張晟義，劉　丹，高　強(qiáng)

(新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)，新疆 烏魯木齊830012)

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新疆生物質(zhì)能發(fā)展的時(shí)間序列及前景展望
——基于AHP方法和3E-SRT框架

張晟義，劉丹，高強(qiáng)

(新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)，新疆 烏魯木齊830012)

新疆能源生物質(zhì)資源儲(chǔ)量巨大，具有廣闊的開(kāi)發(fā)利用前景，但具體到不同生物質(zhì)能類型時(shí)情況差異較大。本文基于3E-SRT框架和AHP方法，通過(guò)對(duì)不同生物質(zhì)能類型綜合效益的評(píng)估，提出新疆生物質(zhì)能發(fā)展的時(shí)間序列，并結(jié)合資源稟賦和政策約束等因素，對(duì)新疆生物質(zhì)能發(fā)展的前景進(jìn)行深入分析。本文得出的新疆生物質(zhì)能源商業(yè)化發(fā)展的時(shí)間序列為：大中型沼氣工程→成型燃料→秸稈發(fā)電→生物柴油→生活垃圾能源化→燃料乙醇。

生物質(zhì)能；生物柴油;原料供應(yīng);地溝油;文冠果

新疆被認(rèn)為是適宜大力發(fā)展生物能源的地區(qū)。據(jù)筆者估算，2012年新疆農(nóng)作物秸稈可用資源量為2396.4萬(wàn)噸，薪柴資源量為21355.2萬(wàn)噸，禽畜糞便能源化可利用量為3130.4萬(wàn)噸，皂角/油腳總量約45萬(wàn)噸，21個(gè)主要城市全年生活垃圾清運(yùn)量為352.7萬(wàn)噸(據(jù)IPCC1995推薦的經(jīng)驗(yàn)公式ECH4計(jì)算，可產(chǎn)甲烷25.5萬(wàn)噸)。

目前新疆生物質(zhì)能技術(shù)運(yùn)用的現(xiàn)狀是[1]：沼氣方面，截至2015年3月，中央和自治區(qū)累計(jì)投入近14億元資金，在全疆建成戶用沼氣66萬(wàn)余戶，聯(lián)戶沼氣與養(yǎng)殖小區(qū)沼氣工程645個(gè)，大中型沼氣工程122個(gè)。生物發(fā)電方面，目前新疆在阿瓦提縣、巴楚縣有2個(gè)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠建成運(yùn)行，且并網(wǎng)發(fā)電，其裝機(jī)容量均為2×1.2萬(wàn)千瓦，由國(guó)能新疆分公司統(tǒng)一管理。燃料乙醇方面，新疆目前能夠規(guī)?；?、商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的項(xiàng)目還沒(méi)有。生物柴油方面，新疆迄今已有14家企業(yè)獲得立項(xiàng)，計(jì)劃年產(chǎn)能達(dá)62.26萬(wàn)噸。其中，1家企業(yè)運(yùn)營(yíng)3年后倒閉，1家在主體工程完工后卻終止，其余企業(yè)推進(jìn)緩慢或未有推進(jìn)。秸稈氣化方面，迄今新疆相繼在8個(gè)縣鄉(xiāng)、團(tuán)場(chǎng)或單位建成一批秸稈氣化集中供氣設(shè)施，但只有6%的設(shè)施在間歇性運(yùn)行。成型燃料方面，新疆迄今有7家企業(yè)獲立項(xiàng)，計(jì)劃年產(chǎn)能達(dá)6.41萬(wàn)噸。其中，1家運(yùn)營(yíng)2年后倒閉，1家處于工程招標(biāo)中，其余仍在推進(jìn)中。垃圾能源化方面，迄今新疆有6家企業(yè)獲立項(xiàng)。其中，1家焚燒發(fā)電項(xiàng)目于2014年點(diǎn)火成功，裝機(jī)規(guī)模為1.2萬(wàn)千瓦，年可處理垃圾29.2萬(wàn)噸；1家填埋氣焚燒發(fā)電項(xiàng)目于2014年底試運(yùn)行；還有1家焚燒發(fā)電項(xiàng)目仍處于前期準(zhǔn)備中。

新疆能源生物質(zhì)資源儲(chǔ)量巨大，開(kāi)發(fā)利用前景廣闊，但具體到不同生物質(zhì)能類型(包括其子類)時(shí)情況差異較大。在實(shí)施產(chǎn)業(yè)引導(dǎo)和促進(jìn)時(shí)，商業(yè)性資本固然會(huì)尋求投資收益，而區(qū)域財(cái)政扶持資金總量又有限，因而更需衡量綜合效益，分清輕重緩急，有步驟、有側(cè)重地推進(jìn)。本文基于3E-SRT框架和AHP方法，通過(guò)對(duì)不同生物質(zhì)能類型綜合效益的評(píng)估，提出新疆生物質(zhì)能發(fā)展的時(shí)間序列，并結(jié)合資源稟賦和政策約束等，展望新疆生物質(zhì)能發(fā)展的前景，以期為市場(chǎng)行為和政府決策提供有價(jià)值的參考。

