現(xiàn)階段,，中國農(nóng)村居民生活用能仍以秸稈、薪柴等傳統(tǒng)生物質(zhì)能為主,，農(nóng)村居民商品能源消費(fèi)水平低,，存在著用能結(jié)構(gòu)不合理，用能方式粗放,，利用效率低等問題[1-6],。同時(shí)，中國農(nóng)村生物質(zhì)能資源豐富,，開發(fā)利用前景廣闊,。開發(fā)利用生物質(zhì)能，不僅可以讓廣大的農(nóng)村居民使用上清潔能源,，改善農(nóng)民生活條件,；而且還將有力緩解中國能源緊張局面，保障國家能源安全,，減少溫室氣體排放,。
由于生物質(zhì)能資源種類較多，利用技術(shù)也各不相同,，如何在農(nóng)村地區(qū)選擇技術(shù)可行,、經(jīng)濟(jì)合理的技術(shù)，是一項(xiàng)重要課題,。在生物質(zhì)能利用技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價(jià)方面,，國內(nèi)也開展了相關(guān)的研究。王德元等[9]基于層次分析法,，定性分析評價(jià)了生物質(zhì)能技術(shù),，但缺乏定量評價(jià)。樊京春等[10]利用財(cái)務(wù)評價(jià)的方法,，綜合分析了5種生物質(zhì)能技術(shù),，但由于應(yīng)用場所的不同，實(shí)際上不同技術(shù)缺乏可比性,。
本文擬對現(xiàn)有農(nóng)村生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換利用技術(shù)進(jìn)行評價(jià),，確定各類農(nóng)村生物質(zhì)能轉(zhuǎn)換利用技術(shù)的適用范圍，提出了戶用用能成本的概念,，定量比較不同技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性,，以便在農(nóng)村地區(qū)更好地選擇生物質(zhì)能利用技術(shù)，促進(jìn)生物質(zhì)能利用技術(shù)在農(nóng)村的開發(fā)利用,。
1技術(shù)評價(jià)
目前,，中國生物質(zhì)能資源主要來源于農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便,、林業(yè)生物質(zhì)資源和能源作物等,，轉(zhuǎn)化利用技術(shù)主要包括直接燃燒,、熱化學(xué)法、生化法,、化學(xué)法和物理化學(xué)法等,，可轉(zhuǎn)化為二次能源，分別為熱量或電力,、固體成型燃料,、液體燃料（生物燃料乙醇、生物柴油和生物原油等）和氣體燃料（沼氣,、生物質(zhì)燃?xì)夂蜌錃獾龋?，用于生活用能、運(yùn)輸及發(fā)電等,，如表1所示,。其中，可為農(nóng)村居民提供生活用能的技術(shù)包括農(nóng)村戶用沼氣技術(shù),、養(yǎng)殖場沼氣工程,、固體成型燃料技術(shù),、秸稈沼氣技術(shù),、秸稈氣化集中供氣技術(shù)。本文將重點(diǎn)對上述幾種技術(shù)進(jìn)行技術(shù)和經(jīng)濟(jì)評價(jià),。
表1生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)一覽
各類農(nóng)村生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用技術(shù)的技術(shù)綜合評價(jià)見表2,。整體上看，目前中國生物質(zhì)能開發(fā)利用仍處在發(fā)展的初始階段,，不同種類技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化水平并不平衡,。農(nóng)村戶用沼氣、養(yǎng)殖場沼氣工程等技術(shù)已經(jīng)比較成熟,，通過政府提供補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策,，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用；固體成型燃料技術(shù),、秸稈沼氣等技術(shù)正處于試點(diǎn)示范階段,，或正進(jìn)入商業(yè)化早期發(fā)展階段，在最近幾年將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,；秸稈熱解氣化技術(shù)還存在諸如技術(shù)及成本等問題,，影響了推廣應(yīng)用。
