划提供可靠的数据基础,资源的种类、资源的总体数量、资源的分布特别是其密度分布是进行总体规划的基础。没有详尽的数据作支持,对政府而言,就无法对生物质规模的应用做出具有可操作性的总体规划,也
就不可能提出行之有效的政策和措施支持。
(二)技术、经济竞争力不足
生物质能的技术可靠性、经济竞争力是产业化发展和规模化应用的根本。目前,浙江省生物质能的技术可靠性、经济竞争力仍然不足。前者反映在技术的先进性和成熟度上,与常规能源相比,浙江省生物质能的开发利用仍处于初步阶段,技术可靠和完善、运行操作的便捷尚有待提高。除了大中型沼气工程和户用沼气技术已具有较高的技术可靠性,其他生物质能技术距市场规模应用尚有差距;而后者则主要是指与常规能源相比,经济上没有竞争优势。生物质能的前期投入较大,运行成本较高,投资风险较大,经济效益较低,而政府还没有切实可行的价格政策和经济政策激励、支持生物质能的发展,企业难以负担高成本、高风险的生物质投资,消费者也不愿意花更多的钱消费其产品。
(三)规模发展缺乏政策的支持导向
美国生物质能发展经验表明,生物质能的发展离不开政府的支持,生物质能要规模化生产,政府的资金、政策支持是不可或缺的。浙江省因为没有规模应用的总体规划,也就不可能给出清晰可列的政府支持和导向,特别是对于不同的技术、规模所需要政府支持力度和支持政策也未说明。
目前,浙江省虽然在财政上对生物质能技术应用有一定的支持,但迄今没有建立一套透明、公平、有章可依的政府财政补贴或税收优惠的措施和细则,也就不可能形成明确和有力的导向和动力。
四、生物质能发展对策分析及建议
为了积极推动浙江省生物质能技术的推广应用,特别是在生物质能规模化应用有较大的发展,应该将关注点放在以下几个方面:
(一)普查资源,收集信息,制定总体规划
政府部门应当组织具有丰富的生物质资源调查和评估工作经验的专家,成立调查小组,在全省范围内开展全面、详细和实用的各生物质资源的调查评估工作,确切掌握生物质资源的种类、分布、密度以及资源的利用价值等信息,并对各地区所适合的生物质能发展技术与规模提出合理的建议,在此基础上对生物质资源的发展潜力进行科学的估计,为生物质能的规模化利用打下坚实的基础,也为生物质能的整体发展规划提供可靠的依据,明确短期、中期与长期国家生物质能发展的目标、原则、技术路线图及应采取的政策与措施。
(二)加强技术研发,拓展融资渠道
加强对生物质能技术研发和装备保障的支持力度,抓紧具有知识产权的新能源技术开发,形成具有原创性的自主知识产权群,提高其技术竞争能力。设立专项科研资金,攻克生物质固化成型装备以及生物质热解液化技术设备存在的问题;成立生物质能研究机构,研究生物质气化等技术存在的二次污染、自动化程度低等问题,不断改进技术;引进国外先进技术、借鉴国外经验,对农作物秸秆的高能效低能耗转化、第二代生物质原料等开展研究,推进生物质能稳定、高速发展。
在投融资上,一方面加大对生物质能的投资力度,设立专项资金,促进生物质能的规模化生产,特别是对技术要求高、投机成本大的技术,加强其财政支持力度,如对生物质能发电技术、沼气技术给予补贴,可以带动民间资本的流入,增加就业和农民收入;另一方面,创造良好的投资环境,建立服务机构、中介机构,开辟国际融资渠道,帮助国外投资者选择更好的项目,吸引国际组织和发达国家参与我国的生物质能产业建设,促进生物质能源的产业化。
(三)完善政府政策,促进生物质能发展
可以通过预见,未来生物质能源行业的发展将会越来越受到关注,竞争也势必日趋激烈。而在上市公司的综合竞争能力中,盈利能力是企业发展和承受风险的基础。所以本文运用科学的方法,对生物质能源上市公司的盈利能力建立综合评价体系,指出发展现状中存在的问题,对于我国生物质新能源行业的发展有一定的参考意义。
文献综述
研究内容方面,关于生物质能源企业的现有研究,特别是国内研究,更多的是以定性分析为主,定量分析较少。Kumar(2007)认为加拿大生物能源发电行业的原料成本占到了发电成本的43%~49%,该行业使用资金效率低下。日本小宫山宏等(2005)指出”和现有的能源资源相比,集中投入生物质能源的行业,存在运输和使用效率过低,经济效益不高的问题。Lin(2013)认为我们生物质能源效率低下,还未建立起比较完备的行业体系以促进健康有序发展。王久臣(2007)认为中国中国具有丰富的生物质资源,生物质能企业初步具有规模,未来具有强大的发展潜力。管天球认为制约中国当前生物质能源行业发展的根本问题是成本过高,大部分生物燃料乙醇企业都处于亏损状态。杜茜认为我国清洁能源上市公司目前发展现状特点是成长迅速但竞争日趋激烈。
