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传统能源储量有限和社会经济发展对能源的高强度需求,使得世界各国纷纷将目光转向替代能源的开发和利用,通过能源多元化战略缓解传统能源危机对社会经济发展的限制。美国、巴西、欧盟和中国都已不同程度地通过发展液态生物质燃料替代原油。我国于21世纪初开始试点燃料乙醇项目,并已经取得了初步成效。尽管目前我国的液态生物质燃料产业仍处于起步阶段,但不断增加的能源需求为液态生物质燃料产业发展开辟广阔空间。然而,发展液态生物质燃料产业与资源禀赋密切相关,需要我们寻找到既不影响粮食安全问题又能提供燃料生产原料的路径。在这个背景下,我国将目光投向非粮生物质燃料,进而扩大液态生物质燃料的产量,但是由于种种原因我国非粮生物质燃料产能扩张缓慢,仍处于产业发展的十字路口,因此我们一方面需要重新审视国内外安全形势,明确发展目标,另一方面需要开辟新的思路,以求得产业的进一步发展。
本文的研究主要围绕“为何要发展液态生物质燃料产业→为何要进行社会成本收益分析→社会成本收益分析及路径与策略研究”的主线进行。在分析我国能源形势后,提出解决能源安全需要实施能源多元化战略、发展液态生物质燃料产业的理论与实践依据;在评估我国发展液态生物质燃料资源禀赋的基础上,结合微观企业层面的成本收益分析,并通过社会成本收益分析来衡量发展的可行性;通过细致全面的社会成本和社会收益测算,确定社会成本收益的边界,进而提出产业发展路径和策略。
我国的能源安全形势不容乐观,原油供给安全是影响国家安全的不稳定因素。居高不下的原油对外依存度将使得我国面临供给和价格两方面的威胁。缓解能源安全和促进经济持续增长为液态生物质燃料产业提供了发展空间。
以粮食为原料生产生物质燃料是当前世界各国的主流方式,而以非粮原料(包括纤维素)生产液态生物质燃料仍然处于试点或技术研发阶段。我国燃料乙醇产业从2007年开始尝试转向以非粮原料生产,而农产品供给安全,特别是粮食安全约束是主要原因。这是因为我国粮食作物、糖料作物和油料作物富余较少,有些作物(大豆)甚至高度对外依赖,不适合生产生物质燃料。而我国拥有丰富的非粮原料资源,不“与粮争地”和“与人争粮”的优势以及生产适应性特点使得非粮液态生物质燃料成为缓解能源安全威胁和避免粮食安全问题的首选,同时,发展液态生物质燃料产业还能提升能源自给能力,保障国家安全。
通过分析我国液态生物质燃料企业的成本和收益情况后发现,目前如果没有国家补贴等各项扶持政策的支撑,我国液态生物质燃料产业没有竞争能力。通过乙醇制造企业的比对分析发现,影响液态生物质燃料企业利润水平的主要因素是原料的价格,这致使燃料企业成本大于收益,不可能在市场上获得正常利润。要扭转市场失灵,需要政府的补贴。
我国的边际土地资源储量可观,适合用于非粮能源作物种植。宜能荒地呈现西北部分布集中、东南部分布零散的主要特点,甜高粱和甘薯分布于北方地区,木薯、麻疯树和黄连木则分布于南方各省。通过对我国非粮液态生物质燃料理论产能估计之后发现,液态生物质燃料存在巨大潜在产能,若合理开发对原油缺口的弥补可以起到积极作用。
从经济增长视角分析经济溢出可知,发展液态生物质燃料产业不仅一定程度上能够缓解原油供给不足引起的宏观经济损失,而且还能吸纳农村剩余劳动力,为农民增收做出一定贡献。通过利用直接市场法度量液态生物质燃料的生态溢出后发现,我国发展液态生物质燃料产业的生态溢出水平显著。
补贴成本是发展液态生物质燃料产业社会成本的主要方面。补贴分为直接补贴和开发补贴。直接补贴是针对燃料生产企业的补贴,其中的弹性补贴是目前采取的较为合理的补贴方式。开发补贴主要是宜能荒地前期开发的补贴,涉及土地整理以及基础设施建设等。如何处理好社会收益与社会成本的关系是发展该产业的关键。
本文研究发现,在特定的原油对外依存度下,我国的能源缺口将于2025年达到峰值,液态生物质燃料产业的发展刻不容缓。我国每年主要农作物秸秆在8亿吨左右,从资源角度看,使用纤维素生产燃料乙醇具有可观潜力,如果将用于种植燃料乙醇原料的宜能荒地节省出来,种植生物柴油的能源作物,有利于燃料乙醇和生物柴油对汽油和柴油缺口的弥补。通过设定三种情形分别进行社会成本收益分析发现,在55%原油对外依存度下,当国际油价为70、80和90美元/桶时,三种情形下社会成本收益边界分别出现;在60%原油对外依存度下,当国际油价为90、100和110美元/桶时,三种情形下社会成本收益边界分别出现;而在65%原油对外依存度下,社会成本收益的边界未出现。
促进液态生物质燃料产业发展的路径涉及两个方面。第一,同步推进燃料乙醇和生物柴油产业,打造弥补汽油和柴油的生物质燃料产业体系。具体包括扩充燃料乙醇产能弥补汽油缺口和发掘潜力扩张生物柴油产能,特别是需要同步发展生物柴油产业。第二,构建以纤维素乙醇为主的燃料乙醇产业体系,具体包括配置宜能荒地优化非粮乙醇产能和突破技术瓶颈大力发展纤维素乙醇两个方面。
为了完善产业的发展,需要做到:明确目标加强补贴体系建设,充分利用补贴等优惠政策推动产业扩张;加强燃料市场竞争力培育体系建设,着力健全液态生物质燃料的加油站体系,进而扩大生物质燃料进入市场的初始规模;提升新能源的品牌竞争力,打造以原料生产地为中心的市场体系、聚焦作为新能源推广主要对象的高收入居民、依托城市广大消费群体逐步深入农村市场;建立健全产业发展的保障机制,通过四位一体的机制构建保障产业健康发展,即建立生物燃料原料供给的保障机制、健全补贴资金拨付的监督机制、制定生物燃料的收购机制和建立产业链以及部门间的组织协调机制等四个方面。