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生物质能源方案范文1
0 引 言
随着中国经济与社会发展的持续加速,能源资源短缺和环境污染问题日益突出。加快生物质能开发利用,开辟新型能源供应, 对于缓解国家能源供需矛盾,减少化石能源消耗,有效保护生态环境,促进农村经济和社会可持续发展具有积极的推动作用。提高资源利用效率,发展可再生能源资源,加快发展循环经济,保障国家能源安全,将成为我国经济发展的一项重要战略任务。
1 生物质能利用现状及发展目标
1.1 生物质能利用现状
截至2006年10月,黑龙江垦区应用新型专利技术,建设了7处秸秆气化集中供气工程、3处大中型沼气工程、3700户户用沼气池、6套秸秆固化成型燃料机组、15套稻壳发电机组,建设总投资28400万元。秸秆气化工程年利用作物秸秆5800t,可节约常规能源折合标准煤900t,直接受益农户2196户。大中型及户用沼气工程年可处理畜禽粪便6万t,节约常规能源折合标准煤2200t,直接受益农户5100户。利用秸秆固化成型技术生产秸秆固化燃料年可替代原煤4200t。稻壳发电机组总装机容量达24800kW,年可利用稻壳21万t,年发电量4590万kW。应用生物质气化、固化及稻壳发电技术,提供新型清洁能源,改善了传统用能方式,提高了生活质量和用能品位,降低了生产和生活成本,防止了畜禽粪便污染,既取得了较好的经济效益,也带来了减少二氧化碳、二氧化硫、废弃物等污染物排放的环境效益,为垦区节约能源、保护生态环境走出了一条新路。
目前存在的主要问题,一是受传统观念影响,农村能源开发利用与垦区经济社会总体发展水平差距较大,资源潜力没有得到有效开发,现代农业循环经济产业链还没有形成。二是生物质能源技术及装备处于较低水平,其可靠性和稳定性有待进一步提高。三是生物质能源项目初始投资较大,比较效益低下,难以实现市场化、商业化运作。
1.2 发展目标
“十一五”期间,黑龙江垦区大力推进以生物质为原料的气化、固化、液化及发电工程建设,计划建设40个生物质气化站,生物质固化燃料年生产能力达到20万t、液化燃料5万t,装备20台套稻壳发电机组,装机容量4万kWh,建设2座生物质直燃发电、热电联产装置,装机容量5万kWh。生物质年利用量占一次能源消费总量的8%,发电装机容量占全国的2%。
2 开发利用生物质能的优势与潜力
黑龙江垦区地处东北三江平原,总面积5.62万km2。其中,耕地面积220万km2,农业机械总动力433.6万kW,总人口158.6万人,年粮食生产能力达1000万t,已成为国家重点商品粮基地和现代农业示范基地,因此,发展生物质能源具有独特优势与潜力。
一是资源优势。黑龙江垦区年可利用作物秸秆量达800多万t。2005年末,大牲畜存栏80.5万头,生猪存栏174万头,年畜禽粪便量达622万t。集约化、规模化生产为生物质能利用提供了基础保证。有效利用作物秸秆及畜禽粪便等生物质能,可进一步调整生产用能结构、提高生活用能质量、改善当地生态环境、促进农民增收、实现农业和畜牧业可持续发展。
二是机械化优势。现代农机装备作业区已达到160个,大马力作业覆盖面积约900万亩,农业综合机械化率达到93%,农机化总水平居国内领先,机械化作业为生物质收集利用提供了先决条件。
三是农垦小城镇建设优势。按照垦区“十一五”规划,计划将原有2000多个生产队合并建成660个管理区,农业职工全部集中居住,住宅全部实现砖瓦化。利用小城镇基础设施完善、服务功能齐全、信息便捷的优势,使更多的农业富余劳动力向小城镇转移,壮大城镇经济规模和人口规模,为生物质利用提供了发展空间。转贴于
四是典型示范优势。在国家和省有关部门积极支持下,已建成多处大中型沼气、秸秆气化、秸秆固化、稻壳发电等生物质能源示范工程项目, 积累了丰富的建设经验,为生物质利用提供了技术支撑。
3 生物质能工程技术方案及可行性
3.1大中型沼气工程
3.1.1工艺方案
综合考虑大中型养殖场物料特点及北方地区气候寒冷等因素,适宜采用底物浓度高、加热量小、运行费用低和沼液量少的“能源生态型”卧式池中温发酵工艺。工艺流程示意图如下(见图1)。
3.1.2可行性
发展大型沼气工程及沼气综合利用,是解决垦区规模化养殖粪便处理、发展生态有机农业的最有效途径。充分利用畜牧业废弃物生产清洁能源,可进一步改善农场职工生活条件,减少环境污染,探索和形成垦区“粮-畜-沼-肥-粮”的资源良性循环生态农业新模式。
实践证明该工艺在北方地区运行稳定,产气效率平均高达0.6m3/(m3.d),沼气、沼渣、沼液应用前景广阔,具有较好的经济和社会效益,适宜在6000头猪以上的规模化养殖场及集中居民区附近建设。
3.2 秸秆气化集中供气工程
3.2.1工艺方案
推广使用下吸式固定床气化炉技术。下吸式固定床气化炉具有以下优点:(1)操作简便,运行可靠;(2)原料适应性强;(3)气化效率高;(4)热裂解充分,焦油含量低。工艺流程示意图如下(见图2)。
3.2.2可行性
以往农作物收获以后,除少量的秸秆粉碎后还田用于饲料及烧柴外,其余全部在田间烧掉,造成资源极大浪费,也给环境带来了污染。同时,随着煤炭、液化石油燃气价格不断上涨,居民生活用能成本不断增加。充分利用秸秆燃气,则可以更好地满足人们的生活需要,提高生活用能品位,带来良好的经济效益和社会效益。
3.3生物质液化燃料工程
3.3.1工艺方案
根据黑龙江垦区地域及气候特点,重点发展甜高粱秸秆制取燃料乙醇。工艺流程示意图如下(见图3)。
发展燃料乙醇有利于中国能源多元化、减少环境污染、发展畜牧养殖、增加农民收入。黑龙江垦区土地资源丰富,种植甜高粱产量高,成本低。生产甜高粱乙醇,可替代石油资源,减少车辆尾气污染,废渣废液可作优质饲料和液体肥料综合利用,是一项从种植到加工、从农业到能源的新型能源农业工程。
目前,黑龙江垦区在已建成甜高粱良种繁育基地的基础上,又扩大试种面积3000km2,为生产燃料乙醇提供了原料保证。
3.4生物质发电工程
秸秆发电是一项新兴能源产业。据调查,黑龙江垦区粮食作物区25km半径内,大豆、玉米、水稻等秸秆剩余量达58万t。随着农业生产科学技术不断发展, 粮食单产进一步提高,秸秆剩余量将进一步增加。发展秸秆发电, 一是可以加快秸秆转化步伐,增加农民收入,实现经济协调发展; 二是可以增加电力供应,拉动工业经济增长;三是可以提高资源利用效率,改善生态环境;四是可以拉动农区运输服务等相关产业发展。
项目采用具有国际先进水平的生物质直燃发电技术,工艺系统主要包括机组、电气、热力、燃烧、燃料输送、水处理、除灰、采暖、通风、除尘、消防等装置。 黑龙江农垦所属宝泉岭、红兴隆、建三江、牡丹江、九三等地区地质条件良好,水源充足,交通方便,电力接口便捷,可充分利用发电余热等优势,适宜建设25~50MW秸秆热电联产发电项目。
4 发展生物质能源的对策措施
(1)进一步加大《可再生能源法》的宣传力度。通过典型示范,提高开发生物质能源的认识,加快农村能源项目的推进和落实,形成全社会支持生物质能发展的良好氛围。
(2)全面开展生物质能资源评价。制定农业生物质资源评价技术规范,调查生物质资源量、能源作物适宜土地资源量,选育能源作物优良品种。
(3)推动生物质能技术进步。鼓励科研和教学单位加强生物质能工程技术研发能力建设,对生物质能关键和共性技术进行自主研发和引进吸收,优先支持采用自主知识产权的生物质能技术示范和转化项目。
(4)培育完善生物质能技术服务体系。整合市场资源,拓宽服务范围,加强生物质能技术服务队伍建设,提高技术服务能力,积极推广应用生物质能新技术和新产品,实现生物质能由公益性建设逐步向市场化运作、物业化管理方向发展。
生物质能源方案范文2
关键词:中国生物质能源;发展现状;问题;对策
伴随着国家相关生物质能源生产行业标准规范的逐步完善,目前我国生物质能源生产开发已初具规模,在一系列法律法规的保障和财税政策的推动下获得了良好的发展。然而,中国生物质能源产业在实际发展过程当中,仍然存在着工业体系不完善、原料资源不足、产业化基础不够牢固、市场竞争力较低和研究能力滞后等诸多问题。因此,如何准确把握生物质能源产业的影响因素,制定合理有效的应对策略,是当下的生物质能源发展中迫切关注的重要课题。
1 世界能源结构的现状与问题
1.1 节能减排举措影响世界能源结构
燃料的使用效率与能源结构直接决定了二氧化碳的排放量,因而能源开发利用同自然环境之间的联系紧密。近年来,煤、石油和天然气这三大化石燃料的使用使得全球二氧化碳排放量急剧增加,引起了气候的异常及失衡。有研究指出,生物质燃料所排放的二氧化碳量要比化石原料少95%左右,若每年生产一亿吨生物质燃料,则能达成5.5%二氧化碳的减排,故生物质能源产业的推进对世界能源结构的优化具有重要意义。
1.2 世界化石燃料危机严重
据统计,在全球能源的总用量中,化石能源所占比例高达85%,每年石油、煤炭和天然气的储量都在不断下降。作为不可再生资源,人们赖以生存的石化能源正在日趋枯竭,使得人类面临愈发严峻的能源危机。
1.3 可持续发展理念促进生物质能源产业发展
如今,可持续发展思想已深入人心。作为一种可再生能源,生物质能源在给人们提供生产原料与能量的同时实现了环境友好的目标,能够在很大程度上缓解人们对石化资源的依赖。
2 生物质能源技术开发的进展
2.1 生物液体燃料