研究方法方面,关于上市公司盈利能力的分析已有了丰富的成果。莫生红(2007)认为主成分分析法中上市公司盈利能力可以分为基于权责发生制的获利能力资产净利率、基于收付实现的获利能力盈利现金比率以及盈利的持续稳定性营业利润比率增长率。任晓丽(2009)选取2007年在沪深交易所上市的包括生物质能源在内的新能源上市公司截面数据,运用多元回归分析,得出新能源公司盈利能力与公司资产规模、成长性有着很显著的正相关关系,与公司财务风险水平有显著负相关关系。王春娜对2011年新能源行业公司面板数据运用描述性统计分析方法得出权益乘数和利息负担率能够很好得反应新能源行业公司权益净利率的变化情况。唐菲通过对40家新能源行业聚类和主成分分析,认为新能源行业整体前景光明,但盈利能力上不同公司差距很大。张庆昌、傅再育(2006)将现金流量指标加入到财务评价指标,在因子分析中建立比较全面的盈利能力评价体系。
综上分析,尽管国内外关于上市公司盈利能力的研究已经成熟,也形成了许多丰富的成果,但现有文献还缺乏专门针对生物质能源板块上市公司的研究成果。因此本文在借鉴国内外学者的研究成果上,结合生物质能源上市公司行业特征,选取7个反映上市公司盈利能力的核心指标,运用因子分析法,对生物质能源上市公司的经营绩效进行了实证分析。
实证分析过程
(一)生物质能源上市公司盈利指标体系构建
由于上市公司是隶属于企业的一种特殊形式,很难凭借单一指标判断整个公司整体盈利能力。我们依据科学性、系统性、明确导向性构建原则,经过对证券信息的筛选研究,最终确定以下七个指标:加权净资产收益率(X1 )、每股经营现金流(X2 )、现金流量比率(X3 )、资产的经营现金流量回报率(X4 )、净资产增长率(X5 )、总资产增长率(X6 )、每股未分配利润(X7 )。
(二)因子分析过程
(1)样本选取:生物质能源企业所从事的主营业务可以以农林产品及其副产品、工业废弃物、生活垃圾等生物有机体及其新陈代谢为原料制取生物燃料、进行生物质能发电、和生物化工产品的加工生产。本文依据张琴(2012)对节能环保型上市公司以及贾全星对新能源上市公司的取样原则,主营业务收入占公司收入比重为分类标准,选出生物质能源相关业务收入占公司收入10%以上的企业22家,其中占总收入50%以上的达到15家。所选公司数据均来源新浪股票网上所披露的公司年报。所选公司及其代码见后文。
(2)数据预处理:以各公司2010-2012年度财务报告相关数据为基础,计算上述7个反映盈利能力的指标的3年简单算术平均数,得到所需数据。由于上述指标量纲是不一样的,相互之间不具有可比性。因此在进行实证研究之前,采取对所有指标进行正态化。即令
表示样本平均数、 表示指标 的样本标准差)
标准化后的数据以Z开头命名。
(3) KMO测度和Bartlett检验,从SPSS20.0输出的结果我们可知,KMO统计量大于0.6。而Bartlett检验显著性SIG
(4)确定因子个数和特征值与累计贡献率,根据SPSS输出结果可知,前三个成分的特征值大于1,且方差累计贡献率达到了85.00%以上,因此我们选择前3个成分作为抽取的公因子。
(5)计算因子载荷矩阵,由因子分析模型我们可知:第一个公共因子主要由每股经营现金流(X2 )、现金流量比率(X3 )、资产的经营现金流量回报率(X4 )这三个指标决定,公因子F1的累计贡献率达到43.777,这也说明了生物质能源公司资产的盈利能力关键是其资金流流转情况以及利用现金流偿债能力的大小。第二个公共因子主要是由净资产增长率(X5 )、总资产增长率(X6 )这两个指标决定,它们在F2上的载荷都超过了0.89,它们反映公司利用资产保值增值的能力。第三个公因子主要由加权净资产收益率((X1 ))和每股未分配利润((X7 ) )构成。它们主要反映公司的资产盈利能力和市场价值盈利情况。尤其是每股未分配利润载荷达到0.96.每股未分配利润越多,不仅现在公司盈利能力越强,也代表公司未来分红、送股能力强。它们在公司盈利能力指标体系中也达到了16.981%的贡献率。