一、層次分析法(AHP)與生物質(zhì)能綜合效益評(píng)估指標(biāo)體系

層次分析法(Analytical Hierarchy Process，簡(jiǎn)稱AHP)由美國(guó)運(yùn)籌學(xué)家T.L.Satty于20世紀(jì)70年代提出，它是一種定性與定量相結(jié)合的決策分析方法，是一種將決策者對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的決策思維過(guò)程模型化、數(shù)量化的過(guò)程。AHP法的基本過(guò)程是：首先對(duì)所分析的問(wèn)題建立層次模型，然后將一個(gè)層次的各因素相對(duì)于上一層次的各準(zhǔn)則(或目標(biāo))進(jìn)行兩兩比較判斷，構(gòu)造判斷矩陣，通過(guò)對(duì)判斷矩陣進(jìn)行層次單排序和一致性檢驗(yàn)，最后進(jìn)行層次總排序，得到各因素相對(duì)于決策目標(biāo)的優(yōu)選序列，以此作為決策的依據(jù)。運(yùn)用這種方法，決策者通過(guò)將復(fù)雜問(wèn)題分解為若干層次和若干因素，在各因素之間進(jìn)行簡(jiǎn)單比較，就可以得出不同方案的權(quán)重，為最佳方案的選擇提供依據(jù)。

考慮到生物質(zhì)能的資源可利用性、開(kāi)發(fā)利用技術(shù)的成熟性等不同于傳統(tǒng)化石能源的特點(diǎn)，本文特借鑒3E-SRT生物質(zhì)能技術(shù)品種的綜合評(píng)價(jià)模型，建立新疆生物質(zhì)能發(fā)展綜合效益評(píng)估指標(biāo)體系。3E-SRT是指基于能源(Energy)、經(jīng)濟(jì)(Economic)、環(huán)境(Environment)、社會(huì)(Social)、原料(Resources)以及技術(shù)(Technology)六大方面的綜合評(píng)價(jià)[2]。本指標(biāo)體系采用一定的層次結(jié)構(gòu)，以具有不同量綱的多個(gè)指標(biāo)綜合反映新疆生物質(zhì)能發(fā)展的優(yōu)先次序。本研究建立的評(píng)價(jià)體系如圖1所示，綜合效益評(píng)價(jià)體系共分三層，即目標(biāo)層(A層)、評(píng)價(jià)指標(biāo)層(B層)和方案層(C層)。

圖1生物質(zhì)能發(fā)展的綜合效益評(píng)價(jià)體系

(一)目標(biāo)層(A層)

目標(biāo)層(A層)是以生物質(zhì)能發(fā)展的時(shí)間序列為總目標(biāo)，即某一生物質(zhì)能技術(shù)品種的綜合效益越高，在資源約束的前提下，其越應(yīng)得到優(yōu)先發(fā)展。

(二)評(píng)價(jià)指標(biāo)層(B層)

評(píng)價(jià)指標(biāo)層包括能源有效性、經(jīng)濟(jì)可行性、環(huán)境友好性、社會(huì)收益性、技術(shù)先進(jìn)性和原料可利用性。

1.能源有效性(B1)。開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的主要目的就是生產(chǎn)能量來(lái)緩解當(dāng)前傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)的壓力，能源效率的高低和替代性是衡量其發(fā)展的重要方面。本文主要從能量效率、能源替代性以及能源品位方面進(jìn)行分析。

2.經(jīng)濟(jì)可行性(B2)。主要考察投資的可行性，反映生物質(zhì)能發(fā)展的可持續(xù)性，主要從與被替代能源的成本比、生產(chǎn)凈成本、行業(yè)當(dāng)前投入產(chǎn)出比等方面考慮。

3.環(huán)境友好性(B3)。當(dāng)前開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能的主要?jiǎng)恿χ皇亲非笊鷳B(tài)環(huán)境效益，緩解我國(guó)的減排壓力。主要可從CO2減排能力、SO2減排能力、固體廢棄物與利用比、動(dòng)植物生存環(huán)境影響和生物多樣性變化等方面進(jìn)行分析。

4.社會(huì)收益性(B4)。因?yàn)樯镔|(zhì)資源主要來(lái)自農(nóng)村，生物質(zhì)能發(fā)展會(huì)極大地影響農(nóng)村的生產(chǎn)生活方式，因此社會(huì)收益的高低將在很大程度上決定項(xiàng)目的生命力。

5.技術(shù)先進(jìn)性(B5)。它直接關(guān)系到發(fā)展規(guī)模和項(xiàng)目的可持續(xù)發(fā)展，可從設(shè)備和技術(shù)兩方面的先進(jìn)程度進(jìn)行考察。

