沙地作为陆地生态系统的重要组成部分,在维持全球生态健康和安全方面起着重要的作用。我国沙区面积辽阔,由于长期的过度放牧、滥采、滥伐、滥垦使得土地荒漠化形势十分严峻,严重威胁着沙区人民的生产生活和经济的可持续发展。在广袤的可治理沙地上建设沙生灌木能源林、利用其大量的平茬枝条进行生物质发电,既能治沙、提供清洁能源,还能带动当地农牧民就业,集生态效益、社会效益、经济效益于一身,是一条很好的发展沙产业的路子。但是一直以来,我国以沙生灌木为燃料的几个生物质电厂却屡屡面临亏损和薄利的窘境,与理论上的分析和业界的期望大相径庭。本研究基于生态经济学原理和可持续发展理论,在总结我国沙生灌木生物质发电的发展基础、现状和比较优势的基础上,分析了影响其发展的主要因素及其作用,并厘清了这些因素之间的结构层级关系,利用定性分析与定量计算相结合的方法评价了沙生灌木发电产业的社会效益与生态效益,核算了沙生灌木生物质发电在整个生命周期的环境外部性,并在此基础上给出了沙生灌木生物质发电的生态补偿标准。本文的研究内容和主要结论如下:(1)我国沙生灌木生物质发电目前存在着较好的发展基础。从资源方面来说,经治理后的沙地每年实际可获得的沙生灌木平茬量达2.12～2.83万亿t,资源潜力巨大。从技术方面来说,灌木平茬设备已实现国产化,技术基本可行,生物质发电技术较成熟。从政策方面来说,我国已有一系列针对生物质发电产业的发展规划和利好政策,但政策体系有待完善。(2)以内蒙古毛乌素生物质热电公司为案例从其发展进程、项目特色、经济效益、社会效益等方面展示了我国沙生灌木生物质发电企业的发展现状。研究表明,目前我国仅有的儿家以沙生灌木为全部或者部分原料的生物质发电企业基本上都处于未能实现盈利的生产现状。究其原因主要是发电原料供应不足导致产能不足、发电成本过高挤压利润空间、生物质能源政策特别是补贴机制还不完善。(3)通过对沙生灌木生物质发电项目在“自然生态影响、社会经济影响、社会环境影响、政策相容性”等四个方向上的综合社会效益的评价结果表明,沙生灌木生物质发电项目的自然生态影响、社会经济影响、社会环境影响效益皆为“良好”等级,政策相容性效益达到“优秀”等级,总的社会效益为“良好”。沙生灌木生物质发电是对沙生灌木的资源化和能源化利用,具备比较优势。和农作物秸秆发电相比,具有土地、资源集约化优势;和沙生灌木造纸、生产人造板产业相比,更环保并且能提供新能源。(4)影响我国沙生灌木生物质发电的因素遍及思想观念、政策制定、技术管理、资源环境、市场供求等方面,选取了 14个主要影响因素并用解释结构模型进行了分析。结论表明这些影响因素大致可分为5层,其中资源禀赋和经济激励政策是影响产业发展的直接因素,人们对该产业综合效益的认知和沙地生态治理需求是深层次影响因素,其它影响因素为中间层因素。(5)沙生灌木生物质发电替代燃煤发电产生了两种外部性。一是资源外部性,主要包括沙生灌木生物质发电项目在电厂建设、原料获取、运输、发电四个阶段单位电力的资源消耗节约量;二是环境外部性,既包括沙生灌木能源林基地建设对沙地产生的防风固沙、保育土壤、水文调节等方面产生的环境外部性,也包括发电阶段在整个生命周期中的CO2、NOx、CO、SO2等污染物的减排量。通过外部性的核算数据表明灌木切断耗能较多、沙生灌木生物质发电阶段的污染物排放量在整个生命周期中占比最高,该产业在温室气体减排方面有着积极的作用和意义。(6)利用演化博弈论对沙区生态利益主体的行为分析发现,建立沙区生态补偿机制十分必要,而合理确定沙区的生态补偿金额、然后通过政策扶持、资金补贴、税收优惠等多种渠道或措施对从事土地沙化治理的企业和个人进行生态补偿是实现沙区生态可持续发展的重要途径。沙生灌木生物质发电项目的生态补偿标准的制定应遵循公平性和动态性原则,其内容主要包括四个部分:能源林建设过程中产生的沙地生态系统服务价值、农牧民参与基地建设的机会成本、农牧民和发电企业在基地建设过程中的实际成本、发电企业在发电过程中产生的环境外部性和资源外部性。补偿的过程中应对各年实际的生态价值增量、直接成本投入费用和根据发电产能与实际原料消耗导致的资源消耗节约量和污染物减排量进行动态的操作,合理补偿。