生物燃料产业发展的可行性分析

胡凯

(湖南农业大学经济学院，湖南 长沙 410128)

生物燃料是指由生物质生产的液体或气态燃料，主要有生物乙醇、生物柴油、生物甲醇、生物二甲醚、乙基叔丁基醚(ET–BE)、合成烃、氢能、植物油等。生物燃料生产方法分为生化法和热化学法。统计表明，生物质能源95%以上通过燃烧方式加以利用。发展生物燃料产业有利于解决我国当前正面临的能源安全和环境保护的双重压力，实现经济转型升级。国家十二·五规划中明确要求加快开发生物燃料，并提出：“以生物能源、生物基产品和生物质原料为主要内容的生物质产业，是拓展农业功能、促进资源利用的朝阳产业”，“启动农作物秸秆固化成型燃料试点项目”，“鼓励有条件的地方利用荒山、荒地等资源，发展生物质原料作物种植”。其战略意义如下：第一，有利于实现生态文明，建立环境友好资源节约型社会。传统化石能源严重污染生态环境，生物燃料取代部分化石燃料势在必行。我国农林资源丰富，大量生物质被废弃或低效燃烧，开发利用生物燃料可提高现有生物质资源的利用率。同时，种植能源作物还可以充分利用废弃土地，提高植被覆盖率，减少水土流失，改良盐碱地，遏制土地荒漠化。第二，有利于拓展农业功能，实现农业发展转型升级。生物燃料产业的发展将有利于农村循环经济的发展，有效利用农产品废弃物、畜禽粪便，从而增加农业的附加值，拓宽农民就业渠道，实现农业生产转型升级。第三，有利于缓解能源压力，保障能源安全。我国经济高速增长，石油需求量巨大，石油对外依存度超过了55%。与此同时，我国有着丰富的农业生物质能资源，初步测算，如果充分利用现有生物质资源，可以新增约5 亿吨标准煤，约占全国一次能源生产总量的三分之一。现对生物燃料产业发展的可行性从以下几个方面予以分析。

1 生物燃料产业发展的必要性

1.1 确保国家能源安全的需要

随着工业化水平的不断提高，具有不可再生性的化石能源的消耗量日益增大。自新中国成立以来，全国的能源消耗以年均8.25%的速度增长，尤其是20 世纪80年代以来，石化能源加速消耗，地下储量迅速下降(表1)[1]。化石能源日渐稀缺。而石化能源的生产和消费造成了严重的环境污染和生态破坏，能源安全问题日益凸显。发展生物燃料作为清洁能源和替代能源，是从技术角度解决能源危机的重要途径，必然成为全球发展趋势[2]。

表1 不可再生能源占全球能耗比例及可用年限

首先，煤炭、石油、天然气储量有限。据最新统计，中国煤炭的总探明储量接近1 900 亿吨，可以使用不到25年，现有石油和天然气资源最终可采储量可维持30年。其次，水电、风能、太阳能开发成本高，供给有限。2012年全国累计完成发电量49 400 亿千瓦时，其中水电778.544 亿千瓦时。因地质灾害，河道淤积、生态及文化保护，水电开发成本非常高。2011年全国风电总装机容量达到58.3GW，其中仅有31.1GW 连接到电网。风电生产主要局限在三北地区，需要长距离电力传输，开发成本较高。太阳能开发因核心技术没有突破，生产成本太高且供给有限。

生物燃料是以农林等有机废物和利用边际土地种植的能源植物为原料而进行生产，现在广泛使用的沼气、秸秆气、燃料乙醇和生物柴油都属于生物燃料。在化石能源日益稀缺，又不可能大量开发和利用水能、风能、太阳能的背景下，开发和利用生物质能源将成为必然选择[3]。

1.2 环境保护和生态文明建设的需要

化石燃料的生产和使用造成了严重的环境污染和生态破坏。据统计，能源消费产生的碳排放量占全球碳排放总量的 60% 以上。化石燃料燃烧产生的气体加快了全球气候变暖，形成了酸雨，并造成了臭氧层的破坏。能源产品在其燃烧过程中产生的粉尘、有害气体和其中的微量重金属严重危害人体健康。燃煤发电和核能发电排放的冷却水和高温烟气是造成水体热污染和空气温度升高的重要原因[4]。

石油勘探开发活动进一步向海上、极地和沙漠等环境承受能力更脆弱的地区转移，对这些地区的自然环境必然造成不可逆转的伤害。核能的发展也存在对环境造成放射性污染等安全隐患。而作为清洁能源的生物质能能有效地减少人类对环境的危害。例如，沼气是各种有机物质在隔绝空气的厌氧条件下，经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。其主要可燃成分是甲烷，含热值约为21 520 KJ/m3，燃烧时对环境污染小；生物柴油和燃料乙醇氧含量高，燃烧充分，二氧化碳排放比柴油减少10%，二氧化硫和硫化物的排放减少30%(有催化剂时可减少70%)；生物柴油中不含对环境造成污染的芳香族烷烃，因而对人体的损害很小；大量使用生物柴油可使空气毒性降低90%，患癌率降低94%；由于生物柴油燃烧时排放的二氧化碳远低于该植物生长过程所吸收的二氧化碳，从而可缓解由于二氧化碳大量排放导致的气候变暖这一对人类有重大影响的环境问题。

