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中國地大物博,生物質(zhì)能源資源豐富,近些年來國家出臺了一系列政策來鼓勵和扶持生物質(zhì)能源的發(fā)展,使其相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展得到較為迅速。
一、中國生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀
(一)、含義
生物質(zhì)能(biomass energy)被稱為世界第四大能源,是太陽能以化學能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式,即以生物質(zhì)為載體的能量。生物質(zhì)能蘊藏在植物、動物和微生物等可以生長的有機物中,它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用,可轉(zhuǎn)化為常規(guī)的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)燃料,取之不盡、用之不竭,是一種可再生能源,同時也是唯一一種可再生的碳源。
(二)、分類
生物質(zhì)能源根據(jù)可利用的領(lǐng)域不同,可以分為林業(yè)資源、農(nóng)業(yè)資源、生活污水和工業(yè)有機廢水、城市固體廢物和畜禽糞便等五大類。
1、林業(yè)生物質(zhì)資源是指森林生長和林業(yè)生產(chǎn)過程提供的生物質(zhì)能源,包括薪炭林、在森林撫育和間伐作業(yè)中的零散木材、殘留的樹枝、樹葉和木屑等;木材采用和加工過程中的枝丫、鋸末、木屑、梢頭、板皮和截頭等;林業(yè)副產(chǎn)品的廢棄物,如果殼和果核等。
2、農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能 資源是指農(nóng)業(yè)作物(包括能源作物);農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中的廢棄物,如農(nóng)作物收獲時殘留在農(nóng)田內(nèi)的農(nóng)作物秸稈(玉米秸、高粱秸、麥秸、稻草、豆秸和棉稈等);農(nóng) 業(yè)加工業(yè)的廢棄物如農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中剩余的稻殼等。能源植物泛指各種用以提供能源的植物,通常包括草本嗯呢更遠作物、油料作物、制取碳氫化合物植物和水生植 物等幾類。
3、生活污水主要由城鎮(zhèn)居民生活、商業(yè)和服務(wù)業(yè)的各種排水組成,如冷卻水、洗浴排水、盥洗排水、洗衣排水、廚房排水、糞便污水等。工業(yè)有機廢水主要是酒精、釀酒、制糖、食品、制藥、造紙及屠宰等行業(yè)生產(chǎn)過程中排出的廢水等,其中都富含有機質(zhì)。
4、城市固體廢棄物主要是由城鎮(zhèn)居民生活垃圾,商業(yè)、服務(wù)業(yè)垃圾和少量建筑業(yè)垃圾等固體廢物構(gòu)成。氣組成成分比較復雜,受當?shù)鼐用竦钠骄钏?、能源消費結(jié)構(gòu)、城鎮(zhèn)建設(shè)、自然條件、傳統(tǒng)習慣以及季節(jié)變化等因素影響。
5、畜禽糞便是畜禽排泄物的總稱,它是其他形態(tài)生物質(zhì)(主要是糧食、農(nóng)作物秸稈和牧草等)的轉(zhuǎn)化形式,包括禽畜排出的糞便、尿及其與墊草的混合物。
根據(jù)其儲存狀態(tài)和轉(zhuǎn)化方法的不同,可以分為液態(tài)、固態(tài)、氣態(tài)等多種形式。其中固體狀態(tài)是指將廢棄物之類的物質(zhì)產(chǎn)料用來發(fā)電,還有一些是把秸稈、碎末、鋸末此類較為松散的固體物質(zhì)通過物理的辦法變成顆?;蛘唢瀴K狀,提高其密度進行加工處理。液態(tài)中,常見的是乙醇和生物柴油,通過熱反應(yīng)的辦法把生物質(zhì)裂解,變成生物油的混合物,提取出各種各樣的物質(zhì),其中包括燃料,這是液體部分。氣態(tài)的生物能源較多,使用最廣泛的是沼氣,在我們國家已經(jīng)使用了一百多年。沼氣的有效成分是甲烷,含量為50%—70%,所以可以通過技術(shù)把生物質(zhì)通過微生物的辦法轉(zhuǎn)化為沼氣,再把沼氣提純、凈化,生產(chǎn)處生物天然氣。
