發展伊春林區生物質能源的戰略思考

許忠海，趙麗敏，龐景榮

（1.伊春林業科學院，黑龍江 伊春 153000；2.伊春市農委）

1 生物質能源戰略地位

1.1 生物質能源開發的背景

能源危機和環境污染是當前威脅人類社會發展的兩大難題，隨著人們經濟收入水平的提高和向能源更密集化的生活方式的轉變，未來能源需求將會以一種較高的增長率持續下去，化石能源的大量利用，溫室氣體排放也將持續增加。因此，調整能源消費結構，轉變能源經濟增長模式已經迫在眉睫。如何在保護環境的同時實現能源產業的可持續發展，是世界各國面臨的巨大挑戰。發展低碳經濟是應對氣候變化和能源安全的必然趨勢，它通過解決高能源效率與清潔能源結構的問題，最終實現能源消費從化石能源向清潔、環保和可持續利用的新能源消費模式的轉變。生物質能源已被列為未來的第四大能源，近年來，為應對能源危機和提高環境質量，現代生物質能源的開發和利用己經在世界范圍內得到示范和推廣應用，特別是生物質發電己經受到很多發達國家的廣泛關注，并且在能源產業中已經占有一定的比例。林木生物質發電屬于清潔可再生的低碳能源，具備緩解能源危機、保護環境和應對氣候變化的功能。它的開發和利用可以增加對化石燃料缺乏和集中電網不能到達的地區的能源供應，可以增加農村勞動力就業，實現對生態環境的改善。我國林木生物質能源資源種類豐富、生物量再生性強、燃燒值高，具有重要的開發利用潛力，可以作為發電供熱的重要原料來源。在我國進行林木生物質資源的發電利用既是能源發展的新方向、林業發展的新方向、土地資源利用和林業產業結構調整的新方向；也是我國當前應對日益嚴峻的能源危機，維護國家能源安全，保持社會經濟可持續發展的重要戰略。

1.2 生物質能源的界定

生物質能源是蘊藏在生物質中的能量，是綠色植物通過光合作用而固定和貯藏在生物質內部的能量，是一種廣泛的可再生能源。生物質能源遍布世界各地，資源數量龐大，形式繁多，包括自然界可用于能源用途的各種植物，具體來說，主要包括薪柴、農林作物、農業和林業剩余物、動物糞便、食品加工的下腳料、城市固體廢棄物、生活污水和水生植物等多種能源形式，其中，林木生物質是最佳生物質能源物質。生物質能具有體積大且不易運輸等特點。根據利用方式，生物質能源分為傳統生物質能源和現代生物質能源。傳統生物質能源多數以直接燃燒為主，包括薪柴、稻草（包括稻殼）、動物糞便等，在今后相當長的時間內這種利用方式仍是發展中國家農村生物質能利用的主要方式。現代生物質能是指通過熱－化學轉換或生物－化學轉換技術使得生物質能源轉化效率提高的一種開發利用方式。現代生物質能主要技術包括沼氣發酵技術、氣化及發電技術、熱裂解、壓縮成型技術、生物質液體燃料技術以及傳統乙醇生產技術等，能源物質的資源儲備是非常巨大的。

1.3 伊春林區生物質能源種類

伊春林區有豐富的生物質能源，包括林木生物質資源、草本生物質資源和農作物秸稈。根據已有研究（劉剛，沈鐳，2007；張希良，呂文，2008），這里按照林木生物質資源的來源，將林木生物質能源資源分為三類，一是林地生長剩余物，是指在未受保護的林地上生長的林木，且不被列入工業用材采伐的林木剩余物資源，包括灌木平茬剩余物（包括純灌木林和天然次生林下木）、經濟林撫育管理剩余物、四旁樹和散生疏林撫育修枝剩余物、城市綠化更新及修剪剩余物等；二是林業生產剩余物，是指以木材生產為主的森林經營和生產過程中形成的林木剩余物，包括森林采伐和造材剩余物、加工剩余物、森林撫育與間伐剩余物、造林育苗修枝、定桿和截桿剩余物、廢舊木制品等；三是能源林采伐物，包括傳統的薪炭林和未來專門能源林。

2 伊春林區生物質能源潛力

2.1 伊春市生物質年生長量及蘊藏總量

伊春林區是我國重點林區，森林覆蓋率高達86%，林業施業區面積達334.64萬hm2，農田地24萬hm2耕地，林緣和濕地草本植物生長茂密，生物質儲藏量非常巨大，年生長量也是十分可觀，做為生物質能源具有很大的開發前景。

