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      林業投資新方向:中國林木質生物能源產業發展

      媒體:中國百科網  作者:中國百科網 2015/1/11 13:56:18

          能源危機和環境污染是全球面臨的共同難題。我國經濟的高速發展,尤其是日益增加的能源需求,正在改變世界經濟的格局。從1980年至2000年的20年間,雖然我國的能源利用效率不斷提高,以能源消費的翻一番支持了國內生產總值翻兩番。但是,因為龐大的人口基數所必須的經濟規模,已經使我國能源消耗居世界第二位,到21世紀年平均能源消耗量達13~16億t標準煤。由于日益增加的能源需求,我國能源的對外依存度不斷提高。2003年我國凈進口石油9 740萬t,2004年凈進口1. 45億乜預計到2020年需要凈進口石油2.5~2.7億t,對外依存度將由2003年的36%提高到56%~60%。能源問題已經成為我國經濟、外交中一個重要的問題。

      在人類對環境消耗不斷增加的同時,環境污染等問題日益突出。為了應對能源危機和環境污染,一些國家在20世紀60年代就開始著手尋找替代能源,特別是可再生能源,并已取得相當的進展。我國已經決定將發展可再生能源作為當前重要工作來抓,制定并且頒布了《中華人民共和國可再生能源法》。這部從2006年1月1日生效的法律,明確了今后將采取一系列措施,激勵發展風能、太陽能、水能、生物質能、地熱能、海洋能等可再生能源,以保障經濟社會發展的能源安全。根據《可再生能源法>精神,國家發改委制定了徊家能源中長期發展規劃》,并確定到2020年,可再生能源的發電量將由現在的3%提高到10%以上,以緩解國家能源短缺和確保社會經濟的可持續發展。其中,利用生物質能發電的裝機容量將達到3 000萬kW。

      能源危機和環境污染是目前制約我國經濟可持續發展的關鍵問題。發展林木質能源既是能源發展的新方向,林業發展的新方向,也是實現我國經濟可持續發展的必然選擇。因此,在新形勢下.開發和利用林木生物質能源替代化石能源對我國具有重要的戰略意義。

      一、中國林木生物質能源發展潛力

      (一)我國林木生物質能源資源現狀和發展潛力

      我國目前每年可獲得的林木生物質資源總量約為8億~10億t,其中,可作為能源利用的生物量為3億t以上,可替代2億t標準煤。按照目前森林資源的自然增長、人工林營造速度和森林經營水平計算,預計到2010年,我國每年可利用生物量將增加到7億t,到2015年和2020年,每年可利用量將超過10億t。但是在對能源林的經營和利用方面,各級林業部門應下大力氣研究并力求有所突破,力求實現林木質能源密集供給和可持續增長,以便滿足國家能源發展戰略和林木能源產業化發展的需求。按林業區劃類型區的自然、經濟、人口和社會發展因素分析,東北林區、內蒙古林區、華北和中原地區、南方林區和華南熱帶地區是木質和油料能源林培育的優先區域,可以營造相思、鐵刀木、榿木、大葉櫟、楓香、柳樹、楊樹、叢樺、胡枝子、檉柳、沙棘等喬灌樹種,發展喬灌混交的木質能源林,或營造油桐、麻瘋樹、烏相、油翅果、文冠果、黃連木等油料樹種能源林。北方和西北干旱半干旱地區水分條件好的地區是培育灌木能源林的主要區域,可營造沙柳、檉柳、沙棘、檸條等灌木樹種,發展以灌木為主的木質能源林。全國還有5700萬hm2宜林地和荒沙荒地,還有1億hm2不適宜發展農業的邊際土地資源,發展林木生物質能源潛力巨大,富通新能源生產銷售顆粒機、木屑顆粒機等生物質燃料成型機械設備,同時我們還大量銷售楊木木屑和玉米秸稈顆粒燃料。