生物質(zhì)能源由于其可再生性、低污染性、廣泛分布性、總量豐富等特點,成為各國替代性能源的重要選項。
(二)中國生物質(zhì)能源的使用和開發(fā)規(guī)模
中國是一個人口大國,又是一個經(jīng)濟迅速發(fā)展的國家,在現(xiàn)代化過程中面臨著經(jīng)濟增長和環(huán)境保護的雙重壓力。因此改變能源生產(chǎn)和消費方式,開發(fā)利用生物 質(zhì)能等可再生的清潔能源資源對建立可持續(xù)的能源系統(tǒng),促進國民經(jīng)濟發(fā)展和環(huán)境保護具有重大意義。中國擁有豐富的生物質(zhì)能資源,理論生物質(zhì)能資源在50億噸 左右。目前,生物之恩能夠利用大多數(shù)集中在發(fā)電、沼氣、生物燃料等方面。截止2010年底,全國建成各類生物質(zhì)發(fā)電裝機合計約550萬千瓦。整個“十一 五”期間,我國在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域的投資額增加顯著,平均每年增長30%以上,從2006年的168億元增加到2010年的663億元。
據(jù)農(nóng)業(yè)部統(tǒng)計,截止2010年底,我國農(nóng)村戶用沼氣4000萬戶,占適宜農(nóng)戶總數(shù)的33.3%。我國農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程達72741處,年產(chǎn)沼氣約10.54億立方米。戶用沼氣池和大中型沼氣工程的你按照其利用總量約為140億立方米,約折合1000萬噸標準煤。
我國生物質(zhì)成型燃料的產(chǎn)業(yè)化還處于發(fā)展初期階段,目前經(jīng)過技術(shù)改造和創(chuàng)新,主要設(shè)備已基本實現(xiàn)國產(chǎn)化,生物質(zhì)成型燃料初步呈現(xiàn)良好發(fā)展勢頭。2010年,我國生物質(zhì)成 型燃料生產(chǎn)商大約250家,產(chǎn)量超過350萬噸/年,產(chǎn)值約為19.2億元。生物燃料乙醇發(fā)展迅速,生產(chǎn)量從2005年的102萬噸增加到2010年的 184萬噸,成為繼美國和巴西之后的世界第三大燃料乙醇生產(chǎn)國。2010年燃料乙醇產(chǎn)業(yè)的總產(chǎn)值約為142億元,就業(yè)人數(shù)達3.4萬人。生物柴油產(chǎn)業(yè)的發(fā)展卻并不順利,原料收集供應(yīng)體系不完善和原料價格不穩(wěn)定始終制約著產(chǎn)業(yè)發(fā)展。據(jù)不完全統(tǒng)計,2010年我國生物柴油產(chǎn)能超過100萬噸,但受資源供應(yīng)限制,全年產(chǎn)量約為40萬噸。
二、中國生物質(zhì)能源政策框架
中國政府及有關(guān)部門對生物質(zhì)能源利用也極為重視,已連續(xù)在四個國家五年計劃將生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與應(yīng)用列為重點科技攻關(guān)項目,開展了生物質(zhì)能利用技術(shù)的研究與開發(fā),如戶用沼氣池、節(jié)能炕灶、薪炭林、大中型沼氣工程、生物質(zhì)壓塊成型、氣化與氣化發(fā)電、生物質(zhì)液體燃料等,取得了多項優(yōu)秀成果。
2005年2月28日,第十屆全國人民代表大會常務(wù)委員會第十四次會議通過了《可再生能源能源法》,2006年1月1日起已經(jīng)正式實施,并于2006年陸續(xù)出臺了相應(yīng)的配套措施。這表明中國政府已在法律上明確了可再生能源包括生物質(zhì)能在現(xiàn)代能源中的地位,并在政策上給予了巨大優(yōu)惠支持。
2006年發(fā)布的《國家中長期科學和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要(2006-2020年)》中將能源領(lǐng)域可再生能源和生物技術(shù)等放在優(yōu)先發(fā)展的主題。