2 生物燃料产业发展的可行性

2.1 资源可行性

我国生物质资源极为丰富，理论上达到50 万吨标准煤，是全国目前能源消费总量的4 倍。当前利用生物质能主要形式有生物燃料、生物质能、沼气和生物质成型燃料。生物质能利用的主要形式是：生物质气化和直接燃烧发电。使用生物质发电在我国尚处于早期阶段，到2008年底，全国生物质发电运行才达到3 GW。根据“可再生能源‘十一·五’规划纲要”提出的目标，到2020年全国生物质发电总装机容量将达到30 GW，超过6 000 万吨标准煤，可替代化石燃料。

中国目前正处于从中期和工业化后期的过渡阶段，产业结构调整、基础设施建设都需要有大量的资金，因而对水电、风能、太阳能开发虽然启动早，但进展缓慢，难以缓解短期的能源供需矛盾。我国生物能源具有巨大的开发潜力。专家预测，只要有政策支持，经过10年努力，2020年全国油菜种植可以达到0.29 亿hm2，平均每公顷产量可以达到3 000 kg，油含量约为50%，那么每年依靠油菜籽可以生产60 万t 生物柴油(包括4 000 万吨源于油菜，20 万t 源于油菜秸秆)。此外，全国还有4 529.68万hm2的灌木林(占林地总面积16.02% )，其中生物量202 万吨/年。另有5 700 万hm2可待开发的荒沙(荒地)、100 万hm2的不适宜发展农业的土地，多适宜栽植灌木林，因此，在这个阶段，开发和利用生物质能具有资源上的可行性。

2.2 经济可行性

生物质能源的开发和利用不仅具有良好的环境效益，而且还具有良好的经济效益和社会效益。以沼气得到广泛推广的农村地区的农户为例，建立一个8 m3的户用沼气池，就可以解决一家四口80%的炊事用能，并产生相当于2.5 吨化肥沼气。据测算，一个农民使用沼气每年的直接经济效益是700元，等于人均收入增加200 元。华中农业大学研发表明将油菜籽直接生产生物柴油具有可观的经济效益(表2)[5]。同时，农民种植油菜可以充分利用耕地，油菜秸秆具有良好的肥田效果，促进农业生产结构的调整。

表2 利用油菜籽深加工生产生物柴油经济效益核算

3 生物燃料产业发展的制度保障

我国对生物燃料产业发展已制订四部法律，并从规划、资金、财税、技术等方面制定了相关政策，建立了比较完备的法规与政策体系[6]，从制度上为生物燃料发展提供了保障[7]。生物燃料相关法规与政策主要包括：1)相关法律规制：《可再生能源法》、《节约能源法》、《循环经济促进法》、《清洁生产促进法》、《农业法》；2)规划政策：《可再生能源中长期发展规划》、《可再生能源产业发展指导目录》、《节能减排“十二·五规划”》、《促进生物产业加快发展若干政策》、《“十二·五”国家战略性新兴产业发展规划》、《农业生物质能产业发展规划(2007—2015年)》、《可再生能源与新能源国际科技合作计划》、《关于做好林业生物质能源工作的通知》；3)财税政策：《关于发展生物能源和生物化工财政扶持政策的实施意见》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理度行办法》、《关于加强生物燃料乙醇项目建设管理，促进产业健康发展的通知》、《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》、《关于完善农林生物质发电价格政策的通知》、《国务院关于实施成品油价格和税费改革的通知》、《国务院办公厅关于印发促进生物产业加快发展若干政策的通知》、《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》、《可再生能源发电有关管理规定》、《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》、《电网企业全额收购可再生涌源电量监管办法》、《生物能源和生物化工非粮引导奖励资金管理暂行办法》、《生物能源和生物化工原料基理地补助资金管理暂行办法》、《秸秆能源化利用补助资金管理暂行办法》；4)其他政策：《关于加强生物质发电项目环境影响评价管理工作的通知》、《林业生物能源原料基地检查验收办法》、《新能源汽车生产企业及产品准入管理规划》[7]。

[1]庄幸，姜克隽．推广使用生物燃料是我国的一项长期战略[J]．宏观经济研究，2007(9)：14–19．

[2]白永宏．全球生物燃料的发展及对中国的启示[J]．世界农业，2012(9)：12–16．

[3]薛狄．生物燃料产业和可持续发展研究[J]．经济纵横，2009(11)：74–76．

[4]林琛．生物燃料—21 世纪的能源新宠[J]．环境保护，2009(11)：10–13．

[5]王雅鹏．中国生物质能开发利用探索研究[M]．北京：科学出版社，2010：8．

[6]赵勇强，王仲颖，张正敏．中国生物燃料发展战略和政策探讨[J]．国际石油经济，2011(7)：24–30．

[7]周凤翱，赵保庆，朱晓红，等．生物质能政策与法律问题研究[M]．上海：上海科学技术出版社，2013．