包括生物柴油、燃料乙醇和其他液体燃料。当前采用液体催化剂的化学酯交换法是生产生物柴油的关键技术,利用对原料油当中水分、游离酸的严格脱除来防止催化剂失活。液体酸催化方法虽然能够避免水分、游离酸对产率的影响,但设备易被酸腐蚀、甲醇与丙三醇难以分离,且环境友好性较差。燃料乙醇的生产目前还在探索过程中,我国的燃料乙醇发展快,以吉林燃料乙醇公司、河南天冠集团等为代表的企业都在燃料乙醇的研究上取得了较大的进展。此外,生物质快速热裂解液化等技术也是国际上的研究热点。
2.2 生物燃气
瑞典、丹麦和德国的生物燃气技术发达,已经实现了规模化、自动化与专业化,多使用高浓度粪草原料进行中温发酵,其应用逐渐延伸到车用燃气与天然气管网领域。至2008年,我国的沼气工程初步实现全面发展,厌氧挡板反应器、上流式厌氧污泥床等发酵工艺都有了示范应用。但受未热电联产和环境、温度条件影响,大多沼气工程稳定性不足且高浓度发酵等工艺应用少。
2.3 固体成型燃料
欧美地区的生物质固体成型燃料已走向规模化和产业化,瑞典、泰国等地区对固体成型燃料也给予了很高的重视。20世纪80年代,我国开始研究固体成型燃料并逐步建立了以苏州恒辉生物能源开发有限公司等企业为代表的燃料工厂。
2.4 微藻能源
微藻生物柴油技术的研发主要集中在含油量高且环境适应性强的微藻的选育、规模化产油光生物系统的研发以及收集微藻、提取油脂这几个方面,所面临的最大难题是油脂含量、细胞密度高的微藻细胞的培养。使用微藻对石油形成进行模拟是我国研究微藻的开端,此后微藻异养发酵技术、微藻光合发酵模型等的创新都推动了我国微藻能源的研究开发。
3 影响生物质能源产业发展的因素
3.1产业模式局限
我国的生物质能源开发利用管理模式还有待健全,原料评价体系、技术规范等还不完善。项目模式也存在缺陷,例如,小型项目配套政策的缺失使得立项复杂且操作成本较高。
3.2 生产技术滞后
我国的沼气工程大多应用的是湿发酵工艺,装备与技术水平都比较滞后,不利于沼气的高值化利用。非粮乙醇技术还存在障碍,受工艺复杂、酸浓度需求高、副产物多、设备要求高和成本高等因素制约,乙醇浓度不高、原料综合利用率低和发酵效率低、时间长等问题还有待解决。此外,五碳糖菌种的缺乏、生物酶法制备技术的落后和生物柴油使用性能低、经济性低等也是目前需要解决的难点。
3.3 资源供应不足
原料供应不足是我国生物质能源产业发展的一大瓶颈,单一的原料来源制约了沼气工程规模化发展,非粮原料供应的间断不利于其全年均衡生产,陈化粮等原料的缺乏影响了乙醇燃料工业发展进程,生物柴油技术也面临着原料不足的状况。
4 对策与建议
4.1 创新生物能源技术
生物质能源是实现我国可持续发展是重要能源保障,必须借助自主知识产权核心技术的创新来保证生物质能源产业化的持久。各级政府需积极推广国产化计数,通过补助力度的加大来调动各单位研发应用自主技术的积极性,可通过专项资金的设立来支持生物质能技术创新,逐步形成分散式的产业体系。
4.2 合理利用边际土地
针对原料不足这一瓶颈,应当充分利用边际土地来发展非粮生物质能,逐步建设以能源草、甘薯、木薯等作为原料的生物质液体与气体燃料生产基地。
4.3 加强国家政策支持
生物质能源的开发利用对于我国资源、能源供应都具有重要意义,必须将其纳入安全战略的考虑范畴并给予相应的政策支持。国家可结合生物质能源发展需求完善相关激励体系,推行纳入能源生产社会成本、环境成本的全成本定价方案,科学制定产品价格补贴、液体燃料消费鼓励和液体燃料强制收购等方面的政策,给生物质能源发展提供强有力的体系支撑。
参考文献
生物质能源方案范文3
关键词:生物质能发电;原料收集;压块燃料
中图分类号:TK6
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2009)03-0157-02
以秸秆、稻壳等为主的生物质作燃料代替煤炭燃料的发电厂,是我国调整能源结构、解决矿物质能源危机、治理环境污染、减排温室气体和未来电力能源供应的重要途径,也是未来5~10年世界新能源的重点发展方向。目前,我国在建的生物质发电示范项目规模一般为2×12MW,采用直接燃烧供热发电技术,在运行中对生物质需求量相当大,年需耗用生物质20~30万吨,每天耗用1000吨左右。因此,合理地进行生物质能发电厂原料的收集,是保证生物质能发电厂维持商业化运行的关键。
一、生物质收集中存在的主要问题
我国农村地域辽阔,人多地少,自然村分散;农作物品种繁多,种植区域复杂,主要产粮区换种期短;农作物生物质质地松散,水份含量较大,发热量低,资源分散,不易储存和运输;农村大部分地区的农业机械化水平较低,生物质从收获到制成燃料还没有一条龙机械设备,大量生物质的收集、储存成为生物质能发电厂燃料加工生产过程中的“瓶颈”,制约着生物质的大范围大规模收集利用。其主要表现为:
(一)收集困难
1.收集量大。以玉米秸秆为例,一般每亩只可收集到风干秸秆0.5吨,一个2×12MW生物质能发电厂年需生物质20~30万吨,需在40~60万亩的玉米地收集,而目前玉米秸秆约有1/3直接还田,1/3用作饲料等其他用途,实际能收集到的仅为1/3。这就需要在150万亩左右耕地上来完成收集任务。
2.收集时间存在的矛盾难以解决。一是农业生产季节性强,换种期短,为了腾地换种,甚至要求生物质在10天左右时间完成收集和储存。二是各类农作物生物质收获时的含水量不一,收获后一般需要原地摊开晾晒1~3天才能进行捆扎码垛储存,码垛储存时生物质含水量原则上不能超过50%。
3.生物质资源难以控制。一些地区分散的自然村和分散性的经营模式,制约了生物质资源的收集力度。近年来大力推广保护性耕作、生物质还田技术,农民已习惯现有耕作方式,加大了收集难度。生物质的加工饲料等其他用途和生物质能其他利用方式的兴起,给生物质能发电厂原料资源的收集增加了难度。
4.生物质收集的机械化程度低,生物质成型燃料加工设备还不尽完善。国产高秆作物的收获机械尚处在中试阶段,生物质成型燃料加工设备与生物质收获机械同机作业更是处在研究阶段,很难解决生物质的收集和储存这一生物质利用的“瓶颈”问题。
5.目前生物质还不是真正的商品,没有稳定的价格体系,不定因素较多。生物质收购价格低于成本,生物质收集经纪人很难培育起来,也难以调动农民的积极性。生物质收购价格过高又会影响生物质燃料成本,造成发电成本提高。随着生物质的大规模使用,生物质的价格呈上升趋势。
(二)储存运输困难
1.生物质风干处理占地面积大,风干储存时间长,风险大。生物质收获后码垛储存时的含水量仍很高,为了能迅速散发水分,垛高一般不超过3米,那么每亩土地储存的新鲜生物质仅能得到风干生物质40吨,集中收集到的20万吨生物质就需要占用5000亩土地进行风干处理。生物质码垛存放1~3个月生物质含水量才可降至20%左右。一旦存储不当,会发生腐烂发霉现象,降低热能量,甚至会发生自燃现象,造成损失。存储期间还需要防雨、防水和防火。
2.如果对生物质进行人工干燥或烘干处理,虽然可以迅速脱水干燥,但需要使用相应的机械或添置各种干燥设备,并使用能源,增加了生物质原料的成本。
3.随着燃油价格的不断攀升,运输成本呈上升趋势。
二、生物质能发电厂原料收集相应对策
为保证生物质能发电厂燃料持续、稳定和充足的供应量,实现生物质能发电厂商业化运营,针对目前生物质收集、储运存在的问题,提出生物质能发电厂燃料的收集相应对策:
1.分散建设生物质燃料加工基地。生物质燃料加工基地是生物质能发电厂燃料收集、储运和预处理中心,应当采取以电厂为轴心分布式多点布局设置,每个加工基地应设在生物质资源密集区域内,考虑到运输成本,其收集辐射半径在5公里以内为宜,厂区面积应不低于10亩,可充分利用荒地或空闲地。基地以简易建筑为主,厂房可采用三面墙或一面墙建设。燃料加工基地就像燃煤电厂的煤矿一样为生物质能发电厂供应燃料,生物质能发电厂可以投资方式参与其中,以便控制生物质燃料的收集处理。
2.生物质燃料加工基地应从小规模的关键设备入手,逐步向大规模最大化机械生产发展。为有利于大规模收集利用燃料,加工基地应尽可能地使用机械作业,配备基本的机械设备和运输工具。有关单位应进一步研究改进生物质收集和预处理等机械设备,尽快研制出生物质收获与预处理同机作业机械,解决生物质收集的“瓶颈”问题,以适应生物质能发电厂大规模利用生物质的需要。
3.降低生物质能发电厂原料收集、储运成本。生物质燃料到厂价与生物质收集、储运成本相关,控制各个环节成本,降低生物质燃料到厂价是保证生物质能发电厂商业化运营的关键。
生物质能源方案范文4
关键词:低碳生物技术;法律激励机制;运行;完善
[中图分类号]Q81 [文献标识码]A [文章编号]1671-7287(2011)03-0013-10
一、低碳生物技术的地位与法律支持
1、低碳生物技术与当代能源、环境问题
当前,全球能源与环境问题愈演愈烈,能源资源的短缺以及能源过度的开发利用对环境产生的影响成为世界共同关心的话题。以往,各国为解决本国的能源与环境问题,大多以利用现有的能源资源为出发点,试图最大限度地控制世界能源资源,特别是传统化石能源,以保证国家能源安全。如今,在低碳发展的束下,通过技术进步、发展新能源和可再生能源以满足不断增长的能源需求以及环境保护的需要,成为各国经济发展优先考虑的方向。其中,大力发展生物技术,不仅能有效地利用地球现有丰富的生物原料,还可以通过工业过程达到生产能源的目的。生物技术既可以充分利用资源、实现能源生产,又满足了低碳发展的需要,应该得到广泛的重视。