6.原料可利用性(B6)。原料是生物質(zhì)能利用的基礎(chǔ)。在運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)樵系募竟?jié)性和分散性特點(diǎn)，企業(yè)大都面臨原料收購(gòu)難以及成本高的壓力，可從原料產(chǎn)量年增長(zhǎng)率、原料價(jià)格年增長(zhǎng)率、原料年供求比等方面考察生物質(zhì)能的原料狀況。

(三)方案層(C層)

方案層(C層)包括：秸稈發(fā)電(C1)；大中型沼氣工程(C2)；燃料乙醇(C3)，主要是指甜高粱燃料乙醇，中遠(yuǎn)期則可以是纖維素乙醇等；垃圾能源化利用(C4)，包括填埋氣發(fā)電、焚燒發(fā)電和餐廚廢油制生物柴油等；生物質(zhì)成型燃料(C5)；生物柴油(C6)，主要是指動(dòng)植物廢棄油脂制生物柴油，中遠(yuǎn)期則可以文冠果為原料。

二、判斷矩陣、一致性檢驗(yàn)及分值

(一)構(gòu)造判斷矩陣

本文所使用的判斷矩陣標(biāo)度及其含義[3]如表1所示。

表1　判斷矩陣標(biāo)度及其含義

本研究在充分了解新疆生物質(zhì)能發(fā)展的基礎(chǔ)上，又咨詢有關(guān)政府部門、行業(yè)及科研機(jī)構(gòu)的專家，構(gòu)造了不同層次結(jié)構(gòu)判斷矩陣，并使用規(guī)范列平均法及EXCEL2003軟件，計(jì)算不同層次判斷矩陣的特征向量Wi，結(jié)果如表2所示。

表2　標(biāo)準(zhǔn)及方案的特征向量

(二)一致性檢驗(yàn)

接下來(lái)，可以對(duì)兩兩比較矩陣進(jìn)行一致性檢驗(yàn)。這里需要確定自由度指標(biāo)RI的取值，平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI的取值按表3進(jìn)行。

表3　平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI

本研究中，方案數(shù)(N)為6個(gè)，因此RI取值為1.24。

通常，判斷矩陣的一致性指標(biāo)CI的值越大，表明判斷矩陣偏離完全一致性的程度越大；CI值越小，表明判斷矩陣越接近于完全一致性。顯然，隨著n的增加判斷誤差就會(huì)增加，因此判斷一致性時(shí)應(yīng)考慮n的影響，這就要使用隨機(jī)一致性比值CR來(lái)判斷。這里，判斷矩陣一致性指標(biāo)CI與同階平均隨機(jī)一致性指標(biāo)RI之比，為隨機(jī)一致性比率CR。各兩兩比較矩陣的一致性檢驗(yàn)結(jié)果如表4所示。

表4　兩兩比較矩陣的一致性檢驗(yàn)

按照判斷一致性的相關(guān)規(guī)定，CR≤0.1時(shí)，表示具有相當(dāng)?shù)囊恢滦?；CR>0.1時(shí)，則表示呈現(xiàn)顯著的不一致性。表4中，各CR值均小于0.1，因此可以判定相應(yīng)求得的特征向量有效。

(三)計(jì)算總得分

利用表2中的權(quán)數(shù)或向量可計(jì)算每個(gè)方案的總得分，即對(duì)每個(gè)方案，分別以該方案在某一標(biāo)準(zhǔn)下的權(quán)重乘以該標(biāo)準(zhǔn)在目標(biāo)層的權(quán)重并求和，以此類推。所有方案的總分值如表5所示。

表5　各方案總得分及其排序

三、主要結(jié)論與前景展望

根據(jù)表5的計(jì)算結(jié)果，新疆生物質(zhì)能源商業(yè)化發(fā)展的時(shí)間序列為：大中型沼氣工程→成型燃料→秸稈發(fā)電→生物柴油→生活垃圾能源化→燃料乙醇。

(一)大中型沼氣工程發(fā)展的時(shí)間序列

在新疆生物質(zhì)能發(fā)展的時(shí)間序列中，大中型沼氣工程的發(fā)展排名第一，是應(yīng)優(yōu)先發(fā)展的領(lǐng)域。

1.基本發(fā)展態(tài)勢(shì)。新疆大中型沼氣工程發(fā)展，具有強(qiáng)烈的財(cái)政依賴性特點(diǎn)。預(yù)計(jì)未來(lái)國(guó)家的政策導(dǎo)向仍將具有較長(zhǎng)的延續(xù)性，因此，新疆大中型沼氣工程的發(fā)展將繼續(xù)保持推進(jìn)的態(tài)勢(shì)，并有望在“十三五”中后期實(shí)現(xiàn)初步的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。

