1、前言
    2009年9月在聯合國氣候變化峰會上，我國政府承諾到2020年森林面積比2005年增加4000萬hm2，森林蓄積量增加13億m3，單位GDP能耗降低40%。林業具有完成以上目標的責任，同時也面臨完成任務的巨大壓力和挑戰。要實現森林面積和蓄積量“雙增長”的目標，清林撫育是關鍵。目前清林撫育工作由于沒有經濟收益，僅采用傳統的行政手段分配任務，難以確保工作的順利進行。大量的清林剩余物被丟棄于林間，不但造成資源浪費，而且也為森林火災和病蟲害的發生埋下隱患。此外，林區轉產種植木耳后，丟棄的木耳菌袋無法處理也已經成為制約該產業發展的瓶頸。近年來，北方林區的棚戶區改造任務占全國的90%以上，改造后的棚戶區樓房，大部分為林業局自行購買燃煤統一供暖（保守估算，北方林區要燒掉燃煤110萬t，花費資金約5億元）。由于用能問題沒有很好解決，部分改造后的棚戶區居民又轉向使用原來的燒柴取暖，影響了棚戶區的改造實效。因此在北方林區推廣使用林區剩余物生產的木質顆粒燃料，引導企業以市場化手段參與清林撫育，對提高森林質量，培育林區轉型后接續替代產業以及解決棚戶區改造后居民生活用能問題、全面高質量地完成林區棚戶區改造任務等有著十分重要的意義。
    文章對林業生物質成型燃料是否能與林業生態建設有效銜接，成長為有市場競爭力和可持續發展能力的產業做了深入探討，富通新能源生產銷售顆粒機、木屑顆粒機等生物質燃料成型機械設備，同時我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料出售。
2、發達國家林業生物質成型燃料產業的發展經驗
2.1林業生物質能源在生物質能源利用中占較大比例
    全球一次能源供應中，可再生能源占13%，其中生物質能源占可再生能源的77%。在生物質能源消費中，林業生物質能占絕對優勢，達87%。2003年歐盟所有成員國林業生物質能的利用量達6143萬tce，其中法國最多，達1326萬tce，瑞典和芬蘭次之。2010年歐盟林業生物質利用量將達到1.43億tce。由此可見，林業生物質能源在生物質能源總量以及可再生能源中起著非常重要的作用。開發利用好林業生物質能源資源是生物質能利用的重中之重。
2.2發達國家經驗表明生物質能源主要市場導向是供熱市場
能源終端消費市場分為3類：發電、供熱、交通燃料；任何能源類型最終都需要進入這3類市場，對于新能源的利用，首先需分析其進入這3類市場的條件和可能性，以及進入目標市場與原有能源品種的比較優勢。2007年全球生物質能消費總量為48 EJ(±10)，其中商業生物質能10 EJ(±1)，消費總量的42%用于供熱市場（見圖2）。歐洲是全球生物質產業發展最快的地域，2006年歐洲生物質資源轉化為能源的總量為8 900 toe，其3類市場份額分別為發電36 010、液體燃料6%、供熱58%，其中木質生物質能源有83.4%用于供熱，僅有16.6%用于發電。生物質成型燃料已經成為歐洲家庭常規燃料，在超市中作為普通商品銷售，大部分國家已經統計人均顆粒使用量，歐洲各國都建立了生物質成型燃料相應的行業標準、技術規范和產品標準，產業發展已經進入了成熟商業化的快速發展階段。例如瑞典，其森林覆蓋率為57%，林木總蓄積量達27億m3，林業生物質資源豐富，是世界工業化國家中生物質能源使用比例較高的國家之一。截至2007年底，可再生能源消費占瑞典全國能源消費總量的53.6%，其中供熱的60%以上來自生物質能源，主要是木屑壓縮制成的林業生物質顆粒燃料。目前瑞典木質顆粒燃料年產量超過200萬t，17%以上的家庭都使用木質顆粒燃料取暖供熱，在瑞典全國各地的加油站均有袋裝的木質顆粒燃料銷售。從歐洲的經驗看，固體燃料用于供熱市場是目前生物質資源能源化的主要技術路線和市場途徑，富通新能源生產的木屑顆粒機是客戶們壓制顆粒燃料最佳的選擇。
