林業循環經濟的主要優點范文

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林業循環經濟的主要優點

篇1

[關鍵詞]循環經濟 金融模式 循環經濟產業化

在現代經濟中,經濟活動和金融活動是密不可分的交織在一起的。健全的金融體系會促進經濟的增長,而不健全的金融體系必然會影響經濟的增長。循環經濟指的是將生產所需要的資源通過回收、再生產等方法再次獲得使用價值、實現循環利用,減少廢氣物排放的經濟生產模式。這種經濟發展方式具有低排放、低消耗、高效率的特征??梢詫Y源充分而高效的利用。

循環經濟的發展是現代經濟的必然選擇。一方面,它可以使資源可持續地開發利用起到對生態資源的保護作用;另一方面,它可以調節產業結構,實現經濟的快速增長。循環經濟的發展需要一定的技術支持。作為這種經濟模式的構建,通常需要對多個學科領域技術的綜合利用。正是由于相比較于傳統有更大的資金投入,才能將其轉化為生產力,并將其運用到循環經濟發展實際中,所以,循環經濟模式的構建并不是一蹴而就的。質而言之,只有合理而完善的金融體系才能夠對循環經濟的構建發揮有效作用。

現代經濟的核心是金融,完善而有效的金融模式可以使循環經濟市場的發展變得有序。總之,循環經濟與金融體系二者之間是相互依存、相互影響而發展的共榮共生的產物。所以,處理好二者之間的關系,一方面使健全的金融體系為循環經濟發展服務;另一方面,使循環經濟能夠有效的給金融的體系的完善提供支持,使二者實現共贏。

一、建立綠色融資體系

隨著人類進入工業社會,生產力不斷提升,同時不可避免地帶來了環境問題,因此,經濟的可持續發展與環境保護日益受到大家的關注。經濟發展與環境保護之間是否存在平衡的共通點,成了全球備受爭議的話題,但大家逐漸形成這樣的共識:以保護環境為前提的可持續經濟發展是實現人與自然和諧相處,資源和環境雙贏的有效措施和重要途徑,也就是說,循環經濟是適應現代新型工業發展的必然選擇。

正是依賴于這樣的循環經濟理念,目前許多發達國家的銀行已經將企業的是否可持續,是否會對環境造成壓力和破壞作為其馮秀安評估和貸款評估的一項內容,因而許多企業在向銀行尋求貸款時,除了企業的資產評估報告外,往往將環境報告作為主要內容。根據國外銀行的慣例,如果企業的發展不損害環境,那么企業則可以獲得綠色抵押貸款,也就是說企業生產是否環保成了貸款的一項資源衡量標準,如果一個企業在生產過程中有良好環境記錄,那么可以獲得比普通銀行更多的優惠政策。

自2003年6月開始,就先后有7個國家的10家銀行開始以IFC(國際金融公司)的科學指南和政策作為參考,制定相關度的銀行政策。這些政策的制定都涉及了社會和環境等一系列的問題。這10家銀行對企業融資過程中,對他們所注入資金信貸的企業都要進行綠色環境風險評估。目前這個評估主要是針對采礦、天然氣、石油和林業部門而言的。這種將金融融資制度性規定與環境、社會和諧統一的模式,有助于推動企業充分的考慮到了多元化的利益主體的訴求,這種新型的融資原則的設定使得銀行管理與企業的管理理念向可持續發展、綠色經濟的方向不斷靠攏。

我國銀行長期以來,在企業進行融資過程中,對于企業可能會造成的環境問題、社會問題這一風險因素考慮較少,而更多的是從經濟效益來作為出發點的。因為,在他們的觀念中認為,環保與銀行之間并沒有關系,這應該是社會保障部門和環保部門考慮和解決的問題。

自2003年,綠色金融在許多國家的國際性銀行得到了認可。我國在2008年,興業銀行也第一個開始采取這樣的措施,雖然到目前為止參與這項計劃的中國本土銀行還寥寥可數,但是充分的說明了我國的銀行部門已經逐漸離開始意識到了經濟與環境之間的微妙關系,已經開始看到經濟的可持續發展對社會的發展所應承擔的責任。

據不完全統計。我國金融有90%以上都是來自于銀行,也就是說,銀行業在我國的融資體系中占有絕對優勢。因此,我國發展循環經濟的理念是實完全可以通過銀行這一中介來宣傳和幫助實現的。此外,我國政府部門應該確定發展循環經濟的試點單位,使商業銀行可以通過信貸等多種途徑給予支持并為其他行業樹立標準,使其發展具有方向。

二、建立發展循環經濟的專業金融組織

作為政府部門,應該創建一些政策性金融組織,這樣金融組織的建立并不是以追求利潤為目的。而是為循環經濟生產提供企業以及政策上的扶持,使企業逐漸向生態型工業方向靠攏,使我國企業在融資這一環節逐步靠近“生態工業園”這一企業建設目標。

要建立這種旨在建立循環經濟的政策性金融組織,要注意以下幾個方面:

第一,充分利用國家現有的政策性銀行,尤其是開發性銀行,通過借助他們已形成的優勢,來為循環經濟的發展提供政策以及資金方面的幫助。作為專為循環經濟發展服務的政策性銀行的建立,需要以市場體制為導向,以促進循環經濟的穩固基礎為目的。同時,作為政策性銀行,也可以與地方商業銀行進行合作,雙管齊下,一方面,加大對于地方企業循環經濟項目的建設,另一方面也可以通過地方商業銀行獲得該企業項目循環經濟的發展狀況,以對企業的發展做出正確的風險評估。作為政策性銀行而言,還可以根據自身固有實力,擴大其業務范圍。國家開發性銀行可以對申請融資的企業進行綜合考評,將更多的資金投入有利于區域生態的企業,這樣做可以彌補由于體制落后而造成的市場監管不力的缺陷,從而更好地完成和實現政府的既定發展目標。循環經濟主要特點就是統籌人與自然的和諧發展,它是建立資源節約型社會的最有效經濟模式。作為國家政府部門以及開發性銀行應該將這一類型的企業作為業務拓展的新方向。

第二,建立一批專門為循環經濟發展服務的銀行。這類銀行的存在可以有效地扭轉政府投融資不足的狀況。就我國目前的情況而言,組建以財政資金以及金融市場資金為支持的區域發展銀行是最可行的策略,因為以此作為基點的區域發展銀行一方面可以平衡經濟落后地區和經濟發達地區的經濟,另一方面,可以使循環經濟的發展獲得強有力的資金支持。

第三,創建多元主體參與的投資開發公司。建立這種以政府資金為主,多元社會力量融資的開發專業公司,可促進跨地區的循環經濟發展。一般來說,這種投資公司應該由國家控股,以國有獨資為組建形式。因為它可以有效的建立起我國循環經濟的網絡體系,為我國經濟的可持續發展以及環境保護發揮積極的作用。

三、組建循環經濟產業投資基金

資源循環利用的項目,從長遠來看具有較高的利潤回報。但是,一般來說,由于項目在運營過程中需要較多的技術支持、資金支持,其操作環節比較復雜,使其實現資金回收的難度較大。就是作為商業銀行來說,也很難適應這種情況,而組建專業的經濟產業投資基金則可以有效地解決這一難題,因為它是面向全社會融資的,可以讓社會各部門共同參與,共擔風險。這樣一方面既對循環經濟項目提供了資金支持,另一方面又實現了循環經濟項目融資途徑多元化。這種循環經濟產業投資基金的建立使得其發展方向更加符合循環經濟所需要的總體目標。

產業投資基金的實現可以以發行債券的方式來募集資金,然后交由專門的投資管理公司對其進行后期的管理,這種募集資金的方式一般都是綜合性的。它的優點就是可以在短時間內籌集到資金,保證了企業的規范化運作。使企業發展的風險呈現分散化。這種開放的融資方式是循環經濟發展總目標的應有之義。

總之,作為金融業要利用一切機會開展綠色信貸服務,根據社會經濟發展需要推動環境金融產業模式的創新,并主動的參與到循環經濟發展的體系之中,從而實現金融創新和循環經濟的雙贏。

參考文獻

[1]陶君道.金融支持發達地區循環經濟發展研究[J].甘肅金融.2006(2)

篇2

一、以廢紙為主要原料造紙,實現資源循環利用。

__造紙企業生產涂布白板紙的主要原料有廢紙、商品木漿、涂布化工和造紙輔助化工,其中廢紙占原料總量的80。目前__境內有全國最大的廢紙交易市場,年交易廢紙300多萬噸,富陽海關口岸也落戶在__。因此,在__中國白板紙基地目前已經形成了專業的廢紙銷售市場,來自全國各地的廢紙和歐美的進口廢紙在這里被__廣大造紙企業再利用、再生產。如按3立方米木材生產1噸木漿計算,一年節約木材近900萬立方,對減少森林資源的過度開發,將產生積極的影響。又如,浙江永泰紙業集團股份有限公司目前正在擴建日產120噸辦公廢紙脫墨生產,以替代涂布白板紙掛面的進口木漿,為資源循環利用又開辟了一條新路。

二、實行熱電聯產、聯片供熱。

熱電聯產能夠有效地節約能源,改善環境質量,提高供熱質量,增加電力供應,減輕分散鍋爐房安全和工人勞動強度,節約用地等優點。根據《富陽市江南片造紙企業集中供熱熱力規劃》,經省發展計劃委員會立項批準,于20__年11月投資3.2億元籌建浙江三星熱電聯產項目。一期工程建設規模為3臺130t/h高溫高壓循環流化床鍋爐配一臺24.50MW抽凝式汽輪發電機組和一臺24.50MW背壓汽輪發電機組,熱網主干線分南北兩條線,總共長5公里,覆蓋__造紙功能區西區塊內所有造紙企業;一期工程于20__年5月底建成,7月份投入商業運行,目前已向__造紙功能區60余家造紙企業供汽,每年可向__造紙功能區提供200多萬噸的優質蒸汽,同時向電網輸送2.5億多度電,大大緩解__造紙企業的用電緊張狀況,同時,每年可節約標煤17萬多噸,減少SO2排放量2500多噸,減少煙塵排放量1200多噸。又如,永泰紙業集團的自備熱電,利用余汽發電、余熱造紙,熱電比超過500,實現熱、電的有機結合,通過熱電聯產自備電站的運作,不僅滿足了公司生產用汽和公司70以上的電量,而且,余汽還供應給周邊造紙廠,實現了雙贏。地處__街道和靈橋鎮交界的富__環保熱電,去年9月垃圾焚燒爐正式投入運行,現已處理垃圾30000多噸,同時對周邊大源、__、靈橋三大造紙功能區51家造紙企業供熱、關停小鍋爐72臺,有力促進了富陽造紙企業的可持續發展。

三、推行清潔生產

推行清潔生產,從源頭治理,是工業循環經濟建設的主要手段之一。20__年以來,街道先后在38家造紙企業試點推行清潔生產和推行ISO14000環保體系認證。現浙江永泰、浙江三星、杭州板橋等22家企業已通過清潔生產審核,其余的正在加緊實施中。在2家造紙企業安裝了在線監測系統,結合國家環保模范城市創建成果,及時啟動了生態街道和生態示范村建設。在推進清潔生產過程中我們把重點放在節水上。如永泰集團,與南京林業大學合作,成立清潔生產攻關小組,對該公司4#、5#機實施白水回用系統改造,這些清潔生產方案實施后,單位產品耗水明顯下降,噸紙清水耗水由原來的70噸降為53噸左右,平均下降20,一年可節水近100萬噸。通過開展清潔生產,節約了水、電、汽能源消耗,減少了污水排放量和污水處理費用,提高了經濟效益,實現了環??冃Ш徒洕б娴碾p贏。目前該公司正在對占全廠80產量的7#、8#機進行節水方案的研究,引進了瑞典的設備和技術,進一步降低噸紙耗水量。

四、集中治污、污水處理回用、消減污染物排放。

根據市政府制定的《富陽市江南片綜合污水治理項目建設》的指導意見,為確保__街道造紙企業的可持續發展,在市委、市政府及市有關部門的大力支持下,街道在本區域內集中建設__、八一、春南3個污水處理回用工程,為轄區內造紙企業排 放的污水經一級處理后再進行二次集中生化處理,對污染物進行末端治理,削減污染物的排放總量。目前,__污水處理回用工程,首期投資5778萬元,日處理污水4.5萬噸,在一級高效氣浮處理的基礎上,采用A/O法二級生化處理工藝,工程屬國債項目,于20__年8月正式投入運行,經省環境監測站監測,水質達到國家排放標準。化學需氧量COD5<60mg/1,每年削減1275.62噸;生化需氧量BOD<20mg/1,每年削減331噸;懸浮物<20mg/1,每年削減830噸。污水經處理后,70回用生產,噸紙排水由原來的59.5噸降低到20噸以下,全年向富__少排780萬噸。如按國家最新的水資源收費標準計算,一年可節約水資源費78萬元。八一污水處理回用工程總投資2.46億元,日處理污水15萬噸,工程屬德國政府貸款項目,處理工藝采用帶好氧選擇器的傳統活性污泥法。工程于03年11月初動工興建,目前已基本建成,即將投入運行,屆時將承擔周邊5個村46家造紙企業和近7000人的居民生活和工業污水處理。春南污水處理回用工程,計劃總投資3.6億元,日處理污水達25萬噸,前期準備工作已經完成,即將動建。三個污水處理回用工程建成后,日處理污水達44.5萬噸,將極大地促進造紙企業從粗放型到綠色環保型轉變,減輕富__污染,確保造紙企業可持續發展。

五、廢物綜合利用,變廢為寶。

嚴格地說,現代造紙業應當是一個無污染的產業,只要思想上高度重視、措施得力,造紙生產過程中的廢棄物,完全可以通過各種途徑回收利用。我們實踐中也摸索出一整套處理辦法,實現低污染、無污染(低毒、無毒),并且創造了良好的經濟效益。一是廢紙投產前,通過人工分揀,將一些混合的廢紙分類,合理搭配使用,降低生產成本。同時從分揀廢紙中回收金屬、廢塑料用于下游產業,延長了廢物轉化周期。二是煤渣、煤灰用于紅磚生產。三是將污水中回收的廢漿和污泥生產污泥紙板。目前,街道轄區現有污泥紙機35臺,日產污泥紙100多噸,不僅避免了污泥二次污染和填埋的壓力,而且還可變廢為寶。