2.未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)。今后，隨著經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的總結(jié)、歷史問(wèn)題的消化、沼氣財(cái)政資金使用模式的改革、項(xiàng)目監(jiān)管的加強(qiáng)、環(huán)保規(guī)制的嚴(yán)格以及服務(wù)支持體系的完善，預(yù)計(jì)“十三五”期間，新疆大中型沼氣工程的市場(chǎng)定位、推廣范圍和運(yùn)行質(zhì)量將出現(xiàn)積極的變化。據(jù)測(cè)算，新疆15個(gè)地州中，伊犁州直屬、昌吉回族自治州、喀什地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、塔城地區(qū)、阿勒泰地區(qū)、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃莺筒査晒抛灾沃?，在畜禽糞便資源量絕對(duì)數(shù)、人均占有量和空間分布密度(每平方公里畜禽糞便資源量)這幾個(gè)指標(biāo)上排名均靠前，“十三五”期間，應(yīng)優(yōu)先布局沼氣工程，特別是前幾個(gè)地區(qū)應(yīng)優(yōu)先布局大型甚至是5000立方米以上的特大型沼氣工程。

“十三五”中后期及以后，隨著政策、投融資和組織體系的創(chuàng)新，預(yù)計(jì)新疆沼氣工程將有諸多新變化：一是項(xiàng)目建設(shè)單位和工程技術(shù)企業(yè)等多個(gè)主體，將依托資源、技術(shù)優(yōu)勢(shì)，強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合，采取資金、技術(shù)入股等方式進(jìn)行合資合作，成立單獨(dú)的公司(獨(dú)立法人)，進(jìn)行沼氣系列產(chǎn)品的規(guī)?；?、工廠化生產(chǎn)和商業(yè)化管理。二是沼氣工程發(fā)展定位的“非農(nóng)化”特點(diǎn)將初步顯現(xiàn)。以往沼氣工程建在養(yǎng)殖場(chǎng)的單一模式將得到改變。工業(yè)園區(qū)和農(nóng)業(yè)園區(qū)將合建大型沼氣工程，原料呈多元化，技術(shù)和工藝上突出綜合利用。三是除了通過(guò)管網(wǎng)就近向農(nóng)戶及養(yǎng)殖小區(qū)供應(yīng)沼氣外，中遠(yuǎn)期可考慮以車用燃?xì)?、管道生物燃?xì)?、熱電?lián)供、罐裝生物燃?xì)獾确绞絹?lái)開(kāi)拓市場(chǎng)。四是沼氣工程申報(bào)清潔發(fā)展機(jī)制項(xiàng)目將陸續(xù)增多。

(二)生物質(zhì)成型燃料發(fā)展的時(shí)間序列

1.基本發(fā)展態(tài)勢(shì)。相對(duì)于沼氣產(chǎn)業(yè)，新疆生物質(zhì)成型燃料發(fā)展的主要推力來(lái)自于企業(yè)或個(gè)人的市場(chǎng)行為。相對(duì)于秸稈直燃發(fā)電，生物質(zhì)成型燃料在新疆面臨的政策阻力、技術(shù)爭(zhēng)議要小得多。因此，雖然起點(diǎn)較低、基礎(chǔ)薄弱，但新疆生物質(zhì)成型燃料將繼續(xù)保持推進(jìn)的局面，并有望在“十三五”中后期實(shí)現(xiàn)初步的商業(yè)化和產(chǎn)業(yè)化。

2.未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)。今后，隨著國(guó)家關(guān)于生物質(zhì)成型燃料政策的不斷完善，新疆節(jié)能減排任務(wù)約束的強(qiáng)化，環(huán)保規(guī)制的嚴(yán)格以及成型燃料配套支持體系的完善，預(yù)計(jì)“十三五”期間，新疆生物質(zhì)成型燃料將迎來(lái)大的歷史機(jī)遇期。

與其他生物質(zhì)能利用方式相比，秸稈向成型燃料方向具有諸多優(yōu)勢(shì)，是“十三五”期間新疆優(yōu)先發(fā)展的方向，適合在大部分地州的縣域進(jìn)行試點(diǎn)和布局。因此，“十三五”期間，應(yīng)抓住國(guó)家和自治區(qū)的政策機(jī)遇，考慮在塔城地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、喀什地區(qū)、伊犁州直屬、昌吉回族自治州、巴音郭楞蒙古自治州和博爾塔拉蒙古自治州，重點(diǎn)推進(jìn)生物質(zhì)成型燃料的運(yùn)用發(fā)展。新疆應(yīng)加強(qiáng)生物質(zhì)成型燃料配套技術(shù)的發(fā)展，特別是針對(duì)棉稈和玉米稈原料。這一期間應(yīng)積極利用國(guó)家財(cái)政扶持政策、科技援疆等，并依托石河子大學(xué)、塔里木大學(xué)等科研機(jī)構(gòu)，以引進(jìn)并消化吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備為主。“十三五”中后期及以后，新疆應(yīng)發(fā)展出適應(yīng)本地情況的技術(shù)設(shè)備，進(jìn)入初步的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)和制造階段。