2.3林業生物質成型燃料產業分析
    分析林業生物質成型燃料產業在發達國家的推廣應用，得出以下4方面的固有優勢，有力地促進了該產業的發展。
    1)適用性廣。林業生物質成型燃料，特別是顆粒狀燃料，具有密度高、形狀單一、便于運輸和自動化控制等優點，可廣泛用于中小企業生產、家庭取暖和區域供熱，實現對燃煤、燃油、燃氣的替代。在充當燃料直接燃燒供熱的同時，成型燃料還可以作為生物質發電、裂解氣化以及生物基產品等的原料，更加擴大了它的適用范圍。
    2)經濟性強。與同等熱值的化石能源相比，林業生物質顆粒燃料具有明顯的價格優勢，價格相當于燃油的50%—60%，燃氣的70%（2009年油氣價格），綜合成本與煤基本持平。3)加工技術適應資源特點。林業生物質資源具有資源密度低、能量密度低、分布廣泛等特點。在生物質能產業中，原料購買及收集費用通常超過總成本的50%以上。生物質液體燃料的經濟生產規模一般在5萬t以上，生物質發電的資源需求量在20萬t以上。如此巨大的資源使用量，使得收集半徑急劇增加，收集成本迅速增加。與之相對照，林業生物質成型燃料加工企業的資源需求約為1.00萬一1.50萬t，適應林業生物質資源分散分布的特點，收集成本得以有效降低。且成型后的燃料體積大幅變小，約為最初資源的1/15—1/7，堆積密度提高至600kg／m3左右，便于中遠距離運輸，從而既可靈活供應城市能源市場，又可兼顧農村能源市場的需求。
    4)能源轉化效率高。能量投入產出比是衡量能源產品開發的重要經濟指標。就目前的技術水平而言，生物質成型燃料的能量投入產出比大約是1：20，生物質液體燃料大約是1：5，生物質發電大約是1：3。可以看出，發展生物質成型燃料，是投入少、產出多的發展模式，符合生物質資源的特性和經濟規律。
3、我國林業生物質成型燃料產業發展的資源條件
3.1  我國林業生物質資源條件
    我國森林覆蓋率達20. 39%，林業生物質資源豐富。林業“三剩物”（采伐剩余物、清林撫育剩余物、木材加工剩余物）資源豐富，每年可獲得量達9.03億t。其中，可利用作為能源的生物量約為3億t，折合近2億tce。其中，全國采伐剩余物量約為5. 54億t，主要分布在內蒙古、黑龍江、吉林等省（自治區），若加上防護林和特種用途林需采伐更新面積的采伐剩余物量2. 06億t，該數量將達7.7億t。清林撫育是增加森林生產力，促進林業生態建設的重要環節。2010年10月在吉林省輝南縣召開的全國林業生物質成型燃料現場學習交流會上，國家林業局造林司司長指出，“十二五”期間全國共有15.6億畝（1畝≈0.067hm2）林地要進行清林撫育，按照每畝林地至少產生500 kg清林撫育剩余物計算，全國將產生7.8億t林業剩余物。這部分剩余物如果不加以利用，丟棄在林間不僅造成資源浪費，還是森林火災隱患和滋生林業病蟲害的溫床，最佳的利用方式就是加工林業生物質成型燃料。我國每年的林產加工業也生產出大量廢棄物。2009年全國生產木材7 068. 29萬m3，木材加工剩余物數量達l 215.7萬t。同時，東北林區大量種植地栽木耳，以黑龍江省東寧縣為例，2010年該縣種植地栽木耳84814萬袋，在為當地農民創造158651萬元產值的同時，也生產出21.2萬余噸廢棄木耳菌袋。如果沒有合適的利用方式，這些廢棄菌袋隨意堆放腐爛將嚴重污染水資源，并且其塑料包裝形成白色污染。而加工生物質成型燃料是資源化利用廢棄木耳菌袋的有效方式，不僅解決了污染問題，還能為農民增加收入。
3.2我國林業生物質資源的比較優勢
    我國林業生物質資源具有的比較優勢，一是與常規化石能源資源比較，二是與其他可再生能源資源比較，三是與農業生物質能資源比較。
