我国能源生物质供应物流管理的优化与产业发展的政策措施

张晟义，张卫东

（1.新疆财经大学工商管理学院，新疆乌鲁木齐830012；2.新疆阿克苏地区农业科技开发中心，新疆阿克苏843000）

发展生物质能产业，对于破解“三农”问题、提高能源自给率、保护环境和节能减排都具有极为重要的战略意义。但是，由于生物质资源的密度小、体积大、结构松散、热值低，分布分散，且具有供应的季节性，因此，燃料的收集、运输储存不易。换言之，生物质资源的供应问题，已成为决定生物质能企业运营成败的关键。特别是生物质物流已成为决定包括生物质精炼在内的第二代生物燃料的设施规模、位置和技术选择方面的关键性决策因子[1]。可以说，中外生物质能源企业正面临着一个非常不确定的原料供给环境。

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，国家发改委发布《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著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。

3.2 基于关系管理的可动态重组的经纪人队伍的构建

在我国，土地租赁规模及其他条件的限制多，也很复杂。我国大部分地区是以农户为农业生产单位，户均耕地面积很小，因而户均秸秆可获量仅为2～3t。据此推算，以一个2.5万kw的秸秆发电厂每年消耗秸秆20万t为例，需要从近10万农户中收购秸秆[4]。并且，在我国大部分地区农作物还分两季种植，这就意味着每年需要完成近20万笔秸秆收购交易，无论对收购组织还是收购成本控制都是大考验。

由于生物质(特别是农林秸秆等)的种植区域分布广泛，其所有权分属千家万户，由企业直接向各农户采购需要投入大量的人力物力，且效率很难得到保证。根据国内已投运生物质发电厂的经验，在农作物秸秆燃料的收集方式上，较为有效的办法是采取燃料收购经纪人代购的方式：即由企业与相关企业或个人签订燃料代购协议，燃料代购企业或个人按照协议的约定，保质保量地按时向电厂提供燃料。这就要求加强供应商的培育，加强经纪人的筛选及关系管理，促进经纪人队伍的形成和结构的动态重组。当然，为规避原料收购的风险，在条件合适的地方，生物质发电企业可考虑采用第三方物流. 第三方物流是由物流劳务的供方与需方以外的第三方通过整合物流提供商的各种已有的资源为物流需求方提供物流运作、管理、咨询策划等活动，从而达到降低物流成本、提高物流效率的目的。

3.3 提前参与，并行操作与窗口期突击

在生物质能行业目前一般的运营理念中，生物质通常被看作成某一主产品系统的某种既定的、历史性的输出(产物)。这一理念加重了生物质管理的滞后性和被动性。而“提前参与”策略，意味着可以用主产品管理的视角，来看待生物质的生产，并从全生命周期的角度去理解和把握生物质的生成过程和结构，从而施加提前/早期干预，以提高生物质物流管理体系的效率。跟这一策略相关联的另一策略是“并行操作”，也即将主产品的收获(处理)与生物质的收集(或处理)并行进行。本项目组在广东调研发现，一些制糖企业实施生物质发电项目时，利用甘蔗叶的收购与甘蔗榨季周期的同步性，将燃料的收集与甘蔗砍运同步处理。利用已较为成熟的甘蔗收购系统来完成生物质的收购，这是一个重要的经验——特别对农业产业化龙头企业而言。

对于生物质收获“窗口期”，可以界定为：在同一地域上前一批次主产品收获(或农事)与下一批次农作物播种(或农事)之间的时间间隔。理论上，在“这一时段”内随着主产品的收获，生物质的收集和处理可随之展开。实践中，不同的生物质，不同的生物质利用方式，所面临的“窗口期”是不同的，可谓长短不一。