2007年,黨的十七大報告中要求“建設(shè)生態(tài)文明,基本形成節(jié)約能源資源和保護生態(tài)環(huán)境的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、增長方式、消費模式。循環(huán)經(jīng)濟形成較大規(guī)模,可 再生能源比重顯著上升。主要污染物排放得到有效控制,生態(tài)環(huán)境質(zhì)量明顯改善。生態(tài)文明觀念在全社會牢固樹立。”和“加強能源資源節(jié)約和生態(tài)環(huán)境保護,增強 可持續(xù)發(fā)展能力。必須把建設(shè)資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會放在工業(yè)化、現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略的突出位置,落實到每個單位、每個家庭。要完善有利于節(jié)約能源資源和保 護生態(tài)環(huán)境的法律和政策,加快形成可持續(xù)發(fā)展體制機制。落實節(jié)能減排工作責任制。開發(fā)和推廣節(jié)約、替代、循環(huán)利用的現(xiàn)金適用技術(shù),發(fā)展清潔能源和可再生能 源,保護土地和水資源,建設(shè)科學合理的能源資源利用體系,提高能源資源利用效率。”
2007年9月4日,國家發(fā)展改革委向全社會公布《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》提出,到2010年,我國可再生能源消費量占能源消費總量的比重 達到10%,2020年達到15%,形成以自有只是產(chǎn)權(quán)為主的可再生能源技術(shù)裝備能力,實現(xiàn)有機廢棄物的能源化利用,基本消除有機廢棄物造成的環(huán)境污染。
2008年3月18日,國家發(fā)改委發(fā)布《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》提出,到2010年,我國可再生能源在能源消費中的比重將達到10%,全國 可再生能源年利用量打達到3億噸標準煤,比2005年增長近1倍。《規(guī)劃》指出,發(fā)展可再生能源已成為緩解能源供需矛盾、減少環(huán)境污染、增加農(nóng)民收入的重 要途徑。加快發(fā)展水電、生物質(zhì)能、風電和太陽能,提高可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中的比重,是“十一五”時期我國可再生能源發(fā)展的首要任務(wù)。
2009年6月,國務(wù)院印發(fā)《促進生物產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展的若干政策》,要求加快培育生物產(chǎn)業(yè),把生物產(chǎn)業(yè)培育成為高技術(shù)領(lǐng)域的支柱產(chǎn)業(yè)和國家的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。
2012年2月,生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展“十二五”規(guī)劃通過國家生物產(chǎn)業(yè)發(fā)展專家咨詢委員會論證并上報國務(wù)院。“十二五”期間,我國將大力發(fā)展生物醫(yī)藥、生物醫(yī)學工程、生物農(nóng)業(yè)、生物質(zhì)能源、生物制造,生物環(huán)保和生物服務(wù)等新領(lǐng)域,實施生物技術(shù)藥物發(fā)展等重大行動計劃,增強中國生物產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展能力和國際競爭力。
就具體政策而言,國家有關(guān)部門也出臺了一系列政策予以落實。例如,在生物質(zhì)發(fā)電方面,2005年頒布的《可再生能源法》規(guī)定:“國家鼓勵和支持可再 生能源并網(wǎng)發(fā)電”。隨后,國家發(fā)改委陸續(xù)出臺了與之配套的相關(guān)法規(guī)政策,如《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》(2006)、《可再生能源發(fā)電價格和費用分攤 管理試行辦法》(2006)、《可再生能源電價附加收入調(diào)配暫行辦法》(2007)、《關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價格政策的通知》(2010)等。