篇3

關鍵詞:生態經濟;研究范式;循環經濟

中圖分類號:F205 文獻標識碼:A 文章編號:1004-0544(2012)06-0104-05

作者簡介:周紀昌(1969-),男,河南鹿邑人,經濟學博士,中原工學院經濟管理學院副教授。

一、引言

社會經濟是一個復雜的、多維系統,我們可以根據研究的角度和目的的不同來界定該系統的性質和范圍,從而得出對經濟過程和系統特性的不同看法。這里借用目前最為流行的“范式”概念,來表示這種差異性的存在?!胺妒健焙汀胺妒阶兓边@兩個術語來源于托馬斯·庫恩的名著《科學革命的結構》。在這本書中,庫恩就不同思維模式的建立和改變是如何影響到科學的發展進程進行了探討。這種思維模式是格式塔的一種,他稱之為范式。庫恩認為范式的變化是科學思維中不可分割的一部分,范式的變化意味著對以前大家共同認可或心照不宣的規則、觀念、假定前提以及世界觀的改變;范式的變化表現出跳躍性的、革命性的變化,可能徹底改變科學共同體對問題認識的態度、視角;范式同時也是確立學科和保證學科凝聚性和連續性的基礎;放棄一種范式而支持另一種范式,將改變一門學科內所有科學家的整個知識基礎,這就是庫恩之所以稱這樣的變化為科學革命的理由。

盡管目前經濟學界流派紛呈,研究方法眾多,但是從大的研究范式看,大致可以劃分為兩種:一種是以新古典為代表的主流經濟學研究范式,一種是以生態經濟學為代表的研究范式。因為從本質上來說,生態經濟與新古典經濟學代表了兩種截然不同的經濟系統觀和經濟過程觀。在主流經濟學模型中,經濟系統被看作是一個以交換價值循環為基本運行模式的孤立系統,其以貨幣為表現形式交換價值,在廠商和家戶兩大經濟主體之間順暢地循環流動。生態經濟作為一個新的經濟思想和研究范式,是隨著環境問題日益成為影響和限制經濟發展的重要因素時發展起來的,與傳統經濟的一個最大的區別就在于其把人類經濟系統看作是地球生態系統的一個子系統,而自然生態系統是經濟系統賴以存在和發展的環境系統,兩者之間存在著持續地物質能量和信息流動。雖然生態經濟的思想理論,對于可持續發展理念的提出以及一些具有重大經濟影響的環境政策的出臺,特別是對于目前日益受到國內外關注的循環經濟理論和實踐,都有很大的影響和指導作用,但是,以新古典研究范式為代表的主流經濟學在經濟思想和經濟決策中仍然占據著絕對統治地位,生態經濟還沒能引起大多數經濟學界人士的充分注意,而對這一范式下的循環經濟思想更覺得難以理解。對于生態經濟研究范式的淵源予以考查、分析生態經濟范式的特征、挖掘生態經濟范式的核心,同時對于生態經濟研究范式的理論成果進行總結、梳理和反思,對于當前的生態經濟研究和循環經濟研究具有非常緊迫的理論和現實意義。

二、生態經濟研究范式的淵源和特征

對于生態經濟及其經濟循環思想的淵源,一般可以歸結到美國經濟學家肯尼斯·思鮑爾丁1969年發表的《即將到來的宇宙飛船地球經濟學》一文。在這篇文章中,鮑爾丁認為,地球實際上是一個生產能力(提供低熵的物質和能量)和污染凈化能力(接納和轉化高熵廢物的能力)都是有限的系統,就象一艘孤立的宇宙飛船,是一個物質上封閉的系統,地球系統的長期維持在于通過消耗外界的太陽能使物質在其中能夠不斷的循環利用;人類經濟系統作為自然生態大系統的一個子系統,兩者之間的關系不應是從“自然資源一產品一環境廢物”線性物質流動關系,而應該是一種循環的關系。鮑爾丁所說的循環關系不僅包括生態經濟系統物質上的循環流動關系,而且更重要的是生態經濟大系統及其各個組成部分在功能上的穩定有序、協調銜接。即經濟系統的運行必須同整個生態系統的運行規律和功能相契合。這種從系統整體的角度來看待經濟與環境的關系,極大地影響了人們對于經濟研究的思路與方法,特別是對我們理解經濟系統與環境系統的關系問題更是意義深遠。鮑爾丁的宇宙飛船經濟學理論預見直接推動了生態經濟學這一新的經濟研究范式的產生和發展。雖然生態經濟研究范式正式出現是在20世紀60年代,但是我們可以在經濟學發展早期的重農學派和古典經濟學那里,找到一些對后來生態經濟的產生和發展有一定影響的經濟思想和研究方法。

首先,生態經濟學把自然生態系統作為經濟系統賴以存在的基本環境。這種觀點顯然與早期經濟學從物質財富的生產出發,注重自然在經濟中的基礎地位的研究方法和經濟思想是一致的。同新古典經濟學從交換的角度來分析經濟和價格決定的問題不同,重農學派和古典經濟學是從生產的角度來分析經濟和價格問題,商品的價值不是由抽象的交換價值(價格)決定的,而是土地所代表的自然資源、勞動和作為生產手段的資本物品(在一定意義上是以前的生產過程中節約下來的東西)共同作用的結果。法國重農學派的創始人和重要代表魁奈堅持認為土地是財富的唯一源泉。而在亞當·斯密眼中,勞動不僅是價值尺度而且是價值的源泉,更有意義的是,他把土地上的自然力也看作是一種勞動,這就自然導出土地同樣是價值源泉的結論。美國著名生態經濟學家戴利對于重農學派有這樣一段評價:“有趣的是。經濟學的第一個學派重農學派,強調人類對自然的依賴。對他們而言,僅有農業這個‘自然’的活動就能夠產生凈產值。事實上,重農主義這個詞意味著自然法則。重農主義基本觀點中的一些東西,對今天的經濟學是極其重要的,盡管他們特定的理論已經過時”。

其次,對生態經濟影響更為明顯的是,重農學派和古典經濟學特別重視影響和限制財富生產的其他自然生物物理因素,他們把自然物理因素對經濟活動的限制與經濟長期增長前景的“定態”(stationary state)概念緊密地結合起來。在古典經濟學中“定態”一詞指的是經濟中人口與資本存量都停止增長的狀態。馬爾薩斯和李嘉圖都把良好土地的供應的限制以及所帶來的農業上的報酬遞減來表達他們經濟活動受到環境限制的思想。雖然約翰-穆勒認為生產技術的進步能夠中止或暫時抑制因自然要素有限而對終極生產力的限制,但是他并沒有拋棄“定態”的概念,認為財富的增長并不是無限的,經濟遲早會進入一種靜止的狀態。技術進步可以推遲這種狀態過早的到來,但最終阻止不了其一步步的逼近。在一定程度上,生態經濟的興起是在經濟增長日益受到生態環境因素的限制的現實下,對古典經濟理論中的“定態”思想的繼承和發揚。因為整個生態經濟的理論就是圍繞著,在地球這樣一個具有有限承載能力的增長空間中:如何考慮經濟活動的目的和途徑而展開的。戴利的穩態經濟(Steady-economy)是最具代表性的生態經濟思想。在戴利看來,穩態經濟是一種有發展而無增長的經濟。在物質層面上,經濟是整個地球生態系統的一個開放的子系統,而地球生態系統是有限的,非增長的,在物質上是封閉的。隨著經濟子系統的增長,它將從整個生態系統的母體中吸收越來越多的部分,并且終將達到100%的極限。這種靠消耗自然資源(尤其是不可再生資源)支撐的經濟增長是不可能永遠繼續下去的。增長的邊際成本總有一天會超過其邊際社會收益,會使增長變得得不償失。

再次,大多數古典經濟學家認為只有有形的產品才算作是社會的財富,在他們對經濟過程的描述和分析,產品價值的生產和消費過程與通過勞動、自然力和資本等生產要素對物質的轉化過程,和對以物質為載體的產品功能或效用的使用過程分不開的。薩伊最早提出效用是物品(財富)價值的基礎,他認為“所謂的生產,不是創造物質,而是創造效用。生產數量不是以產品的長短、大小或輕重估計,而是以產品所提供的效用估計。”雖然如此,薩伊并沒有就此脫離經濟活動的物質過程來抽象地談論價值問題,而是在分析中更加強調兩者的結合。他把生產過程看作是以創造效用為目的的物質形態轉化過程,并提出了物質本身是不能創造和消滅的觀點。對于財富的消費,他是這樣認為的:“正如生產意味著效用的創造,而不意味著物質的創造,所以消費意味著效用的消滅,而不意味物質或物品的消滅。”因此,薩伊被認為第一個把物質不滅定律引入經濟分析中的經濟學家,實際上,生態經濟學中的重要的基礎理論之一“物質平衡理論”表達的就是薩伊這個思想。生態經濟承繼了早期經濟學的這種從價值流動和物質轉化兩方面來看待和研究經濟過程的方法和視角,對于這種經濟研究方法的特點,薩伊在他的名著《政治經濟學概論》緒論部分這樣闡述。這個方法的優點在于它只承認經過仔細觀察的事實,以及根據這些事實所做的精確推論的研究方法,這樣就可以有效地排斥在文學上和科學上往往阻礙人們獲得真理的偏見和先入之見。他認為“事物怎樣存在或怎樣發生,構成所謂事物的本質,而對于事物的本質的觀察,則構成一切真理的唯一根據。”薩伊的這種方法論原則進一步強化了對早期思想家和亞當·斯密以來所興起的實驗唯物主義傳統。

最后,在經濟要素的分類方面,生態經濟學中與古典經濟學一樣基本上遵循了上述薩伊所提出的觀察和理解事物的方法原則,在古典經濟學和生態經濟學中,原材料、能量相對于對生產過程中的其他要素投入(勞動、資本)來說具有明顯的互補性。例如,對于資本的劃分上,斯密是最早認為,根據這些資財在取得收入過程中的存在和變化流動的具體形態,可以把資本分為流動資本和固定資本兩種。這一概念和名詞一直被其后來的經濟學家所沿用。值得注意的是。關于資本與勞動的關系,馬歇爾是明確的勞資合作論者。他的結論是:一般資本和一般勞動,在創造國民收入上是相互合作的,并按照它們各自的(邊際)效率從國民收入中抽取報酬。他們相互依存是極其密切的。生態經濟學與古典經濟學類似,采用的是一種把生產作為經濟分析起點的“生物物理的分析方式”(biophysical approach)。人類的生產活動的實質是,人類利用組織、技術等手段,從自然生態系統中取得自然資源,把其轉化為人類所需要的物質形式,并向環境排放廢物的過程。其一,從生態經濟大系統的整體角度來看,人類經濟活動同自然生態系統中的其他活動一樣,都是物質、能量和信息的流動和轉化過程,生產活動則在這個過程中發揮著“轉換器”的作用——把物質從一種形態變成另一種形態,從一種用途轉化為另一種用途;其二。生產活動是人類社會和自然界最基本、最重要的活動——沒有生產也就沒有消費,也就沒有物質流動關系,更談不上自然生態系統與人類經濟系統之間的聯系。從物質角度看,生產的基本要素是物質流、能量流和信息流,生產過程則是對這三種要素進行轉化、傳輸或應用的生物物理過程,因此,生產過程中的要素投入更多的是互補性而不是替代性的關系?;パa性和替代性問題,目前已經成為以生態經濟為代表的強可持續發展流派(這一流派強調互補性)和以主流經濟學為代表的弱可持續發展流派(這一流派強調替代性)在對待可持續發展問題上爭論的焦點。

三、生態經濟范式的核心:循環經濟的理論

從20世紀60年代開始,經濟快速發展所帶來的環境問題日益突出,人們開始對經濟與環境之間的關系進行思考。這一時期,有關環境問題最有名的著作當屬雷切爾·卡森的《寂靜的春天》一書。在這部書中作者利用大量事實證明了由工業污染對生態系統所帶來的災難性后果,喚起了人們對環境問題的關注。正是在這種背景下,促使包括經濟學在內的許多學科開始把環境問題納入到各自的研究領域。在經濟學領域,20世紀60年代至70年代是生態經濟學發展的奠基時期,一些對后來該學科發展具有重要影響的思想和研究方法基本都出現在這一時期。他們不僅繼承了和恢復了古典經濟學從生產角度和物質轉化過程中研究經濟的傳統同時在研究的視野、方法以及所關注的問題上都具有重大突破。其中對于生態經濟學的建立和發展具有開創性和奠基性作用的經濟理論和分析方法有:鮑爾丁的地球宇宙飛船經濟學思想:尼古拉斯·喬治斯庫一羅根的經濟過程中的熵定律理論;埃爾斯和科尼斯的物質平衡原理和產業代謝理論;戴利的穩態經濟思想。這些理論中一般都涉及到以下三個相互關聯的基本問題:第一,地球的資源供應能力;第二,地球消納廢物的能力;第三,經濟增長的規模限制問題。生態經濟學正是在尋求發現和尋求解決這三個基本問題的過程中逐漸發展起來的,而作為生態經濟核心理論的循環經濟思想理論也在這個過程中不斷得到充實和完善,而成為目前具有影響力的經濟發展思想和實踐。我們以生態經濟中如何看待和解決經濟循環或循環經濟問題為主線,對以往的研究成果進行梳理、總結和反思。

1.熵定律與經濟過程

熵是一個物理學上的概念,是對不可利用的能量的一種度量。根據熱力學第一定律,一些樂觀主義者認為,既然物質是不滅的,能量是守恒的,那么人類總會有無盡的資源可以利用。但是他們忽略了熱力學第二定律(也稱熵定律)所提供的科學事實:在能量遵循熱力學第一定律,從一種形式轉化為另一種形式做功的過程中,所有的轉化率均低于100%,耗散掉的部分就是“熵”。按照熵定律,無論是價值循環和物質循環都需要來自外界持續不斷的能量來源的支持,否則是不可能持久地運行下去的。尼古拉斯·喬治斯庫一羅根是第一個系統地闡明經濟過程如何受到熵定律限制的經濟學家。他認為經濟過程是一個以低熵狀態的物質一能量輸入,以高熵狀態物質一能量輸出的過程,即經濟過程僅僅是把有價值的自然資源(低熵)轉化為毫無價值的廢物(高熵)的過程;目前的工業繁榮是以快速地消耗有限的低熵物質為代價的。因此,他得出結論:人類經濟奮斗的中心是比經濟學中的李嘉圖的土地更稀缺的環境中的低熵。經濟過程中所有的物質轉化和循環利用活動最終要受到可用能量的和熵定律的限制,免費的重復利用是沒有的,因此,從可耗竭的礦物能源向太陽能轉變是人類長期存在和發展的必然選擇。