(6)因子得分和综合评价值,由SPSS输出的成分得分系数矩阵,我们可以最终求出各公共因子的表达式为:其中三个因子分别从不同方面反映了生物质能源上市公司的盈利能力,以公因子F1、F2、F3的方差贡献率占总方差贡献率比重为权重建立了盈利能力的综合评价模型:
F=0.5121F1+0.2892F2+0.1987F3
接着应用因子分析和综合计量指标对22家我国沪深上市的生物质能源上市公司进行分析,结果如下
(三)结果分析
依据对在2010年之前在沪深上市的22支生物质能源股票在2010年至2012年报表型进行分析构造综合盈利能力体系评级,由表1可以看出综合评价得分大于行业平均水平的有10家,小于行业平均水平的有12家,但也可以注意到只有排名的第1的上市公司的综合评价得分大于1,所有公司综合得分差距不大,各公司综合得分偏离0的距离也不很大。由此可见,生物质能源上市公司普遍盈利能力还有待提高。
综合盈利排名前五的公司分别是龙力生物、迪森股份、长源电力、韶能股份、威远生化。这些公司中有三家的主营业务为利用生物质能源进行发电和供热服务,综合盈利排名后五的公司分别是海南椰岛、泰达股份、北海国发、广东甘化、华资实业,这些公司的主营业务主要是利用生物质能源制作燃料糖料和生物化工产品的生产,这些公司在盈利方面处于生物质能源产业的中下层。
另外可以注意到一些排名靠前的公司在因子3的得分却靠后,也就是说采用应计制和现金制两种不同会计基础所运用的企业盈利能力的指标反应情况存在较大的差距。现金流转、创造变现盈利的能力在生物质能源上市公司盈利综合绩效方面发挥着更大的作用。
1 我国能源生物质供应体系及物流管理存在的问题
基于相关科研基金的支持,我们(课题组)自 2007 以来,针对国内的能源生物质供应物流管理问题,进行了较为深入的调研。所涉及的企业(样本企业)分布全国各地,包括广东、福建、江西、河南、湖北、黑龙江、吉林、四川、重庆、青海、内蒙古、新疆等省区。生物质能类型的样本涉及:沼气综合工程(银鹭集团、江西国鸿集团、福建银翔集团等),生物质制沼气发电(蒙牛乳业、内蒙古赛飞亚、四川菊乐、佳宝乳业等),甘蔗渣发电(广东金岭、丰收、华海等糖业),稻壳发电(北大荒米业、金佳谷物等),鸡粪直燃发电(圣农集团等),燃料乙醇(华润酒精、广东中能酒精、吉林燃料乙醇等),生物质成型燃料(宜宾烟草),生物柴油(新赛油脂、金娇集团、重庆顺顺达石油等)。综合实地调研和文献研究,当前我国的能源生物质供应体系及物流管理存在着四个层面的问题:①战略与决策层面存在的问题:企业目标扭曲,动机不纯;在一些重大问题上静态机械的预测;前期调研中忽视人均指标;过于乐观的估计;对黑色化涉农(食品)供应链的威胁性认识不足。②物流运作与竞争层面存在的问题:实际运作中企业缺乏对生物质物流的战略性考虑;生物质原料替代用途广泛,供应稳定性差;物流成本失控,严重侵蚀利润;生物质收购和供应管理整体上较为粗放。③物流环境与体制方面存在的问题:国家生物质物流政策的缺失;生物质物流装备问题;社会物流不发达,生物质供应物流运筹的空间有限;政府审批不合理导致的设施布置失控及风险。④供应链协同方面存在的问题:供应链源头创新不足;产业链不成熟,供应链整合度低。显然,需要从宏观政策和微观企业管理两大方面实施并行的改善和优化,以解决这些突出的问题。
2 生物质能的审批机制、产业政策及配套措施的完善
生物质能产业是一种具有环境效益的弱势产业。目前,其技术、标准及行业运营经验等均不成熟,对供应体系的稳健性和效率也高度敏感和依赖(考虑到生物质补贴政策的调整的刚性)。生物质能产业的健康发展和供应体系的完善,需要综合多方的资源和支持,而政府行为则是这一幼稚产业发育初期的原始动力。
2.1 监管者(审批者)自律,促进适度的排他性,避免供应体系的恶性竞争