在林業(yè)生物質(zhì)能源方面,國家林業(yè)局于2005年成立了林木生物質(zhì)能源領(lǐng)導小組(2012年更名為林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)導小組),組織制定了《全國能源林 建設(shè)規(guī)劃》、《林業(yè)生物柴油原料林基地“十一五”建設(shè)方案》、《能源林可持續(xù)培育指南》和《全國林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展規(guī)劃(2011~2020年)》等政 策,及大地推動了林業(yè)生物質(zhì)能源及其產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
三、中國生物質(zhì)能源政策存在的問題
1、政策目標實現(xiàn)難度加大
根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》和《可再生能源發(fā)展“十一五”規(guī)劃》,國家確定了“十一五”生物質(zhì)發(fā)電、沼氣年利用量等五個生物質(zhì)能目標,然而和風能、太陽能的成倍式的增長相比,生物質(zhì)能的上述五個發(fā)展目標有三個未完成:沼氣利用量只完成了目標的70%,生物質(zhì)固體成型燃料只完成了1/2,非糧燃料乙醇則僅完成了既定目標的10%左右。
根據(jù)《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》,到2020年,生物質(zhì)發(fā)電總裝機容量達到3000萬千瓦,生物質(zhì)固體成型燃料年利用量達到5000萬噸,生物柴 油年利用量達到200萬噸。從2006年到2020年,生物質(zhì)發(fā)電新增裝機容量2800萬千瓦,約需投資2000億。《可再生能源”十二五”發(fā)展規(guī)劃》確 定的“十二五”期間生物質(zhì)能源發(fā)展目標是:到2015年底,生物質(zhì)發(fā)電裝機將達1300萬千瓦,到2020年將達3000萬千瓦,在2010年底550萬 千瓦的基礎(chǔ)上分別增長1.36倍和4.45倍。其中,“十二五”末,農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電將達800萬千瓦,沼氣發(fā)電將達200萬千瓦,垃圾焚燒發(fā)電將達300 萬千瓦。“十二五”期間,在提高行業(yè)技術(shù)標 準后,全國將形成約300個生物質(zhì)電廠的格局。
從“十一五”實施的情況來看,要完成“十二五”的目標,任重而道遠。
2、政府與市場的悖論
目前我國生物質(zhì)能源的開發(fā)和應(yīng)用還處于起步階段,在政策上仍以政府主導為主,市場化運作不足。例如,我國染料乙醇的生產(chǎn)成本在每噸6000元左右, 遠高于美國、加拿大的每噸4000元左右。燃料乙醇的售價在每噸5000元左右,這就意味著政府對燃料乙醇生產(chǎn)企業(yè)補貼的價格在每噸1000元左右。如果 企業(yè)不能盡快實現(xiàn)盈虧平衡,其可持續(xù)性將成為問題。此外,國家為加快農(nóng)村可再生能源,主要是生物質(zhì)能源的開發(fā)利用步伐,開展了綠色能源示范縣活動,首批確 定了108個縣,每個地方給予2500萬元的財政補助。但生物質(zhì)能源工程的后期運行和維護的費用不菲,一旦中央的支持減少或停止,僅靠地方財政在很多地方是難以為繼的。再者,由于原料價格已經(jīng)市場化,國家的扶持政策也會引起原材料價格的上漲,從而增加企業(yè)負擔,影響推廣進程。
3、技術(shù)和管理瓶頸仍有待解決
一是生物質(zhì)能 源液化技術(shù)有待突破。為避免”與人爭糧,與糧征地”情況的出現(xiàn),我國已不再批準以糧食為原料的燃料乙醇項目,轉(zhuǎn)而鼓勵使用木薯、甘蔗、秸稈等非糧食類原料 生產(chǎn)燃料乙醇。盡管這方面資源的豐富程度毋庸置疑,但技術(shù)突破仍是一個重要瓶頸,尤其是迫切需要采取措施支持纖維素乙醇的開發(fā),而廢液、殘渣的處理同樣是 個難題。