生物技术是应用自然科学和工程学的原理,依靠生物作用剂的作用将物料进行加工以提品或为社会服务的大幕。现代生物科学发展迅速,以分子生物学理论为先导、以基因工程等技术为核心的现代生物技术已经开启了大规模工业化应用的时代。人们开始运用生物学的方法以及现代工程科学所开拓的新技术和新工艺,对生物体进行不同层次的设计、控制、改造或模拟,对现代社会产生了巨大的影响。
在低碳经济的大背景下,生物技术应用于能源与环境等领域能缓解能源需求,改善环境,实现经济与社会的可持续发展。利用生物技术,以可再生资源生物质为原料,大规模生产人类所需要的能源、材料和化学品等,是解决目前人类面临的能源及环境危机的有效手段之一。目前在生物技术中,低碳生物技术主要包括生物能源技术、生物材料技术、污染治理生物技术等,其中生物能源技术作为重要的能源清洁技术,具有很大的潜力和良好的发展前景。
2、低碳生物技术的发展状况与法律支持
当前生物技术得到了越来越多的应用,也发挥着越来越大的作用,特别是在推动生物质能的转化及生产方面,生物技术发挥着关键作用,通过产业化运作,实现清洁可再生能源的规模生产,是生物能源技术的价值所在。现代生物质能的发展方向是高效清洁利用,将生物质转换为优质能源,包括电力、燃气、液体燃料(燃料酒精、丁醇、生物柴油等)和固体成型燃料等,其中生物质发电包括农林生物质发电、垃圾发电和沼气发电等。生物质能具有资源量大、相对集中、能量品位较高的特点,在各国的可再生能源规划中占据着十分重要的地位。据世界经济合作与发展组织(OECD)预测,到2030年生物经济将初具规模,届时将有35%的化学品和其他工业产品来自生物产业,二氧化碳的年排放量也将随之减少10-25亿吨。其中,工业生物技术的贡献率将达到39%。随着生物能源技术的进步,生物质能的优势和成本不断下降,生物质能必将在未来世界的能源结构中占有一席之地。
20世纪90年代以来,以燃料乙醇和生物柴油为代表的第一代生物质能得以发展。目前,美国为世界第一大燃料乙醇生产国,巴西位居第二,欧盟各国则是最主要的生物柴油生产地,其他国家也都在积极发展生物质能。生物质能的发展带来粮食种植结构偏重玉米、粮食供应总量下降、粮食(油料)价格振荡上升、粮食危机引发动荡等一系列问题。因此,开发第二代、第三代生物燃料(即非粮生物燃料)成为世界各国关注的重要议题。但由于麦秆、草和木材等农林废弃物为主要原料(第二代生物燃料)的技术成本较高,真正商业化的项目较少;而第三代生物燃料是以微藻为原料的生物燃料,其油脂很难提炼,从海藻中提炼生物燃料的研究正处于实验室阶段,距离商业化还较远。因此,第一代生物质能短期内不会被第二、三代生物燃料所替代,第二、三代生物质能将是人类的理性选择,也是生物燃料必然的发展方向。我国生物质资源丰富,主要有农作物秸秆、树木枝丫、畜禽粪便、能源作物(植物)、工业有机废水、城市生活污水和垃圾等。据估算,我国可用于发电的生物质能,近期可达5亿吨标煤,远期可达到10亿吨标煤以上,如果充分利用农林生物质,生物质能装机容量可达1.5亿千瓦以上。
目前,我国已经具备了低碳生物技术发展所需的基础条件。譬如,拥有全球最大规模的发酵产业基础、形成了现代生物工业产业群体与产业化条件、拥有一支技术创新研发队伍与相应的平台条件。此外,在酶工程、发酵工程与过程工程等领域我国具有一定的技术基础,大宗发酵产品具有国际竞争优势,生物塑料、生物能源、生物基化工材料等快速发展,多种产品的规模为全球最大。虽然如此,我国的生物能源技术与美国、巴西等国相比还有一定差距,在技术创新和产业化方面还有待加强。我国目前生物质能与生物能源技术发展面临的困难主要有:①生物质资源不足、品质不佳、收集困难、难于转化。生物质燃料需要大量的能源植物做支撑,但对于中国这种粮食需求很大的国家,不可能大规模利用粮食作物作为主要原料,加上第二、三代生物质能还难以商业推广,造成了生物质原料供给的不稳定。②生物质能分散的特点适合发展中小企业规模的项目,但中小企业在资金和技术上没有优势,在技术革新方面的能力和动力都不足。③生物转化工艺成本高,生物能源终端产品品质不佳、产品标准欠缺。④自主技术开发亟待突破。生物质能利用技术仍处于产业化发展初期,特别是缺乏具有自主知识产权的核心技术,使得生物质能产业在基础技术研究、新产品研发和应用技术创新等方面存在技术含量低、产品单一等问题。
低碳生物技术需要通过商业应用和市场推广才能实现其经济与社会效用,而低碳生物技术的进步也因其经济与社会效应得到进一步提升,这是一个相互促进的过程。然而,在低碳生物技术的发展前期,市场机制不完善以及前景不明朗使得技术研发及其推广动力不足。因此,低碳生物技术以及生物质能开发需要各种激励举措提供助力,尽快实现从技术到市场的过渡。国家通过各种激励机制促进生物技术革新,引入投资以及完善技术研发平台,再配合以市场机制的共同作用,带动生物技术在生物质能等领域实现规模化、产业化发展。与此同时,生物技术及生物质能产业作为新兴的产业,
不可避免会产生盲目发展的现象,因此,需要政策与法律引导。总之,政策与法律的扶持与引导是低碳生物技术得以快速发展的重要保障和推动力:通过合理的制度设计,对低碳生物技术发展进行规划,明确其战略地位,有助于消除市场对其发展前景的疑虑,为其发展指明方向;通过有效的激励机制,促进低碳生物技术的研发与推广,推动技术和产业同时驶入发展的快车道。法律激励机制对低碳生物技术发展的重要作用决定了我们必须重视激励制度的设计,保证其高效性,同时也要关注其现实运行的状况,保证其有效性,如此,各种激励机制才能真正形成积极效应。
二、低碳生物技术法律激励机制的确立
我国十分重视低碳生物技术的发展,特别在生物质能领域,国家出台了许多法律与政策以推动和保障生物质能技术的研发和产业化,在注重规划的同时也在各类鼓励技术研发的目录中将其收入,以使低碳生物技术具有良好的发展环境。随着我国将生物质能作为国家能源结构调整、节能减排的一项重要战略规划,低碳生物技术必将拥有广阔的发展前景。
1、现有的激励框架
在政策与规划方面,《可再生能源中长期规划》根据我国经济与社会发展需要和生物质能利用技术状况,提出了重点发展生物质发电、沼气、生物质固体成型燃料和生物液体燃料。到2020年,生物质发电总装机容量达到3000万千瓦,生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨,沼气年利用量达到440亿立方米,生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨,生物柴油年利用量达到200万吨。国家“十二五”规划在第二十九章“造就宏大的高素质人才队伍”中提到了对生物技术以及能源资源领域人才队伍的协调发展。此外,“十二五”规划还在其他3处提出了生物质能:一是在第七章“改善农村生产生活条件”中提到了“实施新一轮农村电网升级改造工程,大力发展沼气、作物秸秆及林业废弃物利用等生物质能和风能、太阳能,加强省柴节煤炉灶炕改造”的内容。二是在第十章“培育发展战略性新兴产业”中提出“新能源产业重点发展新一代核能、太阳能热利用和光伏光热发电、风电技术装备、智能电网、生物质能”。三是在第十一章“推动能源生产和利用方式变革”中提出“积极发展太阳能、生物质能、地热能等其他新能源”的原则。《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》(国发[2010]32号)也将节能环保产业、生物技术和因地制宜开展生物质能作为重点的发展方向。
在鼓励技术研发方面,国家中长期科学与技术规划、“973”和“863”计划等都将工业生物技术列为攻关重点之一。《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》中也有关于重点和优先提高生物质能等可再生能源技术的内容。《国家高技术产业发展“十一五”规划》认为:“生物产业将成为未来经济发展的主导产业。要充分发挥我国特有的资源优势和技术优势,着力发展生物医药、生物农业、生物能源和生物制造,保护和开发特有生物资源,保障生物安全”。国家发改委、科技部、工信部、商务部、知识产权局于2011年6月了《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南(2011年度)》,确定了当前优先发展的包括生物、新材料、先进能源、节能环保、资源综合利用以及高技术服务等10大产业中的137项高技术产业化重点领域,生物技术、先进节能技术等包含在其中。《可再生能源产业发展指导目录》、《产业结构调整指导目录(2011年本)》也将生物质生产技术和设备纳入产业调整的范围。近几年的《国家先进污染防治示范技术名录》和《国家鼓励发展的环境保护技术目录》也将生物质资源综合利用、生物污染治理等技术列入其中。
在立法方面,20世纪90年代以来,中央和各地方政府出台了一系列的法律法规,在不同层面上支持可再生能源产业的发展。《中华人民共和国电力法》、《中华人民共和国节能源法》、《中华人民共和国大气污染防治法》、《中华人民共和国循环经济促进法》等法律,都作出了关于鼓励开发利用清洁能源的规定,《中华人民共和国科学技术进步法》、《中华人民共和国促进科技成果转化法》则为科学研究、技术开发与科学技术应用及成果转化提供了法律制度框架。特别是《中华人民共和国可再生能源法》(以下简称《可再生能源法》)的颁布和实施,正式确立了可再生能源在国家能源战略中的地位,包括生物质能在内的可再生能源发展进人了新的发展时期,为低碳生物技术的应用提供了更为坚实的法律制度保障。
2、具体激励机制的建立
