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中国木本油料能源树种资源开发潜力与产业发展研究

作　者: 刘轩
导　师: 张彩虹
学　校: 北京林业大学
专　业: 林业经济管理
关键词: 木本油料能源树种资源潜力原料供应市场潜力产业发展
分类号: S565.9
类　型: 博士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

随着全球人口的急剧增长和工业化进程的不断推进,能源危机与环境污染问题日益加剧。开发新能源、培育新的能源资源、探索利用可再生能源替代化石能源成为目前发达国家能源发展的主要方向之一。我国正处于社会经济发展的重要阶段,无论从能源资源的结构性短缺上,还是从经济可持续发展的要求来考虑,积极开发包括生物质在内的新能源和可再生能源已经成为当务之急。木本油料能源是一种清洁、环保、高效、完全可再生的低碳能源,可以对化石燃料进行部分替代,对于减缓能源危机与环境污染,促进能源高效清洁化利用以及经济、社会、环境的和谐与可持续发展具有重要的现实意义和战略作用。近年来,木本油料能源产业的兴起与发展在世界范围内受到了越来越多的重视。我国虽然对于木本油料能源的研究和开发起步较晚,但是发展潜力巨大。在我国,木本油料资源丰富,适合规模化发展的木本油料能源树种较多,且有大规模适宜发展木本油料能源原料林的待开发土地。同时,我国发展木本油料能源产业具有以下优点：(1)木本油料能源树种再生能力强,在自然条件适宜的情况下,具有生生不息的活力,可源源不断地提供植物燃料。(2)木本油料能源在燃烧的过程中产生的废气和有毒物质比石化燃料少,可以减少污染,保护环境,维持生态平衡。(3)木本油料能源原料林的种植还能绿化荒山,调节气候,保持水土,净化环境。(4)木本油料能源没有危险性和局限性,具有较高的经济效益和生态效益,其不与农业争地,能达到能源、经济和生态效益相统一的良性循环。目前,在我国《可再生能源法》以及《可再生能源中长期发展规划》等政策法规的指引下,一些小规模的木本油料能源示范性开发项目在我国陆续开展起来,但由于我国现阶段对于木本油料能源的研究多集中于资源数量与类型调查、能源树种的筛选、良种繁育及生产技术的研发方面,无法为项目开发与产业发展提供全面的理论基础与理论依据。因此建立一套比较系统、完整、科学的木本油料产业开发理论体系,对我国木本油料能源开发利用进行理论指导,促进木本油料能源产业健康可持续发展是木本油料能源开发利用面临的主要问题。本研究通过对所涉及的经济研究理论和相关研究背景知识进行全面的研究,并对木本油料能源相关研究现状进行综述,提炼总结出目前研究的趋势与研究中存在的不足,在此研究基础上,借鉴发达国家在油料植物研究和开发过程中取得的先进经验,从能源战略发展的角度,根据木本油料能源产业发展的特点与规律,结合当前我国相关示范性项目案例成果与经验,以木本油料能源树种资源开发潜力及其产业发展为研究对象,围绕我国木本油料能源树种资源潜力、原料供应能力与供应模式、木本生物柴油市场潜力、以及其他经济、社会、环境等多角度论证我国木本油料能源产业形成与发展的可行性：从一系列示范性项目案例来分析论证我国木本油料能源林建设与木本生物柴油生产的经济可行性与技术工艺可行性；最后从能源战略发展的角度,根据木本油料能源产业发展的特点与规律,设计我国木本油料能源产业发展的政策方案框架,引导和促进木本油料产业向基地化、规模化、市场化、产业化、可持续化协调发展。本研究所得主要结论如下：(1)我国油料树种种类繁多,资源丰富。目前已发现的133种主要油料树种中油桐、黄连木、乌桕、漆树、文冠果、山桐子、油棕、小桐子、光皮树、绿玉树已在人工种植方面取得成功经验,具有较大发展前景和开发生物柴油价值；我国木本油料能源树种适宜土地资源丰富、分布广泛,经粗略计算,可利用的宜林荒山荒地以及其它可利用土地面积为4452.78万公顷；我国野生油料林缺乏管护,产量低下且不稳定,木本油料能源林基地尚处于建设阶段,相应的培育管理技术目前应用不多,但随着野生低产低效林丰产改造以及人工林的规模化建设完成,产出水平仍有很大提升潜力。综合来看,现阶段木本油料资源产出量低下,但是具备很好的发展环境与发展条件,潜力提升空间巨大,发展前景良好。随着产业的深入发展,其资源产出量会不断快速增加,为生物柴油制备提供充足的原料供给。(2)现阶段,我国木本油料能源化利用项目刚刚兴起,原料资源以现有野生资源为主,自然堆积密度低,资源收集和处理机械化程度也相对较低,可利用规模较小,采取多路径的供应模式可以优势互补,减少原料供应风险。