二是生物質(zhì)發(fā)電仍存在并網(wǎng)困難的問題。雖然我國以風電和太陽能光伏為代表的情節(jié)能源裝機容量每年都在持續(xù)增加,但是清潔能源并網(wǎng)發(fā)電率仍然不高,成 為困擾產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要問題之一。截至2011年底,包括水電、核電、風電、太陽能及生物質(zhì)等主要清潔能源發(fā)電裝機容量占電力總裝機容量的比重達 27.5%,同比增長僅僅0.9個百分點。其中風電并網(wǎng)裝機容量4505萬千瓦,占電力總裝機容量的4.27%。而生物質(zhì)發(fā)電裝機容量僅436萬千瓦,在電力結(jié)構(gòu)中的比重幾乎可忽略不計。同時由于國家為保障系能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,規(guī)定的生物質(zhì)發(fā)電價格要遠高于火電和水電,這也是電力壟斷部門不愿接納清潔能源發(fā)電的重要原因。如果不并網(wǎng),會造成發(fā)電效率低,且發(fā)電質(zhì)量下降,帶來惡性循環(huán)。
三是部門之間的協(xié)調(diào)問題有待加強。
目前我國農(nóng)村生物質(zhì)能源利用中仍主要以農(nóng)作物秸稈為原料,林業(yè)生物質(zhì)資源由于分布不均、收集困難、培育周期長等原因沒有受到足夠的重視。生物質(zhì)能源 發(fā)展中農(nóng)業(yè)有限、林業(yè)落后的局面仍沒有改觀。實際上,如果過多使用農(nóng)作物秸稈作原料,在很大程度上會影響其作為傳統(tǒng)有機肥回田,導致化肥的過量使用,影響 土壤質(zhì)量。而人工培育的能源林只要管理得當,能否發(fā)揮其蓄積量大、利用方便、可再生性強的特點,還能在其生長期發(fā)揮吸碳、減排功效。此外,生物質(zhì)能源的管理在國家層面涉及國家能源局、發(fā)改委、財政部、科技部等綜合管理部門,還涉及農(nóng)業(yè)部、國家林業(yè)局、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、環(huán)境保護部、國家電力監(jiān)管委員會等具體部門,目前還缺乏一個統(tǒng)一協(xié)調(diào)的機制。
四、完善中國生物質(zhì)能源政策的建議
1、堅持“不與人爭糧、不與糧征地”的原則因地制宜發(fā)展生物質(zhì)能源
中國人多地少、糧食自給平衡點較為脆弱的國情,決定了中國開發(fā)生物質(zhì)能源必須始終遵循“不與人爭糧、不與糧征地、不與畜爭料”的原則。應(yīng)盡量利用非 耕地的荒山荒地甚至沙漠地區(qū)種植能源植物。我國尚有5400多萬公頃的宜林荒山荒地,可以拿出一部分發(fā)展能源林或者種植甜高粱、甘蔗等非糧作物作為生物質(zhì)能源的原料。此外,還有近1億公頃的鹽堿地、沙地、礦山油田的復墾地等,可以開發(fā)利用來種植特定的能源林和能源草。這些邊緣土地經(jīng)過科學的使用,充分發(fā)揮其生態(tài)效益和經(jīng)濟效益,成為可循環(huán)利用的綠色的“大油田”、“大煤礦”。
2、完善生物質(zhì)能源政策體系,簡歷協(xié)調(diào)機構(gòu),合理引導,科學布局
目前國家支持生物質(zhì)能源發(fā)展的政策過于注重量化目標,而缺乏對生物質(zhì)能源長期、穩(wěn)定發(fā)展的重視。因此,國家應(yīng)當設(shè)立一個高規(guī)格的、負責統(tǒng)一協(xié)調(diào)的機構(gòu)來統(tǒng)籌管理可再生能源事務(wù)。同時要完善相關(guān)的法規(guī)、政策,減少部門之間的利益沖突,建立良好的合作機制。此外,應(yīng)積極引入市場競爭機制,鼓勵和引導多方面參與、多元化籌資。
3、加強生物質(zhì)能源科技攻關(guān),建立產(chǎn)學研合作的集成創(chuàng)新平臺
盡管人類對生物質(zhì)能源的利用古已有之,但對其進行大規(guī)模、高品質(zhì)的開發(fā)利用的時間并不長,還有很多技術(shù)瓶頸需要突破。國家在這方面也投入了相當?shù)慕?jīng) 費,設(shè)立了若干實驗室、工程中心、研發(fā)中心等,但大都是一次性扶持,并沒有制定連續(xù)、滾動的研發(fā)投入計劃。當前應(yīng)盡快設(shè)立若干由產(chǎn)、學、研多方合作的從事 生物質(zhì)能源研發(fā)的集成創(chuàng)新平臺,在資金投入、人才培養(yǎng)等方面予以傾斜,同時加強監(jiān)督管理,建立生物質(zhì)能源研發(fā)的成效機制。
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