      林木生物質能源在優勢性替代、邊際性循環替代、特色性替代和高速增長性替代方面的研究表明其潛力很大,特別是在替代煤炭發展熱電聯產方面切實可行。

      (二)林木質生物能源開發利用技術現狀和初期開發利用的技術路線

      目前,一些發達國家在林木質能源開發利用方面已經形成了成套的技術體系,包括林業三剩物的收集與利用、能源林培育的速生豐產、成型顆粒工廠化生產、林木質能源利用等技術。特別是熱電聯產、林煤混燒利用等技術已得到了普遍利用。從技術應用看,瑞典顆粒成型燃料生產和直燃發電技術應用廣泛。丹麥的農業秸桿直燃熱電聯產技術成績顯著,德國和意大利在生物質綜合開發利用和液體燃料開發利用方面較為普遍。在瑞典的一個城市廢水處理—能源林培育—熱電聯產”的循環利用范例是:在將城市污水經過三次處理之后作為能源林肥料澆灌,使柳條林生物量每公頃高達15t,這些柳條由林農經營,由當地熱電聯產廠家收購,作為基本能源,燃燒后只剩下不到10%的灰燼,適當處理后又還田肥地。這一系統科學地將廢物轉化成為資源,協調了經濟與環境的關系,促進區域社會經濟實現可持續發展的目標,不僅是利用生化技術的典型,更是城鄉循環經濟的示范。德國已具備了產業化生產各種規格顆粒燃料機械的能力,能夠高效地生產高密度的顆粒燃料。

      在生物燃料油研究方面,走在世界前列的主要有美國、巴西、日本、芬蘭、瑞典、印度、菲律賓、澳大利亞等國家。從植物中獲得燃料油的途徑主要有物理方法、熱化學方法和生物化學方法。其中,通過壓榨、分離及分餾等方法,可以獲得植物油;通過熱化學工藝使木材汽化或液化,可以獲得酒精、甲烷等碳氫化合物、氫氣等混合燃料;通過生物化學工藝可利用糖、淀粉、纖維素等碳水化合物含量高的生物質資源發酵生產酒精。上述技術較為成熟,開發利用實現了產業化。我國在應用農作物開發加工生物乙醇和利用方面已有一定規模,但是在開發固體、氣體能源和生物柴油的技術方面大多還處在試驗研制階段。四川長江造林局和四川大學生命科學院已從麻瘋樹果實中提取并加工出與柴油相近但更加環保的生物柴油、生物農藥、生物醫藥。經測試,野生麻瘋樹果實的含油量最高達50%,超過油菜和大豆等常見油料作物。目前,人工種植經營麻瘋樹,每畝地平均可產果實300 kg,可提取加工出約100 kg燃油。我國在開發林木生物質成型燃料方面,已有十多年的研發歷史,一批小型高溫成型加工設備已在生產中應用,這是我國當前開發利用林木生物質能源比較成熟的技術方式。根據對木材加工剩余物和沙生灌木進行的常溫致密壓縮成型試驗和成型后的燃燒試驗表明,原料粉碎的顆粒度在20 mm以下、含水率在20%以下便可壓縮成型,其成型的能耗低,而且成型燃料(木質煤)替代燃煤不需要對原有爐灶進行改造,可直接使用。應用林木生物質直燃發電是當前提高資源利用效率比較成熟的產業,目前國內已有多家企業開始營建林木質熱電聯產企業。

      生物質成型燃料的產業化生產和林木質直燃熱電聯產應該成為當前率先重點開發的領域。目前可選擇河南農業大學生產的和北京林業大學從德國引進的幾種塊狀成型燃料加工設備,其加工能力在1~3t/h?;蜻x用清華大學研發的顆粒成型燃料加工設備。熱電聯產的裝機容量一般選擇1.2萬~4.8萬趼為宜。在有條件的地區,結合能源林建設建立集約經營的能源林培育,生物質成型燃料的生產到發電、俠熱的大規模能源生產基地,實現熱電聯產一體化。同時,對有灌木資源,而又沒有進行其他開發利用的林場或區、縣(女口土地沙化比較嚴重地區),建立分布式小規模付殳資?。┥镔|致密成型燃料生產廠,除解決當地的燃料問題以外,還可以給附近的城鎮供應代替煤炭的生物質致密成型燃料。油料樹種資源豐富和發展潛力大的地區,可在積極發展油料樹種的基礎上,開展生物柴油加工技術。利用林木質纖維素開發生物質液體燃料具有廣闊的發展前景,但是還需要在技術和設備有了新突破后積極發展。