2.經濟過程中的物質平衡原理

物質平衡原理(materials balance approach)是羅伯特·埃爾斯等人提出的物質流分析方法。這一方法的基本假設前提是:在一個封閉的、沒有物質凈積累的經濟系統中,排入自然環境中的殘余物質質量必然大致等于作為投入物進入系統中的所有原材料和能源的質量。根據這一假定前提。他們從物質形態上,構建出一組物質平衡方程。在這一組方程中進入生產和消費領域的各種資源和服務的投入數量和最終的產出和消耗數量構成了一個等量關系。利用物質平衡方法,埃爾斯等人對經濟過程中物質形態的投入、積累和產出,以及三者與環境的相互關系進行了系統地分析,認為從長期來看,經濟過程只不過對物質的形態進行了轉化,并不能增加或減少物質的量,而對于流出經濟系統的廢物所進行的處理。只能是這些物質從一種形態轉化為另一種形態,或者說從一種介質進入另一種介質。因此,經濟活動中的廢棄物的排放和處理是生產和消費過程中正常的,不可避免的一部分。從長期而言,進入和流出系統的物質是平衡的。對于如何從根本上減少廢物的產生和污染問題,他們提出一方面從源頭上減少原料的投入,另一方面提高經濟過程物質的利用效率,特別是提高經濟系統中物質循環使用率,并由此提出了對進入經濟系統的物料實行從“資源開采——生產加工——消費——最終廢棄”的整個經濟的物質流動過程,實行“從搖籃到墳墓”的綜合管理的思想。這一思想很快被美國在20世紀70年代制定的1976年頒布的《資源保護和恢復法案》(ResourcesConservation and Recovery Act,RCRA)所采納。

3.產業代謝理論

產業代謝理論(industrial metabolism)是羅伯特,埃爾斯1988年在物質平衡原理的基礎上提出的關于經濟系統與環境系統之間物質、能量流動的理論。產業代謝概念所要表達的是,在一個基本穩定的狀態下,通過勞動使原料和能量轉化為最終產品和廢物這樣一系列的物質過程。在這里產業的概念涵蓋了從農業、采礦業、制造業、畜牧業到建筑業、交通運輸業、服務業、商業、消費和廢物處置等所有行業。在產業代謝模型中,經濟系統被看作是一個嵌入生態大系統的開放子系統,在穩定狀態下,經濟系統與生態系統一樣是一個遠離熱力學平衡耗散系統,并且也有著類似生態系統的物質和能量的代謝過程,但是由于能量的限制(主要是熵定律)和無法避免的耗散消耗,產業系統不可能達到象生態系統那樣的近乎完全的物質循環,即產業循環是開放的。也就是說,產業系統總體上沒有對它的營養物質進行再生循環,它是以開采來自地球的高質量的物質(化石燃料、礦石)為開端,最后把這些物質以退化的形式返回到自然界的過程。

在埃爾斯的產業代謝的模型中存在兩種廢物循環形式:第一種是經濟系統與自然界組成的自然循環過程。這種形式的循環發生在農業、林業和畜牧業等部門,它們的原料直接來自于自然,最后的排放物主要是可降解的生物有機物。第二種形式的循環被稱為“工業循環”。這個循環把生產和消費產生的廢物,通過采取一定的技術、加工和管理手段,作為“二次資源”再度返回到生產和消費過程。由于工業循環過程是人為的,不僅需要大量的額外的物質和能量投入,同時也會產生對環境有害的排泄物。埃爾斯的產業代謝理論不僅從經濟上和物理規律兩方面分析了經濟系統中影響和限制物質循環的原因所在,最重要的是提出了經濟系統與環境系統之間,以及經濟系統內部產業之間存在的物質和能量流動網絡,這為產業生態學提出的通過構建不同產業流程之間的物質和能量梯次利用網絡,來減少廢物排放和提高資源利用率提供理論基礎和靈感。

4.產業生態學

產業生態學的產生受到了自鮑爾丁以來生態經濟理論成果和研究方法的直接影響,同時也標志著生態經濟從理論走向實踐。1989年9月,R.Frosch和NicolasGallopoulos在《可持續工業發展戰略》一文中正式提出的產業生態學的概念。他們提出:“在傳統的工業體系中,每一道制造工序都獨立于其他工序,通過消耗原料生產出即將被銷售的產品和相應的廢料:我們完全可以運用一種更為一體化的生產方式來代替這種過于簡單化的傳統生產方式,那就是產業生態系統。在這樣的產業生態系統里,能源和材料的消費被最優化了。一個過程的排放物可以作為另一個過程的原材料”。顯然,R.Frosch和Nicolas Gallopoulos產業生態學理論,與埃爾斯的產業代謝理論(industrialmetabolisml具有很多的相近之處。只不過是前者強調了通過產業系統之間的物質和能量代謝關系的建立。而后者是從整個生態經濟大系統的物質和能量的流動關系出發,指出了這種代謝關系的現實存在及其對于經濟系統的意義。

把產業系統與自然生態系統相比較是產業生態學研究視角的主要特點。產業生態理論的主要探索者之一Braden R.Allenby(1995)認為,在上億年的進化過程中,自然界中的物質和能量的流動與轉化過程大致經歷了從線性流動、不完全循環和完全循環三個階段的進化歷程,才成為今天比較完善和穩定的自然生態系統,總體上來說,產業系統還處在從線性流動階段。盡管產業生態系統的概念與生態系統不能做完全類比,但是前者可以通過學習和借鑒后者的優點而獲益。例如,生態學的關鍵種理論、食物鏈及食物網理論、生態位理論及生態系統多樣性理論等在生態工業、設計規劃生態工業園及生態工業網絡設計和管理中,都得到不同程度的應用。因此,對于產業生態系統的理解,我們一方面明確地承認,產業系統是自然生態系統演化的產物,產業乃至整個經濟系統的發展不僅要符合經濟規律而且還要遵循自然規律;另一方面也要看到,產業系統在性質上和對物質、能量的利用和流動方式上具有本質的不同。

5.可持續發展與循環經濟模型

以研究和尋找可持續發展實現途徑為主要目的。根據鮑爾丁的地球宇宙飛船經濟學理論和循環經濟思想,戴維·皮爾斯(David W.Pearce)和凱里·特納(R.Kerry Turner)在1990年提出了一個比較完整和系統性的循環經濟理論(the circular economy),并建立了第一個循環經濟框架模型(見圖1)。

(在這個模型里各種通過環境經濟系統的物質流用實線標示,這些物質流所產生的效用(U)用虛線標示。自然環境提供自然資源的存量(R)、環境的凈化能力(A)和舒適三大經濟功能。廢物(W)是由生產(P)和消費(C)產生。如果考慮物質循環,這個環境經濟系統就是封閉的。在模型中自然資源的存量(R)被分成了可耗竭資源(ER)和可再生(RR)資源兩大類別。這兩類資源都可以以一定的比率(h)進行開采,而只有可再生資源可以(以y的比率)再生。由于相對于廢物流量(W)的自然的凈化能力(A)不僅影響到自然資源的生產而且還直接影響到最終的效用,所以同樣被視為一種經濟資源。廢物(W)的循環利用(r)可以對資源的存量(R)產生正的影響。)

皮爾斯和特納認為。鮑爾丁把地球比作同宇宙飛船一樣的封閉的系統,表明了經濟與環境是一種循環(circular)的關系——所有事物都是其它事物的投入,那種簡單地認為經濟的最終目的就是創造效用并對經濟進行相應地組織的看法,實質上忽略了這樣的事實——無論如何,最終來說封閉的系統設定了獲取效用所能采取措施的限度或邊界。他們把自然界所提供的資源供給、廢物凈化和審美功能三項作為生命支持功能的一個重要組成部分,并認為我們面臨的挑戰在于,不論是自由市場、計劃經濟還是混合經濟模式,都不能保證自然的生命支持功能將能夠持久下去,因為現代經濟學缺乏一個生存理論(existence theorem)來處理經濟的規模和結構與支撐該經濟的一系列環境與經濟相互關系之間的問題,沒有對經濟系統是否與其密切聯系的自然環境相和諧進行必要的關注,因此,經濟可持續的關鍵在于創造出經濟和環境的和諧共存的條件。在他們建立的循環經濟模型里(見圖1),人類經濟系統與自然生態系統合二為一共同組成一個生態經濟大系統。在這個模型里,經濟系統與環境系統不再是兩個相對獨立的系統,兩個系統之間不僅在物質、能量上存在著密切的投入一產出關系,而且在功能上也是相互作用,相互影響,儼然是一個統一的功能整體。因此,這是一個典型的生態經濟循環模型,與主流經濟學經濟循環模型相比,兩者是完全不同的經濟視角和思維范式。

首先,從經濟的目的看,自然環境作為生態經濟大系統的一個必要的組成部分,它提供三方面的經濟功能——資源提供功能、廢物凈化功能和直接效用提供(審美、休閑娛樂等舒適性資源)——這些功能對于最終經濟目的的實現、持續提高和改善具有不可替代的作用。其次,從經濟活動的物質基礎看,之所以把這個自然系統同人類經濟系統一起組成的生態經濟大系統稱為循環經濟系統,是因為按照物質平衡原理(即熱力學第一定律),這個大系統在物質上必然是封閉的、循環的系統而不是一個開放的、線性系統,即從“環境——資源——生產——消費——環境”的封閉過程。第三,皮爾斯的循環經濟系統是一個以保持和提高生態經濟大系統的功能(生態功能和經濟功能)為導向的物質循環系統,在這個系統中系統功能的保持是與系統內物質(包括能量)流動的狀況緊密地聯系起來。盡管從全球尺度來看物質在系統內的循環是由必然性的物理規律所決定的。但是從系統的功能的實現來說。這種循環可以有不同的狀態或結果——良性循環(hA)則會破壞這個功能,從而造成經濟系統的不可持續性。因此,在這個循環經濟系統中人的調控作用就是通過協調經濟與環境之間的物質流動關系,在促進和保證生態經濟大經濟內物質良性循環的基礎上,實現大系統在功能上的良性循環。它蘊涵了兩個最基本的經濟活動原則:一方面,要承認生態系統對經濟活動的限制,使經濟活動對自然資源和環境容量的開發利用保持在生態系統的再生能力和承載力之內,使經濟活動建立在生態可持續的基礎之上;另一方面,在不破壞生態系統整體功能和穩定性的前提下,對自然資源和環境容量進行合理開發和高效利用。以提高經濟活動的質量和效益。第四,由于環境的三大經濟功能之間存在著復雜的相互作用關系,例如自然的凈化能力(A)的破壞不僅影響到自然資源的再生產而且還直接影響到環境的質量,循環經濟要求我們從方法上,對環境和經濟問題應從整體的角度出發進行把握和協調,而不能過于偏重某一方面的功能。

四、小結

對于生態經濟范式的淵源、特征、核心和理論成果的梳理和分析可以看出,生態經濟和循環經濟本質是一致的,這就澄清了當前生態經濟研究與循環經濟研究分野的現實,同時通過分析發現,生態經濟范式與古典經濟及其后來的繼承者的思想一脈相承,這也為我們如何把握生態經濟、循環經濟與傳統經濟學的關系提供了一個有益的思路和路徑選擇,生態經濟研究不能脫離傳統經濟學,更不能脫離市場經濟理論而發展,這是非常危險的,同時也是沒有出路的。經濟過程即是物質轉化的過程,又是以效用為基礎的價值增值和轉移的過程,這兩方面都離不開環境的支持一環境既是經濟過程的物質最終來源和歸宿,又是基本經濟功能的提供者。從實現人類社會可持續發展的目的看,生態經濟范式研究對經濟與環境的相互作用關系所持有的整體視野,特別是從生態經濟大系統物質循環流動的角度來看待經濟與環境之間關系,對我們把握環境問題的本質無疑具有重要意義。循環經濟作為生態經濟研究范式下的一種全新的經濟系統觀和經濟發展模式,它對經濟與環境的相互作用關系所持有的整體視野,特別是從生態經濟大系統物質循環流動的角度來看待經濟與環境之間關系,把經濟活動納入到整個生態系統的物質和能量流轉的大循環當中,從生態經濟大系統整體高度來看待和規劃人類與環境之間的關系,對我們把握經濟與環境問題的實質無疑具有重要意義。

參考文獻:

[1][美]肯尼思·E博爾丁,即將到來的宇宙飛船地球經濟學[A],赫爾曼·E.戴利,肯尼思·N.湯森編,珍惜地球:經濟學、生態學、倫理學[M],馬杰等譯,北京:商務印書館,2001.

[2][英]托馬斯·羅伯特·馬爾薩斯,人口論[M],郭大力譯,北京:商務印書館,1959.

[3][法]薩伊,經濟學概論:財富的生產、分配和消費[M],陳福生等譯,北京:商務印書館,1982.

[4][美]尼古拉斯·喬治斯庫-羅根,熵定律和經濟問題[A],赫爾曼·E.戴利,肯尼思·N.湯森編·珍惜地球:經濟學、生態學、倫理學[M],馬杰等譯,北京:商務印書館,2001.