这一策略要求项目审批要以公平合理的竞标机制(竞标获取资格)的运行,来避免生物质原料供应体系的恶性竞争。策略的焦点是约束各级监管者,使其自律,以促进适度的排他性原则的树立。从宏观上看,制定合理的生物质发电厂布点规划是保证生物质发电厂燃料有序供应的基础。从国内发展生物质发电产业较早的省份情况看,一个突出的问题是生物质发电厂布点过于集中。燃料收购区域重叠造成电厂在燃料收购上无序的竞争,导致燃料供应量不足和燃料价格飙升,影响电厂的正常运行和收益。这是一个需要引起国家及省市主管部门高度重视的问题。我们建议:对生物质能项目的审批与规划,在地区一级或省级政府应先有一个整体布局指导,然后县一级政府采用公开招标的方式来引进投资。2010 年 7 月 23 日,国家发改委《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》,将全国农林生物质发电执行的上网电价,全国统一调高为 0.75 元 /kWh (含税)。但是,即使如此,也仅仅使一部分企业变得“微利”而已。在国家发改委2010 年 8 月下发 《关于生物质发电项目建设管理的通知》的政策指引性文件之前,重复建设、争夺燃料的问题已相当严重,但我们认为,后果并非不可逆转。为保障这个“幼稚”行业的健康发展,建议政府考虑关停一部分不合理的、不具实力的在建项目作为重要的调控选择。这是一种补救之策,否则在现有的原料价格、电价和补贴格局下,布点集中区的生物质发电企业,极可能陷入不死不活的尴尬境地。而且,考虑到生物质能发电今后的长远发展,必须将生物质能发电项目在空间布局上安排得更疏(注:现时规定150km范围内只应布局一个规模不超过30MW的生物质能发电厂),以形成原料充分供给的局面,抑制原料价格剧烈上涨。2010 年 10 月,国电集团与黑龙江桦南县政府,就拟投资2.95亿元合作开发生物质热电联产项目(2台15MW机组)签订框架协议。国电集团要求桦南县政府承诺保证在项目建设所在地45km半径内不再引进第三方上相同或类似项目,这是一个可喜的改善。但此类做法需要以更制度化、正式化和契约化的形式小心进行,以避免“政府换届而继任班子不认账”等风险情况的出现。
2.2 尽快出台生物质与化石能源混燃的政策
生物质发电主要有直燃、气化发电、与煤混燃等类型。采用“纯”生物质能模式,一度广受认可。而我们的案例研究显示,国内近4 年间投产的生物质发电项目中,以生物质与煤混燃的项目总体表现最佳,运营稳定、效益较好。但是,国家对生物质掺混比例有限制。建议尽快出台生物质与化石能源混燃的明细政策。再就是混燃比例的监督、计量及确认问题。这也需细化,以防止变相恢复“脏、乱、差”的小火电。
2.3 行政力量、舆论造势、农户觉醒与市场机制的四轮驱动
保障生物质原料的可供性,需要吸纳各方力量,通过综合治理和管理来达成。目前国内已投运生物质发电厂,其所在地的政府大多制定了禁止露天焚烧生物质秸秆的政策。但是,仅靠行政命令,堵而不疏,并非长久之计。要真正地解决此问题,必须是“政府助力、舆论塑造、农户觉醒与经济利益”的四轮驱动、协调互动,才能在社会理性的角度达到经济效益和社会效益的帕累托最优。以农作物秸秆发电为例。首先,政府应在秸秆转化利用上应发挥先导性作用,将其纳入发展循环经济和可持续发展的大局中全盘考虑,给予相应的资金补助,并给相关企业相应的政策支持和引导。其次,生物质发电企业自身也应大力进行宣传,提高广大农户的环保意识,并充分考虑农户的合理利益,引导和鼓励农户自觉地将秸秆出售,真正做到企业(电厂)、农户、政府和社会各方获利。总之,各个企业和各种经济组织是这项工作的主体,这个问题的解决最终依赖于市场机制的发挥,而只有能获得实际的效益,他们才有动力。
2.4 资金流融通与生物质绿色通道政策
目前各省与生物质发电相关的用于运输和储存生物质农业机械并未被列入农机补贴;此外,以能源林、沙生灌木等林业剩余物为燃料的生物质电厂,难以按照目前的“秸秆综合利用项目”获得退税补贴。从资金流的角度看,目前,一方面要切实落实国家规定的有关生物质能的税收、信贷、市场准入等方面的政策措施;另一方面,应该因地制宜,由各部门协调出台旨在鼓励多方合作的政府补贴、税收减免、减息或无息贷款、专项发展基金等区域支持政策。王雅鹏等研究认为[2],不仅要给予生物柴油和燃料乙醇加工企业一定的政策补贴和税收优惠,更重要的是要给种植能源作物的农民以适当的补贴。同时,大力引导各种投资主体参与生物质能产业发展,发展资本构成多元化的生物质能创业投资。最终,减少生物质能的资本瓶颈和价格劣势,增强其长期竞争力。鉴于生物质大多分布于地域广大,或边远和经济落后的农牧业和中西部地区,其物流基础设施相对薄弱;可考虑将目前政府实施的针对农产品龙头企业的优惠政策,包括农产品“绿色通道”政策,运用于生物质收集储运环节;或者出台政策,补贴和奖励秸秆收购组织,以降低全社会的生物质物流成本。