“十三五”初期，新疆主要還可以通過(guò)推進(jìn)生物質(zhì)成型燃料在工業(yè)鍋爐和城鎮(zhèn)供暖鍋爐改造領(lǐng)域的應(yīng)用，來(lái)促進(jìn)其商業(yè)化。這樣，新疆生物質(zhì)成型燃料的發(fā)展定位于“非農(nóng)化”的一面將會(huì)初步顯現(xiàn)?！笆濉敝衅诩耙院?，如在塔城地區(qū)、阿克蘇地區(qū)、昌吉回族自治州、巴音郭楞蒙古自治州和博爾塔拉蒙古自治州生物質(zhì)成型燃料布局得以實(shí)現(xiàn)，那么進(jìn)一步地，可以在相鄰中心城市附近的工業(yè)園或經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)啟動(dòng)生物質(zhì)液化或氣化項(xiàng)目(以成型燃料為原料)，以拉伸生物質(zhì)秸稈產(chǎn)業(yè)鏈的長(zhǎng)度，提升資源利用水平。

(三)秸稈發(fā)電發(fā)展的時(shí)間序列

雖然按照AHP分析結(jié)果，秸稈發(fā)電的綜合得分排名第三，但是新疆秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)面臨巨大的政策限制，因此其在新疆生物質(zhì)能發(fā)展的時(shí)間序列中，實(shí)際的發(fā)展排名將會(huì)后移。

1.總體定位。一直以來(lái)，新疆發(fā)展秸稈發(fā)電的動(dòng)機(jī)非常強(qiáng)烈，但又受到非常嚴(yán)格的政策管制?；镜恼呋{(diào)是，確保秸稈需要還田和秸稈綜合利用的原料空間不受可能的不合理的壓縮和損害。實(shí)踐證明，這在總體上是謹(jǐn)慎的、合理的，但這一政策有微調(diào)的必要。

2.完善已投產(chǎn)項(xiàng)目的運(yùn)營(yíng)管理。截至2014年底，新疆已運(yùn)營(yíng)的兩家秸稈發(fā)電項(xiàng)目，均處于虧損狀態(tài)。今后應(yīng)加強(qiáng)運(yùn)營(yíng)管理，特別是要改進(jìn)原料收儲(chǔ)工作，降低人工成本和管理成本，不斷積累知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，為以后可能上馬的新項(xiàng)目提供借鑒。

3.“十三五”期間的布局?！笆濉逼陂g，阿勒泰地區(qū)、伊犁州直屬、克孜勒蘇柯?tīng)柨俗巫灾沃?、和田地區(qū)、哈密地區(qū)及吐魯番地區(qū)，原則上不應(yīng)進(jìn)行秸稈發(fā)電的布局。有關(guān)部門應(yīng)在充分論證的基礎(chǔ)上，適當(dāng)放松管制。在綜合考慮效益、環(huán)境保護(hù)、秸稈資源總量及人均擁有量指標(biāo)等因素后，可以在烏蘇市、奎屯市、石河子市和瑪納斯縣一線，擇機(jī)布局1～2座生物質(zhì)發(fā)電廠(30MW或以上，但也不宜過(guò)大)；此外還可以在塔額盆地和博爾塔拉蒙古自治州，擇優(yōu)布局1座30MW的生物質(zhì)發(fā)電廠。需要指出的是，新上馬項(xiàng)目不應(yīng)只是秸稈直燃發(fā)電，可考慮秸稈氣化發(fā)電等其他技術(shù)類型。

(四)生物柴油/生物燃油發(fā)展的時(shí)間序列

1.總體發(fā)展態(tài)勢(shì)估計(jì)。新疆生物質(zhì)能發(fā)展中，生物柴油項(xiàng)目主要由商業(yè)化力量推動(dòng)，財(cái)政依賴性較弱?？傮w看，在目前的政策慣性(文冠果國(guó)際基金的投資介入)和棉籽廢油等資源的支撐下，新疆生物柴油在“十三五”期間將有較大的發(fā)展。

2.次生生物柴油原料——棉稈、棉油和棉廢油類發(fā)展預(yù)估。預(yù)計(jì)在2020年以前，新疆棉花播種面積和產(chǎn)量將保持相對(duì)穩(wěn)定，進(jìn)而棉籽廢油角的產(chǎn)量也會(huì)保持穩(wěn)定。目前在伊犁哈薩克自治州(霍爾果斯口岸工業(yè)區(qū))、昌吉回族自治州(呼圖壁縣)、烏魯木齊市、阿拉爾市(工業(yè)區(qū))、庫(kù)爾勒等地已批復(fù)并初步上馬的生物柴油項(xiàng)目將會(huì)有一定的發(fā)展，預(yù)計(jì)在“十三五”中后期會(huì)達(dá)到一定的生產(chǎn)規(guī)模，并形成初步的商業(yè)化生產(chǎn)。但是，也正是由于這種相對(duì)穩(wěn)定性，在“十三五”中后期及以后，基于棉籽廢油角的生物柴油廠商數(shù)目預(yù)計(jì)將很難有大的增加，否則將導(dǎo)致嚴(yán)重的原料供應(yīng)問(wèn)題。