2.1.1 生物質年生長量。據測算，伊春林區林木年蓄積增長量811萬m3，木材利用率按最高70%計算，容重按0.5t／m3計算，年林木剩余物生長量212.65t，灌木林地年生長量118.60萬t，農作物秸稈100萬t（玉米秸稈21.5萬t、稻草27.8萬t、大豆40.5萬t、其他作物10.2萬t），天然草本植物21.54萬t。伊春市生物質年增長總量452.79萬t。

2.1.2 生物質歷史儲藏量。伊春林區生物質儲藏量是十分巨大的，2009年統計數據，伊春林區林木總蓄積23259.8萬m3，按剩余物占比30%計算，森林資源剩余物總量3488.97萬t。灌木平均生長周期6～10年，灌木儲藏量按年生長量6年累計值，總計687.6萬t，林木生物質能源總存量達到4176.57萬t。伊春林區還有大量的病腐木和橫倒木有待清理，資源量是非常巨大的，目前還沒有經過調查、統計。

2.2 伊春市生物質能源年生長量及蘊藏總量

2.2.1 生物質能源年生長量。伊春市林木生物質年生長量331萬t，相當于231.7萬t標煤，可發電55.4億度。農作物秸稈和天然草本植物121.54萬t，熱值3500大卡，相當于85.07萬t標煤，可發電29億度。生物質儲藏量按60年一個采伐周期，伊春林區林木生物質年均利用量相當于55.6萬t標煤，可發電13.28億度。根據現有林木資源存量的年均利用量和年生長量372.37萬t標準煤，可發電97.68億度，巨大的潛能相當于長江三峽電站年發電的1／10。

2.2.2 生物質能源總儲藏量。林木生物質能源熱值4000kcar／kg，相當于80%標煤的熱值，4176.57萬t林木生物質儲藏量相當于3341萬t標煤，可發電799億度，病腐木和橫倒木沒在測算范圍內。

3 伊春林區生物質能開發優勢

3.1 林木生物質資源優勢

伊春林區有豐富的林木生物質，無論是林木生物質歷史存量還是年增長量，資源潛力都是巨大的，這是大自然恩賜的極大潛能，發展林木生物質能源還有充足的林地資源可以用來培育能源林建設，伊春林區能夠用于能源林建設的樹種很多，技術指標要求速生和短輪伐期，柳樹是伊春林區最優異的能源林樹種，根據伊春林業科學院對杞柳人工栽培的研究，在熟整地條件下，杞柳年生長量9.4t／hm2，相當于年產出7.5t／hm2標煤，柳樹立地條件要求濕地及濕地邊緣，適宜在河岸和林緣地帶發展柳樹能源林建設，不與林農爭地，根據國家能源林建設產業規劃，伊春林區林地的10%用于能源林建設，面積可達30萬hm2，5年輪伐1次，年產林木生物質282萬t，相當于225萬t標煤，可新增發電53億度，潛能是巨大的。

3.2 人力資源優勢

伊春林區2011年全面停止主伐，林區工人面臨轉崗，有大量的富余勞動人員，生物質能源項目建設是勞動密集型產業，生物質原料的收集成本較高，主要是人員工資，可以安置大量人員就業。

3.3 成本優勢

伊春林區林木生物質能源原材料分布集中，交通便利，收集成本大大低于資源分散地區，木質的運輸成本大大低于農作物秸稈，而且使用農作物秸稈發電由于收集期過于集中，只有在農作物收獲期收集，產量不可控，大量集中收集需要很大面積的場地，投入較高。伊春林區冬季供暖如果實現熱電聯產，在增加能量利用率的同時，可大大降低發電成本。

3.4 高寒地區熱電聯產能源利用優勢

伊春林區屬于高寒地區，冬季取暖季節長達6個月，伊春地區屬于無煤地區，每年需要在煤炭產區調入大量煤炭，近年來由于煤炭價格連年上漲，政府、供熱企業及職工家庭難以承受。通過生物質能熱電聯產項目，在利用生物質能發電的同時，可有效解決冬季供暖問題，解決伊春地區缺煤的困境，熱電聯產項目由單一發電模式向發電、供熱雙向利用，可大大提高生物質能利用效率。

4 生物質能發電項目國家鼓勵政策

4.1 鼓勵林業生物質能源發展

國家林業局于2008年1月22日發布了《中國林業與生態建設狀況公報》，表示中國將大力發展林業生物質能源。《公報》說，發展林業生物質能源，主要是通過工業化利用途徑，將富含油脂、木質纖維及非食物類果實淀粉的林木生物質材料轉化為多種形式的能源產品和生物基產品。國家林業局成立林業生物質能源領導小組及其辦公室，并將規模化培育能源林列入“十一五”林業發展規劃，編制了《全國能源林建設規劃》、《林業生物柴油原料林基地“十一五”建設方案》。為逐步建立從原料培育、加工生產到銷售利用的“林油一體化”、“林電一體化”發展模式。