有了国家政策与法律的制度保障,低碳生物技术就有了明确的发展方向和良好的发展环境。同时,低碳生物技术从研发、项目建设到推广都需要实实在在的激励措施,因此,还需要更为具体的制度设计和及时有效的执行。当然,生物能源与生物技术的发展最终要靠市场,要立足于提高产业自身竞争力,符合社会发展的需要,这样才能保持产业长远的发展。在发展初期,实施国家的各种激励机制将有助于突破制因素,加快产业发展进程。此外,激励不能只限于某些措施或某些方面,而应将其作为一个综合系统工程来看待,使各种激励措施形成一个有机联系的整体,这样激励机制才能发挥积极而有效的作用。具体而言,以下一些激励措施与行动应是当前低碳生物技术发展的关键着力点:
①统筹规划与束性目标。低碳生物技术的发展离不开社会对生物质能源的需求,生物质能的发展也需要低碳生物技术的支持和推动。制定长远发展战略或发展路线图是世界上大多数国家发展生物质能的成功经验之一。统筹规划是准确定位生物质能和低碳生物技术的重要途径,一个长远的能源及其技术发展规划就确定了一国未来各种能源及其技术发展的走向。许多发达国家先制定一定阶段内生物质能在国家能源结构中的束性目标和计划,在此框架之下,出台一系列的优惠政策,并通过市场经济的手段鼓励各界投资和利用。
为了确保可再生能源发展目标的实现,许多国家制定了支持可再生能源发展的法规和政策。德国、丹麦、法国、西班牙等国采取优惠的固定电价收购可再生能源发电量;英国、澳大利亚、日本等国实行可再生能源强制性市场配额政策;美国、巴西、印度等国对可再生能源实行投资补贴和税收优惠等政策。
美国、巴西、瑞典是世界上生物质开发利用最多的国家之一,这些国家都强制推行了生物质能在能源结构中的束性目标。1999年8月,美国颁布了《开发和推进生物基产品和生物能源》的第13134号总统令,提出到2010年生物基产品和生物能源增加3倍,到2020年增加10倍,每年为农民和乡村经济新增200亿美元的收入和减少1亿吨碳排放量;同年国会通过了“生物质研发法案”。2002年美国制订了《生物质技术路线图》并成立了“生物质项目办公室”及“生物质技术咨询委员会”。2005年8月布什签署的《国家能源政策法
案》中制订了可再生燃料标准(RFS),RFS明确指出必须在汽油中加入特定数目可再生燃料且每年将递增。2007年12月的《能源独立和安全法案》又制订了更为严格的可更新燃料标准:到2022年用于运输的可再生燃料至少要达到360亿加仑/年。巴西作为世界上唯一在全国范围内不供应纯汽油的国家,其乙醇的生产量仅次于美国,而出口量位居世界第一。燃料乙醇在巴西能源总量中的比重从1975年的5%增至2008年的16%,并且占到巴西可替代能源总量的35%。早在20世纪70年代,瑞典就颁布了一系列强制性的有关能源合理化使用和节能的法律、法规,并随着技术的发展不断进行修订完善,以此来指导、规范企业的行为。在1998-2002年间,瑞典就投入了25亿瑞典克朗用作长期的气候研究,在2003年又提供3亿瑞典克朗基金给交通和能源部门用作改善气候环境。在政府及巨额投资支持下,瑞典生物质能利用技术得到迅猛发展。
我国在《可再生能源中长期规划》中提出了可再生能源的发展目标:2010年可再生能源消费量达到能源消费总量的10%,到2020年达到15%。在生物质能领域,根据国家能源局最新的规划,我国2015年生物质发电装机要达到1300万千瓦(较2010年增长160%)、集中供气达到300万户、成型燃料年利用量达到2 000万吨、生物燃料乙醇年利用量达到300万吨,生物柴油年利用量达到150万吨。数据显示,2010年我国农村以秸秆为燃料的生物质发电装机突破500万千瓦。从这些数据来看,生物质能已经基本达成《可再生能源中长期规划》中2010年的目标。这些目标的达成基本上是通过地方基层加强本地域的生物质利用(特别是沼气)的成果,是自上而下的推动方式,其依据如国家能源局的《国家能源局关于推荐绿色能源县的通知》(国能新能[2009]343号)等,并没有给对企业设定相应的生物质能甚至可再生能源在能源生产中的束性目标,而是通过鼓励农民消费绿色能源来引导资源整合,是一种鼓励性而非强制性的方法。
随着各地对生物质的利用率逐渐升高,特别是农村地区资源综合利用水平的提高,进一步发展生物质能将会重新遭遇瓶颈,鼓励性的推广只能利用现有的成熟生物转化技术,对低碳生物技术的革新要求并不高,难以对低碳生物技术研发产生足够的推动力。因此,未来我国不仅应当继续推广农村生物质能的应用,还应在发电、生物燃料、运输等领域设定强制性的生物质使用比例目标,并根据其技术革新的程度设定弹性的财税优惠措施,如此,才能更快地推动生物能源技术的发展。
事实上,在实现可再生能源发展目标的大背景下,我国在发电领域已经有了一些束性目标的尝试,如“十一五”规划中明确提出:“实行优惠的财税、投资政策和强制性市场份额政策,鼓励生产与消费可再生能源,提高在一次能源消费中的比重”。《可再生能源中长期规划》提出了对非水电可再生能源发电规定强制性市场份额目标:到2010年和2020年,大电网覆盖地区非水电可再生能源发电在电网总发电量中的比例分别达到1%和3%以上;权益发电装机总容量超过500万千瓦的投资者,所拥有的非水电可再生能源发电权益装机总容量应分别达到其权益发电装机总容量的3%和8%以上。但这些规定在现实中缺乏配套的实施细则,导致很多发电企业,特别是小企业难以执行。而作为《可再生能源法》修改后被寄予厚望的“可再生能源并网配额管理办法”迟迟不能出台,其原因除了对配额的比例仍有争议之外,来自电网及大发电企业的阻力也是重要的阻碍因素。除了发电外,生物液体燃料方面也应借鉴美国和巴西等国家的经验,设定一定的混合燃料比例,以促进生物燃料技术的进步。
②研发投入支持。技术进步是提高产业竞争力的重要因素,也是解决能源与环境问题的有效方案。要实现生物能源技术的突破,研发与示范阶段的资金投入是必要的保障条件。在一般的情形下,技术研发与示范应采取国家投资和社会多元化投资相结合的方式以保证充足的资金和实现良性的技术竞争。
目前我国部分生物质利用转化技术达到了国际先进水平,但总体技术水平仍比较滞后,主要体现为:在气体燃料方面,虽然我国沼气产业起步较早,但沼气技术仍停留在小规模的户用沼气层面,大规模、产业化地利用沼气的技术与装备都有待开发。在液态生物质燃料方面,燃料乙醇的生产技术水平与国际先进水平存在较大的差距,目前国内生物柴油生产仅有几家民营企业采用原始的且会造成环境污染的液碱酯交换技术,而在国际上高压醇解法已经进入中间试验阶段。在生物质固体成型燃料方面,生产设备简陋,难以为生物质成型燃料的大规模生产提供保障。联产大宗化工产品和生物可降解精细化工产品在国外已经形成新兴行业,而我国大部分产品尚未研制,而生产这些化工产品是增加生产企业利润的重要途径。因此,我国生物质能源产业要进一步发展就要力争突破技术瓶颈,加大对生物能源技术研究与开发的资助,确保跟上世界生物能源技术发展的步伐。
据《可再生能源中长期规划》的投资估算,2006~2020年,我国将新增2800万千瓦生物质发电装机,按平均每千瓦7000元测算,需要总投资2000亿元;新增6200万户农村户用沼气,按户均投资3000元测算,需要总投资1900亿元;加上大中型沼气工程、太阳能热水器、地热、生物液体燃料生产和生物质固体成型燃料等,预计实现规划的2020年可再生能源目标任务的总投资将需2万亿元。如此大规模的投资不仅应应用到现有技术的推广方面,也应保证足够的资金投入技术研发与示范领域。
《国家高技术产业发展项目管理暂行办法》(国家发改委[2006]第43号)规定,对经批准列入国家高技术产业发展的项目计划,给予中央预算内投资补助或贷款贴息。生物能源技术作为国家高技术的内容之一,符合国家重点扶持和优先发展的方向,因此,应该享受一定的研发与示范资金支持。在财政部的《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》(财建[2007]371号)中也明确规定了可再生能源开发利用的科学技术研究项目,需要申请国家资金扶持的,通过“863”、“973”等国家科技计划(基金)渠道申请,不适用可再生能源发展专项资金。因此,在目前阶段,技术研发一般不享受生物能源领域的资金支持,而只适用技术项目的支持。根据上述有关规定,国家高技术项目的资金来源包括项目单位的自有资金、国家补贴资金、国务院有关部门或地方政府配套资金、银行贷款以及项目单位筹集的其他资金。项目资金原则上以项目单位自筹为主,国家采用资金补贴的方式予以支持。
虽然国家对生物能源技术给予了高度重视,安排了相应的资金支持项目,地方也配套有相应的研发资金支持规定(如《重庆市高技术产业发展项目管理暂行办法》),但总体而言,国家在生物能源技
术研发方面的支持力度还不够,且这些项目要求的条件和成果较高,一般的中小企业项目很难申请到相匹配的资助。与此同时,企业研发投入的资金规模还较小,尚未真正成为技术创新的主体,目前,我国工业企业研发支出仅占销售收入的0.8%,远低于发达国家4%的水平。产学研紧密结合的机制没有形成,科技与经济脱节的问题仍然突出。目前,我国科技成果转化率仅为25%左右,而发达国家高达60%。为此,国家税务总局于2008年《企业研究开发费用税前扣除管理办法(试行)》(国税发[2008]116号),规定企业从事《国家重点支持的高新技术领域》和国家发改委等部门公布的《当前优先发展的高技术产业化重点领域指南》规定项目的研究开发活动,其在一个纳税年度中实际发生的直接研发活动产生的费用支出,允许在计算应纳税所得额时按照规定实行加计扣除。