3生物质能企业供应物流管理优化的策略与途径
3.1加强组织的战略视野和物流敏感度
生物质能企业要在日益不确定和动态的环境中求得成功,需要加强组织的战略视野,并能系统的考虑影响其供应稳定性的因素。
(1)战略监视功能。即监视区域内能源价格长期变动趋势和特点。在产品端,生物质能作为一种新能源,长期要与常规能源及其他可再生能源进行竞争。虽然常规能源价格不断上涨,但是与生物质能相比,仍具有低价竞争优势。在市场上的仍占有相当的地位,对生物质能的发展构成很大的冲击和威胁。而生物质能源技术还处在小规模生产阶段,产品成本要较矿物质煤的成本高,市场竞争力差。
(2)物流敏感性。对生物质原料的刚性的、均匀的需求与其季节性供给之间存在着矛盾。鉴于生物质原料除了能源用途以外的竞争性用途,生物质能企业需要对生物质市场(虽然是一个幼稚的不成熟的市场)保持高度的物流敏感性,密切监测和评估原料市场变化对供应数量、时间、质量及长期稳定性的影响,并采取竞争性应对措施。
(3)生物质能企业在前期要做好生物质资源的调查和评估工作,科学编制项目规划。既要认真分析在不同的收购价格、运输成本和储存成本等条件约束下,生物质原料的可供性;还应重视对社会资本(人伦资本)等软性优势的利用,以配合和促进生物质原料的供应管理。加拿大英属哥伦比亚大学(University of British Columbia, Canada) 的 James D.Stephen,Warren E.Mabee 等(2010)的研究显示,通过良好的物流运筹,可以输送数量充足的林基木质纤维素 (Lignocellulosic) 生物质,从而使第二代生物燃料设施显着地比第一代设施更大。
(4)大力推进农业产业化经营。现代生物技术首次将能源业与农业联系在一起。美国加州大学柏克莱分校(Berkeley)的生物能源分析专家 Heather Youngs 和 Caroline Taylor(2011)指出,如果不考虑能源农业这一角色,那就无法准确地反映农业的未来[3]。今后,对于燃料乙醇和生物柴油等类型的规模化和产业化而言,更主要的是采取能源农业的形式来满足原料供应。实践中,特别对于那些由在位能源企业(石化、发电、电网企业)前向一体化发起,而形成的生物基型涉农供应链,企业不可避免的进入(或涉及)到一个原先陌生的领域———农业。鉴于我国国情,生物质能企业仍需要以农业产业化经营方式来维持和提升其能源农业的绩效。
生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,最有可能成为21世纪主要的新能源之一。据估计,植物每年贮存的能量约相当于世界主要燃料消耗的10倍;而作为能源的利用量还不到其总量的l%。
生物质能源是人类利用最早、最多、最直接的能源,至今,世界上仍有15亿以上的人口以生物质作为生活能源。生物质燃烧是传统的利用方式,不仅热效率低下,而且劳动强度大,污染严重。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料,替代煤炭、石油和天然气等燃料生产电力。而减少对矿物能源的依赖,保护国家能源资源,减轻能源消费给环境造成的污染。
目前,世界各国尤其是发达国家,都在致力于开发高效、无污染的生物质能利用技术(如生物质液体燃料、生物质能热裂解气化等),保护本国的矿物能源资源,为实现国家经济的可持续发展提供根本保障。
我国政府及有关部门对生物质能利用极为重视,国家科委已连续在国家五年计划中将生物质能技术的研究与应用列为重点研究项目,取得了可观的社会效益和经济效益。
尽管生物质能产业发展前景巨大,但发展生物质能产业需要形成一个完整的产业链,这样才可产生综合经济效益,而目前国内这种产业链远未形成,市场发育不成熟、技术水平落后、政府对产业的管理不到位等问题的严重制约,亟需突破发展“瓶颈”。