篇4

關鍵詞:資源型城市;資產轉型;產業替代

引言:

顧名思義,資源型城市一定是絕對依賴國內現有資源為生存條件而發展的,而且大都依賴著我國的一次能源即不可再生的資源,這種特殊的城市發展方式要想發展下去就要不斷地進行對資源的開采和加工,使得國內現有資源漸漸耗竭,這種依賴性的表現在其發展中期尤為強烈,而這種發展方式并不符合我國可持續發展的發展戰略要求,因此將逐漸走向衰退的道路,為了不最終走向末路,就必須要組織起大規模的轉型工作。

一、資源型城市經濟轉型的理論視角

對資源型城市的發展實施轉型工作實質上就是改變其資源型依賴的發展狀態,結合祖國現行的可持續發展戰略,建立科學合理的發展策略,從而讓城市發展走向良性發展道路。

1.區域經濟發展的理論依據

從經濟學的宏觀角度分析區域經濟發展的理論依據,可以發現從行政區域到區域內部外部的劃分,一直到區域各種資源的環境分析和合理配置,區域經濟發展理論都有其現實依據。因此,對于城市各項發展和建設,區域經濟理論依據十分重要。如今我國資源型城市正在進入大規模的轉型預備期,在正式投入轉型之前,要正確分析壞境內外條件和區域內各項資源的配置和現有狀況。由于現在市場經濟的發展規模越來越大,區域間的經濟發展和各項工作都需要相互配合、建立關聯,其工作內容也逐漸廣泛起來,內部分工也隨之越來越細化。由此考慮到環境的變化趨勢,就要求資源型城市在尋求轉型的同時,立足于整個經濟發展角度,結合區域經濟發展狀況,對周邊環境做一個合理宏觀的調查和分析,將自己在國內和國際的發展角色定位好,只有這樣才能在轉型過程中與區域經濟發展相互配合,尋求合理、最優的資源配置。

2.可持續發展理論

綜合觀察我國過去資源型城市發展的歷程,可以發現其發展模式是粗放的經濟發展模式,對于資源的利用并不是有節制有規劃地利用,而是不考慮其不可再生特點,肆意進行大量消耗,對現有資源進行毫無節制的浪費,使得我國本就十分珍貴的資源現在變得更加稀缺,而且導致環境受到嚴重破壞,對生態發展造成不可挽回的傷害。這些發展行為的弊端究其原因歸根結底就是沒有重視可持續發展理論指導的要求,因此如今面對轉型,應大力強調可持續發展的經濟模式,讓新型的城市類型心系祖國生態發展和資源保護,走向高效、低耗、節約的資源可持續發展道路。

3.發展循環經濟

循環經濟是我國可持續發展戰略中一條十分重要的經濟發展理論依據,循環經濟倡導的是資源、環境、社會的和諧發展,相互促進,良性循環。這項理論一經提出,便得到國內和國際的廣泛運用,可見其發展效應是緊跟時代的。因此,在我國資源型城市的轉型過程中應將循環經濟的發展理論重視起來并利用到經濟發展過程中去??v觀我國資源型城市的發展現狀,過去使用的各項資源現今已然十分稀缺,為了讓我國資源走向可持續的發展道路,就應做好循環經濟的發展,事實上這正是資源型城市必須注意的轉型條件。具體做法應該包括:城市發展應對現在正在利用的資源做合理分析,做到提高其利用效率,對現行發展方向做長遠分析,解決產業正面臨的斷層問題;投入資金對新能源進行開發,讓產業發展的資源緊缺狀況得到緩解。只有這樣才能減弱城市轉型過程中由于資源匱乏而帶來的沖擊,最終向可持續的經濟發展道路邁進。[1]

二、資源型城市的共同弊端及轉型的必要性

資源型城市發展的問題從表面來看是對資源的肆意利用、對環境的嚴重破壞,忽略了經濟發展與社會、環境的聯系,使得其經濟發展問題漸漸轉變為社會和環境的共同問題。而其急需進行轉型的原因和弊端從資源和科學發展觀的深層聯系具體表現如下:1、城市發展的資源產業決定其發展現狀。城市發展依賴于資源產業對其提供用之不盡的資源,然而資源不可能是取之不盡用之不竭的,尤其是不可再生能源,因此地區資源儲備狀況良好的區域也不可能對資源型城市發展提供其要求的資源供應量,因此其轉型是必要的;2、可持續發展才是城市發展硬道理。眾所周知,資源型城市發展的主要競爭力體現在對資源的掌控上,資源占有量大的產業在市場經濟發展道路上自然就占有絕對優勢,然而現在大部分的資源型城市發展過程中并不珍惜資源,不能讓有限的資源得到良好的利用,跟不上國家倡導的可持續發展理論思想,使得城市發展陷入資源與發展的惡性循環。從這兩個方面觀察,資源型城市的弊端是統一的,因此面臨轉型也是整個產業都要解決的問題。 [2]

三、資源性城市的發展現在面臨的主要問題

1.自身發展不能與社會、民生緊密聯系

資源型城市對資源的嚴重依賴性并不能持久,資源的利用越來越呈現匱乏狀態,使得不論企業還是產業對資源的使用都不能達到從前所要求的,這就使得資源型城市的經濟發展受到嚴重阻礙,經濟落后使得失業現象不可避免地發生了,越來越多的失業人口成為了城市發展的阻力。而這種現象的惡化最終將導致地方財政收入急劇減少,城市發展止步不前。過去企業和產業所承辦的民生服務再也得不到保障,社會民生問題一一發生,企業無力再承擔應有的社會責任,將其社會責任移交給政府,政府解決民生的壓力越來越大,甚至不堪重負,導致地方經濟、文化、民生等各個方面的發展都開始走下坡路。

2.不能對相關產業建立經濟關聯,導致經濟結構不平衡

地方資源型城市建設過程一般是獨立于其他企業和事業單位而依靠國家相關工業系統的,國家提供的現代化技術和高素質的工作人員以及大規模國家工業原料供應,是其得天獨厚的優勢,然而資源型城市地方經濟發展中與其并存的中小型企業、資產型企業等經濟形式的產業發展幾乎與其沒有聯系,它們相互之間的溝通和支持幾乎是沒有的。這種資源型城市發展與多種經濟形式并存卻互不關聯的發展形式是有很大弊病的,具體表現在以下幾個方面:國家對第一第二產業提供大力支持,使之呈現獨占鰲頭的快速發展趨勢,而第三產業的產業發展狀況卻是在夾縫中求生存;由于國家和地方的幫助力度有明顯區別,導致產業間的發展距離越拉越大,壟斷形式的發展趨勢和極度不平衡的經濟結構使之發展壓力越來越大,一旦面臨變革將影響整個地區的經濟發展。

3.城市缺乏功能性發展

資源性城市的發展是跟隨我國過去計劃經濟的發展而來的,現如今形成企業發展與城市建設相互分塊的發展形勢,不能共同發展,城市功能與企業功能相互等同、混淆等狀況愈加嚴重,企業與城市、社會的地位沒有明確,重企業、輕城市的發展理念形成了現在落后的城市管理現狀。而追溯這一切發生的原因,即是資源型城市發展沒有跟上經濟發展的時代步伐,缺乏放眼看世界的開放眼光和正確科學的經濟發展體系,依然保持其資源依賴的弊病止步不前,失去了經濟發展空間和城市發展機會。

4.缺乏高素質的科技人才

資源型城市發展越來越缺少高素質的科技人才導致其發展創新能力落后,原因有三個:第一、區域發展趨向專業化而不能多元化地發展衍生產業,不能激發人才的創新能力,也無法發掘潛在的發展空間,致使人才資源較為單一,人才能力不能綜合發展;第二、產業發展空間小,高素質人才不愿為其效力;第三、資源依賴過于嚴重,對資源的開采和加工要到邊遠地區,而人才走向一般流向一般都聚焦于城市發展步伐較快的經濟發達地區,難以吸引高素質科技人才。

5.生態環境慘遭破壞

資源依賴型城市的發展可謂發展了自身卻不顧環境發展,城市發展不能照顧好與環境、社會的關系,肆意破壞環境,對資源進行粗暴的掠奪和不科學利用,這種行為長期下來導致以下幾種環境問題產生:資源不斷枯竭;環境面臨土地鹽堿化、沙化,耕地逐漸退化;生態水資源不能得到平衡,遭到嚴重濫用。這些問題每一項都可以直接導致生態環境失去平衡和生態環境不斷惡化,而資源型城市的發展對此卻不管不顧,最終讓當地居民深受其害,甚至遭到生命財產流失的威脅。[3]

四、探索資源型城市問題的解決之道對策

1.對資源型城市發展構造長遠且可持續的發展規劃

對資源型城市的長遠規劃一定要結合現代化發展理念,將現有資源和資金做合理劃分,使之得到有效利用,達到最優的資源配置。要做到統籌兼顧,城鎮發展各自發揮優勢,不做大規模的變動,在具體問題上作調整,讓變革不顯得唐突,實現各方面協調發展。同時,要客觀考慮城市職工的自身居住、工作條件,不應再讓他們跟著企業資源流向而分散居住,而應建立集中化的城市發展規模,讓轉型跟得上時展。

2.營造良好的城市轉型環境

曾經的資源型城市發展給區域發展帶來了嚴重的環境負擔,如今在面臨轉型時應將這些錯誤一一彌補起來,在資金投入方面不能吝嗇,大力發展城市與生態相互平衡的項目,構造生態型城市,將城市資源合理調度恢復其生態平衡,提出外向型經濟發展理念,建立多元化投資渠道;另外,大力營造社會型企業文化,建立可持續發展理念;與此同時,不能忽略與其他經濟產業的關聯,國家對此應給予各種經濟形勢的產業以支持,做到綜合發展,全面提高城市發展活力,廣納賢才,讓人才的轉型與資源型城市的轉型共同進步。

3.大力發展接續、替代產業

資源型城市企業的轉型不能單一停留在自身,更要結合環境發展趨勢,尋找其替代產業。這方面的工作要做好前期調研和市場觀察,對現有的經濟發展模式做綜合考量,發展其接續、替代產業:首先,選擇資源豐富的區域,延續過去產業的優勢,建立資源高效利用的工業環節,摒棄過去粗放型的資源利用方式,并發展輔助產業和次生產業輔助其綜合發展,讓資源型城市的優點得以留存并發揚光大;另外,針對已經遭到環境破壞的城市應徹底摒棄資源型城市發展模式,另尋蹊徑,尋找其替代產業,發展新興產業,為城市構建發掘新生的生命活力,與此同時建立長效現代化的科學發展機制,讓現有資源得到有效配置,大力推動城市現代化發展。[4]

參考文獻:

[1]曹蘭芳;尹少華;城市林業對資源型城市經濟轉型的作用分析――以耒陽市為例[J]2012(02)

[2]陳玲艷;資源型城市產業轉型的模式研究――以淮北市為例[J]2012(07)

篇5

關鍵詞:環境保護;生態保護;環境污染問題;環境保護政策

中圖分類號:X501文獻標識碼: A 文章編號:

引言

當前,我國環境管理手段以命令控制手段為主,逐步向環境經濟手段和基于信息公開的自愿協議式環境管理模式發展。這一變化既順應國際環境管理的發展趨勢,也符合我國環境保護的現實需求。在我國實際應用中,不同管理手段的相互結合,取長補短,提高了環境管理的靈活性和工作績效,有利于環境目標的實現。

近年來,隨著政府公共管理方式的改革,人民生活水平和環境意識的提高,公眾環境維權意識的增強,由于局部地區環境質量持續惡化,環境保護從各方面呈顯著增加態勢,但是從總體而言,我國環境保護的質量還不高,依然存在很多局限性。

改革開放以來,我國實行以經濟建設為中心的基本路線,給我國帶來經濟快速發展的同時也帶來了由于重視GDP等經濟指標而忽視社會發展和環境保護的負面效應,雖然近年來,我國政府明確提出轉變經濟發展方式,實行節能減排的科學發展觀,但由于原有政策的慣性太大,以及地方政府利益與經濟發展指標密切相關現象的客觀存在,以及由于中國經濟發展的不均衡性,仍然有很多經濟欠發達地區具有強烈的經濟發展沖動 ,環境保護依然處于弱勢地位。

1. 我國環境問題現狀

面對我國嚴峻的環境形勢,我國政府明確提出轉變經濟發展方式,實行節能減排的科學發展觀,但由于原有政策的慣性太大,以及地方政府利益與經濟發展指標密切相關現象的客觀存在,加之我國的環境保護法制不夠健全,環境立法未能完全適應形勢需要。環境管理效率有待提高;領導干部環境保護意識和公眾參與水平有待增強。

2.當前存在的環境污染問題

先拿水來說,我國目前大約一半的城市缺水,同時水污染問題持續惡化:我國江河湖泊普遍遭受污染,絕大多數城市水域污染嚴重;全國 75%的湖泊出現富營養化;對我國 118 個大中城市的地下水調查顯示,有 115 個城市地下水受到污染,其中重度污染約占 40%。水污染降低了水體的使用功能,加劇了水資源短缺,對我國可持續發展戰略的實施帶來了負面影響。所以我們要加強水污染防治,以飲水安全和重點流域為重點,確保城市及農村飲用水安全問題。

在大氣方面,全國二氧化硫年排放量、工業粉塵排放嚴重超標,大氣污染仍然十分嚴重。全國大多數城市的大氣環境質量不能達到國家規定的標準。全國參加環境統計的 338 個城市中,137 個城市空氣環境質量超過國家三級標準,占統計城市的 40%,屬于嚴重污染型城市;47 個重點城市中, 70%左右的城市大氣環境質量不能達到國家二級標準。酸雨區污染日益突出,我國已成為世界第三大重酸雨區。

3.加強環境保護的對策措施

3.1 加強對環境保護工作的領導

首先要加強對環境保護工作的領導。經驗證明,沒有各級黨委和政府的重視和強有力的政治保障,其它再好的措施也難以落實。加強對環境保護工作的領導體現在以下三個方面。

(1)落實環境保護責任制,建立責任追究制度

落實環境保護責任,地方主要領導和各部門主要領導應把保護環境作為一項重大任務執行,要提高環境意識,增強環境保護的責任感和緊迫感,確保認識到位、責任到位、措施到位、投入到位,認真抓好環境保護工作,并抓出成效。要把環境保護作為領導班子和領導干部考核的內容,并作為干部選拔任用的依據之一。要堅持地方各級政府環境目標責任制,對環境保護實行年度目標管理,定期考核,公布考核結果。建立責任追究制度,對因決策失誤造成的環境事故、干擾正常環境執法的領導干部和公職人員,要追究責任。

(2)健全環境保護協調機制

全國污染物的年排放量達 4300 余萬噸,(其中煙塵約 2800 萬噸,二氧化硫約 1460 萬噸);1988 年全國廢水排放總量為 368 億噸,其中工業廢水排放量為 268 億噸,處理率僅為 27%,自然生態環境的破壞也相當嚴重。目前,我國水土流失面積已由解放初期的 116 萬平方公里擴大到 150 萬平方公里。環境污染和破壞給我國所造成的經濟損失是極其驚人的。各級環境保護部門是環境保護的執法主體,要發揮環境綜合管理職能,抓好環境規劃、執法監督和信息工作。經濟綜合和有關主管部門要制定有利于環境保護的財政、稅收、金融、價格、貿易、科技等政策。建設、國土、水利、農業、林業、海洋等有關部門要依法做好各自領域的環境保護和資源管理工作。宣傳教育部門要積極開展環保宣傳教育,普及環保知識。充分發揮人民在環境保護方面的重要作用。

(3)加強環境保護監管

建立健全國家監察、地方監管、單位負責的環境監管體制。加大國家對地方政府及其有關部門執行環保法律法規情況的監察力度,強化中央政府協調解決跨省界環境問題的能力,督促檢查突出的環境問題。健全環境監測、預警和應急體系,防止特重大環境污染事件的發生。嚴格執行環保法律法規,重點查處各類環境違法行為。嚴格實行污染物排放總量控制、排污許可、環境影響評價、清潔生產審核、強制淘汰、限期治理、環境標識和認證制。

3.2 促進經濟社會與環境協調發展

堅持經濟社會發展與環境保護相互協調、相互促進,優良的環境正在成為新的競爭優勢,保護環境就是保護生產力,改善環境就是發展生產力。在經濟社會發展中,要將環境容量作為經濟建設的重要依據,將環境準入作為經濟調節的重要手段,將環境管理作為經濟增長方式轉變的重要措施,將環境保護作為經濟結構調整的重要任務,從根本上減輕經濟社會發展對生態環境的壓力。

(1)加快經濟結構調整,減少對環境的破壞大力推動產業結構優化升級,加快發展先進制造業、高新技術產業和服務業,形成一個有利于資源節約和環境保護的產業體系。嚴格執行產業政策和環保標準,下決心淘汰那些高消耗、高排放、低效益的落后生產能力,嚴禁新上那些浪費資源、污染環境的建設項目。