      (三)林木生物質能源資源培育和開發利用的可行性

      林木生物質能源發展的市場可行性、資源可行性、技術可行性、經濟可行性和社會生態可行性均已具備,但其產業化發展還要經歷一個歷史過程。石化資源價格的上漲并最終枯竭是我們考慮并選擇林木質能源的邏輯前提。主要表現在:一是我國目前基本具備了生物質能源產業發展的宏觀條件和地區條件。預計我國林木質生物能源產業化將經過試點、實驗、零星生產活動階段,項目建設階段和成熟的產業發展階段三個步驟實現,其產業發展所需的資源、市場、技術條件逐漸成熟。但是我國林木質能源產業化發展尚處于起步階段,還需要國家法律、政策、資金和技術等各方面的支持。只要條件具備,就能快速走出一條以林木資源發展與利用產業化及新型能源工業化結合的解決“三農”問題的新路子。二是具有規?;嘀擦帜举|能源林的土地資源優勢和勞動力條件??梢酝ㄟ^發展一定數量的能源林實現綠化和提供能源的雙贏目標。這些地區的剩余勞動力豐富和較為廉價,通過發展能源林可以就地消化。三是我國具有發展林木質能源的社會和消費需求?;茉粗饾u枯竭,環境的日益惡化,使發展林木質能源成為必然趨勢。林木質能源不僅可以用于百姓取暖、炊事、簡單生產,還可用于小型發電、供熱和中小型企業生產,可以大大減少小城鎮和中小企業目前對煤炭的消耗,減少環境污染。四是可以為貧困地區和國營林場開創一條依靠發展林木資源實現脫貧致富的新路子。

      (四)林木生物質能源生產和清潔發展機制的相關政策

      發展林木生物質能源與全球應對氣候變化行動關系密切,是當前各國政府和國際社會普遍關注的熱點問題,面臨的機遇和挑戰并存。因此,在我國大力發展林木生物質能源,一是要借鑒國外發展可再生能源的政策機制,研究林木質能源項目與CDM (Clean-ing DevelopmentMechanism,簡稱CDM)結合的意義。從第一承諾期執行的CDM項目類型來看,林木質能源可從不同角度與CDM項目結合,在未來承諾期中發展林木質能源仍然可以與CDM項目結合。由于CDM要求為參與項目實施的發展中國家提供先進技術,將發展林木質能源與CDM項目結合,可以促進林木質能源的利用和轉化技術從發達國家推廣到發展中國家,有利于提高我國林木質能源轉化利用的技術水平。二是要開展林木質能源與CDM結合的途徑分析。目前通過碳交易,建立一種基于市場交易的支付手段,實現森林生態服務價值的市場化,可以使發展林木質能源與CDM以多種方式結合,包括單邊融資機制、雙邊合作融資機制、多邊合作融資機制和相關的基金會合作機制等多種途徑。開展中國發展林木質能源CDM項目的能力研究表明,中國發展林木質能源與CDM項目結合具有一定有利條件,如2002年中國政府正式核準了《京都議定書》,具備了參與CDM項目的前提條件:中國已經成立了氣候變化主管機構,并制定了CDM項目管理暫行辦法,相繼出臺了積極的清潔能源政策。當前發展林木質能源與實施CDM機制面臨的主要障礙有公眾和企業的認識問題、資金和技術障礙問題、不確定性或風險問題,以及缺乏相關標準等問題。應增強開發林木質能源企業的市場競爭力,通過政策扶持和市場機制促進林木質能源發展。

      目前條件已具備,我國可以采取多種途徑將林木生物質能源替代化石燃料減少的溫室氣體排放量指標銷售給發達國家。也可以積極嘗試將這些指標轉讓,作為與發達國家合作開發林木生物質能源的條件。

      二、中國林木質能源發展

      目標投資分析

      本文將根據國家林業局造林司能源辦所作的《中國林木質能源2006-2020年中長期發展目標》及所提供的相關數據,就林木質能源林培育、林木生物質發電、利用木質纖維素和油料樹種果實開發液體燃料等項目,對中國近15年林木質能源發展所需資金做一概要分析,重點解決投資概算和資金籌措問題。

      (一)投資概算

      1.林木生物質能源林投資

      林木質能源利用和開發規模必須與能源林的供應規模相匹配。雖然從總量上看,我國林木生物質能源儲存豐富,可利用量充足,但是由于這些資源多年以來以廢棄物形式存在,分布散亂,多處于高山丘陵之間,收集半徑大,采集成本高,因此實際可應用于林木質開發的林木生物質能源數量有限。要真正實現林木質能源產業化,在較大程度上代替化石能源,必須通過能源林培育和實行森林集約化經營,增加林木生物質能源的實際可利用量,保證對林木質能源產業的可持續供應。

      我國目前有5700萬lⅡll2宜林地和1億lⅡll2不適宜發展農業的邊遠和廢棄土地資源。需在這些閑置土地上大規模發展林木質能源林,來滿足林木質能源產業的發展需求。按照每公頃能源林投入資金約為2 250元(以灌喬混交計算),結合不同階段能源林的種植規模對能源林培育項目進行投資估算。