在《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020年)》中指出,今后15年,我国在生物质能方面将重点发展农林生物质发电、生物液体燃料、沼气及沼气发电、生物固体成型燃料技术四大领域,开拓农村发展新型产业,为农村提供高效清洁的生活燃料,并为替代石油开辟新渠道。到2020年,我国生物质能源消费量有望占到整个石油消费量的20%。
“十一五”时期生物质能转化为电能,正面临着前所未有的发展良机。国家电网公司担任大股东的国能生物质发电公司目前已有19个秸秆发电项目得到主管部门批准,大唐、华电、国电、中电等集团也纷纷加入,河北、山东、江苏、安徽、河南、黑龙江等省份的100多个县、市开始投建或签订秸秆发电项目。
生物质能源作为我国在未来世纪可持续能源重要部分之一,2007绝对是一个新“招”频出、具有划时代意义的一年。
项目名称:生物质热解新技术
及成套装置
项目简介:该项目在国内首次提出两段式气化炉与高压静电捕焦器相结合工艺,气化效率高、燃气热值高、焦油含量低、碳转换率高,技术先进,具有创新性。
项目负责:绵阳通美能源科技有限公司。
意义:对解决农民增收、农村秸秆无组织焚烧带来环境污染、可再生能源的应用等问题具有很好的示范和推广意义,应用前景广阔。
项目名称: 能糖兼用品种
甘蔗清汁生产酒精
项目简介:以农业部甘蔗生理生态与遗传改良重点开放实验室选育的、具有高糖分抗逆性强蔗汁组分适用于发酵特点的能糖兼用的优良品种甘蔗为原料,采用甘蔗清汁发酵酒精的清洁生产新工艺,排除甘蔗混合汁中影响正常发酵的非糖分胶体物质及固体悬浮物,防止其经高温蒸馏形成难降解的化合物。
甘蔗清汁发酵酒精的清洁生产新工艺可进行高浓度蔗汁发酵,提高发酵效率,缩短发酵时间,降低物耗成本7%,并且新工艺产生的酒精废液具有较好生物可降解性,经常规生物处理可达标排放,解决生物质原料发酵生产酒精的废液污染的难题。甘蔗清汁发酵酒精的清洁生产新工艺副产物蔗渣可作为制纸浆原料或燃料发电;蔗汁的滤渣可作为有机肥料;废酵母回收为高蛋白饲料,做到综合利用,清洁生产。
项目负责:福建师范大学。
意义:形成以甘蔗为原料的糖加工业和燃料乙醇产业的互动,形成合理的糖能产业结构,改变我国由于糖料生产长期起落不定,蔗农生产不稳定的局面,为蔗区经济注入新活力,实现良性可持续发展。
项目名称: 家用生物质颗粒燃料炉
项目简介:该成果对生物质成型颗粒燃烧动力学特性进行了试验研究和理论分析,分析了生物质成型颗粒燃料的燃烧动力学特性。在此基础上,针对生物质燃料挥发分高、燃点低的特点,研究设计出专门燃用生物质颗粒燃料的气化燃烧炊事炉具。采用气化、燃烧一体化技术,大大提高了生物质颗粒燃料的燃烧效率,炉具燃烧稳定性较好,火力强、火力可调。经河南省节能及燃气具产品质量监督检验站检测,系统的各项技术性能符合河南省科学院能源研究所企业标准Q/HKN002-2005《家用生物质颗粒燃料炉》的要求。
项目负责: 河南省科学院能源研究所。
意义:该燃料炉立足于农村现有的生物质能资源,为城市、农村生活用能及工业用能提供了一种既环保又经济、安全的绿色消费方式,是现行节柴灶、节煤炉的更新换代产品,广泛适用于广大农村地区生活炊事用能。
项目名称: 掺烧20万吨/年
秸秆发电技术
项目简介:该技术针对目前电厂常用的中温中压、高温高压煤粉炉,在不改变原有锅炉炉膛结构的情况下,将秸秆和煤粉两种原料经自通道进入炉膛,通过专用燃烧器撞击块的作用,均匀调节秸秆燃烧器,既可作为煤粉燃烧器,又可作为专用掺烧秸秆燃烧器使用,设计合理;通过调整燃烧器的配风,确保了锅炉正常切圆燃烧工况;设计的秸秆输送系统,较好地解决了秸秆物料易堵塞等问题;采用PIC技术,实现了系统自动控制。
项目负责: 河南省辉县市光泰热电有限责任公司。
意义:经实际生产运行表明,设备运行稳定可靠,当秸秆掺烧比例达40%时,每年可节约10万吨标准煤,并可增加农民收入,减少发电厂二氧化硫排放,具有明显的社会效益、环境效益和经济效益。
项目名称: 生物质催化制氢
及液体燃料研制
