来源：国家林业局网站  2008-8-20

国家林业局政府网8月20日讯 日本《木材情报》2007年11月发表了日本森林综合研究所林业经营、政策领域主任研究员久保山裕史的文章，标题为“木质生物量利用现状与扩大利用的方向”。文章以能源利用为主，将日本木质生物量利用的可行性及发展方向与欧洲的利用现状进行了对比研究。

木质生物量可用做铁及混凝土的替代材料，或替代化石燃料用于能源，对防止全球变暖十分重要。

在能源领域，木质生物量利用的基本条件是：①原燃料的低成本稳定供应；②低成本、高效率转换技术；③产品价格高和较大规模的需求量。欧洲具备了这3个条件，因此扩大了木质生物量的能源利用；日本建筑废材在能源领域的利用迅速扩大，制材加工剩余物（除木片和锯屑外）的利用也在扩大，但林地剩余物几乎处于未利用状态。

一、日本木质生物量利用现状

在日本，建筑废材在能源领域的利用迅速扩大，这主要是因为通过强化《二恶英限制法》、《建筑废弃物循环利用法》及《废弃物处理法》等法律，建立了以每吨1000~3000日元的低价格大量供应原燃料的体系，同时根据《新能源利用促进法》，电力公司有义务购买利用可再生资源生产的电力，而且造纸公司等因化石燃料价格暴涨也将锅炉燃料从重油转向了生物量。

日本木质生物量发电采用的技术是利用大型锅炉燃烧木片所产生的蒸汽驱动涡沦发电。这种蒸汽涡沦的形式可分为2种情况：在热电联供的情况下，综合热效率可达到80%左右；在单纯发电的情况下，综合热效率不足30%。单纯发电的设备之所以能够建成是因为具备输电线网，便于电力销售，电价也高。但即使发电规模为1万kW，发电效率也不会很高。电力公司的购买价格停留在平均每千瓦小时7.7日元的水平。因此推测，在单纯发电的情况下，很难提出可以使林地剩余物得到收集利用的燃料购买价格。

在此，为扩大林地剩余材和制材加工剩余材的利用，首先分析一下干燥锯材、胶合板、纸及蒸气、热水等生物量产品的销售价与其原料用针叶树原木工厂收购价之间的关系。在生物量产品中，干燥锯材的价格最高，其原料原木的购买价也最高。当然，制材用原木的生产是现在木材生产的主要用途。胶合板的原料价格仅次于干燥锯材，然后依次为纸品、蒸气和热水，电的原料价格最低。

纸的售价较高，仅次于锯材，但其原料原木的收购价却很低，约为5000日元/m3，而原料原木的采运成本全国平均约9000日元/m3（林野厅2006年木材生产费等调查报告，柳杉皆伐），因此针叶树纸浆材生产很难成为木材生产的诱因，结果，制材和胶合板用原木采伐现场的低质材被用作纸浆材（阔叶树纸浆材的原木价格约为8000日元/m3，可进行木材生产）。上述情况说明，不仅要有较高的产品价格和大量的需求，而且还要有低成本、高效率的转化技术，否则就不可能有较高的原燃料原木购买价，因此也就很难实现原料生物量的大量集结。

以上原料作为能源利用，在电、热和运输燃料上的需求都很大，燃料乙醇的产品价格有可能提高，因此日本正集中力量促进低成本高效率生产技术的开发。

关于发电，在热电联供的情况下也许能在某种程度上提高燃料收购价格。欧洲生物量发电的约75%采用区域供热等热电联供系统（剩余大部分与发电效率很高的煤炭混燃）。在日本，如扩大发电规模，发电效率就会提高，但必须保证有大量的热需求和充足的燃料供应。

蒸气和热水的价格较低，生产成本也低。在欧洲除建筑废材及城市垃圾外，木质能源供应量（相当于石油5870万t）的60%以上用于发电产生的热利用，而且都是以暖炉和锅炉为主的中小规模区域供热等，燃料为薪材和木片。由于这些燃料用材价格低于纸的原料材价格，所以很难考虑以能源利用为目的进行采伐。因此，在以制材用原木生产为主要目的采伐现场，必须开发出与现有木材采运体系密切结合的低成本收集边材及枝叶等林地剩余材的方法。

二、扩大木质生物能源利用的主要条件

在欧洲，推进木质生物能源利用具备了以下主要条件：①以高效的林业、林产业为核心的低成本剩余材的供应；②与不规则且含水率高的木质燃料相对应的高性能中小型锅炉；③区域供热等热需求。

首先，在第一个条件中，瑞典木质生物量燃料流通情况为，如果考虑在制材厂或其附近使用锯屑及刨花生产颗粒燃料，流通量的60%以上应来源于制材厂。这是因为将制材厂的剩余材用于能源利用是比较容易的，这对日本也是一个启发，日本也应有效地利用这些剩余材。在欧洲，一方面在降低成本，另一方面又在扩大林地剩余材的利用，日本也应采取这些措施。

其次，在第二个条件中，制材和林地剩余材的能源利用在日本未能推进的主要原因之一是，没有能够有效利用含水率高且不规则的燃料木片的小型锅炉。石油危机以来，欧洲促进了高效的小型木片燃烧锅炉的开发，并开发出很多可燃烧含水率为60%、长10cm左右的不定形木片的全自动无人作业锅炉，热输出功率在300KW以上，综合热效率达到90%左右，同时推进了以这些锅炉为核心的区域供热体系的建立及住宅等生活能源从化石燃料向生物质燃料的转变，由此形成了低成本燃料供应和技术开发相结合的与化石燃料竞争的能力，进一步扩大了生物燃料的利用。

那么，在日本的经济性如何呢？对各种能源利用形式在燃料木片供应成本发生变化时的经济性进行了估算。关于盈亏效益，用初期投资额（自己负担）除以单年度收支（电热销售收入减去支出合计）后的投资回收年数进行了评估，认为投资回收年数越短经济效益越高，如果投资回收年数比减价折旧期（耐用年数）更短，那么这种利用方式才有可能持续。在燃料木片无偿获取（自我供应）的情况下，所有的利用形式都是划算的，但价格上升和不进行热利用的大规模发电项目及小型和中型的气化发电（按先后顺序）就不划算了。利用木片燃烧锅炉供热，燃料木片可按照6日元/kg（含水率50%）回收，这是最划算的。但在日本，区域供热系统尚未普及，因此如何保证热需求是要解决的问题。对此，可望通过开发和进口高性能锅炉替代全国4万台以上化石燃料锅炉。

三、结语

20世纪80年代的生物量热潮随着原油价格的大幅度下跌而烟消云散。现在，原油价格每桶超过80美元，生物量开发热潮再次出现。的确，像以前那样原油价格下降的可能性很小，但由于市况衰退及节能和生产投资的进展，油价下降的局面还可能出现。

鉴于这种可能性，认为加快引进经济性高的木片燃烧锅炉是合理的方向。应该注意的是，生物量设备的投资高于化石燃料设备，因此全年昼夜运转具有更高的经济可行性。而且认为，通过建立健全与制材用原木生产相关的供应体系，可实现林地剩余材的低成本供应。如果供应体系成立，应对新的生物量需求也将成为可能。但是，在没有提出较高的原料原木购买价的情况下，不得不以制材剩余材及林地剩余材的供应为前提。（中国林科院）