表2生物質(zhì)能技術(shù)
綜合評價(jià)
從發(fā)展?jié)摿?a href="http://hnhlg.com/sell/list-244.html" target="_blank">市場前景來看,，農(nóng)村戶用沼氣,、固體成型燃料等技術(shù)可為農(nóng)村居民提供優(yōu)質(zhì)的生活用能，替代傳統(tǒng)的低效燃燒方式,，未來發(fā)展?jié)摿薮?，?yīng)根據(jù)全國各地的資源稟賦,、生活習(xí)慣、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r,，技術(shù)成熟程度和經(jīng)濟(jì)性,，因地制宜分階段、分步驟發(fā)展,；而秸稈熱解氣化技術(shù)存在缺欠,，發(fā)展前景不明晰；養(yǎng)殖場沼氣工程作為畜禽糞便治理的有效手段,，其環(huán)境效益高于能源效益,，未來需求量較大。
2經(jīng)濟(jì)評價(jià)
2.1評價(jià)方法學(xué)
經(jīng)濟(jì)評價(jià)主要是評價(jià)方案的微觀經(jīng)濟(jì)效果（技術(shù)開發(fā)部門,、生產(chǎn)單位和用戶）和宏觀經(jīng)濟(jì)效果（地區(qū),、國家和社會(huì)），評價(jià)時(shí)要考慮成本,、盈利,、投資回收期、生命周期等指標(biāo),，項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法主要包括內(nèi)部收益率,、凈現(xiàn)值、投資回收期等,。
根據(jù)用戶的不同,，可以將農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)分為戶用和規(guī)模化兩種技術(shù)類型,。戶用技術(shù)（如農(nóng)村戶用沼氣）由農(nóng)戶自行收集原料,，生產(chǎn)能源并用于家庭生活用能，通常僅為一戶提供生活用能,。規(guī)?；夹g(shù)，由生產(chǎn)廠家生產(chǎn)能源產(chǎn)品,，然后通過配送系統(tǒng)送至農(nóng)戶使用,，可為一定數(shù)量的農(nóng)戶提供生活用能。規(guī)?；夹g(shù)具有較長的產(chǎn)業(yè)鏈,，包括原料收集、運(yùn)輸和貯存,，產(chǎn)品的生產(chǎn)和配送,，以及終端用戶利用等全過程，見圖1。由于這兩種技術(shù)類型沒有統(tǒng)一的邊界,，一個(gè)在用戶端,，一個(gè)在生產(chǎn)端，難以統(tǒng)一評價(jià),。即使是同一類技術(shù),，如規(guī)模化技術(shù),，由于終端產(chǎn)品類型（分為固體,、氣體等）較多，每種終端產(chǎn)品的熱值,、生產(chǎn)效率和終端用能效率各也不相同,，評價(jià)起來較為困難。傳統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)評價(jià)方法并不適合于農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù),。
通過分析,，可以發(fā)現(xiàn)農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)，其最終目的均是為農(nóng)村居民提供生活用能,，這是一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),。因此，本文提出了戶均用能成本（CLE）,，即農(nóng)戶年生活用能的平均成本,。對于某種特定的技術(shù)而言，如果農(nóng)戶為獲取相同的能源而花費(fèi)較高的成本,，則該技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性較差,。反之亦然。因此,，可以將以戶均用能成本作為農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)的評價(jià)指標(biāo)。由于不同技術(shù)的用途不同,，如農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)可用于炊事,、照明；固體成型燃料技術(shù)可用于炊事,、采暖,；為了便于比較，本文僅分析炊事用途,。
