許忠海，趙麗敏，龐景榮

（1.伊春林業(yè)科學(xué)院，黑龍江 伊春 153000；2.伊春市農(nóng)委）

1 生物質(zhì)能源戰(zhàn)略地位

1.1 生物質(zhì)能源開發(fā)的背景

能源危機和環(huán)境污染是當(dāng)前威脅人類社會發(fā)展的兩大難題，隨著人們經(jīng)濟收入水平的提高和向能源更密集化的生活方式的轉(zhuǎn)變，未來能源需求將會以一種較高的增長率持續(xù)下去，化石能源的大量利用，溫室氣體排放也將持續(xù)增加。因此，調(diào)整能源消費結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)變能源經(jīng)濟增長模式已經(jīng)迫在眉睫。如何在保護環(huán)境的同時實現(xiàn)能源產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，是世界各國面臨的巨大挑戰(zhàn)。發(fā)展低碳經(jīng)濟是應(yīng)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(jié)構(gòu)的問題，最終實現(xiàn)能源消費從化石能源向清潔、環(huán)保和可持續(xù)利用的新能源消費模式的轉(zhuǎn)變。生物質(zhì)能源已被列為未來的第四大能源，近年來，為應(yīng)對能源危機和提高環(huán)境質(zhì)量，現(xiàn)代生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用己經(jīng)在世界范圍內(nèi)得到示范和推廣應(yīng)用，特別是生物質(zhì)發(fā)電己經(jīng)受到很多發(fā)達(dá)國家的廣泛關(guān)注，并且在能源產(chǎn)業(yè)中已經(jīng)占有一定的比例。林木生物質(zhì)發(fā)電屬于清潔可再生的低碳能源，具備緩解能源危機、保護環(huán)境和應(yīng)對氣候變化的功能。它的開發(fā)和利用可以增加對化石燃料缺乏和集中電網(wǎng)不能到達(dá)的地區(qū)的能源供應(yīng)，可以增加農(nóng)村勞動力就業(yè)，實現(xiàn)對生態(tài)環(huán)境的改善。我國林木生物質(zhì)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(fā)利用潛力，可以作為發(fā)電供熱的重要原料來源。在我國進行林木生物質(zhì)資源的發(fā)電利用既是能源發(fā)展的新方向、林業(yè)發(fā)展的新方向、土地資源利用和林業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的新方向；也是我國當(dāng)前應(yīng)對日益嚴(yán)峻的能源危機，維護國家能源安全，保持社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要戰(zhàn)略。

1.2 生物質(zhì)能源的界定

生物質(zhì)能源是蘊藏在生物質(zhì)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(zhì)內(nèi)部的能量，是一種廣泛的可再生能源。生物質(zhì)能源遍布世界各地，資源數(shù)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(nóng)林作物、農(nóng)業(yè)和林業(yè)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(zhì)是最佳生物質(zhì)能源物質(zhì)。生物質(zhì)能具有體積大且不易運輸?shù)忍攸c。根據(jù)利用方式，生物質(zhì)能源分為傳統(tǒng)生物質(zhì)能源和現(xiàn)代生物質(zhì)能源。傳統(tǒng)生物質(zhì)能源多數(shù)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(dāng)長的時間內(nèi)這種利用方式仍是發(fā)展中國家農(nóng)村生物質(zhì)能利用的主要方式?，F(xiàn)代生物質(zhì)能是指通過熱－化學(xué)轉(zhuǎn)換或生物－化學(xué)轉(zhuǎn)換技術(shù)使得生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化效率提高的一種開發(fā)利用方式。現(xiàn)代生物質(zhì)能主要技術(shù)包括沼氣發(fā)酵技術(shù)、氣化及發(fā)電技術(shù)、熱裂解、壓縮成型技術(shù)、生物質(zhì)液體燃料技術(shù)以及傳統(tǒng)乙醇生產(chǎn)技術(shù)等，能源物質(zhì)的資源儲備是非常巨大的。