项目简介:本项目广泛对木粉、木块、秸秆和稻壳等不同生物质原料进行制氢和合成甲醇、二甲醚等液体燃料的实验研究。在生物质制氢方面,以各种生物质废弃物为原料,将流化床和固定床联合使用,并分别使用流态化催化剂白云石和固定床用镍基催化剂进行生物质催化制氢的研究。生物质经催化气化和焦油裂解后,其富氢燃气成分达到氢气/一氧化碳为2.8~3,合成气(氢气、一氧化碳和二氧化碳)比例达到90%以上。最高气体产率达到3.31 Nm /kg biomass,最高氢产率达到130.28氢气/kg biomass,最高气化效率已经达到了85%的预期目标。
通过催化剂的研制,已实现焦油裂解率大于80%。为实现生物质富氧气化,降低生物质燃气中的氮气含量,还成功研制了集生物质气化、焦油催化裂解和余热利用于一体的新型下吸式气化炉,使生物质燃气质量得到较大提升。在生物质合成液体燃料方面,已打通了气化、焦油催化裂解、合成气重整和增压合成甲醇、二甲醚燃料等过程一体化的工艺流程,并研制出超稳固熔体生物质合成气重整催化剂,连续300小时重整测试未检测到积碳。还建立了生物质处理量为10公斤/小时的合成气造气与净化系统,并解决了合成气连续长时间脱硫、脱氯和脱氧问题,实现了常压生物质气化过程与高压二甲醚合成过程的衔接,达到预期的合成燃料工艺目标。
项目负责:中国科学院广州能源研究所。
意义:建成固定床甲醇、二甲醚合成系统、浆态床二甲醚合成系统,实现生物质合成气合成二甲醚的一氧化碳单程转化率达到80%以上,二甲醚空时产率达1.5 t/m /h以上,二甲醚选择性达到90%以上。实现了通过引入甲烷来调变生物质合成气化学当量比的工艺,解决了生物质合成气缺氢、富二氧化碳的缺陷,避免了过量二氧化碳的分离,生物质转化为有用合成气的碳转化率达到90%以上。
项目名称: 高效多物质
环保型煤气发生炉
项目简介:该产品采用电子脉冲技术,无风压灶芯、高效离心干湿多级净化防尘除焦系统,无烟、无尘,自然风配比科学;该产品在热交换方面,在气化和热能源转换的过程中(采暖)进行二次燃烧,通过热交换器吸收煤气的余热进入发生炉通道,进行二次加热交换,并通过补氧化装置,集中进入炉膛内补氧。
项目负责: 郑州金土地能源科技有限公司。
意义:该项目顺应世界清洁燃料发展方向,高效多物质环保型煤气发生炉的使用,极大程度的降低了用户生活成本,是一种新型、节能、环保,高效产品,避免了能源浪费,保护了生态环境。
项目名称: 50kW生物质
气化发电机组
项目简介:采用下吸式生物质气化炉将生物质气化转化为燃气,在经过必要的清洗和净化处理,提高燃气质量,通过储气柜和管网送至用户家中和燃气发电机组进行炊事和发电之用,实现气电联产。
该项目设计了下吸式生物质气化炉喉部尺寸和结构,合理选择了生物质气化的当量比,提高了反应区的温度及其均匀性,使产出气中绝大部分焦油在稳定的高温炭层发生二次裂解反应,在相当程度上减少了生物质气化炉产出气中的焦油含量并提高气化炉对原料的适应性;选择价格低廉且资源广泛的石灰石作为催化剂应用于生物质气化发电系统的实际运行过程中,进一步减少了产出气中的焦油含量;对生物质气化产出气净化设备进行了合理设计及优化组合,无二次污染;通过生物质气化机组与燃气发电机组的合理匹配,提高了系统的整体效率;掌握了固定床生物质气化发电系统的设计方法,达到了应用推广的要求;实现以我国丰富的秸秆等生物质废弃物为原料、以农村和小型企业为服务对象的小型能源系统并且形成适合我国国情、具有特色的生物质能源的技术路线。
项目负责: 辽宁省能源研究所。
意义:以粮谷加工企业或木材加工企业为单位,利用当地的农业废弃物或木材加工边角料为原料的小型生物质气化发电系统的研究和应用,具有投资少、见效快并且易于操作和管理等特点,在未来一段时间内,将具有一定的优越性。
项目名称:利用藻类热解制备
生物质液体燃料