从木本油料能源产业化趋势来看,采取以油料能源林为主的供应模式,积极培育油料能源树种,建立与木本油料能源产业发展规模相匹配的油料能源林基地产业是实现原料供应经济化、规模化、可持续化的唯一途径。(3)传统能源市场面临各种挑战,改变现行以石化能源为主的消费结构,利用新能源和可再生能源来补偿世界对能源的消费需求,同时降低温室气体排放,已经成为全球不可逆转的发展趋势。近年来,世界上许多国家都将发展生物质能源作为国家能源战略的重点,生物柴油产业投资额度和产业规模也明显增大,呈现出蓬勃发展的局面。我国生物柴油市场开发较晚,但随着我国柴油市场的供需紧张,近些年来生物柴油产业的发展越来越受到重视。我国生物柴油原料目前仍将以废弃油脂为主,但随着生物柴油产业的深入发展,木本油料能源林的大规模建立,木本生物柴油将在我国未来生物柴油市场占据主导地位。我国木本生物柴油市场潜力短期来看具有不确定性,但随着木本油料能源产业的不断发展,木本生物柴油市场未来潜力巨大。木本油料资源分布密集、可利用宜林荒山荒地资源丰富、劳动力资源数量大、交通条件相对较好和当地柴油市场供不应求的地区木本生物柴油市场潜力最大,为我国木本生物柴油市场的优先开发区域。(4)从社会需求、产业发展方向、技术条件、经济实力、资源基础来看我国具备木本油料能源产业形成与发展的外部条件。木本油料能源产业以优选树种培育与木本生物柴油开发为切入点和立足点,将科研与生产相结合,以提高经济产出为突破口,以生态治理、社会持续发展的经济增长方式促进循环经济的发展,符合国家产业政策和林业建设要求,也符合项目实施区域社会经济可持续发展要求。(5)在木本油料能源产业发展的起步阶段,产业链各个环节都存在着许多阻碍木本油料能源产业发展的问题。我国当前的生物质能发展政策存在诸多不足,对于木本油料能源产业的支持力度不够。我国木本油料能源产业发展政策方案框架的设计,应该遵循产业发展的动态性以及产业链上各环节的关联性这种纵横交织的思路。在产业发展初期,主要目的是构建可以推动木本油料能源产业发展的政策体系,为其之后步入产业化做好政策辅助,这一阶段产业发展以政府支持导向为主；规模经营开始出现,产业体系开始形成,该阶段主要是对木本油料能源产业发展的政策体系不断优化完善,政策重心是推动木本生物柴油进入市场,增强其竞争能力以及时加大研发环节的资金投入,实现关键性技术的突破,该阶段的政策仍以政府主导,市场自主调节为辅；随着木本油料能源产业化的实现,行业发展逐步走向规范化、市场化,拥有持续稳健的发展前景,木本生物柴油竞争实力的大幅增强,相关优惠政策与补贴逐渐取消,此阶段木本油料能源产业发展主要依赖市场自发调节,政府作用及政府行为只起辅助作用。

全文目录

摘要  3-6
ABSTRACT  6-15
1 绪论  15-29
  1.1 研究背景  15-16
  1.2 国内外研究文献综述  16-22
    1.2.1 木本油料能源树种研究  16-19
    1.2.2 木本油料能源开发经济性研究  19-20
    1.2.3 木本油料能源开发相关法规政策研究  20-22
    1.2.4 国内外研究评述总结  22
  1.3 研究主要解决的问题  22-23
  1.4 研究目的  23
  1.5 研究意义  23-24
  1.6 研究内容  24-25
  1.7 研究方法  25-27
  1.8 研究技术路线  27-29
2 中国木本油料能源树种概述与选择  29-37
  2.1 木本油料能源树种的内涵  29
  2.2 木本油料能源树种的特点  29
  2.3 中国木本油料能源树种的外延  29
  2.4 中国重点发展木本油料能源树种的选择  29-36
    2.4.1 进行我国木本油料能源树种重点选择的意义  29-30
    2.4.2 中国重点发展木本油料能源树种的选择标准  30-35
    2.4.3 中国重点发展的几种本油料能源树种的选择  35-36
  2.5 小结  36-37
3 中国木本油料能源树种资源潜力研究  37-49
  3.1 木本油料能源树种资源潜力定义  37
    3.1.1 潜力的定义  37
    3.1.2 资源潜力的定义  37
    3.1.3 木本油料能源树种资源潜力的定义  37
  3.2 木本油料能源树种资源潜力的计算方法  37-38
  3.3 木本油料能源树种适宜性土地潜力分析  38-45
    3.3.1 木本油料能源树种适宜性土地潜力的定义  38-40
