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蘇世偉，朱文，聶影
(1南京林業大學經濟管理學院南京210037；2金陵科技學院南京211169；3國家林業局林產品經濟貿易研究中心南京210037)
摘 要：文章統計了2000-2010年中國生物質資源和生物質能源的利用情況，從國內供應和國際進口兩方面，分析了中國林木生物質資源的供給和利用狀況，進而討論了中國林木生物質能源應用存在的問題。主要結論：中國林木生物質原料資源豐富，林木撫育、采伐及加工剩余物可利用資源達到3.5億t，商品薪材產量已經占到木材總產量的9％；中國的木質燃料進口量逐年快速增長，主要來源于越南、澳大利亞等國家。
可再生資源已成為世界各國關注的重點領域，其中生物質原料是最大的可再生資源，占世界一次能源的10.4％，占可再生資源總量的77.4％(Kadri Cemil Akyuz等，2011)。生物質資源主要有農業廢棄物、薪材及林業剩余物、城市和工業有機廢棄物等(Charlotta S6derberg等，2013)。表1顯示了2010年中國生物質原料資源總量約折合4.6億t標準煤，已利用量僅為2200萬t標準煤，還有約4.38億t可作為能源利用，當前利用率僅為4.78％。
林木生物質能源是生物質能源的主要組成部分，它是指林業生物質原料本身所固定和儲藏的化學能，可以通過直接燃燒、熱化學轉換、生物轉換和液化等技術加以利用(唐紅英，2008；王雨漾等，2010)。林木生物質能源的終端產品，按其利用屬性主要分為三類：一是利用薪材和林木撫育、采伐及加工剩余物加工成木質固體顆粒燃料；二是利用其油脂轉化為生物柴油；三是利用木質纖維轉化為燃料乙醇。林木生物質能源具有可再生、低污染等優點，是替代化石能源的一種很好選擇(Kadri Cemil Akyi.iz等，2011）。
從能源消費結構來看，中國的生物質能源的消費比重逐漸增大，生物質能源的主要利用方式是生物燃料，生物燃料包括了固態的原型和成型燃料、液態的生物乙醇和柴油、氣態的沼氣等多種能源產品。表2顯示了2000-2010年中國生物燃料的產量呈現持續快速上升態勢，2010年生物燃料產量折合1441kt油當量。
1中國林木生物質能源的國內供應
可作為生物質原料資源的林木剩余物，包括采伐剩余物、木材加工剩余物和撫育剩余物，全國資源總量為7.6億t(中國林業生物質能發展規劃2011~2020，2013)。考慮到這些資源有些分布在西藏、黑龍江、內蒙古、吉林等人口密度較小的山區，這些地區地處偏僻、交通閉塞、運輸困難，因運輸成本過高而影響到林木能源的充分利用。另外在原木加工過程中產生的樹皮、板條、邊條和下腳料，大部分已經使用為刨花板、纖維板和膠合板的生產原料。因此，實際作為林木生物質能源利用的資源量約為3.5億t，折合標準煤是2億t，而目前只利用了170萬t，利用率不到1％，尚可利用的林木生物質資源數量巨大。
現階段中國比較成熟的林木剩余物利用技術，是將低品位的林木生物質原料固化成型，轉化為高品質的易儲存、易運輸、能量密度高、熱利用效率顯著的生物質顆粒狀或塊狀木質燃料，從而用于供熱鍋爐燃料及生物質木炭原料。截止2010年，全國已建立500個生物質成型燃料應用示范基地，生物質固體成型燃料年用量已經達到193萬t，固體生物質成型燃料在中國已具備較大規模產業化的發展條件(陳喜龍，2011)。
林木生物質能源另一種重要來源是薪材。薪材是傳統的木質燃料，對于我國特別是偏遠的農村地區，薪材是最主要的生活能源。在中國9億農村人口中，約50％的人口分布在比較貧困的山區、林區和沙區，其中65％人口的生活燃料依賴于傳統的可再生資源——薪炭林(江澤慧，2006)。薪炭林是專門生產薪材的特殊林種，2010年中國薪炭林的面積是170萬hm3，蓄積量3900萬m3(中國林業生物質能發展規劃2011~2020，2013)。表3統計了中國2003~2010年的薪材產量。從薪材總產量來看，近10年產量基本平穩略有下降，其中大部分薪材是作為農民自用薪材，不進行商品交易。2003~2010年，農民自用薪材產量是商品薪材產量的4.27倍。但是進入商品流通領域的商品薪材產量呈現出明顯增長的趨勢。2003~2010年，平均年產商品薪材總545.74萬 ，已經占同期年均木材產量的9％。
2中國林木生物質能源的進口結構分析
按照2007年中國制定的《可再生能源中長期發展規劃》生物質能利用的發展目標，到2020年生物質固體成型燃料年用量將達到5000萬t，其中木質燃料進口是生物質固體燃料的重要原料，中國木質燃料進口貿易量將持續擴大。