    林業生物質能源相比化石能源的優勢為化石能源是“點”上的資源，而林業生物質資源是“面”上的資源�；�石能源雖然儲量相對集中，能量密度較高，價格相對較低，但其資源本質上不可再生，可利用的資源量越來越少，開采成本越來越高，經濟性逐漸降低，并且其廢棄物環境污染異常嚴重。相對而言，雖然林業生物質資源在地理上分散，能量密度較小，大范圍大規模收集成本較高，開發與利用受收集半徑的制約，但其資源本質上可以再生，只要利用得當和重視發展林業，其資源就可以持續利用，并且存量還會增加，同時可改善自然環境。林業生物質能資源的空間分散性在較小地理上集中的小規模優勢，正好適應林區、農區村莊和城鎮居民及單位的分布式分散需求。
    林業生物質能資源與其他可再生能源資源相比，在資源類型豐富性、能量易儲性、生產經濟性和環境生態性方面具有較明顯優勢。林業生物質成型燃料易于儲存和運輸，減排作用顯著。
    與農業生物質資源相比，林業生物質資源的優勢主要表現在以下方面。首先，林業生物質資源收集成本低于農業秸稈資源。林業采伐剩余物和加工剩余物的產生相對集中，而農作物秸稈資源較為分散，故林業生物質資源較易收集。其次，林業生物質資源交易成本低。農作物秸稈資源分散在數量眾多的農戶手中，產權分散，交易成本較高。在歐美國家，幾個農場主擁有的農作物秸稈就可滿足一個2 MW發電廠的需求，而在中國，收集同樣數量的秸稈將涉及上千農戶，面臨較高的交易成本。相比之下，林業產權大部分集中在國有林場和森林工業企業，產權集中程度優于農作物秸稈，因而交易成本低，同時林業產權集中也有利于資源的穩定持續供給。再次，林業生物質資源品質優于農作物秸稈。農作物秸稈資源熱值普遍較低，約15.22 MJ/kg，灰分含量高，灰熔點低，易結焦；而林業生物質資源熱值達16.68 MJ/kg，灰分含量低于2%，灰熔點高，火力強，相當于中質煙煤，燃燒性能優于秸稈。綜合來講，相比農業廢棄物，林業生物質資源發展成型燃料產業具有較大的比較優勢。
4、我國林業生物質成型燃料產業發展的市場定位
4.1我國能源市場結構和特點
    我國能源消費總量目前居全球第二，但增速已列第一，高于全球能源消耗增速4倍。我國能源市場結構不同于發達國家，發達國家能源結構高品位的油氣占70 %，我國低品位的煤占比達70%左右，因此我國正處在低品味能源向高品位能源的過渡期，除了對外掌控更多的油氣資源，能源結構調整預示著生物質能的巨大機遇。我國非商品能源的傳統生物質（主要是秸稈和薪柴）支撐了農村人口
一半的生活用能需求；同時由于經濟發展水平差異，我國能源消費結構中城鄉差別懸殊，農村能源消費增長潛力巨大。我國農村商品能源消耗相當于城鎮人均的1/4。隨著農民收入的增加，新農村建設的開展，一方面，農村人均能耗將逐步增加；另外，在沒有其他因素影響的情況下，傳統生物質能消耗將逐步向商品能源轉化。據測算到2020年，農村地區人均商品能耗將由0.62 tce增加到1.99tce，新增商品能源消耗近10億tce，相當于2009年我國能源消費總量的1/3。如果城市可以通過產業結構調整、節能降耗等手段使能源需求呈現一定彈性，那么農村能源的需求增長則呈現相對剛性，這部分能源需求也為生物質能源的發展帶來原動力。
4.2我國供熱市場分析
    供熱是重要的公用產品，也是公共基礎實施的組成部分，我國供熱市場的熱源主要有發電廠余熱和供熱鍋爐兩種；燃料有煤、油、氣、電等；供熱方式分為熱水和蒸汽兩種；供熱用戶大致可分商業、民用和工業3類；供熱市場收費方式，對于一般建筑供暖按供熱面積計費，工業蒸汽則按流量計費。
    供熱市場是能源終端消費市場中增長最快的市場，每年增速超過10%，同時供熱市場又是資源浪費和環境污染嚴重的領域。目前城市供熱方式實際情況中主要有以下4個問題。
    1)集中供熱并非占絕大多數。例如，吉林省會長春市，總供熱面積1億m2，熱電聯產的集中供熱只占3 500萬m2，中等規模鍋爐區域供熱達4 000萬m 2，小鍋爐供熱2 500萬m2。