    3.3.2 中国木本油料能源树种适宜性土地潜力的“理论上限”  40-41
    3.3.3 中国木本油料能源树种适宜性土地潜力的“考虑自然条件后的上限”  41-44
    3.3.4 中国木本油料能源树种适宜性土地潜力的“结合原有野生林分布的上限”  44-45
  3.4 木本油料能源树种产量水平分析  45-48
  3.5 小结  48-49
4 木本油料能源树种资源潜力的测算—以四川省小桐子为例  49-66
  4.1 四川省小桐子适宜性土地潜力分析  49-57
    4.1.1 四川省小桐子适宜性土地潜力的“理论上限”  49
    4.1.2 四川省小桐子适宜性土地潜力的“考虑自然条件后的上限”  49-54
    4.1.3 四川省小桐子适宜性土地潜力的“结合原有野生林分布的上限”  54-57
  4.2 四川小桐子产出水平分析  57-58
    4.2.1 四川省小桐子野生林产出水平分析  57
    4.2.2 四川省小桐子人工林产出水平分析  57-58
  4.3 四川省小桐了资源潜力测算  58-64
    4.3.1 理想条件下的最大资源供给量  58-59
    4.3.2 产业准备阶段的资源潜力(2006-2010)  59-60
    4.3.3 产业起步阶段的资源潜力(2011-2015)  60-61
    4.3.4 产业发展阶段的资源潜力(2016-2020)  61-62
    4.3.5 产业繁荣阶段的资源潜力(2021-2050)  62-64
  4.4 小结  64-66
5 木本油料能源原料供应系统研究  66-88
  5.1 研究木本油料能源原料供应系统的重要性  66
  5.2 木本油料能源原料供应技术路线  66-68
    5.2.1 育苗和造林  67
    5.2.2 果实采收  67
    5.2.3 处理与储藏  67
    5.2.4 运输  67-68
  5.3 木本油料能源原料供应模式  68-71
    5.3.1 直接收购供应模式  68-69
    5.3.2 设置收购点供应模式  69
    5.3.3 油料能源林供应模式  69
    5.3.4 原料供应模式比较  69-71
  5.4 木本油料能源原料供应成本分析  71-75
    5.4.1 作业成本法概念  71
    5.4.2 木本油料生产作业确认  71-72
    5.4.3 木本油料生产作业环节  72-73
    5.4.4 木本油料生产成本要素构成  73-74
    5.4.5 作业成本测算  74-75
  5.5 成本约束下的木本油料能源原料供应量(收集半径)测算  75-80
    5.5.1 相关假设条件设定  76
    5.5.2 木本油料能源原料供应量与收集半径的关系  76
    5.5.3 木本油料能源原料供应成本与收集半径的关系  76-79
    5.5.4 成本约束下的木本油料能源原料收集半径测算  79-80
  5.6 我国木本油料能源林建设  80-87
    5.6.1 我国木本油料能源林种植现状  80-82
    5.6.2 我国木本油料能源林经营模式  82
    5.6.3 我国木本油料能源林建设区域选择分析  82-86
    5.6.4 我国木本油料能源林建设阶段分析  86-87
  5.7 小结  87-88
6 木本油料液体燃料—生物柴油市场分析  88-124
  6.1 生物柴油概述  88-93
    6.1.1 生物柴油定义  88
    6.1.2 生物柴油产品特性  88-89
    6.1.3 生物柴油的生产工艺  89-91
    6.1.4 生物柴油原料来源  91-93
  6.2 国际生物柴油市场现状分析  93-95
    6.2.1 传统能源市场面临挑战  93
    6.2.2 国际生物柴油市场现状  93-95
  6.3 我国生物柴油市场现状分析  95-100
    6.3.1 我国柴油市场供需紧张  95-97
    6.3.2 我国生物柴油市场供应能力  97-100
    6.3.3 我国生物柴油价格分析  100
  6.4 我国木本生物柴油市场潜力分析  100-113
    6.4.1 木本生物柴油市场潜力的定义  100-101
    6.4.2 木本生物柴油在我国未来生物柴油市场的主导地位  101-102