技术研发是实现产业化的第一步。目前我国在这方面的资金支持还不够,范围不广,管理不规范,未来不仅需要加大对生物能源技术研发的投入,还要完善“产-研-政”之间有效的沟通和成果转化机制,形成完整的从研发到政策支持到产业化的体系,如此,才能在起跑线上赢得先机。
③财政与税收优惠。财政税收优惠是经济发展的重要杠杆、产业调整的风向标,也是最基础、应用最广泛的激励措施。我国目前对低碳生物技术的财税激励措施主要体现在生物能源方面,这是不够的,还应基于此而扩充到全部低碳生物技术领域。目前,相关财税激励和补助措施主要表现在:
一是建立风险基金,实施弹性亏损补贴。财政部、国家发改委、农业部、国家税务总局、国家林业局2006年颁布《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》(财建[2006]702号)提出了坚持产业发展与财政支持相结合,鼓励企业提高效率的原则。此外,为化解石油价格变动对发展生物能源与生物化工所造成的市场风险,为市场主体创造稳定的市场预期,将建立风险基金制度与弹性亏损补贴机制。当石油价格高于企业正常生产经营保底价时,国家不予亏损补贴,企业应当建立风险基金;当石油价格低于保底价时,先由企业用风险基金以盈补亏,如果油价长期低位运行,将启动弹性亏损补贴机制。
二是原料基地与秸秆能源化利用补助。为保障生物能源和生物化工原料供应,切实做到发展生物能源和生物化工不与粮争地,财政部《生物能源和生物化工原料基地补助资金管理暂行办法》(财建[2007]435号)对生物能源和生物化工定点和示范企业提供原料的基地发放补助(林业原料基地补助标准为200元/亩,农业原料基地补助标准原则上核定为180元/亩)。为加快推进秸秆能源化利用,培育秸秆能源产品应用市场,《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建[2008]735号)规定对符合支持条件的(从事秸秆成型燃料、秸秆气化、秸秆干馏等秸秆能源化生产的)企业,根据企业每年实际销售秸秆能源产品的种类、数量折算消耗的秸秆种类和数量,中央财政按一定标准给予综合性补助。
三是上网电价及费用分摊激励。目前我国采取财政补贴和电网分摊相结合的方式促进可再生能源发电。《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》(发改价格[2006]7号)中明确了可再生能源发电价格实行政府定价和政府指导价(通过招标确定的中标价格)两种形式。可再生能源发电价格高于当地脱硫燃煤机组标杆上网电价的差额部分,在全国省级及以上电网销售电量中分摊。生物质发电项目上网电价实行政府定价的,由国务院价格主管部门分地区制定标杆电价,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补贴电价组成。补贴电价标准为每千瓦时0.25元。发电项目自投产之日起,15年内享受补贴电价;运行满15年后,取消补贴电价。自2010年起,每年新批准和核准建设的发电项目的补贴电价比上一年新批准和核准建设项目的补贴电价递减2%。发电消耗热量中常规能源超过20%的混燃发电项目,视同常规能源发电项目,执行当地燃煤电厂的标杆电价,不享受补贴电价。2010年7月,国家发改委《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》(发改价格[2010]1579号),规定对农林生物质发电项目实行标杆上网电价政策,未采用招标确定投资人的新建农林生物质发电项目,统一执行标杆上网电价每千瓦时0.75元(含税)。通过招标确定投资人的,上网电价按中标确定的价格执行,但不得高于全国农林生物质发电标杆上网电价。已核准的农林生物质发电项目(招标项目除外),上网电价低于上述标准的,上调至每千瓦时0.75元;高于上述标准的国家核准的生物质发电项目仍执行原电价标准。由于我国各个地区的煤电标杆电价水平差异大,使得各地生物质发电项目的实际上网电价差别很大,如何协调和平衡各地的生物质发电上网电价也是价格政策研究的重点之一。国务院价格主管部门应根据各类生物质能技术的技术特点和不同地区的情况,按照有利于生物质能发展和经济合理的原则,研究和完善生物质发电项目的分类价格政策,促进生物质发电项目的进一步发展。
四是可再生能源专项基金资助。根据原《可再生能源法》规定要求,财政部设立了可再生能源发展专项资金,后来配套了《可再生能源发展专项资金暂行管理办法》,但对如何申报资金、优惠政策幅度多少等没有明确提出。修订后的《可再生能源法》将原来“国家财政设立的可再生能源专项资金”修改为“国家财政设立可再生能源专项基金”,主要资金来源是可再生能源电价附加收入和国家财政专项资金。根据相关人员的解释,将“资金”改为“基金”将使这笔补贴更具有“基金纵向管理”的优势。除了行政成本大大降低之外,也可以做到“收取,统一发放”,以保证可再生能源投资企业按时获得收益,以鼓励其积极性。不过,早就起草完成的“可再生能源专项基金管理办法”迄今为止仍未能颁布,这对生物质能发展产生了消极的影响。
五是税收优惠。根据《高新技术企业认定管理办法》(国科发火[2008]172号)以及《国家重点支持的高新技术领域》的规定,生物能源技术属于高新技术,符合规定的企业可以申请认定,经认定后的企业可依照《中华人民共和国企业所得税法》(以下简称《企业所得税法》)及其《实施条例》、《中华人民共和国税收征收管理法》及其《实施细则》等有关规定,申请享受税收优惠政策。根据《企业所得税法》,国家对重点扶持和鼓励发展的产业和项目,给予企业所得税优惠。国家需要重点扶持的高新技术企业,减按15%的税率征收企业所得税①。在生物质能产品方面,《财政部、国家税务总局关于对利用废弃的动植物油生产纯生物柴油免征消费税的通知》规定从2009年1月1日起,对符合条件的利用废弃的动物油和植物油为原料生产的纯生物柴油免征消费税。
由于我国生物质能开发利用还处于起步阶段,
高新生物能源技术也还未取得重大突破,相关的财税激励政策亦未能周全地考虑生物能源技术及生物质能产业的特点,因此,这些激励措施存在规定不科学、不完备、落实不到位等问题。例如,有些政策补贴起点过高,如财政部《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》(财建[2008]735号)仅支持注册资本金1000万元以上、年消耗秸秆量1万吨以上的大中型企业,导致多数企业都无法得到补贴;有些政策设计不完整,补贴仅针对直接生产环节,对消费能源产品的终端用户则没有补贴。国家对生物质能产业的优惠、补贴、奖励很难落到中小企业身上。除国家全力支持的农村沼气项目外,生物质能产业发展的大部分政策倾向于规模化的大型项目,如燃料乙醇和液体燃料项目,国家每年向4家陈化粮燃料乙醇定点企业(黑龙江华润酒精、吉林燃料乙醇公司、安徽丰原生化以及河南天冠)发放补贴,走非粮路线的中小企业却很难拿到同等的补助。没有得到补贴的中小型生物质能源企业,生产成本相对较高,在竞争中明显处于劣势,想得到大的发展十分困难。而在液体燃料市场上,目前中石油、中石化只收购拿到正式批文的黑龙江华润酒精等4家定点供应企业的燃料乙醇,中小企业生产的乙醇销路不畅,导致部分生物燃料企业无法将产品变现,整个生产经营无法正常循环运转。
未来我国财税激励机制应当根据生物技术和生物质能产业的技术及行业发展水平,因势制宜、因时制宜地设计有效、弹性的激励措施,既要保证“对症下药”,又要注重规划引导,保证财政税收政策的合理性以及相互协调。
④收购激励与政府采购。低碳生物技术应用的前提是所生产的产品能够在市场上销售出去,保证资源不被浪费,同时也能抵消一定成本。在当前化石能源开采利用费用较低的情况下,无论是生物质发电,还是生物质液体燃料,其成本都相对高昂,如果没有特殊的优惠政策和刺激措施,很难在市场上有足够的竞争力。因此,对生物能源的收购激励,包括政府采购,能够给相关企业解决产品生产的后顾之忧,同时,政府通过实际行动支持生物能源发展,将起到很好的示范和宣传作用。
在生物质发电方面,《可再生能源中长期规划》提出了国家电网企业和石油销售企业要按照《可再生能源法》的要求,承担收购可再生能源电力和生物液体燃料的义务。2007年7月25日,国家电力监管委员会第25号令,即《电网企业全额收购可再生能源电量监管办法》,规定了电力监管机构对该制度的实施情况进行监管。2009年修改的《可再生能源法》第十四条重申了国家实行可再生能源发电全额保障性收购制度:电网企业应当与按照可再生能源开发利用规划建设,依法取得行政许可或者报送备案的可再生能源发电企业签订并网协议,全额收购其电网覆盖范围内符合并网技术标准的可再生能源并网发电项目的上网电量。同时,该法第十六条对生物质能源作了专门的规定: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。利用生物质资源生产的燃气和热力,符合城市燃气管网、热力管网的入网技术标准的,经营燃气管网、热力管网的企业应当接收其入网。国家鼓励生产和利用生物液体燃料。石油销售企业应当按照国务院能源主管部门或者省级人民政府的规定,将符合国家标准的生物液体燃料纳入其燃料销售体系。
然而,修订后的《可再生能源法》除了规定全额保障性收购的原则性提法外,配套的实施细则未能及时跟进,收购电量中可再生能源电量所占的比重、可再生能源发电并网国家标准的制定等问题上均有不同程度的空白。在生物液体燃料方面,燃料乙醇和生物柴油市场还不完善,配套的规定也处于缺失状态,现实中的生物液体燃料收购基本还需要依靠石油企业的自觉。