1.3 伊春林區(qū)生物質(zhì)能源種類

伊春林區(qū)有豐富的生物質(zhì)能源，包括林木生物質(zhì)資源、草本生物質(zhì)資源和農(nóng)作物秸稈。根據(jù)已有研究（劉剛，沈鐳，2007；張希良，呂文，2008），這里按照林木生物質(zhì)資源的來源，將林木生物質(zhì)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(yè)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(jīng)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(yè)生產(chǎn)剩余物，是指以木材生產(chǎn)為主的森林經(jīng)營和生產(chǎn)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(tǒng)的薪炭林和未來專門能源林。

2 伊春林區(qū)生物質(zhì)能源潛力

2.1 伊春市生物質(zhì)年生長量及蘊藏總量

伊春林區(qū)是我國重點林區(qū)，森林覆蓋率高達(dá)86%，林業(yè)施業(yè)區(qū)面積達(dá)334.64萬hm2，農(nóng)田地24萬hm2耕地，林緣和濕地草本植物生長茂密，生物質(zhì)儲藏量非常巨大，年生長量也是十分可觀，做為生物質(zhì)能源具有很大的開發(fā)前景。

2.1.1 生物質(zhì)年生長量。據(jù)測算，伊春林區(qū)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(nóng)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(zhì)年增長總量452.79萬t。

2.1.2 生物質(zhì)歷史儲藏量。伊春林區(qū)生物質(zhì)儲藏量是十分巨大的，2009年統(tǒng)計數(shù)據(jù)，伊春林區(qū)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(zhì)能源總存量達(dá)到4176.57萬t。伊春林區(qū)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(jīng)過調(diào)查、統(tǒng)計。

2.2 伊春市生物質(zhì)能源年生長量及蘊藏總量

2.2.1 生物質(zhì)能源年生長量。伊春市林木生物質(zhì)年生長量331萬t，相當(dāng)于231.7萬t標(biāo)煤，可發(fā)電55.4億度。農(nóng)作物秸稈和天然草本植物121.54萬t，熱值3500大卡，相當(dāng)于85.07萬t標(biāo)煤，可發(fā)電29億度。生物質(zhì)儲藏量按60年一個采伐周期，伊春林區(qū)林木生物質(zhì)年均利用量相當(dāng)于55.6萬t標(biāo)煤，可發(fā)電13.28億度。根據(jù)現(xiàn)有林木資源存量的年均利用量和年生長量372.37萬t標(biāo)準(zhǔn)煤，可發(fā)電97.68億度，巨大的潛能相當(dāng)于長江三峽電站年發(fā)電的1／10。

2.2.2 生物質(zhì)能源總儲藏量。林木生物質(zhì)能源熱值4000kcar／kg，相當(dāng)于80%標(biāo)煤的熱值，4176.57萬t林木生物質(zhì)儲藏量相當(dāng)于3341萬t標(biāo)煤，可發(fā)電799億度，病腐木和橫倒木沒在測算范圍內(nèi)。

3 伊春林區(qū)生物質(zhì)能開發(fā)優(yōu)勢

3.1 林木生物質(zhì)資源優(yōu)勢

伊春林區(qū)有豐富的林木生物質(zhì)，無論是林木生物質(zhì)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(fā)展林木生物質(zhì)能源還有充足的林地資源可以用來培育能源林建設(shè)，伊春林區(qū)能夠用于能源林建設(shè)的樹種很多，技術(shù)指標(biāo)要求速生和短輪伐期，柳樹是伊春林區(qū)最優(yōu)異的能源林樹種，根據(jù)伊春林業(yè)科學(xué)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(dāng)于年產(chǎn)出7.5t／hm2標(biāo)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(fā)展柳樹能源林建設(shè)，不與林農(nóng)爭地，根據(jù)國家能源林建設(shè)產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，伊春林區(qū)林地的10%用于能源林建設(shè)，面積可達(dá)30萬hm2，5年輪伐1次，年產(chǎn)林木生物質(zhì)282萬t，相當(dāng)于225萬t標(biāo)煤，可新增發(fā)電53億度，潛能是巨大的。