    6.4.3 基于ARIMA时间序列模型的我国木本生物柴油市场需求量预测  102-111
    6.4.4 我国木本生物柴油的供给潜力分析  111-112
    6.4.5 我国木本生物柴油的市场潜力分析  112-113
  6.5 我国木本生物柴油市场优先开发区域选择  113-118
    6.5.1 进行我国木本生物柴油市场优先开发区域选择的意义  113
    6.5.2 我国木本生物柴油市场优先开发区域选择指标的选取  113-114
    6.5.3 BODRA模糊综合评价法简介  114-115
    6.5.4 我国木本生物柴油市场优先开发区域选择的实证研究  115-118
  6.6 我国木本生物柴油市场竞争力的SWOT分析  118-121
    6.6.1 我国木本生物柴油市场的优势分析  118-119
    6.6.2 我国木本生物柴油市场的劣势分析  119
    6.6.3 我国木本生物柴油市场的机遇分析  119-120
    6.6.4 我国木本生物柴油市场的威胁分析  120-121
  6.7 推进木本油料生物柴油市场的发展对策  121-123
    6.7.1 建立木本生物柴油产品市场推广模式  121
    6.7.2 建立生物柴油国家标准和产业规范  121
    6.7.3 优势与威胁结合,政府加大政策支持  121-122
    6.7.4 确定合理的生物柴油定价机制  122-123
  6.8 小结  123-124
7 我国木本油料能源产业经济分析  124-155
  7.1 我国木本油料能源产业发展的可行性  124-128
    7.1.1 发展木本油料能源产业符合国家的利益及产业发展需求  124-126
    7.1.2 我国发展木本油料能源产业的技术条件成熟  126-127
    7.1.3 我国发展木本油料能源产业的经济实力雄厚  127
    7.1.4 我国发展木本油料能源产业的资源潜力巨大  127-128
  7.2 我国木本油料能源产业发展技术路线分析  128-132
  7.3 我国木本油料能源产业发展阶段分析  132-133
    7.3.1 零星生产阶段  132
    7.3.2 项目推广阶段  132-133
    7.3.3 产业化阶段  133
  7.4 我国木本油料能源林建设的经济性分析  133-144
    7.4.1 木本油料能源林项目经济性评价中用到的评价方法  133-136
    7.4.2 木本油料能源林项目经济性评价中不确定性经济分析  136-138
    7.4.3 小桐子油料能源林项目的经济性评价  138-141
    7.4.4 文冠果油料能源林项目的经济性评价  141-144
  7.5 我国木本生物柴油生产经济性分析  144-147
    7.5.1 我国木本生物柴油生产工艺可行性分析  144-146
    7.5.2 我国木本生物柴油生产经济可行性分析  146-147
  7.6 我国木本油料能源产业外部经济性分析  147-152
    7.6.1 我国木本油料能源产业外部经济性  147-148
    7.6.2 我国木本油料能源产业外部经济性量化方法  148
    7.6.3 基于生命周期法的我国木本油料能源产业外部经济性分析  148-152
  7.7 我国木本油料能源产业发展的总效益分析  152-153
  7.8 小结  153-155
8 案例研究—山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目案例  155-178
  8.1 山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目概述  155-158
    8.1.1 天镇县基本情况  155-156
    8.1.2 项目建设的必要性  156-157
    8.1.3 项目建设目标  157
    8.1.4 项目产品  157-158
    8.1.5 项目建设期  158
  8.2 山西省天镇县文冠果适宜性土地分析  158-162
    8.2.1 天镇县自然条件介绍  158-160
    8.2.2 天镇县文冠果适生性分析  160-161
    8.2.3 天镇县文冠果适宜性土地分析  161-162