一个稳定的生物质能源需求方是生产企业保持持续盈利能力的关键。在生物质能源发展的早期,由于成本以及价格较高,完全通过财政补贴的方式并不能发挥生物能源“物尽其用”的功能。而政府采购则能较好地实现两者的兼顾:既能满足政府自身的需求,又间接为生物能源创造了市场。事实上,政府采购已经成为一些生物能源发达国家普遍采用的激励措施之一,美国联邦政府有关法律要求政府必须购买国产高能效产品和“绿色产品”,要求联邦政府在2005年购买10万辆洁净汽车,其中包括生物质燃料汽车。巴西相关法律也明确规定,联邦一级的单位购、换轻型公用车时,必须使用包括燃料乙醇在内的可再生燃料汽车。政府采购不仅能够起到很好的示范和宣传作用,通过直接对话与交易,还能够节省通过其他方式可能产生的中间费用,因而是一种高效率的“合作”方式。我国政府也可借鉴国外的经验,通过购买生物质能来源的电力等其他有效方式来以实际行动支持生物能源的发展。
⑤培育和完善市场。任何产业的发展都需要以市场存在为基础,产业规模效益的实现与上下游市场的依托密不可分。市场不发展,产业就会失去活力,甚至会因不符合社会的需要遭到淘汰。当前世界能源发展的趋势之一就是市场化与自由化改革,我国经济、能源领域也在进行着大规模的市场体制改革。因此,发展生物能源和生物技术市场,将为低碳生物技术的发展注入崭新的活力。
由于低碳生物技术是新兴的技术,其产业化发展有可能会因技术的不成熟造成不可预料的损失,因此,对生物技术及其产品市场的监管就显得尤为重要。如不能正确加以引导,将可能破坏生物能源资源开发与利用;燃料乙醇、生物柴油产品质量如不合格,将可能影响到交通运输安全;在生物能源和生物化工生产环节,如不严格标准,会造成环境污染,增加能源消耗。因此,发展生物能源与生物化工必须充分考虑资源、技术、环保、能耗等多方面因素,严格市场准入,加强行业监管。《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》规定了生物能源与生物化工企业实行严格的行业准入制度。地方发改委、财政部门根据国家统一的推广规划,联合推荐申报定点企业,申请企业必须符合行业准入标准。国家发改委、财政部按有关规定选择并确定定点企业。
然而,上述规定在一定程度上造成了生物液体燃料的市场准入和产品流通体系不通畅。毫无疑问,严格的产业准入和产品流通政策措施是生物液体燃料产业有序发展的基本保障。但是,由于局限于数家生产企业和两大石油公司的封闭体系,在一批从事甜高粱乙醇和生物柴油生产企业的产品无法进入车用成品油经销体系和终端消费市场,特别是生物柴油还根本没有正常的车用燃料销售渠道,从而阻碍了非粮生物液体燃料产业的进一步发展,打击了相关企业进一步加强技术研发、扩大示范项目建设的积极性。在生物质发电方面,由于对“全额保障性收购”的细化规则还未出台,导致目前生物质发电市场处于比较混乱的状态,特别是中小型生物质发电项目,并网十分困难。此外,电网公司的智能电网系统还未能跟进建设,接受生物质能并网还没有具体的标准,且目前的接网政策更多的是对电网提出束性要求,没有对可再生能源发
电厂提出束要求,更多的标准亟须配套。因此,整个生物质能市场基本还处在“萌芽期”,市场规模还不大,相关制度建设还不健全,生物质能市场还需进一步培育和发展。
三、完善低碳生物技术的激励机制及其运行
我国目前对低碳生物技术的激励除了少部分符合条件的高新技术企业以及研发项目之外,产业端以及配套制度建设等领域还处于起步阶段,真正商业化的市场还未建立;以生物能源为核心的产品激励措施也不够规范;各种激励措施并不完全符合现实的状况,很多规定由于缺乏实施细则未能得到有效实施。低碳生物技术发展不仅需要一整套规范的、系统的激励机制设计,而且还应落实到现实运作中,实现其高效性和有效性的统一。由此,需要政府在战略规划与计划、法律法规及其配套规定、行政管理与监管、经济与财税优惠等方面完善体制,也需要企业和市场理性发展,形成从制度设计到产业运行的良好互动状况。
战略规划与计划是产业及技术发展的动力和落脚点,明确的战略与计划为产业及技术的发展指明了方向。因此,需要尽快开展科学、系统的生物质资源调查与评价工作,综合考虑低碳生物技术的发展与技术路线,在国家能源统筹的框架下客观、准确定位生物质能的地位和作用,不能盲目和无序发展。生物质能源化利用的技术选择必须遵循“因地制宜,资源优先”的原则,在资源确定的前提下,需要结合当地的社会经济发展、农民收入、气候、交通、环境等实际情况而定。当资源和当地条件可以适用于多种技术时,可以根据技术的综合效益进行选择。立法是实现国家战略与规划的重要途径,也是制度设计和运行的最终保障。目前我国除了《可再生能源法》之外,直接涉及生物质能和生物能源技术的法律寥寥可数,且基本都是在可再生能源的背景下进行原则性阐述。此外,相关的行政法规处于空白状态,专门的部门规章也还未颁布。现行关于生物质能的规定主要是国务院的通知、意见以及各部门的工作规划与方案,这些非规范性文件不仅数量不多,且极不规范,变动调整快,具有较短的时效性。可以说,相关立法的缺乏是生物能源产业发展面临的最大困难之一。生物质资源由于其特殊性,其发展需要协调能源部门、农业部门、科学技术部门、工业部门、财政部门、税收部门等多个部门的关系,这种复杂性也是目前难有一部专门性的部门规章的原因。因此,我国未来在该领域的立法的关键是提高立法位阶,至少也应该有专门的行政法规规定生物能源发展的各种宏观问题,再由各部门制定实施细则去执行,这样生物能源的发展才能有坚实的制度保障。
产业管理与市场监管是任何产业发展所必需的行政管制手段。在中国,产业管理更是一种常见的管理方法。如前文所述,我国目前大量的部门政策文件(非规范性文件)都涉及产业管理的内容。生物技术的发展也不例外,特别是在其发展的早期,政府的直接介入十分必要。产业管理与市场监管在行业行政规划、项目与市场准入、行业标准、检测监控、检查监督等方面发挥着重要的作用。特别是在目前我国生物能源领域相关立法和制度还不完善的状况下,产业管理与行业监管已经成为了生物能源产业发展的主要推动力量。随着生物能源技术的进步和生物质能市场的发展,未来我国应逐步减少政府直接管理的范围,更多的资源配置应让市场去解决;与此同时,还应加强对技术发展的监管,保证技术发展符合社会的需要,减少技术进步产生的负面影响,最终实现产业管理、市场监管与技术监管的和谐统一。
生物质能源方案范文5
一、实行“以煤代木”工程的重大意义
我区提出的“以煤代木”工程是切实推进“天保工程”深入实施的一项重大举措。特别是在我区“实施生态战略,发展特色经济,构建和谐兴安,建设社会主义新林区”的伟大实践中,推行“以煤代木”工程已成为以地下资源保护地上资源,以煤炭资源换取生态资源的必然选择。
1、实行“以煤代木”工程有利于减少森林资源浪费,确保“天保工程”顺利实施。1985年,原国家林业部曾出台“以煤代木”政策,给我区每年下达“以煤代木”专项木材生产计划,用销售利润作为古莲河露天煤矿开发建设的配套资金,以推动林区开展“以煤代木”工程。1997年,国家实施“天保工程”试点后,国家停止下达了“以煤代木”专项木材生产计划。
2、实行“以煤代木”工程有利于保护生态环境,实现森林资源的永续利用。大兴安岭林区是我国最大的原始林区,不仅蕴藏着丰富的动植物资源,也是黑龙江、嫩江的发源地和松辽平原、呼伦贝尔大草原的天然绿色屏障。开发建设以来,由于森林过伐,林分质量下降,林缘大幅度萎缩,森林可采蓄积锐减,造成森林资源总量不足,生态环境脆弱,生物多样性欠缺。加之我区自然条件恶劣,林木生长缓慢,主要优势树种比例过低,森林资源总体质量不高。如何实现青山长在,永续利用,是一个非常现实而紧迫的课题。实行“以煤代木”,切实减少森林采伐量,才能够最大限度地保护好生态环境。
3、实行“以煤代木”工程有利于加快新林区建设步伐,促进林区经济又好又快发展。开展“以煤代木”是一项宏大的系统工程,不仅会产生巨大的生态效益,同时它也会带来可观的社会和经济效益。通过改变传统的家家户户烧拌子取暖方式为集中燃煤供热方式,可以带动小城镇建设,提升城镇品位,增强林区的竞争力和吸引力,对进一步扩大开放、招商引资以及发展林区旅游业都有积极的促进作用。实行“以煤代木”,还能大量减少火险隐患,对林区护林防火和城镇安全防火大有益处,同时也减少了因居民烧柴不足而带来的社会不稳定因素。“以煤代木”将使林区人民群众由传统生产、生活方式向现代化生产、生活方式改变,对于加快林区产业结构调整,促进林区经济发展和社会稳定,早日实现小康社会具有十分重要的推动作用。
二、实施“以煤代木”工程的具体途径
1、与实施“天保工程”结合起来。国务院批准的“天保工程”实施方案中明确规定了其资金的支出范围,国家在“天保工程”实施方案调整工作中应将“以煤代木”纳入到投资内容之中,申请追加中央财政天保资金预算,在国家“天保工程”中设立大兴安岭“以煤代木”专项资金,以支持林区实施的“以煤代木”工程。
2、与新林区建设结合起来。实施“以煤代木”工程要结合新林区建设的要求,坚持“生态良好、经济发展、生活富裕、社会和谐”的建设方针,积极争取国家在政策和资金上的支持。
3、与森林生物质能源建设结合起来。生物质能是由植物的光合作用固定于地球上的太阳能,就我区而言,有林地面积730万公顷,按粗放式经营每公顷年产生4.5吨森林生物质量计算,年可产生近3300万吨森林生物质能源,折合标准煤约1650万吨,同时还有200万立方米的采伐造材、木材加工和林分清理抚育剩余物等。通过生物质能转换技术可以高效地利用生物质能源,生产各种清洁燃料及生产电力,替代煤炭、石油和天然气等燃料,而减少对矿物能源的依赖。