(2)大力發展循環經濟

按照“減量化、再利用、資源化”的原則,根據生態環境的要求,進行產品和工業區的設計與改造,制訂和實施循環經濟推進計劃,實現環境與經濟的協調發展。

(3)加大環境保護資金的投入

各級政府要將環境保護列入本級財政支出的重點內容并逐年增加,加大對環境保護投資力度,對污染防治、生態保護、環保試點示范和環保監管能力建設的資金投入,確保環保行政管理、監察、監測、信息、宣教等行政和事業經費支出。要引導社會資金參與城鄉環境保護基礎設施和有關工作的投入,多渠道籌集社會資金,鼓勵各類所有制經濟積極參與污染治理設施投資和運營。

3.3 擴大民眾參與并加強教育

隨著環境意識與生活質量提升之后,民眾并不贊成犧牲環境質量以獲取政府適度的補償,反而比較愿意付出相對代價來改善環境質量,民眾的環境意識增強,促使政府應該制定對環境沖擊較少、符合社會公平正義的環境保護政策。隨著生活要求日益殷切及環保意識提升,應倡導民眾參與模式,政府應與民眾主動溝通并回饋民眾。在整個環境保護最直接的就是由民眾參與,在鼓勵民眾實際參與時,同時應倡導灌輸其了解所參與環保知識及政策的相關優點,以提高民眾對政策的認同度。

環境保護不是某一個人的事情,也不是某一個單位的事情,不要把上一代問題遺留給下一代,如果我們全民再不意識到環境污染的嚴重性,下一代,下下一代,他們的家只能安在陰霾里。這絕不是危言聳聽!我們必須采取有力的對策與措施,保護生態環境,確保人與自然的和諧。

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篇6

關鍵詞:生物質;生物質能;產業;沼氣;生物質發電;生物質燃料;能源作物

1  概 述

近年來,在能源危機、保護環境和可持續發展的呼聲中,可再生的清潔能源以及能源的多元化倍受關注,生物質能成為其中的一個新亮點。

為了促進可再生能源的開發利用,增加能源供應,改善能源結構,保障能源安全,保護環境,實現經濟社會的可持續發展,中國已經制定并實施了《可再生能源法》??稍偕茉词乔鍧嵞茉?,是指在自然界中可以不斷再生、永續利用、取之不盡、用之不竭的資源,它對環境無害或危害極小,而且資源分布廣泛,適宜就地開發利用。根據《可再生能源法》的定義,目前主要包括太陽能、風能、水能、生物質能、地熱能和海洋能等非化石能源[1]。中國可再生能源資源非常豐富,開發利用的潛力很大,其中生物質能的開發潛力更大。

生物質能一直是人類賴以生存的重要能源,它目前是僅次于煤炭、石油和天然氣而居于世界能源消費總量第四位的能源,在整個能源系統中占有重要地位[2]。據有關專家估計,生物質能極有可能成為未來可持續能源系統的重要組成部分,到下世紀中葉,采用新技術生產的各種生物質替代燃料將占全球總能耗的40%以上。

生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內部的能量。煤、石油和天然氣等化石能源也是由生物質能轉變而來的。生物質能是可再生能源,通常包括以下幾個方面:一是木材及森林工業廢棄物;二是農業廢棄物;三是水生植物;四是油料植物;五是城市和工業有機廢棄物;六是動物糞便。在世界能耗中,生物質能約占14%,在不發達地區占60%以上。全世界約25億人的生活能源的90%以上是生物質能,直接燃燒生物質的熱效率僅為10%~30%[3]。生物質能的優點是燃燒容易,污染少,灰分較低;缺點是熱值及熱效率低,體積大而不易運輸。

目前世界各國正逐步采用如下方法利用生物質能:1)熱化學轉換法,獲得木炭、焦油和可燃氣體等高品位的能源產品,該方法又按其熱加工的工藝不同,分為高溫干餾、熱解、生物質液化等方法;2)生物化學轉換法,主要指生物質在微生物的發酵作用下,生成沼氣、酒精等能源產品;3)利用油料植物所產生的生物油;4)把生物質壓制成成型狀燃料(如塊型、棒型燃料),以便集中利用和提高熱效率。

“為了緩解中國能源短缺問題,保證能源安全,治理有機廢棄污染物,保護生態環境,建議國家應大力開發生物質能,實施能源農業的重大工程?!敝袊魑飳W會理事長路明研究員在接受記者采訪時說[4],“生物能源開發工程應主要包括:沼氣計劃、酒精計劃、秸稈能源利用計劃和能源作物培育計劃等?!?/p>

在2006年8月召開的全國生物質能源開發利用工作會議上,國家發展與改革委員會副主任陳德銘提出,今后15年,中國在生物質能源方面將重點發展農林生物質發電、生物液體燃料、沼氣及沼氣發電、生物固體成型燃料技術四大領域,開拓農村發展新型產業,為農村提供高效清潔的生活燃料,并為替代石油開辟新的渠道。

綜上所述,目前,中國生物質能源的產業化利用途徑主要包括以下方面:沼氣利用工程、農林生物質發電、生物固體成型燃料、生物質液體燃料、能源作物培育利用等。

2 中國生物質能產業發展目標

中國農村生物質能是一座待開發的寶藏。根據《可再生能源中長期發展規劃》確定的主要發展目標,到2010年,生物質發電達到550萬千瓦(5.5GW),生物液體燃料達到200萬噸,沼氣年利用量達到190億立方米,生物固體成型燃料達到100萬噸,生物質能源年利用量占到一次能源消費量的1%;到2020年,生物質發電裝機達到3000萬千瓦,生物液體燃料達到1000萬噸,沼氣年利用量達到400億立方米,生物固體成型燃料達到5000萬噸,生物質年利用量占到一次能源消費量的4%[5]。

開發利用生物質能是當前國內外廣泛關注的重大課題,既涉及農業和農村經濟發展,又關系到國家的能源安全。今后5~10年,中國農村生物質能發展的重點是沼氣、固體成型燃料和能源作物?!掇r業生物質能產業發展規劃》確定的主要發展目標是[6,7]:到2010年,全國農村戶用沼氣總數達到4000萬戶,新建大中型養殖場沼氣工程4000處,生物質能固體成型燃料年利用量達到

100萬噸,能源作物的種植面積達到2400萬畝左右。

據統計,全世界每年通過光合作用生成的生物質能約50億噸,相當于世界主要燃料消耗的10倍,而作為能源的利用量還不到其總量的1%,中國的利用量更是遠遠低于世界平均水平[8]。2005年,中國可再生能源開發利用總量約1.5億噸標準煤(tce),為當年全國一次能源消費總量的7%(其中非水電可再生能源利用占1%),根據政府的規劃目標,到2010和2020年可再生能源利用總量將達到2.7億tce和5億tce,分別占屆時能源消費總量的11%和16%(其中非水電可再生能源利用占2%和5%)[9]。因此,中國生物質能的發展利用空間很大。

3 中國生物質能產業化的發展前景

3.1沼氣利用工程的發展空間

沼氣的利用主要包括沼氣燃氣和沼氣發電。目前,中國農村生物質能開發利用已經進入了加快發展的重要時期。統計顯示,截至2005年底,中國農村中使用沼氣的農戶達到1807萬多戶,建成養殖場沼氣工程3556處,產沼氣約70億立方米,折合524萬噸標準煤,5000多萬能源短缺的農村居民通過使用了清潔的氣體燃料,生活條件得到根本改善[5]。中國已經建成大中型沼氣池3萬多個,總容積超過137萬立方米,年產沼氣5500萬立方米,僅100立方米以上規模的沼氣工程就達到630多處[10]。距離2010年預定目標的發展空間還很大。

中國經過二十多年的研發應用,在全國興建了大中型沼氣工程和戶用農村沼氣池的數量已位居世界第一。不論是厭氧消化工藝技術,還是建造、運行管理等都積累了豐富的實踐經驗,整體技術水平已進入國際先進行列。

沼氣發電發展前景廣闊,但目前還存在一些障礙,如技術障礙、市場障礙、政策障礙等,通過制定發展規劃、加強技術保障體系建設、引入競爭機制,創新投資體系,研究制定促進沼氣發展利用的國家級配套政策,等等。當技術、市場、政策等壁壘被克服后,沼氣發展前景廣闊,產業空間巨大。

3.2生物質能發電的發展前景

目前,生物質發電主要包括沼氣發電、生物質直燃發電、生物質混燃發電、農林秸稈生物質氣化發電、生物質炭化發電、林木生物質發電等。

生物質能源轉化為電能,正面臨著前所未有的發展良機:一方面,石油、煤炭等不可再生的化石能源價格飛漲;另一方面,各地政府頂著“節能降耗20%”的軍令狀,對落實和扶持生物質能源發電有了相當大的默契和熱情。國家電網公司擔任大股東的國能生物質發電公司目前已有19個秸稈發電項目得到了主管部門批準,大唐、華電、國電、中電等集團也紛紛加入,河北、山東、江蘇、安徽、河南、黑龍江等省的100多個縣、市開始投建或是簽訂秸稈發電項目[8]。

煤炭作為一次性能源,用一噸少一噸。而中國小麥、玉米、棉花等農作物種植面積很大,產量很高,而且農作物是可再生資源,相對于現在電廠頻頻“斷煤”、不堪煤價攀升的尷尬局面,推廣秸稈發電具有取之不盡的資源優勢和低廉的成本優勢。

生物質直接燃燒發電(簡稱生物質發電)是目前世界上僅次于風力發電的可再生能源發電技術。據初步估算,在中國,僅農作物秸稈技術可開發量就有6億噸,其中除部分用于農村炊事取暖等生活用能、滿足養殖業、秸稈還田和造紙需要之外,中國每年廢棄的農作物秸稈約有1億噸,折合標準煤5000萬噸。照此計算,預計到2020年,全國每年秸稈廢棄量將達2億噸以上,折合標準煤1億噸,相當于煤炭大省河南一年的產煤量。

為保障生物質發電原料供應,在強化傳統農業生產的基礎上,應大力開發森林、草地、山地、丘陵、荒地和沙漠等國土資源,充分挖掘生態系統的生物質生產潛力。重點加強高效光合轉化作物、速生林木與特種能源植物的培育推廣,大幅度擴大生物質資源的生產規模,逐步建立多樣化的生物質資源生產基地。

大力發展生物質發電正當其時。中國“十一五”規劃要求:建設資源節約型、環境友好型社會,大力發展可再生能源,加快開發生物質能源,支持發展秸稈發電,建設一批秸稈和林木質電站,生物質發電裝機達550萬千瓦。中國可再生能源發電價格實行政府定價和政府指導價兩種形式。其中生物質發電項目上網電價實行政府定價,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每千瓦時0.25元補貼電價組成[11]。 作為《中華人民共和國可再生能源法》配套法規之一的《可再生能源發電價格和費用分攤管理試行辦法》規定,生物質發電項目補貼電價,在項目運行滿15年后取消。自2010年起,每年新批準和核準建設的發電項目補貼電價比上年批準項目遞減2%。發電消耗熱量中常規能源超過20%的混燃發電項目,不享受補貼電價[11]。通過招標確定投資人的生物質發電項目,上網電價按中標確定的價格執行,但不得高于所在地區的標桿電價。

2010年,中國生物質能產量將達到22TWh,生物質發電裝機容量5.5GW,占全國總發電量的0.78%;2020年,中國生物質能產量達到120TWh,生物質發電裝機容量30GW,占全國總發電量的2.6%;2010年和2020年可再生能源發電占發電總量的比例仍然較小,分別為8.63%和11.86%[12]。國家發展與改革委員會計劃到2020年底將可再生能源發電的比例提升到15%~16%。

據農業部提供的數據[13],中國擁有充足的可發展能源作物,如農作物秸稈年產6億噸、畜禽糞便年產21.5億噸、農產品加工業如稻殼、玉米芯、花生殼、甘蔗渣等副產品的年產量超過1億噸、邊際土地4.2億公頃,同時還包括各種荒地、荒草地、鹽堿地、沼澤地等。據中國科學院石元春院士估計,如果能利用現有農作物秸稈資源的一半,生物質產業的產值就可達近萬億元人民幣。截止到2005年底,中國生物質發電量2GW,距離2010年的5.5GW和2020年的30GW還有很大的發展空間。作為唯一可運輸并儲存的可再生能源,憑其優越的先天條件,中國生物質能發電產業具備廣闊的發展空間,擁有巨大的投資價值。

3.3 生物質固體燃料的發展模式

生物質固體成型燃料也是農業部今后的重點發展領域之一。農業部將重點示范推廣農作物秸稈固體成型燃料,重點在東北、黃淮海和長江中下游糧食主產區進行試點示范建設和推廣,發展顆粒、棒狀和塊狀固體成型燃料,并同步開發推廣配套爐具,為農戶提供炊事燃料和取暖用能。

豐富、清潔、環保又可再生的生物質能源過去卻沒有得到重視,而被白白浪費掉。河南農業大學張百良教授分析指出,除去飼養牲畜、工業用和秸稈還田,中國每年還具有4億噸制作成型燃料的資源可以生產1.5億噸成型燃料,可替代1億噸原煤,相當于4個平頂山煤礦的年產量[8]。以農作物秸稈為原料的生物質固體燃料產業規模雖然不是很大,但因目前開發程度低,發展空間仍巨大。

3.4生物質液體燃料的發展模式

3.4.1 生物液體燃料生產大國的典型模式

生物液體燃料具有替代石油產品的巨大潛力,得到了各國的重視,主要包括燃料乙醇和生物柴油。國際油價的持續攀升,提高了生物液體燃料的經濟性,在一些國家和地區已經具有了商業競爭力。目前,巴西燃料乙醇折合成油價約25美元/桶,低于原油價格。2005年,巴西和美國仍然是燃料乙醇的生產大國,分別以甘蔗和玉米為原料,摻混汽油,占其國內車用交通燃料的50%和3%,比2004年分別提高6%和1%。美國在2001~2005年,燃料乙醇產量已經翻了一番,2005年最新的能源法案中又提出,到2010年燃料乙醇產量再增加一倍的目標。歐盟確定了到2010年生物液體燃料在總燃料消耗的比例達到6%的目標[14]。

目前,生產生物液體燃料比較成功的典型模式有巴西模式和美國模式。

1)巴西甘蔗-乙醇模式

巴西是推動世界生物燃料業發展的先鋒。它利用從甘蔗中提煉出的蔗糖生產乙醇,代替汽油作為機動車行駛的燃料。如今巴西乙醇和其他競爭燃料相比,價格上已具有競爭性。這也是當前生物燃料業發展最為成功的典范。巴西熱帶地區的光照使得那里非常適合種植甘蔗?,F在,巴西已經是世界上最大的甘蔗種植國,每年甘蔗產量的一半用來生產白糖,另一半用來生產乙醇。