在我国大部分地区种植业是一年两季，在两季之间往往要进行抢收等工作。如在我国某些地区，小麦、油菜收获后，接下来就要栽种水稻，如果对麦秆等生物质采用机械耕翻，需增加成本，而人工收集的时间长，鉴于农事不等人，许多农户觉得不如一把火烧掉来得省事。而在另一些地区，收集时间存在的矛盾更难以解决：农业生产季节性、周期性强，换种期短，换季时茬口很紧；如果不把上一季的秸秆处理掉，就会误了下一季茬口；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。

较早前，有诸多学者曾考虑过现场/就地(On-field)储存生物质的方法[5]。表面上，这一方法有其低成本的优势。但是，生物质损失较大，水气和湿度难以控制和削减到一个期望的水平，并导致生物质电厂工艺装置潜在的损坏。此外，还存在健康和安全问题(孢子、真菌和自燃)[6]。最后，农民基于为下一轮作物种植而平整土地的考虑，可能并不允许这种储存方式[7]。综合起来看，On-field方法现实实用性的局限，更加凸显窗口期突击的紧迫性。从经济意义上，窗口期意味着最大的时长和约束；也意味着在这一时段内，如果生物质不能及时有效的收集，那么它将面临转移、灭失和价值减损、管理困难等后果。“窗口期突击”策略，意味着一种均衡考虑后的“并行”处理，还意味着劳动力和设备等收储资源的集中调度使用。就常态而言，需要企业的生物质原料管理组织在平常保持适量的人手和资源，而在旺季时却具有广泛的动员能力。

3.4 消减信息不对称性的契约追加与契约绑定

在同一涉农供应链的多种业务中，如果主产品与生物质具有技术上和物质上的特定联系，也具有管理上的相关性，那么可以考虑实施契约追加与契约绑定策略。所谓契约追加，是指形式上，在签订完主产品契约的基础上，进一步追加签订生物质契约。所谓契约绑定，是指在内容上确定两类契约相互依存和制约关系。这一策略虽然有降低交易费用的功能，但其实质目的是通过双重契约来降低交易中的信息不对称性，并促进和保障契约的实施。

这一策略有特定的适用范围，即那些由某些类型的涉农龙头企业发起和导入的生物质项目中，涉农龙头企业可以将两类业务所涉及的合同统一管理。通常，农业产业化涉农龙头企业的农产品供应管理中(特别是在“公司+农户”模式)，会对供应链上游的农牧生产和种养情况、往年历史资料、农业结构等诸多问题进行认真的调研、核实和监控。而生物质能业务，建厂最大的风险在于燃料供应的稳定性；因而资源调查核实也是选厂最重要的条件之一。综合起来看，两类资源的管理间存在的密切联系，是实施这一策略的重要前提。

3.5 生产系统面向供应物流体系适应性的改造

Mitchell等(2010)研究指出，在一个特定的区域，某一单一类型生物质原料在数量和供应可靠性通常不足以支撑生物质能企业经济地运行，因此，使用多种类型的原料就显得很必要了[8]。就中国的现实状况来看，那些在原先的规划中，仅侧重单一或少数几类生物质资源的生产系统，运营绩效大都很差。实际投产后，这些企业不仅大大突破了通常认可的最佳(经济合理)的收购半径，而且饥不择食的争夺各类生物质；但是，这种物流策略的被迫改变，在缓解/改善生物质原料供应稳定性和持续性的同时，却不可避免地损害了生产系统的稳定和效率，因为生产系统原先是对应单一生物质资源而设计的。在当前生物质收集复杂困难、价格波动极大的局面下，考虑到这种系统性的影响和联系，生物质能企业必须实施面向供应物流体系适应性的改造。