三、几点建议
1、搞好工程整合,争取国家支持。要坚持统筹规划、试点先行、分步实施、先易后难、稳妥推进的原则,将与“以煤代木”工程相关的林区城镇集中供热、给排水建设、危房改造、沼气建设、型煤厂建设、锅炉改造等基础设施建设纳入上述各项工程规划之中,积极向国家争取落实项目建设资金,为林区“以煤代木”工程的顺利开展创造良好的辅助条件。
2、谋划项目储备,落实建设资金。林业系统“以煤代木”工程基础设施建设要努力争取国家在森工非经营性投资的支持。同时做好生物质能源加工转化项目的研究储备工作,利用我区丰富的森林生物质和采伐造材、木材加工和林分清理抚育剩余物以及农作物秸秆等加工成固体成型燃料等,既能增加林区群众的收入,又能为林区人们提供价廉、清洁的能源。
3、拓宽能源渠道,开发生物质源。森林是人类文明的摇篮,森林作为可再生能源为人类提供了迈向文明的火种,并始终伴随着人类文明的进程。“以煤代木”工程是在森林资源出现危机情况下保护资源和发展经济的一项具体举措,是给森林资源实现可持续利用一个休养生息的一个过程,在认识其重要性和紧迫性的同时,更要认识到开发利用多种资源尤其是生物质资源的重大意义。因为使用稀缺的不可再生的昂贵的煤炭资源来长期代替丰富的可再生的廉价的生物质能源是不太可能的。“以煤代木”只是暂时的保护和增加森林资源的“节流”措施,而强化后备森林资源的培育才是永恒“开源”途径。所以,人类在科学经营的前提下,完全可以实现对森林资源多功能、多效益的循环高效利用,满足经济社会发展对林产品和生态产品的需求。同时,要鼓励发展利用太阳能、适当发展风能、水能等可再生能源的开发利用,服务于林区工农业现代化建设。
生物质能源方案范文6
关键词 秸秆;政策;成型燃料;就地焚烧;大气污染
中图分类号X3 文献标识码A 文章编号 1674-6708(2014)111-0113-04
0引言
当前,我国农作物秸秆就地焚烧的现象较为严重,焚烧过程中产生大量微小粒子,影响当地空气质量,成为引发雾霾的重要因素之一。2011年国庆期间,周口焚烧秸秆再成“雾都”,并造成高速路5次关闭。2013年6月,印度尼西亚的“烧芭”活动(即通过焚烧热带雨林获得耕地的非法行为),引发了森林大火和严重的雾霾,殃及新加坡、马来西亚等邻国,对所在地区造成了非常恶劣的大气污染和经济损失。
进入21世纪,能源安全和环境保护已成为全球化的焦点问题。世界许多国家将发展可再生能源作为缓解能源供应紧张、应对气候变暖(温室气体减排)的重要举措。生物质能源除了可再生和清洁外,还是目前主要的可以直接使用和大规模生产的能源产品,生物质综合利用和生物质能可以促进农村经济发展,发展生物质能源已成为世界许多国家能源发展战略。
中国作为一个农业大国,农作物秸秆每年总产量超过8亿吨,有1/3没有被资源化利用而被就地焚烧,不但造成资源浪费,还造成环境的严重污染。因此,研究如何消除农作物秸秆就地焚烧现象,并提出农作物秸秆合理利用的对策十分必要。
1 秸秆利用及就地焚烧现状
1.1 基本概念
1.1.1 生物质和生物质能
广义的生物质是指一切有生命的、可以生长的有机体及其产生的废弃物。组成生物质最重要的元素为碳和氢,碳和氢可以与氧气发生剧烈氧化还原反应,同时释放出大量热。因此,所有生物质都含有一定的能量,称为生物质能。生物体是通过光合作用,直接或间接地将太阳能转化为化学能,并储存于生物质中。生物质能来源于太阳能,是太阳能的一种表现形态。生物质能可以转化为固态、液态和气态燃料,是一种可再生能源,同时也是唯一可再生的碳源。
光合作用:6CO2 + 6H2O === C6H12O6 + 6O2
1.1.2 农作物秸秆
农作物秸秆是指去除籽果实的农作物茎、叶、秆及根等部分,包括各种粮食作物、经济作物、油料作物和纤维类作物的秸秆,如玉米秸秆、高粱秸秆、小麦秸秆、水稻秸秆、豆类作物秸秆和棉麻秆等。农作物秸秆属于生物质。农作物秸秆中蕴含生物质能。
1.2 农作物秸秆总量及分布
根据农业部组织的全国秸秆资源调查结果,目前我国农作物秸秆理论资源量为8.2亿吨,秸秆可收集资源量为6.87亿吨。我国农作物秸秆产量按照人口增长趋势,将在2030年左右逐步增加到最高水平,达到10亿吨。
我国的农作物秸秆主要集中分布在河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、河南、山东、湖北、湖南、江西、安徽、四川、云南等粮食主产区。考虑到收集成本,人均秸秆资源量高的省份依次为吉林、黑龙江、内蒙古、新疆、辽宁、山东、宁夏、河南、河北等省。
1.3 秸秆利用现状及剩余秸秆量估算
目前秸秆的用途主要是作为肥料还田,作为饲料喂猪喂牛,作为燃料用于炊事和取暖,以及少量作为工农业生产的原料。调查结果表明,在秸秆可收集资源量中,作为肥料的使用量约为1.02亿吨,占比14.83%;作为饲料的使用量约为2.11亿吨,占比30.66%;作为燃料的使用量约为1.29亿吨,占比18.75%(其中生物质发电3000万吨,生物质固体成型燃料320万吨,其余均使用低效的户用炉灶直接燃烧使用);作为种植食用菌基料的使用量约为1500万吨,占比2.18%;作为造纸等工业原料的使用量约为1600万吨,占比2.33%;秸秆废弃及焚烧量约为2.15亿吨,占比31.25%。如图1所示。
图1 秸秆利用现状―各种用途所占比重
1.4 秸秆剩余量增长和秸秆就地焚烧的原因
笔者2013年1月对河南省周口市农户进行了走访调查,同时结合之前对发展改革委能源研究所专家采访,发现目前农作物秸秆的剩余量逐年增长的主要原因有三个。一,由于农业生产过程中化肥、配合饲料用量的增加,导致用于还田和饲料的秸秆需求量减少;二,随着农村经济的发展,农民生活水平的提高,农村生活用能中电力、液化石油气等化石能源用量的比例增加,导致用于燃料的秸秆量减少;三,随着城市化发展,农村常年居住人口大幅度减少,对燃料的需求也急剧下降。这些农作物秸秆的剩余部分本来是可以作为生物质能源来利用的,但是目前我国生物质能源化利用市场还未完全形成,剩余秸秆还没有被有效利用。
中国农村大多实行一年两季、两年三季、甚至一年三季的种植制度。农作物收割后,大量秸秆闲置在田间。农民由于农忙,没有时间、没有人力将秸秆打捆收集,也没有地方放置秸秆,他们将剩余秸秆在田间就地焚烧处理,以便尽快种植下一季农作物。对农民而言,这是处理剩余秸秆比较经济、方便、有效的方式。
1.5 秸秆就地焚烧的时间和空间分布
由于粮食主产区粮食产量大,秸秆产量也相应大,就有更多剩余秸秆被就地焚烧,所以秸秆就地焚烧地区主要分布在粮食主产区,如河北、内蒙古、辽宁、吉林、黑龙江、江苏、河南、山东、湖北、湖南、江西、安徽、四川、云南等地。
中国面积广大,纵跨热带、温带、寒带,所以粮食播种与收割季节也不相同。图2为中国四季农作物秸秆焚烧遥感图,深色部分为秸秆焚烧区域。图中显示,夏季和秋季,长江中下游平原以及华北平原秸秆焚烧现象十分严重。而春季和冬季,则以较南端地区为首要焚烧地区。中国大部分地区实行一年两季耕作制度,小麦在夏季收获后必须立即种植秋粮,收割和播种的时间仅有10-15天,称为“双抢”即抢收抢种。由于没有足够的时间处理农作物秸秆,就地焚烧成为农民处理秸秆的首选,在图2(b)季节,无论秸秆焚烧的区域范围、还是焚烧强度,均远远大于其他季节。
图22003-2010年中国四季农作物秸秆焚烧时间和空间分布(a-春,b-夏,c-秋,d-冬)
1.6 秸秆就地焚烧的危害
秸秆就地焚烧对环境危害极大。图3为2006年中国秸秆焚烧一氧化碳排放分布遥感图,图3和图4显示秸秆焚烧时产生大量粉尘以及未燃烧完全的碳氢化合物。这些物质在空气中形成了气溶胶,处于介稳状态。当空气湿度较大时,焚烧产生的微小颗粒物很容易和空气中的水汽凝结形成雾气,此时雾气液滴是固液两相混合物,呈灰白色,即为结合形成的雾霾。雾霾中液滴浓度小于雾,液滴比重也小于雾,因此可以将秸秆焚烧产生的微小颗粒物带到更高的空间高度和更为广泛的区域,也大大延长了颗粒物的沉降时间。雾霾产生的原因很多,农作物就地焚烧即为其中之一,虽然总量不大,但是秸秆就地焚烧的时间和空间分布比较集中,燃烧不充分产生的大量粉尘分散在空气中,成为气溶胶,难以散去。所以秸秆就地焚烧在特定的区域和特定的时间段内,将对雾霾的产生起到显著的作用。
图32006年中国秸秆焚烧一氧化碳排放分布[9]
图42014年1月河南省周口市某村秸秆焚烧现象
(笔者实地调查)
检测数据表明,就地焚烧秸秆时,大气中二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物3项污染指数达到高峰值,其中二氧化硫的浓度比平时高出1倍,二氧化氮、可吸入颗粒物的浓度比平时高出3倍。当可吸入颗粒物浓度达到一定程度时,对人的眼睛、鼻子和咽喉含有黏膜的部分刺激较大,轻则造成咳嗽、胸闷、流泪,严重时可能导致支气管炎发生。
秸秆就地焚烧不仅污染了环境,而且还严重地浪费了资源,我国每年有超过三分之一的可收集秸秆被废弃及焚烧。这些秸秆的有效利用,不仅需要当地政府出台相应政策,而且还需要一个与之配套的生物质能源产业的发展。
2 秸秆就地焚烧治理对策
2.1 对策设计思路