最近幾年,由于過高的汽油價格和混合燃料轎車的推廣,巴西燃料乙醇工業更是得到了長足的發展?;旌先剂限I車能夠以汽油和乙醇的混合物為燃料,自從2003年在巴西大眾市場銷售后,銷量節節攀升,目前已經占據了巴西轎車市場的半壁江山。在混合燃料轎車需求的拉動下,巴西燃料乙醇的日產量從2001年的3000萬升增加到2005年的4500萬升,已能滿足國內約40%的汽車能源需求[14]。

用蔗糖生產乙醇是目前世界上制造乙醇最便宜的方法。在未來4年中,巴西計劃將新建40~50家大型乙醇加工廠。為了保證原料供應,甘蔗的種植面積也將不斷擴大。

當前巴西生物燃料發展戰略的成功,并不意味著巴西的蔗糖乙醇會成為世界生物燃料業未來的選擇。因為即使只替代目前全球汽油產量的10%,也需要將巴西現有的甘蔗種植面積擴大40倍。巴西不可能“騰”出這么多土地用于種植甘蔗。另外,由于甘蔗的品種有強烈的地域性,巴西的技術路線在別的國家很難走得通。就連非洲、印度、印度尼西亞都無法照搬,更別說主要地處溫帶的中國了。

因此,巴西模式盡管取得了迄今最大的成功,但卻不是未來世界生物燃料業發展的方向,更不適合地處溫帶、缺少耕地的中國。探索適合中國國情的生物液體燃料發展模式成為當務之急。

2)美國玉米-乙醇模式

美國是主要的燃料乙醇生產國之一,但與巴西不同,它用的不是甘蔗而是玉米。盡管有不少反對的聲音,但美國燃料乙醇的日產量仍從1980年的100萬升增加到現在的4000萬升。目前,美國已投入生產的乙醇生產廠有97家,另外還有35家正在建設當中。這些工廠幾乎都集中在玉米種植帶。

玉米中用于生產乙醇的主要成分是淀粉,通過發酵它可以很容易地分解為乙醇。這正是用玉米生產乙醇的優勢,但這也是人們反對的原因,因為淀粉是一種重要的糧食。2007年美國計劃投入4200萬噸玉米用于乙醇生產,按照全球平均食品消費水平,同等數量的玉米可以滿足1.35億人口一年的食品消耗[14]。

中國現在80%的乙醇的原料是谷類,由于原本過剩的谷物在2000年后產量快速減少,使得燃料乙醇的發展再次面臨挑戰[15]。玉米加工燃料乙醇業過快發展,一些地區甚至玉米主產區已在考慮進口玉米了。國家已經制定相關政策,對玉米加工燃料乙醇項目加以限制,強調發展燃料乙醇要以非糧原料為主,因為谷類供給安全問題對于擁有巨大人口的中國來說,始終應該放在首位。糧食安全始終是國家重大戰略問題。中國糧食不能承受“能源化”之重。中國國情和美國、巴西不一樣,其成功經驗雖有可資借鑒之處,但不能照搬他們的模式。

生物液體燃料方面新技術的研發,在很大程度上取決于解決生物燃料生產的原料供應問題。目前生產液體燃料大多使用的是糧食類作物,如玉米、大豆、油菜籽、甘蔗等。但是從能源的投入、產出分析,利用糧食類作物生產液體燃料是不經濟的。因此,利用木質纖維素制取燃料乙醇將是解決生物液體燃料的原料來源和降低成本的主要途徑之一。

3.4.2中國生物質液體燃料的產業化發展途徑

中國生物液體燃料的發展已初具規模。當前,中國以陳化糧為原料生產燃料乙醇的示范工程,年生產能力已達102萬噸,生產成本也達到了消費群體初步接受的水平。在非糧食能源作物種植方面,中國已培育出“醇甜系列”雜交甜高粱品種,并建成了產業化示范基地,培育并引進多個畝產超過3噸的優良木薯品種,育成了一批能源甘蔗新品系和能糖兼用甘蔗品種。具備了利用菜籽油、棉籽油、木油、茶油和地溝油等原料年產10萬噸生物柴油的生產能力[16]。

1)油菜籽-生物柴油模式

中國農科院油料作物研究所所長王漢中研究員呼吁:國家應大力推廣“油菜生物柴油”。生物柴油相對于礦物柴油而言,是通過植物油脂脫甘油后再經過甲脂化而獲得。發展油菜生物柴油具備三大優點:一是可再生;二是優良的環保特性:生物柴油中不含硫和芳香族烷烴,使得二氧化硫、硫化物等廢氣的排放量顯著降低,可降解性還明顯高于礦物柴油;三是可被現有的柴油機和柴油配送系統直接利用。因此,生物柴油在石油能源的替代戰略中具有核心地位。

目前,發展生物柴油的瓶頸是原料。木本油料的規模有限,大豆、花生等草本油料作物與水稻、玉米等主要糧食作物爭地,擴大面積的潛力不大。而作為生物柴油的理想原料,油菜具有其獨特的優勢。首先適應范圍廣,發展潛力大:長江、黃淮流域、西北、東北等廣大地區都適宜于油菜生長;其次油菜的化學組成與柴油很相近:低芥酸菜油的脂肪酸碳鏈組成與柴油很相近,是生物柴油的理想原料;第三,可較好地協調中國糧食安全與能源安全的矛盾:長江流域和黃淮地區的油菜為冬油菜,充分利用了耕地的冬閑季節,不與主要糧食作物爭地。

根據歐洲油菜發展的經驗和油料科技進步的情況,王漢中預計,只要政策、科技、投入均能到位,經過15年的努力,到2020年,中國油菜種植面積可達到4億畝,平均畝產達到200千克,含油量達到50%左右。屆時,中國每年可依靠“能源油菜”生產6000萬噸的生物柴油(其中4000萬噸來源于菜油,2000萬噸來源于油菜秸稈的加工轉化),相當于建造3個永不枯竭的“綠色大慶油田”[17]。

2)纖維素-乙醇模式

在整個生物燃料領域,當前最吸引投資者的并不是用蔗糖、玉米生產乙醇,或是從油菜籽中提煉生物柴油,而是用纖維素制造乙醇。所有植物的木質部分--通俗地說,就是“骨架”--都是由纖維素構成的,它們不像淀粉那樣容易被分解,但大部分植物“捕獲”的太陽能大多儲存在纖維素中。如果能把自然界豐富且不能食用的“廢物”纖維素轉化為乙醇,那么將為世界生物燃料業的發展找到一條可行的道路。

雖然因技術上的限制,目前還沒有一家纖維素乙醇制造廠的產量達到商業規模,但很多大的能源公司都在競相改進將纖維素轉化為乙醇的技術。最大的技術障礙是預處理環節(將纖維素轉化為通過發酵能夠分解的成分)的費用過于昂貴。但是,要想用纖維素生產乙醇,預處理環節無法回避。技術上的不確定性,迫使制造乙醇的大部分投資仍集中在傳統的工藝--通過玉米、蔗糖生產乙醇,但這些辦法無法從根本上解決當前的能源危機。為了保證能源安全,美國總統布什說,美國政府計劃在6年內把纖維素乙醇發展成一種有競爭力的生物燃料。

因為發展能源不可能走犧牲糧食的道路。盡管現在技術上還存在障礙,但大部分人仍相信,利用纖維素生產燃料乙醇代表了未來生物燃料發展的方向。中國生物質液體燃料的未來也同樣寄希望于用纖維素生產燃料乙醇。一旦技術取得突破,纖維素乙醇產業化發展空間巨大,產值難以估量。但是,各國的國情與能源結構不同,不能寄希望于某個方面來解決,因為任何國家都不可能單靠技術引進發展本國的生物燃料產業。因此,需要因地制宜,多能互補。

3)能源作物-生物液體燃料模式

石元春院士表示,在能源結構的歷史轉型中,中國發展生物質能源有很強的現實性和可行性。目前,中國對石油的進口依存度為近40%;SO2和CO2的排放量也分居世界第一和第二位。中國發展生物質能源不僅原料豐富,而且還有自行培養的甜高粱、麻瘋樹等優良能源植物;燃料乙醇、生物柴油等主產品工業轉化技術基本成熟且有較大的改進空間,成本降幅一般在25%~45%,且目前在新疆、山東、四川等地已取得進展[4]。

發展能源作物不會威脅糧食安全與環保。曾有專家提出能源安全和糧食安全存在矛盾。解決這個問題需要充分認識到糧食安全和能源安全有統一性,發展能源農業將是促進農民增收、調動農民種糧積極性的有效措施。糧食作物和能源作物有很好的互補性。首先,能源作物大都是高產作物,既能滿足糧食安全的需求,又是很好的能源作物。其次,能源農業開發的領域很廣,可以做到不與或少與糧食爭地。能源農業開發的領域,大多是利用農業生產中的廢棄物,如利用畜禽場糞便、農產品加工企業的廢水與廢物開發能源,既能增加農民收入,又能為糧食生產提供優質肥料,是生產清潔能源、促進糧食生產、保證糧食安全和能源安全的雙贏舉措。

除糧食外,中國其他可用于生物質能生產的植物和原料還有很多,如甘蔗、甜菜、薯類等。廣西科學院院長黃日波說,僅廣西的甘蔗資源和木薯資源分別具備年產830萬噸和1300萬噸生物乙醇的生產潛力,加起來超過2000萬噸[15]。

科技部中國生物技術發展中心有關專家指出,根據能源作物生產條件以及不同作物的用途和社會需求,估計中國未來可以種植甜高粱的宜農荒地資源約有1300萬公頃,種植木薯的土地資源約有500萬公頃,種植甘蔗的土地資源約有1500萬公頃[15]。如果其中20%~30%的宜農荒地可以用來種植上述能源作物,充分利用中國現有土地與技術,生產的生物質可轉化5000萬噸乙醇,前景十分可觀。

據農業部科教司透露,為穩步推動中國生物質能源的發展,并為決策和進一步開發利用土地資源提供可靠的數據,該司決定按照“不與人爭糧,不與糧爭地”的原則,開展對適宜種植生物質液體燃料專用能源作物的邊際土地資源進行調查與評價工作,以摸清適宜種植能源作物邊際土地資源總量及分布情況[18]。

以能源作物為原料的生物液體燃料模式發展潛力巨大,將是未來生物質能源發展的方向之一。

4) 林木生物質-生物柴油發展模式

利用中國豐富的林木生物質資源生產生物柴油,將薪炭林轉變為能源林,實現以林木生物質能源對油汽的替代或部分替代,探索兼顧能源建設和生態環境建設的新模式,實現可再生能源與環境的可持續發展。開發林業生物質能產業是林業的一個很有潛力的新產業鏈,既是機會,也是創新,不僅具有巨大潛力和發展空間,更是林業發展新的戰略增長點。

“森林具有可再生資源的屬性。林業是天然的循環經濟。生物質能技術是林業發展的新契機。”專家研究指出,中國生物質資源比較豐富,據初步估計,中國僅現有的農林廢棄物實物量為15億噸,約合7.4億噸標準煤,可開發量約為4.6億噸標準煤[19]。專家預測2020年實物量和可開發量將分別達到11.65億噸和8.3億噸標準煤。中國現有木本油料林總面積超過600多萬公頃,主要油料樹種果實年產量在200多萬噸以上,其中,不少是轉化生物柴油的原料,像麻瘋樹、黃連木等樹種果實是開發生物柴油的上等原料。

中國現有300多萬公頃薪炭林,每年約可獲得近1億噸高燃燒值的生物量;中國北方有大面積的灌木林亟待利用,估計每年可采集木質燃料資源1億噸左右;全國用材林已形成大約5700多萬公頃的中幼齡林,如正常撫育間伐,可提供1億多噸的生物質能源原料;同時,林區木材采伐、加工剩余物、城市街道綠化修枝還能提供可觀的生物質能源原料[19]。

中國發展林業生物質能源前景十分廣闊。中國林業可用來發展生物質能源的樹種多樣,可作為能源利用的現有資源數量可觀。在已查明的油料植物中,種子含油量40%以上的植物有150多種,能夠規模化培育利用的喬灌木樹種有10多種。目前,作為生物柴油開發利用較為成熟的有小桐子、黃連木、光皮樹、文冠果、油桐和烏桕等樹種。初步統計,這些油料樹種現有相對成片分布面積超過135萬公頃,年果實產量在100萬噸以上,如能全部加工利用,可獲得40余萬噸生物柴油[19]。

目前全國尚有5400多萬公頃宜林荒山荒地,如果利用其中的20%的土地來種植能源植物,每年產生的生物質量可達2億噸,相當于1億噸標準煤;中國還有近1億公頃的鹽堿地、沙地、礦山、油田復墾地,這些不適宜農業生產的土地,經過開發和改良,大都可以變成發展林木生物質能源的綠色“大油田”、“大煤礦”,補充中國未來經濟發展對能源的需要[18]。國家林業局副局長祝列克介紹,“十一五”期間,中國主要開展林業生物質能源示范建設,到2010年,實現提供年產20萬噸~30萬噸生物柴油原料和裝機容量為100萬千瓦發電的年耗木質原料。到2020年,可發展專用能源林1300多萬公頃,專用能源林可提供年產近600萬噸生物柴油原料和裝機容量為1200萬千瓦發電年耗木質原料,兩項產能量可占國家生物質能源發展目標30%以上,加上利用林業生產剩余物,林業生物質能源占到國家生物質能源發展目標的50%以上[19]。

可見,林木生物質能源的發展將逐步成為中國生物質能源的主導產業,發展空間巨大,前景廣闊。

4 結 語

國家已出臺的《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發展專項規劃》及相關產業政策,明確提出“因地制宜,非糧為主”的發展原則,發展替代能源堅持“不與人爭糧,不與糧爭地”,要更加依靠非糧食原料。從大方向來看,用非糧原料能源替代化石能源是長遠方向,例如薯類和纖維質以及一些植物果實來替代。為避免糧食“能源化”問題[20],必須開發替代糧食的能源原料資源。開發替代糧食資源,如以農作物秸稈和林木為代表的各類木質纖維類生物質,及其相應的生物柴油和燃料乙醇生產技術,被專家們認為是未來解決生物質液體燃料原料成本高、原料有限的根本出路。

生物質能源將成為未來能源重要組成部分,到2015年,全球總能耗將有40%來自生物質能源,主要通過生物質能發電和生物質液體燃料的產業化發展實現。

有關專家也對生物質能源的發展寄予了厚望,認為中國完全有條件進行生物能源和生物材料規模工業化、產業化,可以在2020年形成產值規模達萬億元。

雖然生物質能源發展潛力巨大、前景廣闊,并正在逐步打破中國傳統的能源格局,但是生物質能的產業化發展過程也并非一帆風順,因為生物質原料極其分散,采集成本、運輸成本和生產成本很高,成為生物質燃料乙醇業的致命傷,若不能妥善解決將可能成為生物質能產業發展的瓶頸。