2.1木質燃料進口的產品結構
根據聯合國商品貿易統計數據庫(uN com—trade)分類，木質燃料(wood fue1)主要包含了薪材(uel wood)、木片或木粒(wood in chips)以及鋸末、碎片和剩余物(sawdust，wood waste or scrap)三類產品。
表4統計了中國2000~2010年的木質燃料進口量，從2000年的5.09萬t增加到2010年的465.24萬t，年平均增長達57％，特別是在2008年后呈現更加急劇增長趨勢。2011年中國木質燃料的進口量為659萬t，比2010年又增長了41.7％。進口量最大的是木片或木粒，占木質燃料進口總量的99％。薪柴的進口量2007年和2008年較大，其他年份保持在穩定的水平，鋸末、碎片和剩余物的進口量在較低水平上呈現總體下降趨勢。
由于受2008年金融危機的影響，全球大部分木材行業發展勢頭下滑，但是木質能源行業卻有所不同，每年都持續創出新高。例如美國和加拿大已經擴大產能，木質燃料顆粒的國際市場份額持續增加，在歐盟地區兩國的合并市場占有率從2011年的28％躍升至2013年的37％。上述原因主要在于，國際能源價格長期處于高位運行，包括中國在內的能源稀缺國家都普遍尋求木質能源替代。
2.2木質燃料進口的國別結構
中國的木質燃料主要從越南、澳大利亞、泰國、印度尼西亞等國進口。如表5所示，2006-2010年中國從越南進口木質燃料最多，特別是2008年達到進口總量的65.1％。從澳大利亞進口量平均每年達到總進口量的16.9％，2009年的進口量最大，達到了23.58％。與此同時，中國木質燃料的出口量非常少，2010~2012年木質燃料的出口量分別是5.39萬t、3.96萬t和2.24萬t(UN comtrade數據庫)。
同世界上許多國家和地區一樣，中國的木質燃料進口量的增大，很大程度上反映了中國對木質燃料需求量的不斷增加，國內木質燃料的供給滿足不了國內的需求。根據2012年美國“全球木材和木制品市場動態”報道，未來亞洲木質顆粒燃料和能源用木片的消費量將大幅增加。日本和韓國相繼出臺了擴大綠色和低碳能源利用的規劃，采取一系列措施增加對林木生物質能源方面的投資，韓國木質顆粒燃料的年消費量目前為幾十萬t，預計到2020年將達到500萬t。2013年度歐盟生物燃料報告預測，由于木質燃料顆粒在供暖系統中的使用優勢，許多發電廠正在減少煤的使用而轉向可再生能源，到2020年歐洲木質燃料顆粒年消耗量將介于5000萬～8000萬t。
3結論及展望
3.1主要結論
(1)可再生能源中，生物質能源是唯一能夠持續生產、規模可控、可儲存、可運輸的全球性能源，是替代化石燃料的一種很好的選擇。中國的生物質資源豐富，特別是林木生物質資源量巨大，是生物質能源開發利用的重要途徑和方向。
(2)木質燃料作為能源使用具有悠久的歷史，特別是以燃燒方式提供能量的薪材，是木質燃料的重要組成部分。中國商品薪材的產量總體呈現增長的趨勢，當前產量平均占到木材產量的9.0％，農民自用薪材消費是商品薪材的4.27倍。
(3)木質燃料的進口量逐年增加，2008年后增長趨勢明顯，進口來源主要是東南亞的越南、泰國和印度尼西亞，以及澳大利亞等國家。進口量的增加表明國內供給與需求的高度不平衡，國內對木質燃料的需求量仍在持續增長。
3.2進一步展望
(1)中國的林木生物質能源開發和利用必須重點關注兩方面問題：一是林木剩余物的利用率不高，目前僅利用了不到資源總量的1％；二是農民自用薪材數量較大，但是中國農村自制土灶的熱效率最高為20％～25％(陳喜龍，2005)，研究開發木質燃料的專用燃燒器，大幅提高木質燃料利用的熱效率是亟待解決的問題。
(2)木質燃料進口量的不斷增大，使得進口依賴程度加大，會對中國的能源安全造成一定威脅(Fredrich Kahd等，2013)。同時亞洲其他國家如韓國、日本的大型能源公司也正在研究從澳大利亞、越南、印尼、菲律賓、加拿大和美國進口木質顆粒燃料，必然對中國木質燃料的進口資源形成競爭壓力，中國應加大對北美、俄羅斯等世界上主要木質燃料供應國的進口。
(3)薪炭林等能源林的開發利用是增加國內原料供給、解決農村能源供應、緩解木質燃料進口壓力的有效途徑(Matti Parikka，2004；馬威等；2007)。如何合理配置土地資源、合理劃分薪炭林種植區域、科學選擇薪炭林樹種、提高薪炭林培育技術是迫切需要解決的問題。 |