在新疆，直接使用棉籽油生產(chǎn)生物質(zhì)燃油，從政策、效益等多角度看都是不可取的。但是，不排除生物質(zhì)精煉技術(shù)被引入和使用，用來(lái)直接處理棉籽油，并形成多元、復(fù)合價(jià)值高的產(chǎn)品。如果這樣，在“十三五”中后期，在新疆直接使用棉籽油生產(chǎn)生物基產(chǎn)品將可能走上前臺(tái)*隨著生物精煉技術(shù)的發(fā)展和運(yùn)用，植物油廠副產(chǎn)品油腳、皂腳，不僅可用于生產(chǎn)混合脂肪酸、油酸、硬脂酸、環(huán)氧增塑劑和生物柴油等產(chǎn)品，還可以生產(chǎn)脂肪酞胺、脂肪醇、二聚酸、甘油、磷脂、植物甾醇、油墨、潤(rùn)滑劑、農(nóng)藥等產(chǎn)品。詳見(jiàn)施肖峰著《油腳皂腳利用的實(shí)踐和探索》，原載于《農(nóng)業(yè)機(jī)械》2010年第4期。。

3.直接生物柴油原料——文冠果及蓖麻等發(fā)展預(yù)估。目前在新疆，文冠果已有一定的、自發(fā)的和商業(yè)化的種植(主要在2011年—2013年間)，也有政策推進(jìn)型的種植項(xiàng)目如麥蓋提縣項(xiàng)目[4]。文冠果穩(wěn)定的掛果平均按5年計(jì)，預(yù)計(jì)在2016年—2018年間第一批種植的文冠果將穩(wěn)定、集中掛果，形成穩(wěn)定和規(guī)模性的原料來(lái)源。預(yù)計(jì)在“十三五”中后期文冠果制生物柴油將實(shí)現(xiàn)小規(guī)模、初步的商業(yè)化生產(chǎn)。2018年以后*這里還需要假定影響文冠果能源林在環(huán)塔里木盆地邊緣發(fā)展的安全因素和社會(huì)因素沒(méi)有顯著惡化。，隨著文冠果種植技術(shù)的成熟、種植面積的增大，以及文冠果制生物柴油生產(chǎn)技術(shù)和工藝的推廣與成熟，預(yù)計(jì)文冠果制生物柴油產(chǎn)業(yè)在新疆將有顯著增長(zhǎng)。

近幾年，受國(guó)際國(guó)內(nèi)蓖麻原料及產(chǎn)品價(jià)格波動(dòng)的影響，新疆蓖麻種植面積連年縮減，蓖麻加工企業(yè)運(yùn)營(yíng)困難，還有一些蓖麻發(fā)展項(xiàng)目遭受重大挫折。因而未來(lái)新疆蓖麻基生物燃油的發(fā)展具有高度的不確定性?？紤]到北疆蓖麻種植和加工仍有一定的基礎(chǔ)，預(yù)計(jì)在“十三五”中后期，可以形成初步的原料供應(yīng)，并小規(guī)模地支撐蓖麻的初級(jí)加工提煉。因此，預(yù)計(jì)“十三五”初期和中期，后工序的提煉仍將主要在疆外進(jìn)行，而到“十三五”中后期，如果蓖麻種植面積有大的突破，那么可以考慮在“十四五”期間，在疆內(nèi)適時(shí)引進(jìn)和上馬蓖麻深加工項(xiàng)目，甚至考慮蓖麻基生物燃油精煉項(xiàng)目。

4.遠(yuǎn)期展望。根據(jù)國(guó)內(nèi)相關(guān)技術(shù)發(fā)展和推廣的態(tài)勢(shì)，以及新疆目前的能源農(nóng)業(yè)(林業(yè))研發(fā)態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)在“十三五”中后期將出現(xiàn)新的能源農(nóng)業(yè)品種，形成初步的技術(shù)和成果，并進(jìn)一步推廣擴(kuò)散，在“十三五”后期或2020年以后進(jìn)行推廣應(yīng)用，形成基于新原料的生物柴油初步的商業(yè)化生產(chǎn)。