项目简介:该课题研究获得了高脂肪含量的异养小球藻细胞,使其脂类化合物含量增加了4倍多,达细胞干重的55%。利用这些高脂肪含量的异养藻快速热解获得高产量的生物油,获得了57.9%(藻干重)的产油率,是自养藻细胞产油率(16.6%)的3.4倍。利用异养转化获得的高脂肪含量的异养藻细胞进行快速热解不仅获得高产量,而且获得了高品质的生物油。异养藻细胞的生物油热值高达41 MJ kg-1,分别是木材生物油和自养藻生物油的2倍和1.4倍。与木材或农作物秸秆生物油和自养藻生物油相比,异养藻细胞的生物油具高热值(41 MJ kg-1)、低密度(0.92 kg l-1)、低粘度(0.02 Pa s)的特点。这些特征与化石燃油相当,其应用价值更高。另外,与高等植物相比,藻类具有生长繁殖快、生长周期短、光合作用效率高、不占用耕地、可大规模自动化控制培养(生产)等优势;另外藻类细胞内的脂肪和蛋白质含量高于高等植物,其裂解油产率和质量将大大高于一般的高等植物,如木材和农作物秸秆等生物质资源,因此研究成果的应用前景好。
据我们的初步了解和测算,全省秸秆年产量在4000万吨左右,玉米秸秆产量近2700万吨,并且其秆壮棵大、品质优良的特性位居全国之首。同时,秸秆的就地加工不但可以解决大量农民就业,还可以带动农机制造、包装、运输和能源、生物质锅炉、出口加工等相关产业的发展,从而促进农村经济发展,加快农民致富奔小康的进程。若实现1000万吨成型燃料加工,农民可增加收入15亿元,工资收入8亿元;按出口300万吨计算,可创汇4亿美元,农民增加收入23 亿元;创工业产值45亿元(按450元/吨出厂价计算),新增机械工业产值20亿元,增加税收6亿元。而且还可以解决农民就业15万人,解决城市就业2万人,以及替代500万吨标煤,减少800万吨CO2排放量。另外,经专业人员认定,秸秆得到异地处理,减少病虫害的发生,可直接提高3%~5%的粮食产量。
我们的具体建议是:
1.既然国家已经把开发生物质产业提高到解决“三农”问题和保障国家能源安全的战略地位,又是关系到重建新的循环经济模式的一次变革,所以必须将其纳入政府的工作历程。成立专业有效的领导机制,并加强领导。
2.借国家已经把我省列入开发秸秆固化成型燃料重点省份之契机,由省政府出面,借国家要在全国建400个秸秆固化成型燃料应用和建立150处炊事灶具及取暖配套设备示范点之际,争取到更多的份额的示范基地。首先征得国家的支持,根据我省现有的示范点是完全有获得国家支持的主动权的。
3.正如农业部在《规划》中指出的“生物质能属于高新技术和新兴产业,其技术研发和市场培育需要大量的资金投入”。资金来源除要争得国家的支持外,能否将我省的环保农业科技等部门的专项资金给予倾斜使用。
4.因为玉米秸秆颗粒燃料产品是直接受益于“三农”的,所以全省应出台统一的政策规定,使这样的专业生产企业享有农业生产的最低电价和农业生产用物质运费的价格,而现在我们试验点上的企业确要付每度电近一元钱的工业用电中的高价,仅这一项,每吨颗粒燃料要增加60元的成本费。
我们说“带主体”,这个主体就是要大规模的扩展使用生物质燃料的终端消费群体。因为没有人用生物质燃料,说开发生物质产业完全是一句空话,因此无论是从节能减排,保障国家能源安全,还是要让农民增收近而改善农村生活条件和要达到产业化,没有稳固的规模化的消费市场做支撑是不可能的。对此我们提出以下建议:
1.借农业部的《规划》,有计划、有组织、有领导的掀起一次普及生物质知识和要自觉科学使用生物质能源的热潮,让我省的“绿色蓝天”工程达到家喻户晓。
2.结合我省目前开展的节能减排工作能否向兄弟省市一样把改造现有的民用和工业用燃煤锅炉为燃生物质锅炉,并把它列入到计划中逐步推广实施,用3年的时间争取把全省、县、市以上的中心城市边缘的燃煤锅炉改造完毕。例如去年辽宁省沈阳市环保局等三个部门为推广我们研发的生物质能锅炉以文件的形式了“关于推广使用生物质能锅炉的通知”,采取自愿加强制的办法予以推广,所以只要有全省统一规划,将生产颗粒能力和市场消耗能力协调运转,就可以用较短的时间达到目的。据了解,我省的供暖用燃煤锅炉占我省耗煤总量的一大部分额,更是污染蓝天的主角。
3.我们建议在玉米主产地的县级城镇结合新农村建设规划的实施,有选择的建小型6兆瓦以下的用玉米秸秆颗粒燃料的热电厂,只要省政府统一规划和领导,发挥县(市)自身的主动性加快实施。
4.能从现在起,在审批建设项目时,对需要配制锅炉工程的均应优先选用生物质能锅炉。
5.对锅炉改造至今确有资金困难的单位是否可以采取业主负责大头、政府帮小头的方式,也可以用无息和贴息贷款或补助等形式鼓励其使用生物质能源。