生物質能的資源量豐富并且是環境友好型能源,從資源潛力、生產成本以及可能發揮的作用分析,包括生物燃油產業化在內的生物質能產業化開發技術將成為中國能源可持續發展的新動力,成為維護中國能源安全的重要發展方向。在集約化養殖場和養殖小區建設大中型沼氣工程也將成為中國利用生物能源發電的新趨勢。從環保、能源安全和資源潛力綜合考慮,在中國推進包括以沼氣、秸稈、林產業剩余物、海洋生物、工業廢棄物為原料的生物質能產業化的前景將十分廣闊。

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篇7

生物燃料主要是指以生物質為原料制取的燃料乙醇和生物柴油。生物燃料的發展動因,一是源于國家石油安全的需求,即作為汽油和柴油的替代能源,以達到緩解石油過度依賴進口的危機;二是源于國家環境保護的需要,利用生物燃料的清潔性降低機動車污染物排放。燃料乙醇是指用玉米、木薯、甘蔗、甜高梁以及農作物秸稈等生物纖維制取的液體燃料;生物柴油是指用廢食用油、油料植物(麻瘋樹、黃連木等)和油料水生植物(藻類)等為原料制取的液體燃料。生物燃料可直接與汽油或柴油按一定比例混合后作為汽車動力燃油使用,起到替代汽油和柴油的作用。而汽車用汽油和柴油在我國交通部門油品消費中占很大比例,因此,生物燃料替代潛力的分析和研究將主要圍繞汽車用油展開。

燃料乙醇(俗稱酒精),以玉米等農作物或秸稈為原料,經發酵、蒸餾而制成,生產工藝技術成熟。燃料乙醇以10%比例與汽油攙和作為汽車動力燃料(E10),在減少汽油消耗的同時,還能有效改善油品的使用性能和降低汽車尾氣污染。國家汽車研究中心的實驗結果表明,汽車使用燃料乙醇汽油,其動力性能基本不變。從機理上講,汽油加入10%燃料乙醇后熱值降低3%,但含氧量增加3.5%,可將原汽油不能完全燃燒的部分充分燃燒,從而保證其動力性能,使總體油耗持平。美國的研究結果表明,E85高比例燃料乙醇汽油與傳統汽油相比,前者辛烷含量低28%,但能源利用率高于后者;前者每公里耗油量是后者的85%,溫室效應排放量只是后者的75%,每升造價也低于后者近0.80美元。

生物柴油的生產方法有化學法、生物酶法和工程微藻法三種。我國生產普遍采用化學法,即利用酯交換反應,通過去掉植物或動物脂肪中的甘油分子制取生物柴油。一旦甘油分子從植物油或動物脂肪中除去后,生物柴油的分子成分與石油柴油相似,可以直接用于任何柴油發動機,而不需要對發動機作任何更改。江蘇工業學院精細化工重點實驗室研究了生物柴油與O#柴油的調和油性質,結果表明,生物柴油與我國僻柴油的主要性能指標相接近(除閃點外)。美國科學家的大量試驗結果顯示:生物柴油作為車用替代燃料,其排放指標可滿足歐洲Ⅱ和Ⅲ排放標準。英國能源技術支持單位(ETSU)還對生物柴油與柴油進行全生命周期的C02排放研究,結果表明,生物柴油的全生命周期CO2排放僅僅為柴油的1/5左右。燃料乙醇汽油與純汽油的全生命周期排放比較結果是:燃料乙醇在CO、CO2的排放方面低于汽油,而Nox、CH4排放相當于或略高于汽油。由此可看出生物燃料的清潔性。

二、國內外生物燃料開發利用的現狀

生物燃料生產和應用在國際上已呈高速發展趨勢,發展燃料乙醇產業已成為各國政府調控農產品供需矛盾、解決石油資源短缺以及保護城市大氣環境質量的重要措施。巴西始終處于燃料乙醇發展的領先地位。目前巴西國內有400萬輛汽車使用純燃料乙醇,其他車輛使用25%的乙醇汽油。美國1/3汽油中摻100k的燃料乙醇,美國總統布什希望到2025年用燃料乙醇取代3/4的進口石油,2030年燃料乙醇將占美國運輸燃油消費總量的20%。法國自2006年秋季開始使用B30乙醇汽油車輛,2007年E85高級乙醇汽油正式面市,目前生物燃料占所有燃料的比重只有1.25%。法國政府的目標是,2008年使生物燃料比重提高到5.75%,2010年達到7%,2015年達到10%。印度政府規劃,2011-2012年間,實現生物柴油替代20%的石油柴油。美國每年銷售20億加侖的生物柴油,占普通柴油消耗量的8%。由于生物柴油更容易與柴油混合,因此隨著柴油車的發展,生物柴油將有更大的應用規模。目前德國1/3的新增汽車為柴油車,幾乎所有的出租車都是柴油車。奧地利則接近50%。歐洲每兩部新增車輛中有一輛柴油車。目前德國大眾和奔馳汽車等多家公司,已經在巴西和美國等國家推出多種利用生物燃料的車型,以迎合市場的需求。

我國目前已成為全球第三大燃料乙醇生產國,排名第一和第二的分別是巴西和美國。我國政府批準建設的四家以消化玉米陳化糧為主的燃料乙醇生產企業,2006年生產能力達163萬噸。車用燃料乙醇汽油擴大試點工作在9個省的27個地市開展,車用燃料乙醇汽油銷量達到1000萬噸左右,占全國汽油消費量的20%左右。廣東首條以木薯作原料的燃料乙醇生產線也在清遠落戶,而盛產糖蜜和木薯的廣西也正計劃在南寧和貴港興建兩個乙醇燃料生產基地。此外河南天冠集團年產3000噸的生物質纖維乙醇生產項目已在鎮平縣奠基,這是國內首條千噸級利用生物質纖維生產燃料乙醇的產業化試驗生產線。但是要實現大規模的工業化生產,還有很長一段路要走。

此外,我國生物柴油也開始進入了準備推廣階段。海南正和公司在河北已開發了11萬畝黃連木種植基地,每年可產果實2-3萬噸,可獲得生物柴油原料8000-12000噸。該公司計劃在此基礎上建立年產生物柴油5-20萬噸的煉油化工廠。海南正和公司在河北邯鄲建成年產l萬噸的生物柴油工廠。四川古杉集團建成年產3萬噸生物柴油工廠。福建源華公司建成年產3萬噸的生物柴油工廠。北京等省市也已經建成一定規模的生產線。上述這些生產線目前均是利用垃圾油或植物油腳、餐飲廢油等為原料生產生物柴油。2005年我國的生物柴油生產關鍵技術研究取得重大進展,產品各項指標達到美國ASTM6751標準,使用性能良好,完全能夠作為柴油內燃機燃料。在今后5年內,我國將建成年產2-5萬噸規模的生物柴油產業化示范工程。

我國政府非常重視替代能源問題,《可再生能源法》中明確指出國家鼓勵生產和利用生物質液體燃料。國家發展改革委、財政部關于加強生物燃料的通知中強調:發展生物燃料涉及原料供應、生產、混配、儲運、銷售以及相關配套政策、標準、法規的制定等各個方面,業務跨多個部門,是一項復雜的系統工程。因此,應按照系統工程的要求統籌規劃。根據國情,政府要求積極穩妥地推進生物燃料產業的發展,走“非糧”路線,不與農業爭地。生物燃料發展在我國不僅具有石油替代作用,而且對解決糧食深加工轉化、穩定糧價和提高農民收入以及減少環境污染、保持生態平衡等諸多方面都具有十分重要的意義,還能創造許多新的就業機會。因此,推廣使用生物燃料必將成為中國可持續發展的一項長期戰略。

生物燃料作為替代燃油具有節能、環保的優勢,但是要積極穩妥地發展生物燃料,許多問題仍值得深入研究和探討。需要關注最多的問題是:未來我國生物燃料究竟有多大發展潛力,發展生物燃料的資源保障性如何,生產的技術經濟性如何,以及汽車利用這種替代燃油的技術適應性和社會需求性如何。針對這些重要問題,本研究利用中國能源環境綜合政策評價模型的

技術模型(IPAC-AIM),從我國社會發展、能源需求以及環境制約條件下對生物燃料的需求端,以及從生物燃料生產的資源開發和制取技術的生產供應端,全面分析生物燃料作為車用替代燃油的發展潛力問題。

三、對生物燃料開發利用的評價

1、生物燃料開發的資源保障性評價

我國生物質資源非常豐富,可供生物燃料制取的資源種類將隨著今后不同的生產階段而改變。目前,我國燃料乙醇處于小規模生產階段,主要利用玉米陳化糧為原料。若按10%乙醇汽油計,我國年燃料乙醇需求量在480萬噸左右,根據1噸酒精消耗3.2噸玉米量估算,需用玉米量約1536萬噸,可是我國每年大約只有400-600萬噸玉米陳糧。由此看來,玉米燃料乙醇的發展因受玉米陳化糧資源的限制而不能持續。當陳化糧用完后,燃料乙醇生產將逐步轉向利用其他經濟作物,如甜高梁、木薯等作原料,并且作為調節糧食市場供求的一種手段,將燃料乙醇生產納入到飼料生產中。因為燃料乙醇在生產過程中只消耗糧食中的淀粉,同時對蛋白質等其它營養物質是一個濃縮過程,也就是說,是優質高蛋白飼料(DDGS)的生產過程。國家可以通過宏觀調控和市場機制,將部分飼料糧先生產燃料乙醇,然后將其副產品(優質高蛋白飼料)放回飼料市場。

粗略估算,我國每年飼料用玉米大約有8000-10000萬噸,其中加工成現代混合飼料的玉米用量占50%(周立三,2000)。如有計劃地從飼料糧中拿出15%,先生產500萬噸燃料乙醇,同時聯產500萬噸DDGS飼料投放飼料市場,它的飼養價值(優質蛋白質總量)與1500萬噸糧食相比,不但不會減少,反而得以增加。這種將燃料乙醇生產與飼料生產綜合利用的協調發展形式,擴大了燃料乙醇的資源潛力。另外,積極種植不與口糧爭地、爭水的高產、耐旱、耐鹽堿的經濟作物,如甜高粱、木薯、甘蔗等,也可為生產燃料乙醇開發更多的原料資源。有專家估計,利用易改造的鹽堿地種植甜高梁,可以提供年產4000萬噸燃料乙醇的原料。在不遠的將來,通過生物質纖維(秸稈和薪柴等)生產燃料乙醇技術,可以為大規模燃料乙醇生產提供取之不盡的生物質資源。根據粗略估算,我國每年來自農業廢棄物的秸稈可利用量約6億噸,如果利用其中的50%制取燃料乙醇,按照7-8噸秸稈生產1噸燃料乙醇計,可以提供年產3700萬噸燃料乙醇的原料。

從我國生產生物柴油的資源情況看,由于受原材料價格的影響,現階段較適合作為制取生物柴油的原料主要有酸化油、地溝油和泔水油。有關資料顯示,我國每年消耗植物油1200萬噸,直接產生油腳酸化油250萬噸,大中城市餐飲業產生地溝油200多萬噸,這些油品的價格基本在2000-3000元/噸左右,是目前我國生物柴油生產的主要原料。價格高于4500元/噸的原料油如菜籽油、棉籽油、大豆油基本不在現階段考慮之內。木本油脂植物如麻瘋樹、黃連木、文冠果等,尚處于試點培育階段,只能作為未來幾年后的生物柴油原料。粗略估計,如果利用非農業和林業規劃用地的無林地和退耕還林地(約6700萬公頃)種植油脂植物,按種植黃連木或麻瘋樹計算,以每公頃油料林出油1-5噸計,則可生產生物柴油近億噸。此外,我國約有5000萬畝可開墾的海岸灘涂和大量的內陸水域可以發展工程藻類資源。按照美國可再生能源實驗室運用基因工程等現代生物技術開發出含油量超過60%的工程藻類,若按每畝生產2噸以上生物柴油計算,我國未來的工程藻類也可提供制取數千萬噸的生物柴油原料。

綜上所述,我國未來的資源潛力可提供5000-8000萬噸左右的燃料乙醇。燃料乙醇原料的利用路線為:近期利用玉米陳化糧,之后開發經濟作物,中遠期則利用農林生物質資源。生物柴油原料的利用路線為:近期利用廢油,中期開發油料植物,遠期則發展工程藻類??傮w看,我國生物燃料資源可以滿足未來大規模開發利用生物燃料的需求。

2、生物燃料生產的技術經濟性評價

從以玉米為原料制取燃料乙醇的技術經濟性看,由于玉米原料價格偏高,生產1噸燃料乙醇需3.3噸玉米,僅原料成本就達4620元(1噸玉米價格1400元左右),企業在國家每噸補貼1600元基礎上可保本獲微利。需要提及的是,國家對燃料乙醇的補貼是一種多贏之舉。因為,加入WYO后,我國政府將糧食出口補貼改為對糧食加工生產企業的補貼,因此,對燃料乙醇的補貼不但是國家對燃料乙醇產業的支持,也是國家帶動糧食生產和農民增收,同時創造大量就業機會的措施。有專家估算,按我國每年生產400萬噸燃料乙醇推算,可拉動160億元以上的直接消費,創造約50萬個就業崗位,在生產、流通、就業等相關環節都可以給國家創造收入。以木薯等代糧作物為原料制取燃料乙醇技術正在研發階段,其經濟性好于玉米燃料乙醇,直接成本可控制在2500元/噸范圍內。從長遠看,燃料乙醇生產應以農林廢棄物纖維質為原料。從上海奉賢2005年的“纖維素廢棄物制取燃料乙醇技術”項目看,已完成的年產600噸乙醇中試示范生產線,按每7-8噸秸稈生產1噸燃料乙醇計,每噸燃料乙醇的生產成本在4300-5500元左右。從安徽豐原已經運行的秸稈燃料乙醇項目看,生產規模為5萬噸/年,秸稈原料成本2100元/噸(約6噸玉米秸稈生產1噸乙醇,秸稈按350元/噸計);其他成本3800元/噸(包括酶制劑、耗水電和蒸汽及其他加工費等),總生產成本約5900元/噸。雖然目前利用秸稈纖維素制取燃料乙醇的成本高于玉米燃料乙醇,但隨著技術的逐步成熟,其生產成本將會降低。另外,由于燃料乙醇具有與MTBE汽油添加劑同樣的作用,所以,如果考慮到燃料乙醇的這一作用,對燃料乙醇的定位和定價來說都還有較大空間。