目前,各地政府对秸秆焚烧主要采取的策略主要是“堵”,颁布禁令,禁止就地焚烧秸秆,但这种做法不能从跟本上解决问题,因为剩余秸秆依然无法得到妥善处理,除了就地焚烧,农民没有更好的处置剩余秸秆的利用途径。所以我们设计对策的思路主要是“疏”,即以政策引导,开创秸秆回收利用市场,引导农民把剩余秸秆卖给企业,让企业加工转变为“可再生能源资源”,再由政府出台相应的财税政策予以支持,形成秸秆高值化加工和利用产业链,使“废弃物”变为“资源”、“高值商品”。其结果是一种“疏”、“堵”结合的政策,力求从根本上减少和杜绝秸秆就地焚烧现象。
2.2 生物质固体成型燃料技术路线
生物质固体成型燃料是利用木质素充当粘合剂,在一定温度和压力作用下,将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物挤压成的固定形状燃料。
生物质固体成型燃料具有原料量大、适用范围广、规模适应性强、易于运输和存储等特点,可以明显提高单位体积能量密度和燃烧效率,易于实现产业化和规模使用,大大提高农林废弃物的热效率,是一种低投资、低成本的生物质能利用方式。图5和图6是生物质固体成型燃料样例和加工流程 。
图5部分生物质固体成型燃料样例
图6 生物质固体成型燃料的加工流程
传统的薪柴炉灶热效率一般在5%-8%,经过技术改造的省柴节煤灶的实际使用热效率也只能达到15%,而使用生物质固体成型燃料的高效炉具的热效率可以达到60%-80%。这种燃料燃烧时黑烟少、火力旺、燃烧充分,烟气中未燃烧充分的C颗粒和SO2、NO2等腐蚀性气体较少,因此对炉具的腐蚀相对较小,对环境污染程度较轻 。
生物质固体成型燃料符合我国农业资源特点,相应的设备和工程建设已经不存在技术障碍。而且这项技术已有了一定程度的市场化应用,具备了产业化条件,并具有潜在的足够大的应用市场,生物质固体成型燃料将是利用剩余秸秆的有效方式。图7显示我国压缩成型秸秆燃料产量在逐年递增。
图7近年全国压缩成型秸秆燃料产量
2.3 具体建议
针对目前中国农村秸秆就地焚烧现象严重,同时在企业中存在大量污染物排放较高的燃煤锅炉,造成大气污染日益严重的现状,我们建议:
1)政府制定更为严格的大气污染物排放标准并加强监管和处罚力度;
2)政府在农村地区加强对禁止就地焚烧秸秆的宣传力度;
3)政府出台鼓励和支持秸秆能源化利用及其产业发展的财税政策;
4)政府对进行锅炉改造的企业给予一定的资金支持和税收优惠。
2.4 对策建议的可行性分析
2.4.1 技术可行性
现在生物质能固体成型燃料的生产设备,如压块机、粉碎机、锅炉等,已有成熟的技术,并投入了实际使用。相应的技术体系、产业模式也都趋于完善。
2.4.2 经济可行性
我们分别从对策建议所涉及的农民、企业和政府等利益相关方,以及从普通公众的角度进行分析,分析各利益相关方是否能够受益,当各方均能受益时,则认为对策建议可行。
1)对于农民。我们在河北省固安县3个村对农民家庭进行走访,并做了问卷调查(农村秸秆资源问卷调查表见附录)。由于农村青壮年人员普遍外出打工,只剩下老人和小孩在家,导致当地农户普遍劳力不足。由于秸秆历来被认为是极少有利用价值的废弃物,所以就地焚烧这种最为简单的处理秸秆的方式,成为当地农民的首选。调查中我们了解到,如果有人收购秸秆,当地农民是愿意出售的。例如,这几个村农民生活水平较为贫困,农民愿意以一吨100元的价格(在全国属于较低价格)出售秸秆。因此保守估计,如果全国范围每年2.15亿吨剩余秸秆全部得到回收,就有215亿元转化为农民收入,这将大大增加全国农民的经济收入。同时在此过程中还会产生一些为企业收购秸秆的中间人。一吨秸秆的收集、运输、储存等环节大约需要一个劳动力工作两天,按每个全职劳动力每年工作200天计,2.15亿吨秸秆利用过程的初级环节就将为农村增加约200万个工作岗位。这些工作使农民无需到外地打工,做到“离土不离乡”,势必会受到农民的欢迎;
2)对于企业。在出台更为严格的环保指标后,仍然坚持使用燃煤的企业将会比使用秸秆燃料的企业花费更大的成本来达到环保指标。此外,使用燃煤而不对烟气排放系统进行改造,还可能增加企业运行的社会成本,甚至影响企业的正常经营。如处在华中地区的郑州某洗浴中心,原先用煤烧热水,排放大量浓烟和粉尘,影响附近居民的生活环境,居民经常向环保部门投诉,致使洗浴中心不时遭到有关部门的处罚和查封。更换了生物质燃料锅炉后,污染物排放达到国家标准,再没有居民投诉,从而使洗浴中心可以正常营业,生意兴隆,实现了环境保护和自身利益的双赢。目前我国大气环境污染较为严重,可以预见政府将会出台更为严格的环保标准,同时也将加大对污染物排放的监管力度,使用高污染燃料的企业必将会付出较高的代价,这是一个不可回避的问题。燃煤企业在环保改造时也可以选择使用清洁的天然气,但由于天然气锅炉的运行成本远远高于秸秆燃料,因此,从长远看,使用秸秆燃料替代燃煤,是目前燃煤企业环保改造时一个更为经济的明智选择。燃煤锅炉和生物质成型燃料锅炉投资和运行效果对比,及烟气净化系统运行成本对比见表1与表2。
设备名称 投资(万元)
燃煤锅炉 生物质成型燃料锅炉
锅炉 48.50 48.50
辅机 19.78 20.97
除尘系统 2.00 2.00
脱硫系统 湿式脱硫3.26 布袋除尘27.50
合计 73.54 98.97
烟气硫含量 脱硫前1000mg/m3 脱硫前5mg/m3
烟尘浓度 除尘前19000mg/m3 除尘前60~70mg/m3
注:按锅炉容量10吨/时计
表1 燃煤锅炉和生物质成型燃料锅炉投资和运行效果对比表
运行费用 运行成本(万元)
燃煤锅炉 生物质成型燃料锅炉
更换布袋 0.00 6.00
脱硫剂 9.50 0.00
水电费 2.50 1.00
合计 12.00 7.00
烟气硫含量 50mg/m3 5mg/m3
烟尘溶度 100mg/m3 20mg/m3
注:按锅炉容量10吨/时、年运行5000小时计
表2 燃煤锅炉和生物质成型燃料锅炉烟气净化系统运行成本对比表
对于生产秸秆固体成型燃料的企业,其经济效益将在秸秆固体成型燃料拥有庞大市场后得到极大改善。以山东省某一秸秆成型燃料企业项目为例,此项目年产2000吨秸秆成型燃料,建设项目投资总额为150万元,设备折旧时间为10年。企业以200元成本(包括收集和运输成本)从当地农民手中收集秸秆,加上水电、场地、人工、包装、销售及其他费用,每吨成本约为345元。市场销售价为450元每吨,毛利润约为105元每吨,企业只需约7-8年即可收回成本。可见,在秸秆市场得到完全开发后,秸秆固体成型燃料的工厂将增多,技术也会逐渐发展,设备成本会降低,其经济前景会越来越好;
3)对于当地政府。实行这项政策可以改善当地环境,其生态环保效益不可小觑,并且还可节省化石能源,同时可以增加就业率。由于该政策将使广大人民群众受益,自然会产生良好的社会反响,从而提高政府声誉,成为当地政府的一项重要政绩;
4)对于广大的公众来说,企业减少燃煤而改用生物质能源,最明显的结果是烟尘、雾霾的减少,从而改善环境,因此也必将得到民众的赞同。
总的来说,在有大量剩余秸秆资源、拥有较成熟的处理技术、以及利益相关方和公众支持的地区,考虑经济和环境两方面的效益,这种剩余秸秆治理方案是可行的。
3 结论与预期效果
综上所述,秸秆就地焚烧不但对空气质量和人们身心健康造成较大影响,也造成资源的严重浪费。为解决此问题,要从根源入手。建议:首先,当地政府可制定更为严格的环保指标,加强对污染物排放的监管力度,促使使用高污染锅炉的企业进行技术改造,减少大气污染物排放,同时在农村加强就地焚烧秸秆危害性的宣传力度。其次,对从事秸秆能源化利用产品生产的企业予以财税政策鼓励,引导企业增加农村剩余秸秆的收购量,为农民增加收入;最后,给予企业燃煤锅炉改造提供一定的财政资金支持和政策优惠,为秸秆能源化产品开辟市场,形成秸秆能源化利用产业。
本对策方案标本兼治,因而是可行和有效的。将秸秆加工成固体成型燃料可使多方受益,既从根源上杜绝了秸秆就地焚烧,减少了环境污染的危害,又使原本被废弃的秸秆成为具有经济价值的资源,最大限度地利用了秸秆这种生物质能源。企业经济上获得效益,政府则创造了就业机会且改善了环境,农民也增加了收入。同时煤炭使用的减少将有利于改变我国以煤为主的能源结构。
该对策建议实施后,我国秸秆剩余资源将得到充分利用,提高资源使用效率,增加农民收入和就业机会,推动企业革新,促进经济和市场良好发展;同时,还能减少污染烟尘排放,改善环境,提高人民健康水平和生活质量,最终形成对环境友好、可持续发展的良性产业链,使链条中的各方实现共赢,协同发展。
建议各地政府抓住目前社会各方面高度关注环境保护和新能源利用的有利时机,尽快开展相关工作,切实解决秸秆焚烧问题。
参考文献
[1]胡润青,秦世平,等.中国生物质能技术路线图研究[M].北京:中国环境科学出版社,2011.
[2]韩文科. 中国战略性新兴产业研究与发展――生物质能[M].北京:机械工业出版社, 2013.
[3]苏伟. 清洁发展机制读本[M]. 北京:中国标准出版社,2008.
[4]雅克・范鲁,等.生物质燃烧与混合燃烧技术手册 [M].北京:化学工业出版社,2008.
[5]秦世平等. 生物质成型燃料规模化项目可研编制方法与实践 [M].北京:中国环境科学出版社,2011.
[6]曹国良,张小曳,郑方成,王亚强.中国大陆秸秆露天焚烧的量的估算 [J].北京:资源科学,2006,28(1).
[7]毕于运,高春雨,王亚静,李宝玉.中国秸秆资源数量估算[J].北京:农业工程学报,2009,25(12).
[8]韩鲁佳,闫巧娟,刘向阳,胡金有.中国农作物秸秆资源及其利用现状[J].北京:农业工程学报,2002,18(3).