    2)集中供熱存在結構問題。集中供熱無法解決特殊建筑的能源需求，比如酒店、醫院、洗浴中心等。另外，由于管線尾端20%左右的用戶供熱狀況始終不佳，工業用能管道尾端用戶甚至影響正常生產。長春高新區和經濟開發區均存在類似問題，濟南高新區情況更加嚴重。
    3)污染嚴重。全國中小供熱鍋爐總數57萬多臺，每年能源消耗量達6億tce，占能源消耗總量的1/7。中小鍋爐多以燃煤為主，缺乏高效的脫硫、除塵裝置，其二氧化硫排放占比超過50%，是國家整治的主要對象。
    4)供熱效率損失嚴重，尤其是集中供熱方式。用戶采暖量的多少不受經濟利益約束，用戶的室溫低了產生投訴，室溫高后開窗放熱，大約浪費了全部熱量的7%；這種浪費在公共建筑中更明顯，辦公樓、教室等公共建筑在下班、放學以后照常供熱，例如華北地區，供熱期125天，其中節假日就有40天，占采暖期的30%，造成大量的能源浪費。據測算，集中供熱效率損失為10 010~30%。
4.3鎖定分布式供熱市場
    分布式能源是貼近能源消費市場需求，提高能源利用效率的高效系統，代表著能源利用的發展方向。在供熱市場上，分布式能源主要涵蓋三個方面：一是具有特殊供熱要求的公共建筑，如酒店、醫院、洗浴中心等；二是集中供熱無法覆蓋的城市周邊和農村新城鎮；三是需要特殊熱源指標（如溫度、壓力等）的工業企業。目前這三類分布式能源需求主要由中小鍋爐提供用熱服務，其中絕大多數是燃煤鍋爐，不僅由于效率低導致成本高，同時造成嚴重污染，特別是二氧化硫排放問題。但由于燃煤是目前分布式能源最經濟的解決方案，因此要在分布式能源市場上取代燃煤，首先要在經濟上與燃煤有可比性。生物質固化成型燃料取代燃煤的經濟性主要表現在熱效率方面，由于生物制成型燃料專用鍋爐的熱效率超過同等功率燃煤鍋爐15%~20%，因此，通過減少燃料量而獲得同樣熱值來達到成本降低的優勢。效率的提高也就意味著減少污染。
我國分布式能源消費市場總量達6億tce，每年成長速度近10%，分布式的能源消費市場與生物質資源的空間分散性恰好吻合。分布式能源市場為生物質成型燃料產業發展提供了廣闊的市場空間。如果發展生物質成型燃料全部取代我國近57萬臺中小鍋爐中小化石能源鍋爐燃料，可提高清潔能源比率20%，總體提高能源利用效率最少2.5%，極大改善能源結構，同時極大緩解減排壓力。
5、吉林林業生物質成型燃料產業發展的成功案例
    位于吉林省的輝南宏日新能源有限責任公司在林業生物質成型燃料產業發展中創立了成功的商業模式。該公司通過打通生物質成型燃料產業發展的完整產業鏈，即資源收集、加工成型、燃燒產能、市場消費4個環節，為林業生物質成型燃料找到了出路，并能有效保障能源產品的穩定、持續供給（見圖3）。
    宏日新能源建立的3座工廠分別以采伐剩余物、清林撫育剩余物和木耳菌袋作原料，通過擁有自主知識產權，可以實現連續穩定生產木質生物質顆粒燃料的生產工藝加工顆粒燃料，然后運送到生物質成型燃料供熱站，用生物質顆粒燃料專用鍋爐燃燒供熱。宏日的實踐證明，只有建立起完整的生物質成型燃料供熱產業鏈，才能為生物質成型燃料找到穩定的出路，才能為用熱客戶提供有保障的供熱服務。生物質成型燃料產業發展了，才會使植樹造林、清林撫育產生經濟效益，從而有效調動林區居民育林的積極性，確保林業“雙增長”目標實現。
6、我國林業生物質成型燃料產業發展的綜合效益分析
6.1經濟效益
    我國現有可生產林木生物質成型燃料的資源折合6 300萬tce，直接增加經濟價值600億元，如果加上未來10~ 20年，可望新增24 778萬tce的林業生物質資源發展潛力，屆時將形成一個31 078萬tce、市場價值超過3 000億元的生物質能源產業。如果考慮到對關聯產業的帶動作用，清林撫育和采伐剩余物收集帶動了林業活立木蓄積量生長、病蟲鼠害和火災減少而增加的林業收益，為成型燃料生產和使用而投資研發并制造的加工設備、收集設備、運輸設備、存儲裝備、燃燒設備等裝備工業和能源管理服務業，整個產業鏈的增加值將超過1.2萬億元，形成一個產值超萬億的產業群。