3.2 人力資源優(yōu)勢

伊春林區(qū)2011年全面停止主伐，林區(qū)工人面臨轉(zhuǎn)崗，有大量的富余勞動人員，生物質(zhì)能源項目建設(shè)是勞動密集型產(chǎn)業(yè)，生物質(zhì)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(yè)。

3.3 成本優(yōu)勢

伊春林區(qū)林木生物質(zhì)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(qū)，木質(zhì)的運輸成本大大低于農(nóng)作物秸稈，而且使用農(nóng)作物秸稈發(fā)電由于收集期過于集中，只有在農(nóng)作物收獲期收集，產(chǎn)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(qū)冬季供暖如果實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，在增加能量利用率的同時，可大大降低發(fā)電成本。

3.4 高寒地區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)能源利用優(yōu)勢

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

4 生物質(zhì)能發(fā)電項目國家鼓勵政策

4.1 鼓勵林業(yè)生物質(zhì)能源發(fā)展

國家林業(yè)局于2008年1月22日發(fā)布了《中國林業(yè)與生態(tài)建設(shè)狀況公報》，表示中國將大力發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源。《公報》說，發(fā)展林業(yè)生物質(zhì)能源，主要是通過工業(yè)化利用途徑，將富含油脂、木質(zhì)纖維及非食物類果實淀粉的林木生物質(zhì)材料轉(zhuǎn)化為多種形式的能源產(chǎn)品和生物基產(chǎn)品。國家林業(yè)局成立林業(yè)生物質(zhì)能源領(lǐng)導(dǎo)小組及其辦公室，并將規(guī)?；嘤茉戳至腥搿笆晃濉绷謽I(yè)發(fā)展規(guī)劃，編制了《全國能源林建設(shè)規(guī)劃》、《林業(yè)生物柴油原料林基地“十一五”建設(shè)方案》。為逐步建立從原料培育、加工生產(chǎn)到銷售利用的“林油一體化”、“林電一體化”發(fā)展模式。

4.2 政策支持生物質(zhì)發(fā)電

由于生物質(zhì)發(fā)電與煤電、水電等存在價格上的優(yōu)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(zhì)發(fā)電的發(fā)展。第一次為2006年1月4日由國家發(fā)展和改革委員會以委頒文件形式下發(fā)的《可再生能源發(fā)電價格和費用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》，對于利用潛力巨大，但資源狀況和技術(shù)本身還有一定不確定性的生物質(zhì)發(fā)電，《發(fā)電價格和費用分?jǐn)傓k法》規(guī)定實行政府定價，具體是：“生物質(zhì)發(fā)電項目上網(wǎng)電價實行政府定價，由國務(wù)院價格主管部門分地區(qū)制定標(biāo)桿電價，電價標(biāo)準(zhǔn)由各?。ㄗ灾螀^(qū)、直轄市）2005年脫硫燃煤機組標(biāo)桿上網(wǎng)電價加補貼電價組成，補貼電價標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時0.25元。發(fā)電項目自投產(chǎn)之日起，15年內(nèi)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(fā)展改革委、國家電監(jiān)會的《關(guān)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(fā)展改革委隨后公布了《關(guān)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(nèi)的秸稈直燃發(fā)電虧損項目按上網(wǎng)電量給予臨時電價補貼，補貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時0.1元。生物質(zhì)能源發(fā)電總補貼標(biāo)準(zhǔn)為每千瓦時0.35元。