生物柴油的生產方法有化學法、生物酶法和工程微藻法三種,化學法是我國目前的常用方法。據不完全統計,我國萬噸以下生物柴油產業化制備技術大部分采用酸堿催化間歇式化學法。由于投資少、上馬快,投資回收期短,普遍為我國中小企業所接受?;瘜W法生產中使用堿性催化劑,要求原料必須是毛油,比如未經提煉的菜籽油和豆油,原料成本將占總成本的75%。因此,采用廉價原料降低成本是生物柴油能否市場化的關鍵。正和公司以食用油廢渣為原料制取生物柴油的經濟性表明,每1.2噸食用油廢渣生產1噸生物柴油,同時獲得甘油50-80公斤,按當時的生物柴油售價為2300-2500元/噸估算,每生產1噸生物柴油獲利為300-500元,現在,柴油價格漲到4900元/噸,更顯現出生物柴油的市場競爭力。貴州省利用麻瘋樹果實生產的生物柴油,通過自有核心技術建設的首條年產300噸麻瘋樹生物柴油中試生產線,通過國家質檢部門和國外大型汽車公司的指標檢測,其關鍵指標均優于國內零號柴油,達到歐Ⅱ排放標準。

但是,上述的這些利用化學法合成生物柴油技術

還存在能耗高、生產過程產生大量廢水和廢堿(酸)等污染問題。為解決上述問題,人們開始研究用生物酶合成法制取生物柴油。2005年清華大學用生物酶法制取生物柴油中試成功,生物柴油產率達90%以上。生物酶法的無污染排放優點已日益受到重視,但是如何降低反應成分對酶的毒性是亟待解決的問題。工程微藻法是以富油的工程藻類為原料的生產方法。藻類的高脂肪含量可降低生物柴油的生產成本,生產的生物柴油不含硫,燃燒時不排放有毒害氣體,排入環境中也可被微生物降解,不污染環境。專家評價,利用工程微藻生產生物柴油是未來發展技術的一大趨勢。

由此可見,在一些具有經濟性的生物燃料制取技術得到廣泛應用的同時,更多的正在孕育發展的高新技術層出不窮,這種發展勢頭預示著我國生物燃料生產技術和產業將迎來更好的發展前景。

3、現代汽車技術利用生物燃料的可能性評價

目前,我國汽車利用燃料乙醇多采用混合燃料方式,即在不改動汽車發動機情況下以小比例與汽油混合,如燃料乙醇汽油E10(90%汽油,10%燃料乙醇)。其他利用方式有在線混合方式和雙燃料方式,在線混合方式可以根據汽車發動機的工況調節燃料乙醇的比例,但需要改造汽車發動機;雙燃料方式具有突出的高替代率、高熱效率和高凈化碳煙效果,但目前尚有問題需要解決。生物柴油與燃料乙醇一起混入車用柴油的方法,可以形成更理想的高比例含氧燃料,大幅度降低汽車的碳煙和微粒排放。由此可知,生物燃料作為替代燃料應用于汽車的關鍵問題,還在于混合動力汽車技術和先進柴油汽車技術的發展。

目前,采用生物混合燃料技術、具備較高燃油經濟性以及低排放特性的混合動力新車型有若干多種,目前全球使用生物燃料的主要車型有:Ford FocusBioflex型;Ford Focus C-Max Bioflex型;Saab 9/5berline 2.0t Bio-Power型;Saab 9/5 break 2.0t Bio-Power型;Volvo C30 Flexifuel型;Volvo S40 Flexifuel型;Volvo S50 Flexifuel型。主要包括E85燃油混合動力車、燃料乙醇與電力混合動力車、純燃料乙醇E100的運動概念車、滿足歐4排放標準的現代柴油車技術以及在降低排放和降低油耗上有高效率的均質壓燃混合動力車發動機技術,等等。雖然這些汽車技術目前在我國以及外國仍處于研發和示范階段,但在不久的將來都將成為交通行業高效、經濟、有益環保、面向未來的新型汽車技術?;旌蟿恿ζ嚭拖冗M柴油車技術與生物燃料結合,是我國未來公路交通滿足節能、環保需求的最佳技術選擇。

四、生物燃料作為替代燃料的發展情景

1、社會經濟發展對生物替代燃料的需求

伴隨著國民經濟的持續快速發展和居民收入水平的穩步提高,我國已進入汽車大眾消費的成長期。在未來較長的成長期階段,汽車保有量的持續快速增長,使車用燃油消耗成為我國石油消費中增長最快的部分。相比石油消費的快速增長趨勢,我國的石油供應,在探明儲量沒有重大突破的情況下,僅能保持低速增長,無法滿足國內需求的狀態已成定局,并且依賴國際石油供應的比例將逐步加大,對我國石油供應和石油安全造成極大的挑戰。解決這一嚴峻問題的戰略措施是加強節能和發展替代能源,在眾多車用替代能源中,生物燃料以其清潔、可再生以及低污染的優勢具有很好的發展前景。

影響我國未來公路交通油品需求的主要因素包括人口發展趨勢、經濟發展趨勢、汽車車輛和周轉量增長趨勢、公路交通的發展模式等等,這些因素之間的相互關系在模型中被一一構建,主要參數的設置簡單敘述如下。

GDP和人口是交通運輸需求的主要驅動因素。按照目前我國經濟發展勢頭估計,將2010-2020年GDP的增長速度設置為8%。人口數2010年為13.93億人,2020年為14.72億人(社科院人口所)。

車輛周轉量是反映公路交通需求的重要基礎參數。伴隨著我國經濟的持續快速發展、人均收入水平的提高以及城市化的快速推進,預計在2010-2020年間,我國汽車保有量將以12%-15%的增長速度轉向10%的增長速度發展,汽車保有量將比現在增長4倍。其中轎車的發展速度將高于汽車平均發展速度,估計2020年,我國人均轎車保有量約每千人75輛(接近目前世界人均水平)。依據國家交通發展規劃和經濟建設對公路交通服務量的需求,對公路交通周轉量的預測主要考慮了車輛擁有量、車輛負荷率以及每年的運行距離等因素。預計2010年、2020年和2030年的公路交通周轉量分別比2005年增長3倍、6倍和9倍。如此大的周轉量增長,將導致巨大的交通油品需求量。

未來公路交通發展模式是預測未來交通油品需求量的重要參數。關于未來交通模式的設置,本研究選擇了25種汽車技術,除一些正在應用的普通汽柴油客貨車外,充分考慮了新型汽車技術如混合動力車、清潔燃料車、先進柴油車、電動車和地鐵等技術的廣泛推廣應用。通過在不同情景中,對未來各種類型車輛在公路交通中所占份額以及這些車輛所消耗油品比例等重要參數的設置,作為預測未來公路交通油品需求量的重要參數。由于篇幅所限,25種公路汽車技術的市場份額設置就不一一列出。其結果是,在常規燃油發展情景中,先進的汽油車,特別是先進柴油車得到大力發展,其保有量比例將由目前的4%提高到17%;在生物燃料替代情景中,除先進的汽油車和柴油車得到大力發展外(保有量比例提高到27%),混合動力車也得到快速發展,在我國汽車保有量比例將由目前的7%增加到52%,其中,生物燃料的混合動力車將占很大比例。

2、展望生物燃料未來的發展情景

為分析我國未來社會發展中汽車對油品的需求,研究中設定了兩個發展情景,即常規燃油發展情景和生物燃料替代情景,通過比較兩個情景中油品的消費狀況,展望未來生物燃料的發展情景。兩種發展情景的定義如下。

(1)常規燃油發展情景。在此發展情景中主要考慮目前國家已有的交通節能和環境政策,如發展清潔車輛,施行歐洲汽車排放標準;發展公共交通,2020年公共交通將占公路機動車客運周轉量的40%;促進柴油車發展,滿足未來交通運輸中客運和貨運大容量的需求等;執行國家現有的生物液體燃料鼓勵政策,參照車用燃料乙醇E10在我國的推廣歷程以及生物燃油制取技術的常規發展速度,估計生物燃料開發應用的發展趨勢。即2010年燃料乙醇汽車仍處于區域化推廣應用階段,從目前的9個省市推廣應用到15個省市,即全國有50%的車輛使用E10燃料;生物柴油處于技術準備階段。2020年,繼續推廣E10車用燃料,車輛使用E10燃料的比例達到80%。生物柴油進入小規模應用階段。

(2)生物燃料替代情景。此情景是在常規燃油發展

情景基礎上,為滿足我國能源供應安全需求、環保和氣候變化需求以及可持續社會經濟發展需求,在國家采取節能降耗和發展替代燃料的戰略舉措指導下,達到降低汽車油品需求量的目的。一方面,在發展汽車工業的同時,要降低能耗和保護環境,盡快引進新一代先進汽車;加速推廣低能耗汽油汽車、低能耗柴油小汽車、混合動力汽車、清潔燃料汽車;擴大公共交通的承載比例,在軌道交通和公共交通體系完善的情況下,提高車輛運行效率,減少交通需求。另一方面,要強化推行車用生物燃料替代的扶持政策,考慮了國家可再生能源發展規劃以及相關政策對車用替代燃料所產生的影響,加大投資力度,大幅度提高生物燃料的開發利用進程。對于燃料乙醇,2010年E10車用燃料在全國范圍推廣使用,即全國有90%-100%的車輛使用E10燃料。2020年,在使用E10燃料比例達100%基礎上,進一步在使用E10燃料條件較好的省市推廣使用E25車用燃料,使E25燃料車占汽油車的比例達到30%,在東北三省以及北京、天津、河北、河南、山東、江蘇等連接而成的大區域內推廣使用。對于生物柴油,2010年按照國家鼓勵發展節能型轎車和柴油車的政策,在上海等省市示范推廣使用柴油出租車和公共汽車,并要求新增的車輛也使用現代柴油車;2020年在上海、北京、廣州等大城市推廣使用柴油出租車、公共汽車和小轎車,并且這些車的車用燃料均使用攙和10%-20%的生物柴油的混合燃料?;谖覈鐣l展預測,特別是公路交通發展預測基礎之上,根據對上述情景量化為模型參數的設置,應用IPAC模型對汽車油品需求量得到以下預測結果(見下表)。

在常規燃料發展情景中,未來20年,我國汽車的油品需求總量分別是2010年1.2億噸,2020年2.2億噸和2030年2.9億噸。汽車以汽油和柴油為主要燃料將一直持續下去,到2030年,汽車消耗的汽、柴油占交通油品需求總量的比例仍在95%以上。因此,提高傳統汽油和柴油車輛的效率和環保性能,以及提高油品質量是公路交通能源問題的重點。在2010-2020年期間,先進柴油車從早期發展階段到推廣示范階段,柴油車輛將不斷增加,柴油需求量快速增長,柴油占公路交通油品消費的比例將從45%提高到59%,需求量將達到1.7億噸。另一方面,在國家對生物燃料的鼓勵政策支持下,生物燃料在資源豐富地區得到示范和推廣應用。從生物燃料總體的替代能力看,2010年至2030年在我國公路交通的油品消耗中,生物燃料的替代能力將從3%提高到5%,替代作用不十分明顯。

在生物燃料替代情景中,未來20年,我國汽車的燃油需求總量分別是2010年1.1億噸,2020年2.1億噸,2030年2.7億噸。在國家鼓勵發展節能型轎車和柴油車政策支持下,燃油經濟性高的先進汽車技術被廣泛推廣使用,預計2010-2020年的汽車平均百公里油耗將比2000年降低20%-40%,2010年我國乘用車的油耗量將比目前水平降低15%左右,從而使汽車油品需求總量減少。雖然汽車仍以汽油和柴油為主要燃料;但是,汽柴油的比例在逐步減小,由2010年的93%降低到2020年的89%和2030年的85%。特別是低能耗的混合動力車(包括生物燃料)的廣泛推廣和使用,其車輛的市場份額從2005年的7%提高到2020年的30%和2030年的52%,使石油油品消耗量逐步降低,而生物燃料比重逐步增加。由于國家鼓勵開發利用可再生能源液體燃料的政策得以充分實施,2010年在全國范圍內100%推廣使用E10車用燃料,燃料乙醇的需求量達到670萬噸;2020年,使用E25燃料車比例占汽油車的30%,燃料乙醇的需求量達到1670萬噸。隨著先進柴油車和柴油小轎車的推廣使用,這些柴油車的車用燃料均使用攙和10%-20%的生物柴油,屆時生物柴油在公路交通中替代柴油的比例將從2010年的2%增加到2020年的6%和2030年的11%。從生物燃料總體的替代能力看,2010年至2030年,在我國公路交通的油品消耗中,生物燃料所占份額將從7%提高到17%,具有相當明顯的替代作用。

3、生物燃料具有相當明顯的車用燃料替代潛力

綜上所述,本研究利用能源研究所構建的中國能源環境綜合政策評價模型中的技術模型,重點對我國未來公路交通行業的生物燃料替代問題進行了分析。在今后的10-20年中,我國快速的經濟建設,對公路交通汽車擁有量以及客貨運周轉量有巨大的需求,從而導致成倍增長的汽車油品消耗量,對我國本已薄弱的石油供應問題造成更嚴重的威脅。因此,節能降耗和發展替代燃料是降低我國公路交通油品消耗量的重要戰略選擇。生物燃料替代情景的研究結果表明,生物燃料在我國未來公路交通中將逐步展現出很強的燃料替代能力。這種替代能力,一方面來自于完全滿足大規模生物燃料生產的資源潛力,以及層出不窮的生物燃料制取的高新技術潛力;另一方面來自于先進的混合動力汽車技術,特別是生物燃料混合動力技術在我國的推廣應用前景。除此之外,更重要的是,這種替代能力源于國家能源戰略和可持續發展的需要。展望未來,國家鼓勵開發和利用生物液體燃料的政策得以充分實施,新型生物燃料混合動力技術逐步成熟,成為高效、經濟、有益環保的普遍應用汽車技術。屆時,在我國公路交通中,生物燃料將發揮非常顯著的燃料替代作用。本研究表明,從生物燃料總體的替代能力看,2010-2030年,在我國公路交通的油品消耗中,生物燃料所占份額將從7%提高到17%,替代車用油品的數量為700萬噸(2010年)、2300萬噸(2020年)和4000萬噸(2030年),具有相當明顯的替代能力。

五、我國生物燃料未來發展有明確的政策支持

我國政府十分重視生物替代燃料的發展,針對我國生物燃料初期發展所面臨的問題,國家發改委組織相關部門研究和制定專項發展規劃和一系列指導性政策,如《生物燃料乙醇產業發展政策》和《生物燃料乙醇及車用乙醇汽油“十一五”發展專項規劃》,財政部也在制定生物燃料的財稅扶持政策。這些政策對我國生物燃料未來的發展將產生有力的支持。