圖1經(jīng)濟(jì)評價(jià)系統(tǒng)的邊界
戶均用能成本應(yīng)包括生產(chǎn)廠家的總投資,、運(yùn)行和維護(hù)成本、原料成本及副產(chǎn)品收益等,。其中,，總投資是建廠時(shí)一次性投入，其效益則在整個(gè)生命周期中發(fā)揮作用,。因不同的農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)具有不同的生命周期,，有必要將總投資分解到整個(gè)生命周期中去,。因此，農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)的戶均用能成本等于建廠的年總投資,、運(yùn)行和維修成本,、原料成本和副產(chǎn)品等，除以用能農(nóng)戶的數(shù)量,，即
CLE=（總投資×CRF+運(yùn)行及維修成本+原料成本–副產(chǎn)品成本）/用能農(nóng)戶的數(shù)量
式中,，CRF為投資回收系數(shù)，由下式計(jì)算
式中,，i為內(nèi)部收益,；t為投資的生命周期，a,。
本文將以戶均用能成本作為農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)的評價(jià)指標(biāo),，評價(jià)范圍包括原料的收貯運(yùn)、生產(chǎn),、配送及終端用戶使用等全過程,。為了方便分析，本文同時(shí)選取柴爐,、煤爐,、液化石油氣爐等在農(nóng)村應(yīng)用的技術(shù)作為參照。
2.2有關(guān)假定和數(shù)據(jù)說明
為了便于比較,，本文對數(shù)據(jù)進(jìn)行了假定,，見表3。原料成本與生物質(zhì)種類,、產(chǎn)量,、區(qū)域、氣候,、當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)水平及收獲,、采集、打包,、加工,、儲(chǔ)存和運(yùn)輸生物質(zhì)原料整個(gè)體系等因素有關(guān)。各類農(nóng)村生活用能技術(shù)數(shù)據(jù)匯總見表4,。農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)項(xiàng)目的總投資,、原料成本、人工成本等與建設(shè)地點(diǎn)有關(guān),，本文選取了中國典型地區(qū)的成本進(jìn)行計(jì)算,。
表3假定的數(shù)據(jù)
表4農(nóng)村生活用能技術(shù)數(shù)據(jù)匯總表
2.3結(jié)果與討論
2.3.1戶均用能成本
通過計(jì)算，不同種類的農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)的戶均用能成本見圖2。根據(jù)戶均用能成本的范圍,，可以將農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)分為三類：
圖2不同種類的農(nóng)村生物質(zhì)能利用技術(shù)的成本構(gòu)成
1）低成本技術(shù),。包括柴灶、煤爐,、農(nóng)村戶用沼氣和固體成型燃料技術(shù),，其成本介于200元至400元之間。如果不考慮環(huán)境等方面的效益,，柴爐的戶均用能成本最低,，為205元/戶，因?yàn)檩^少的投入,，柴爐成為了大多數(shù)農(nóng)戶的第一選擇,。其次是農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)，為242元/戶,，原因在于農(nóng)村戶用沼氣的原料是免費(fèi)的,，而且可以獲得沼渣、沼液等副產(chǎn)品,，部分補(bǔ)償了支出,。如果進(jìn)一步考慮政府的補(bǔ)貼（每個(gè)沼氣池約1000元），農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)對農(nóng)戶吸引力將會(huì)進(jìn)一步增加,。煤爐的成本為273元/戶,，略高于農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)，低于其他所有生物質(zhì)能技術(shù),。在經(jīng)濟(jì)條件較為困難的情況,，如果缺乏政府補(bǔ)貼等激勵(lì)政策，農(nóng)戶將缺乏使用生物質(zhì)能的主動(dòng)性和積極性,，而選擇柴爐,、煤爐。在所有農(nóng)村生物質(zhì)能技術(shù)中,，固體成型燃料技術(shù)僅次于農(nóng)村戶用沼氣,，其戶均用能成本為363元/戶，其原料來源廣泛,，最具吸引力。2）中成本技術(shù),。包括養(yǎng)殖場沼氣工程和戶用秸稈沼氣技術(shù),，成本介于500～600元之間。養(yǎng)殖場沼氣工程需要建設(shè)輸送管網(wǎng)等附屬設(shè)施,，其成本較高,，但考慮到有副產(chǎn)品的收益，一定程度上給予了補(bǔ)償。同樣,，戶用秸稈沼氣技術(shù)的成本高于固體成型燃料,，原因也在于投資較高。