(五)城鎮(zhèn)生活垃圾能源化發(fā)展的時(shí)間序列

1.城市生活垃圾能源化處理展望。對(duì)目前(截至2014年底)新疆已立項(xiàng)或建設(shè)的3個(gè)城市生活垃圾能源化處置項(xiàng)目(烏魯木齊市2個(gè)、石河子市1個(gè)、庫(kù)爾勒市1個(gè))，需要進(jìn)一步做好前期工作，同時(shí)要做好投產(chǎn)后的運(yùn)營(yíng)管理工作，不斷積累經(jīng)驗(yàn)，為今后其他城市生活垃圾的能源化處理提供借鑒。另外，新疆絕大部分城市(城鎮(zhèn))還不具備生活垃圾能源化利用的主客觀條件，因此，主要應(yīng)推進(jìn)城鎮(zhèn)生活垃圾無(wú)害化處理設(shè)施建設(shè)，提升基礎(chǔ)管理能力，為“十三五”期間及以后適時(shí)上馬生活垃圾能源化工程創(chuàng)造條件。特別需要考慮在以衛(wèi)生填埋為主導(dǎo)的項(xiàng)目布局上，為遠(yuǎn)期潛在的能源化處理預(yù)留適當(dāng)?shù)募夹g(shù)接口和拓展空間。

“十三五”期間，新疆應(yīng)抓住國(guó)家在市政生活垃圾處理領(lǐng)域推廣生活垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)的機(jī)遇，可以考慮在新疆一些中等城市中實(shí)施生活垃圾的能源化處置。綜合生活垃圾產(chǎn)甲烷并折標(biāo)煤量、人均垃圾產(chǎn)甲烷并折標(biāo)煤量、單位面積垃圾產(chǎn)甲烷并折標(biāo)煤量這幾項(xiàng)指標(biāo)，按優(yōu)先度排名，備選城市包括庫(kù)爾勒市、克拉瑪依市、伊寧市和昌吉市等。 “十三五”中后期，隨著城市垃圾產(chǎn)生量的增大，以及垃圾存量(歷史上生活垃圾填埋量)的累積增大，可以適時(shí)在新疆一些中等城市擇優(yōu)進(jìn)行能源化處置。備選城市按優(yōu)先度排名，依次是喀什市、哈密市、和田市、阿克蘇市、博樂(lè)市和吐魯番市。

2.餐廚廢油制生物柴油展望。新疆城鎮(zhèn)生活垃圾中，有一部分是餐廚廢油，能源化利用的另外一種處理路線是餐廚廢油制生物柴油。目前在新疆，一方面，各主要城市餐廚廢油原材料的總量太少；另一方面，即使如烏魯木齊這樣的大城市也沒(méi)有完善的餐廚廢油收集系統(tǒng)[5]。由于這種約束，靜態(tài)地看，整個(gè)“十三五”期間，除烏魯木齊市等少數(shù)城市外，新疆大部分城市缺乏就近上馬以餐廚廢油為主要原料的生物柴油項(xiàng)目的條件。

為改變這種局面，動(dòng)態(tài)地看，“十三五”期間，新疆各城市可采取以下措施：一是強(qiáng)力打擊生產(chǎn)和銷售地溝油的非法行為，引導(dǎo)餐廚廢油收儲(chǔ)加工體系合法有序發(fā)展；二是提高市容環(huán)境行業(yè)建設(shè)固定資產(chǎn)投資占城市市政公用建設(shè)的比重*2012年《中國(guó)城市建設(shè)統(tǒng)計(jì)年鑒》顯示，全國(guó)市容環(huán)境行業(yè)建設(shè)固定資產(chǎn)投資不足城市市政公用建設(shè)的2%，在2006年，這個(gè)比重是3%。；三是垃圾分類工作作為一項(xiàng)長(zhǎng)期工程，應(yīng)回歸居民主體。政府應(yīng)加大對(duì)垃圾分類的投入，建立并完善促進(jìn)生活垃圾分類減量的辦法(中遠(yuǎn)期甚至可以啟動(dòng)綠色賬戶試點(diǎn)工作)，制定激勵(lì)和懲罰相濟(jì)的措施，增強(qiáng)公眾參與度，提高生活垃圾準(zhǔn)確投放率，降低人均生活垃圾末端處理量，最終建立起成熟完善的垃圾分類投放和處置體系。通過(guò)這些改變，可以進(jìn)一步分離并有效地、成規(guī)模地利用生活垃圾中的餐廚廢油，以奠定新疆餐廚廢油制生物柴油的物質(zhì)基礎(chǔ)。

(六)燃料乙醇發(fā)展的時(shí)間序列

1.基本發(fā)展態(tài)勢(shì)。新疆燃料乙醇發(fā)展具有嚴(yán)重的財(cái)政依賴性特點(diǎn)，商業(yè)化環(huán)境極不成熟。在沒(méi)有政策性投資介入的情況下，其發(fā)展將保持目前的緩慢發(fā)展甚至是停滯的局面。目前在新疆，甜高粱制燃料乙醇已有比較成熟的種植技術(shù)和生產(chǎn)工藝，并得到過(guò)技術(shù)推廣。其發(fā)展主要制約在于受比較效益的影響(特別是與棉花相比)，嚴(yán)重缺乏能源農(nóng)業(yè)的支持。預(yù)計(jì)在“十三五”中后期甜高粱制燃料乙醇能進(jìn)行推廣應(yīng)用，形成初步的商業(yè)化生產(chǎn)。