5 伊春市生物質(zhì)能發(fā)展前景

5.1 充分利用地域優(yōu)勢、合理布局林區(qū)生物質(zhì)能發(fā)電項目

生物質(zhì)能源利用受運輸距離的限制，農(nóng)作物秸稈和草本植物發(fā)電項目一般經(jīng)濟運輸距離在40km以內(nèi)，超過60km運輸成本過高，木質(zhì)生物質(zhì)運輸比秸稈等草本生物質(zhì)能源低很多，但運輸距離越短，成本越低。伊春林區(qū)森工系統(tǒng)有17個林業(yè)局，地方林業(yè)有兩個林業(yè)局，分布在狹長地帶，各林業(yè)局之間距離平均不到30km，充分利用林業(yè)局的地域優(yōu)勢、基礎(chǔ)設(shè)施優(yōu)勢和輸變電設(shè)施優(yōu)勢，發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電項目，形成林區(qū)能源項目帶，具有得天獨厚的條件。生物質(zhì)能發(fā)電設(shè)備目前比較成熟的技術(shù)設(shè)備是12mw、24mw、25mw和30mw，熱電聯(lián)產(chǎn)是發(fā)展高寒林區(qū)生物質(zhì)能源的最佳配置，根據(jù)供熱面積設(shè)計發(fā)電功率，是目前最優(yōu)化的起步規(guī)模，伊春市發(fā)展20個左右的25mw規(guī)模的生物質(zhì)能發(fā)電項目，可以形成50萬kW的發(fā)電能力，可以節(jié)省大量冬季取暖供熱煤炭消耗，創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益和社會效益。經(jīng)過不斷發(fā)展形成林區(qū)能源產(chǎn)業(yè)帶，不但可以帶動能源林建設(shè)的發(fā)展，還可以安置大量人員就業(yè)，社會效益也十分顯著。

5.2 林木生物質(zhì)能發(fā)電項目有利于森林培育

5.2.1 有利于森林衛(wèi)生建設(shè)。伊春林區(qū)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(zāi)的危害程度；第二、增加病蟲害的發(fā)生率；第三、不便于森林經(jīng)營作業(yè)及野生資源的采集工作。森林衛(wèi)生建設(shè)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(wèi)生建設(shè)，可以清理出大量林木生物質(zhì)，應(yīng)用于生物質(zhì)能發(fā)電。

5.2.2 有利于用材林培育。林木生物質(zhì)發(fā)電促進了森林衛(wèi)生建設(shè)，更重要的是傳統(tǒng)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(shè)的發(fā)展。充分利用林地資源發(fā)展能源林培育基地建設(shè)，是森林經(jīng)營的一大進步和創(chuàng)新，國家林業(yè)局編制了一個《全國能源林建設(shè)規(guī)劃》，按照這個《規(guī)劃》，“十一五”要建設(shè)能源林示范基地1000多萬畝；到2020年，能源林達(dá)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(fā)電廠的燃料需求。今年國家林業(yè)局與中石油和中糧集團、國家電網(wǎng)公司一起進行合作，發(fā)展生物質(zhì)能源，主要是推進林油一體化和林電一體化的發(fā)展模式。依據(jù)國家能源林發(fā)展產(chǎn)業(yè)規(guī)劃，充分利用現(xiàn)有林木生物質(zhì)資源，大力發(fā)展能源林建設(shè)，將林區(qū)生產(chǎn)模式由單一林木生產(chǎn)向能源產(chǎn)業(yè)化基地建設(shè)轉(zhuǎn)變，便輸送木材資源向輸送清潔電力轉(zhuǎn)變，可以擺脫林木采伐限額的控制，使林區(qū)森林經(jīng)濟向多元化轉(zhuǎn)變。

[1]張?zhí)m.中國林木生物質(zhì)發(fā)電原料供應(yīng)與產(chǎn)業(yè)化研究[D].北京林業(yè)大學(xué)，2010：17-18.

[2]錢能志.我國林業(yè)生物質(zhì)能資源現(xiàn)狀與潛力[J].化學(xué)工業(yè)，2007（7）：3-6.

[3]陳曉陽.發(fā)揮灌木優(yōu)勢 推動我國能源林業(yè)的發(fā)展[J].北京林業(yè)大學(xué)學(xué)報，2006（3）：15-17.