4.2 政策支持生物質發電

由于生物質發電與煤電、水電等存在價格上的優勢，缺乏市場競爭力，國家先后兩次采取電價補貼政策支持生物質發電的發展。第一次為2006年1月4日由國家發展和改革委員會以委頒文件形式下發的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》，對于利用潛力巨大，但資源狀況和技術本身還有一定不確定性的生物質發電，《發電價格和費用分攤辦法》規定實行政府定價，具體是：“生物質發電項目上網電價實行政府定價，由國務院價格主管部門分地區制定標桿電價，電價標準由各省（自治區、直轄市）2005年脫硫燃煤機組標桿上網電價加補貼電價組成，補貼電價標準為每千瓦時0.25元。發電項目自投產之日起，15年內享受補貼電價；運行滿15年后，取消補貼電價。第二次為2008年3月國家發展改革委、國家電監會的《關于2007年1～9月可再生能源電價附加補貼和配額交易方案的通知》，2008年12月，國家發展改革委隨后公布了《關于2007年10月至2008年6月可再生能源電價補貼和配額交易方案的通知》。兩個《通知》稱，納入補貼范圍內的秸稈直燃發電虧損項目按上網電量給予臨時電價補貼，補貼標準為每千瓦時0.1元。生物質能源發電總補貼標準為每千瓦時0.35元。

5 伊春市生物質能發展前景

5.1 充分利用地域優勢、合理布局林區生物質能發電項目

生物質能源利用受運輸距離的限制，農作物秸稈和草本植物發電項目一般經濟運輸距離在40km以內，超過60km運輸成本過高，木質生物質運輸比秸稈等草本生物質能源低很多，但運輸距離越短，成本越低。伊春林區森工系統有17個林業局，地方林業有兩個林業局，分布在狹長地帶，各林業局之間距離平均不到30km，充分利用林業局的地域優勢、基礎設施優勢和輸變電設施優勢，發展生物質能發電項目，形成林區能源項目帶，具有得天獨厚的條件。生物質能發電設備目前比較成熟的技術設備是12mw、24mw、25mw和30mw，熱電聯產是發展高寒林區生物質能源的最佳配置，根據供熱面積設計發電功率，是目前最優化的起步規模，伊春市發展20個左右的25mw規模的生物質能發電項目，可以形成50萬kW的發電能力，可以節省大量冬季取暖供熱煤炭消耗，創造巨大的經濟效益和社會效益。經過不斷發展形成林區能源產業帶，不但可以帶動能源林建設的發展，還可以安置大量人員就業，社會效益也十分顯著。

5.2 林木生物質能發電項目有利于森林培育

5.2.1 有利于森林衛生建設。伊春林區采伐剩余物都留在山上，在造成浪費的同時，給森林帶來了危害。第一、增加火災的危害程度；第二、增加病蟲害的發生率；第三、不便于森林經營作業及野生資源的采集工作。森林衛生建設主要包括病腐木的清理、歷史遺留橫倒木的清理、采伐剩余物的清理、森林撫育、林下灌木的利用，有利于目的樹種的培育，通過森林衛生建設，可以清理出大量林木生物質，應用于生物質能發電。

5.2.2 有利于用材林培育。林木生物質發電促進了森林衛生建設，更重要的是傳統森林撫育清理的大量剩余物被有效利用，變無效的廢棄物成為有效地能源資源，大大推動森林撫育工作的開展，對用材林培育有極大的促進作用。

5.2.3 推動能源林建設的發展。充分利用林地資源發展能源林培育基地建設，是森林經營的一大進步和創新，國家林業局編制了一個《全國能源林建設規劃》，按照這個《規劃》，“十一五”要建設能源林示范基地1000多萬畝；到2020年，能源林達到2億畝，可以提供600多萬t生物柴油，滿足1500多萬kW裝機容量發電廠的燃料需求。今年國家林業局與中石油和中糧集團、國家電網公司一起進行合作，發展生物質能源，主要是推進林油一體化和林電一體化的發展模式。依據國家能源林發展產業規劃，充分利用現有林木生物質資源，大力發展能源林建設，將林區生產模式由單一林木生產向能源產業化基地建設轉變，便輸送木材資源向輸送清潔電力轉變，可以擺脫林木采伐限額的控制，使林區森林經濟向多元化轉變。

[1]張蘭.中國林木生物質發電原料供應與產業化研究[D].北京林業大學，2010：17-18.

[2]錢能志.我國林業生物質能資源現狀與潛力[J].化學工業，2007（7）：3-6.

[3]陳曉陽.發揮灌木優勢 推動我國能源林業的發展[J].北京林業大學學報，2006（3）：15-17.