这一策略的运用，需要在规划和设计阶段，首先要审慎考虑的是原料供应可靠性，而非生产系统的经济性（否则会导致一个“无米之炊”的系统）；如果答案是否定的，那么：①生物质发电厂的装机容量就不宜过大，以保障与燃料收集半径相配比的价格控制力和供应稳定性。目前，国家在生物质发电政策中强调生物质发电机组容量原则上不小于12MW，是不合适的，并没有充分考虑我国的国情。②适当扩大原料范围，并考虑这一扩大能否满足必要的可供性标准；如果答案是肯定的，那么就需要考虑生产系统的原料适应性(包括经济性)。比起侧重单一类型生物质资源的生产系统，这种改变可能会导致初始投资的显著增加，以及收集和管理多种原料的复杂性的增加；但长期看，却能增强供应体系的稳定和价格平稳，平衡供应物流与生产物流；避免依赖于单一生物质原料所带来的供应风险，价格锁定，或被套牢。美国田纳西大学的Xiaoyan Zhu和Qingzhu Yao基于混合整数规划理论，提出了一个多产品网络流模型以研究多种原料交互影响下生物质供应物流问题[9]。研究认为，比起采用单一的原料，如本地多年生的柳枝稷(Switchgrass)，综合采用多种农业剩余物(玉米秆和麦秸等)来供应生物质精炼企业在技术上是可行的，并具有诸多优势(如增加供应量，缓解季节性影响以及平衡生产等)。国内冯献等研究认为，燃料乙醇业要稳健发展就必须发展多元化原料[10]；田宜水等则认为，甚至应采取“走出去”战略，在东南亚国家建设木薯种植基地，拓展燃料乙醇原料资源[11]。

以生物质电厂系统为例，这一策略要求从技术手段上，使电厂的燃烧设备、燃料处理和输送设备配置应能够适应多种燃料。项目组调研的某案例中，主体工程采用的循环流化床锅炉对不同种类的燃料具有很好的适应性，可以燃烧甘蔗叶、桑树枝、糠壳和木屑等不同种类的燃料。其中，燃料处理和输送系统的配置均按照最恶劣工况的燃料特性配置。这样，如果出现某种燃料价格异常上涨的情况，可以及时地用其它燃料替代，保证燃料价格处于合理水平。

[1]James D.Stephen,Warren E.Mabee,Jack N.Saddler.Biomass logistics as a determinant of second generation biofuel facility scale,locationand technology selection [J].2010 Society of Chemical Industry andJohn Wiley&Sons,Ltd.Biofuels,Bioprod.Bioref.4:503-518(2010).

[2]王雅鹏,王宇波,丁文斌.生物质能源的开发利用及支撑体系建设的思考[J].农业现代化研究,2007,28(6):754-756.

[3]Heather Youngs,Caroline Taylor.Biomass Supply Chains for a BioenergyFuture[J].RESOURCE,2011(2):22.

[4]中国电力科学院生物质能研究室.生物质能及其发电技术[M].北京:中国电力出版社,2008:223-224.

[5]Huisman W,Venturi P,Costs of supply chains of Miscanthus giganteus[J].Ind Crops Prod 1997;6:353-366.

[6]Nilsson D.SHAM-a simulation model for designing straw fuel delivery systems.Part 1:model description [J].Biomass Bioenergy,1999;16:25-38.

[7]SokhansanjS,KumarA,Turhollow AF.Developmentand implementation of integrated biomass supply analysis and logistics model(IBSAL)[J].BiomassBioenergy,2006;30:838-847.

[8]Mitchell,R.B.,Vogel,K.P.,Schmer,M.R.,Pennington,D.,2010.Switchgrass forBiofuelProduction.Sustainable Ag Energy Community of Practice,Extension[EB/OL].http://extension.org/pages/Switchgrass_for_Biofuel_Production/.

[9]Xiaoyan Zhu.Qingzhu Yao.Logistics system design for biomass-to-bioenergy industry with multiple types of feedstocks[J].Bioresource Technology.2011(8):1-10.

[10]冯 献,詹 玲,李宁辉.低碳经济下中国燃料乙醇的发展策略[J].农业现代化研究,2010，31(6):704-707.

[11]田宜水,孙丽英,孟海波,等.中国木薯燃料乙醇原料供需现状和预测[J].农业现代化研究,2011,32(3):340-343.