  8.3 山西省天镇县文冠果能源林基地选址  162-164
    8.3.1 能源林基地选择  162-163
    8.3.2 植物油粗加工站选择  163-164
    8.3.3 生物柴油加工厂地址选择  164
  8.4 山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目技术路线  164-165
    8.4.1 文冠果资源培育  164-165
    8.4.2 原料收集与处理  165
    8.4.3 原料供给  165
    8.4.4 植物油榨取、生物柴油加工和副产品开发  165
  8.5 山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目组织管理  165-167
    8.5.1 组织机构  165-166
    8.5.2 运行管理  166-167
  8.6 山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目投资估算  167-172
    8.6.1 育苗工程投资及单位成本  167-169
    8.6.2 优良种源基地建设投资  169
    8.6.3 文冠果造林单位投资构成  169-170
    8.6.4 项目建设期能源林基地造林投资估算  170-171
    8.6.5 项目建设期总投资估算  171-172
  8.7 山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目经济性评价  172-175
    8.7.1 项目基础财务数据分析  172-174
    8.7.2 项目盈利能力分析  174
    8.7.3 项目不确定性经济分析  174-175
  8.8 山西省天镇县文冠果能源林基地建设项目效益分析  175-176
    8.8.1 项目经济效益分析  175-176
    8.8.2 项目生态效益和社会效益分析  176
  8.9 小结  176-178
9 我国木本油料能源产业发展存在问题与政策方案研究  178-195
  9.1 我国木本油料能源产业发展现存问题分析  178-182
    9.1.1 原料供应环节存在的问题  178-180
    9.1.2 生产投资环节存在的问题  180-181
    9.1.3 消费环节存在的问题  181
    9.1.4 研发环节存在的问题  181-182
  9.2 我国生物质能源产业政策及存在的问题  182-186
    9.2.1 行业政策法规和发展纲要  182-184
    9.2.2 财政补贴政策  184-185
    9.2.3 税收政策  185-186
    9.2.4 配额政策  186
    9.2.5 信贷扶持政策  186
  9.3 我国木本油料能源产业发展政策方案研究  186-194
    9.3.1 政策方案制定思路  186-187
    9.3.2 政策方案框架  187-189
    9.3.3 政策方案框架内容分析  189-194
  9.4 小结  194-195
10 结论与讨论  195-201
  10.1 结论  195-198
  10.2 创新点  198-199
  10.3 有待进一步研究的问题  199-201
参考文献  201-213
附件  213-234
  1 附表  213-230
    附表1:中国主要油料树种分布  213-222
    附表2:木本油料能源树种适宜发展区域可利用十地面积上限  222-225
    附表3:总成本费用估算  225-226
    附表4:产品销售收入及利润估算  226-228
    附表5:项目投资财务现金流量估算  228-230
  2 附图  230-234
    附图1:四川小桐子能源林发展区域布局  230-231
    附图2:天镇县年平均降雨量  231-232
    附图3:天镇县气候区划  232-233
    附图4:天镇县30万亩文冠果能源林基地建设布局  233-234
个人简介  234-235
导师简介  235-236
获得成果目录清单  236-237
致谢  237

中国木本油料能源树种资源开发潜力与产业发展研究

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