6.2社會效益
    一是能夠促進林區富余勞力就業，緩解林業改革轉型期間形成的社會就業壓力。林業生物質能資源的收集、運輸、加工、使用等諸多環節，從林區到城市，都需要人力。根據目前的實踐經驗，僅推動北方林區林業剩余物全部轉化為木質顆粒燃料，就可創造123萬余個就業崗位。二是可以改善林區棚戶區改造后居民的生活和取暖用能，改善他們的生活環境，提高生活質量。三是能夠為保障國家能源安全做出貢獻，緩解我國能源短缺狀況，促進能源結構改善，為2020年可再生能源占能源消費15%比例的實現提供有力保障。如果3.1億t林業生物質資源轉化成為成型燃料，僅此就可占到2020年能源消費的6%～10%。
6.3生態環境效益
    一是可以有效地清理回收林區防火清障和采伐及清林的剩余物，防止森林火災和林業病蟲鼠害的發生，目前林業病蟲鼠害防治率只有70%；二是可以替代煤炭，減少二氧化碳和硫化物的排放。僅北方林區林木剩余物生產成型燃料就可節約3 000余萬噸標準煤，減排二氧化碳0. 75億t；三是能源林均為幼齡林，固碳釋氧效果最好，可以充分發揮中幼林地固碳釋氧能力，改善空氣質量，美化環境；四是清林可以大幅度促進森林生長，增強蓄水功能，有利于防洪抗旱減災，減少地質災害，提高生態效益。在江河源頭，大量過熟林對水土保持作用顯著。
7、結語
    綜上所述可以有以下幾點啟示：基于林業資源特點和比較優勢，我國發展林業生物質成型燃料產業具有極大的發展空間；林業生物質成型燃料產業可以和清林等林業生態建設進行銜接，實現林業生態建設的產業化運營模式；林業生物質成型燃料產業的目標市場要兼顧城市和林區（農村），城市特殊供熱市場拉動產業發展，林區棚戶區改造和農村新城鎮建設等將為產業發展提供廣闊的市場空間。
    鑒于木質顆粒燃料產業顯著的經濟、社會、環境效益和廣闊的發展前景，建議參考南方沼氣推廣的成功經驗，結合北方開展的森林經營和棚戶區改造工作，推進林業木質顆粒燃料產業發展。具體建議如下：
    1)對林業木質顆粒燃料產業給予高度重視，盡快出臺配套的扶持政策。新興產業發展初期需要強力政策扶持，目前林業木質顆粒燃料產業已完成了從資源到市場的產業鏈構建，但相應的配套政策尚待完善。比如，農業秸稈顆粒的扶持政策并未涵蓋林業顆粒燃料；對在林區新建木質顆粒燃料加工企業，應給予土地、稅收等方面的優惠，制定企業參與清林工作的具體辦法，鼓勵企業發展能源林基地，合理利用資源，增強產業發展后勁。創造條件，引導產業發展與清林撫育和林業棚戶區改造相銜接，以此為契機，吸引社會資金投入林業生態建設，推動林業轉變發展方式，深化改革，促進林業可持續發展。
    2)參考農村沼氣工程推廣的政策和經驗對北方林業木物質顆粒燃料的生產和使用予以扶持。鼓勵林區職工使用顆粒燃料取代傳統的木袢和燃煤，對改造后集中居住的棚戶區使用顆粒燃料鍋爐予以一次性補貼；對分散居住的林業職工更換顆粒燃料爐具同樣給予補貼，對使用木質顆粒燃料予以適當補助；對城市周邊中小燃煤鍋爐改造為木質顆粒燃料鍋爐也給予一次性補貼，為產業發展創造更為廣闊的市場空間。
    3)進一步擴大示范規模，合理布局，引導產業健康有序發展。林業木質顆粒燃料和配套的專用爐具在分布式能源需求市場上的競爭優勢已經顯現，其成功經驗和做法亟待推廣，是否可以考慮以地區或省為區域，開展木質顆粒燃料的推廣工作。同時，為了避免無序競爭，林業主管部門應積極對木質顆粒燃料生產進行引導和指導，合理布局，使林業木質顆粒燃料產業健康有序的發展。