2.未來(lái)發(fā)展態(tài)勢(shì)預(yù)估。雖然目前棉稈制燃料乙醇(纖維素乙醇)在新疆還處于研發(fā)階段，但極具發(fā)展?jié)摿?，預(yù)計(jì)可在“十三五”中后期形成初步的技術(shù)和成果，在“十三五”后期或2020年以后進(jìn)行推廣應(yīng)用，形成初步的商業(yè)化生產(chǎn)。棉稈制燃料乙醇可以率先在南疆的阿克蘇地區(qū)，北疆的塔城地區(qū)、博爾塔拉蒙古自治州和石河子市、昌吉回族自治州等地布局，隨著運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)的不斷取得和不斷積累，逐漸向其他植棉區(qū)謹(jǐn)慎推開(kāi)。

[1]張晟義.新疆生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展凸顯的重要關(guān)鍵問(wèn)題及政策建議[R].軟科學(xué)要報(bào),2016(5):1-8.

[2]張玉蘭.我國(guó)生物質(zhì)能主要能源品種的綜合效益評(píng)價(jià)[D].南京：南京航空航天大學(xué),2011.

[3]王蓮芬,許樹(shù)柏.層次分析法引論[M].北京：中國(guó)人民大學(xué)出版社,1990.

[4]新疆麥蓋提啟動(dòng)百萬(wàn)畝文冠果項(xiàng)目 計(jì)劃建年產(chǎn)6萬(wàn)噸航油廠[EB/OL].http://finance.ts.cn/content/2014-09/04/content_10488295.htm.，2014-09-04.

[5]張晟義,高強(qiáng),胡玉鳳.新疆生物柴油產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究[J].新疆財(cái)經(jīng),2014(6):35-42.

[6]張晟義，龔海濤.中國(guó)城市餐廚垃圾能源化治理的地溝油困境：文獻(xiàn)回顧與研究展望[J].新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013(1)：44-51.

【責(zé)任編輯：甘海燕】

Time Series of Biomass Energy Development in Xinjiang and Its Prospects

ZHANG Shengyi,LIU Dan,GAO Qiang

(XinjiangUniversityofFinanceandEconomics,Urumqi830012,China)

Energy biomass resources have huge reserves in Xinjiang, and will have broad prospect of development and utilization, but situations are varied to different types of biomass (including its subclasses). This paper, based on 3E-SRT framework and AHP method, makes a comprehensive benefit evaluation of different types of biomass energy, and then, puts forward the time series of the biomass energy development in Xinjiang. By combining the resources endowment and policy constraints, it makes an in-depth analysis of the prospect of developing biomass energy in Xinjiang and concludes that the time series of commercial development of biomass energy in Xinjiang are large and medium-sized biogas projects→briquettes fuel→molding →straw power generation→biodiesel fuel →solid waste energy regeneration →fuel ethanol.

biomass energy;biodiesel;supply of raw materials;illegal cooking oil; xanthoceras sorbifolia

2016-05-31

國(guó)家軟科學(xué)研究計(jì)劃項(xiàng)目“新疆生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的空間布局、時(shí)間序列及政策保障”(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：2011GXQ4D082)；教育部人文社科規(guī)劃基金項(xiàng)目“生物質(zhì)能視角下的黑色化涉農(nóng)(食品)供應(yīng)鏈治理”(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：12YJAZH198)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“地溝油地下經(jīng)濟(jì)的生成機(jī)理及其對(duì)能源生物質(zhì)供應(yīng)體系的損害”(項(xiàng)目批準(zhǔn)號(hào)：71362032)；教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃資助項(xiàng)目“中國(guó)情境下的農(nóng)產(chǎn)品(食品)質(zhì)量安全事件：損害機(jī)理與供應(yīng)鏈反應(yīng)”(項(xiàng)目編號(hào)：NCET-12-1074)

張晟義(1970—)，男，管理學(xué)博士，新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)工商管理學(xué)院教授，新疆普通高等學(xué)校人文社會(huì)科學(xué)重點(diǎn)研究基地(新疆企業(yè)發(fā)展研究中心)專職研究員，研究方向?yàn)檫\(yùn)營(yíng)管理、涉農(nóng)供應(yīng)鏈管理、能源生物質(zhì)物流管理;劉丹(1991—)，女，新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)工商管理學(xué)院碩士研究生，研究方向?yàn)槠髽I(yè)管理；高強(qiáng)(1974—)男，新疆財(cái)經(jīng)大學(xué)工商管理學(xué)院講師，西南財(cái)經(jīng)大學(xué)博士研究生，研究方向?yàn)榻M織理論與經(jīng)營(yíng)管理。

F326.27

A

1671-9840(2016)03-0047-08

10.16713/j.cnki.65-1269/c.2016.03.006