      2林木質能源開發項目投資估算

      1)林木質發電投資估算。參考相關數據①,結合林木質發電項目在各階段發展目標,對不同的林木質發電規模進行投資估算。

      2)林木質能源液體燃料開發項目投資估算。對于林木質能源液體燃料開發項目,在國內目前還沒有加工示范廠,其作為創新型投資項目,對設備和技術的要求都很高,初期投資成本比較高。在這里,假設每公頃油料樹種的投入資金為2 500元,并且初步估計每噸生物柴油初始投資額為1萬元。根據林木質能源開發液體燃料的中長期發展目標,對不同階段的生產規模進行投資估算。

      3)林木質纖維素開發生物質液體燃料項目投資估算。利用林木質纖維素開發生物質液體燃料在我國具有廣闊的前景。根據林木質能源中長期開發目標,到2010年,若年利用1.5億t林木質,可生產加工相當于3 000萬t原油的液體燃料;到2020年,若年利用3億t林木質,就可加工生產相當于6 000萬原油的液體燃料。這里粗略估計,加工生產相當于1 t原油的液體燃料初始投資為8 000元。根據以上估計數據對林木質纖維素開發生物質液體燃料項目進行粗略估算。

      3.林木生物質能源總投資估算

      通過上面林木能源林培育項目投入估算和林木質能源開發項目投資估算,可以初步得到基本投資總額。這里取不可預見費率為15%??偼顿Y估算額=基本投資總額×(1 不可預見費率)。

      另外在估算過程中,考慮到物價因素的影響較大,取綜合物價指數為4%。

      (二)資金籌措

      根據以上對我國林木質能源中長期投資的總估算,2006-2020年需對該類項目進行漸進式的巨額投入。從初期項目興起到林木質能源產業化,資金的籌集渠道也由單一化向多元化轉變;并且隨著林木質能源產業化和市場機制的引導,支持性資金投入會逐漸萎縮,以盈利為主的資本投入會逐漸增強。

      林木質能源產業資金籌措方式分析如下:

      國家直接投資。包括國家每年用于造林專項資金中的一部分和對林木質能源開發項目的直接投資。能源林的大面積種植,不僅為林木質能源開發項目提供了原材料,同時也實現了生態效益的優化,可將一部分生態造林資金用于能源林的培育項目:在林木質能源項目起步階段,由于科學技術水平要求較高,投入成本較高,幾乎是沒有經濟收益的,直接從商業銀行貸款可能會有較大困難,需要靠國家進行直接投資來建立和推廣該項目。

      國外政府機構直接投資。依據《京都議定書》,各國建立了碳匯交易機制。林木質能源開發可以借此機制,通過國外政府機構直接投資來發展我國林木質能源產業。此方式不但能夠以低成本獲取發展林木質能源的資金,而且為碳匯交易機制提供了新的渠道。

      國內商業銀行貸款。國內商業貸款由于其盈利性質,在項目初期引進的可行性比較小,可以在項目進入成熟期后,作為資產更新或流動資金貸款。

      國外金融機構貸款。國外一部分公益基金是以促進生態平衡,保護生態環境,維護人與自然和諧統一為己任??梢酝ㄟ^引進這些金融機構的低息或者無息貸款,來發展林木質可再生能源。

      外商資本的投入。隨著林木質能源產業的完善和成熟,其經濟收益會不斷增加,將會吸引更多的外資投入。

      國內法人資本的投入。林木質能源產業化后期盈利性增強,收益逐漸提高,必然吸引國內法人資本的進入。

      社會個人資金的投入。林木質能源生產企業規模不斷擴大,通過社會籌集資金成為必然趨勢。

      其他資金籌措方式。如項目融資方式等。

      以上各種資金籌措方式在林木質能源產業的不同發展階段,根據其特點所占比例也不同。

      林木質能源產業在投資初期,具有技術不成熟、規模效益低、成本高、收益低或者沒有收益的特征。作為一般盈利性企業不愿意進入該產業,但是政府為提高能源戰略儲備,尋求新的能源獲取途徑,緩解能源緊缺狀況,可以以較多資金投資該產業,因此國家直接投資在林木質能源初期占有主導地位。同時,發達國家為了實施《京都議定書>,有效改善全球環境,也能夠在初期將資金投入到林木質能源產業中,國外政府機構直接投資在初期占有較大比例。隨著林木質能源產業的技術成熟和規?;?,該產業的盈利性將凸現出來。企業的逐利性將使得社會資金逐漸進入到該產業,在第二階段和第三階段,法人資金投入和商業銀行貸款將逐漸增加。同時,國家直接投資和國外政府機構直接投資將逐漸減少。

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