3）高成本技術(shù),。包括液化石油氣,、熱解氣化集中供氣，成本在900元以上,。熱解氣化集中供氣的成本最高,，也是因?yàn)樾枰ㄔO(shè)貯氣柜和輸送管網(wǎng)，總投資非常高,。液化石油氣的成本僅次于熱解氣化集中供氣,，約971元/戶，適用于經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)的農(nóng)村居民使用,。
2.3.2敏感性分析
由于中國幅員遼闊,，各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展并不平衡，資源稟賦和生活方式也各不相同,，這種差異對生物質(zhì)利用方式產(chǎn)生了一定的影響,。此外，不同區(qū)域的農(nóng)村生物質(zhì)能技術(shù)總投資,、運(yùn)行成本和原料成本也有一定的差異,，這將對結(jié)果造成一定的影響。本文選取了原料成本,、總投資和運(yùn)行成本,，進(jìn)行了敏感性分析，結(jié)果見圖3,。
圖3敏感性分析
對原料成本較為敏感的技術(shù)依次為液化石油氣灶,、柴灶和煤爐。當(dāng)原料成本變動(dòng)±20%時(shí),，液化石油氣灶,、柴灶和煤爐的戶均用能成本分別變動(dòng)19.3%、17.4%和17.0%,。這從圖3成本構(gòu)成也可以看出,，液化石油氣灶、柴灶和煤爐的戶均用能成本主要由原料成本構(gòu)成,，購置爐具的費(fèi)用較低,。總投資的變動(dòng)對農(nóng)村戶用沼氣影響最大,，當(dāng)總投資變動(dòng)±20%時(shí),，戶均用能成本變動(dòng)±79%,。其次為養(yǎng)殖場沼氣工程，當(dāng)總投資變動(dòng)±20%時(shí),，戶均用能成本變動(dòng)±32.6%,。其次為養(yǎng)殖場沼氣工程，為±23.4%,。對運(yùn)行成本較為敏感的技術(shù)為養(yǎng)殖場沼氣工程,，其次為固體成型燃料。通過敏感性分析,，發(fā)現(xiàn)總投資,、運(yùn)行成本和原料成本的變化對本文的結(jié)論不會(huì)造成實(shí)質(zhì)性的影響。
3結(jié)論
1）中國農(nóng)村居民提供生活用能的農(nóng)村生活能源技術(shù)包括農(nóng)村戶用沼氣技術(shù),、養(yǎng)殖場沼氣工程,、固體成型燃料技術(shù)、秸稈沼氣技術(shù),、秸稈氣化集中供氣技術(shù),。其中，農(nóng)村戶用沼氣,、養(yǎng)殖場沼氣工程等技術(shù)已經(jīng)比較成熟,，通過政府提供補(bǔ)貼等經(jīng)濟(jì)激勵(lì)政策，實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,；固體成型燃料,、秸稈沼氣等技術(shù)正處于試點(diǎn)示范階段或正進(jìn)入商業(yè)化早期發(fā)展階段，將實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,；秸稈熱解氣化技術(shù)還存在諸如技術(shù)及成本等問題,，影響了其推廣應(yīng)用。
2）農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性最好,，其次為固體成型燃料,。但是，隨著居住條件的改善,，人畜混居的局面不可能長期維持,，農(nóng)村戶用沼氣的原料來源將是一個(gè)問題。因此,，固體成型燃料技術(shù)將有望成為繼農(nóng)村戶用沼氣技術(shù)的當(dāng)然選擇,。而秸稈沼氣可以填補(bǔ)由于畜禽糞便短缺而帶來的空白。農(nóng)村戶用沼氣,、固體成型燃料等技術(shù)未來發(fā)展?jié)摿薮?，將是未來發(fā)展的重點(diǎn)。（生物谷Bioon.com）
