隨著能源危機與環(huán)境問題的日益突出,世界各國積極投入對新型可再生能源的開發(fā)和利用。新能源生物質發(fā)電兼具經(jīng)濟、生態(tài)與社會等綜合效益,目前已進入穩(wěn)定發(fā)展階段。盡管行業(yè)仍面臨一些問題,業(yè)內普遍認為,只要在政策、資金及技術方面給予適當扶持,生物質發(fā)電前景廣闊。

生物質發(fā)電兼具經(jīng)濟、生態(tài)與社會等綜合效益,目前已進入穩(wěn)定發(fā)展階段。盡管行業(yè)仍面臨一些問題,業(yè)內普遍認為,只要在政策、資金及技術方面給予適當扶持,生物質發(fā)電前景廣闊。
生物質能直接或間接來自植物的光合作用,一般取材于農(nóng)林資源、生活污水與工業(yè)有機廢水、城市有機固體廢物及畜禽糞便等,具有環(huán)境友好、來源廣泛、儲量豐富、可再生及可儲存等特點。生物質能可以通過物理轉換(固體成型燃料)、化學轉換(直接燃燒、氣化、液化)、生物轉換(如發(fā)酵轉換成甲烷)等形式轉化為不同燃料類型,滿足各種形式的能源需求。
隨著能源危機與環(huán)境問題的日益突出,世界各國積極投入對新型可再生能源的開發(fā)和利用。提高非化石能源利用比重也是當前有效緩解我國資源環(huán)境約束和應對氣候變化的主要路徑。我國計劃到2020年非化石能源占一次能源消費比重達到15%,2030年這一比例繼續(xù)提高至30%。這意味著需盡快打破以煤為主體的一次能源消費結構格局,大力發(fā)展可再生能源是最現(xiàn)實的出路。隨著技術進步及產(chǎn)業(yè)化應用不斷突破,生物質能作為世界第四大能源,正以其優(yōu)越性,已成為各國關注的熱門之一。其中,生物質直燃發(fā)電是生物質能規(guī)?;玫闹匾问剑c風電、光伏發(fā)電等都屬于我國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)。
國家發(fā)改委能源研究所可再生能源發(fā)展中心任東明主任:開發(fā)利用生物質能已成為我國推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展的重要內容,是培育戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的重要領域,也是促進我國農(nóng)村發(fā)展的重要途徑。“十二五”期間,我國生物質能產(chǎn)業(yè)規(guī)模不斷擴大,部分領域已初步實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,在替代化石能源、促進環(huán)境保護、帶動農(nóng)民增收等方面發(fā)揮了積極作用。
出身:兼具環(huán)境效益與社會效益
首先,生物質發(fā)電有利于節(jié)能減排。秸稈焚燒是近年來造成北方地區(qū)大范圍霧霾的主要原因之一。隨著我國農(nóng)村農(nóng)作物產(chǎn)量的大幅提升,秸稈的處理成為一大難題,大規(guī)模焚燒秸稈屢禁不止。生物質發(fā)電具備碳中和效應,且比化石能源的硫、氮等含量低,通過集中燃燒并裝備除塵及脫硫脫銷等設備,有助于降低排放,促進大氣污染防治。據(jù)測算,運營一臺2.5萬千瓦的生物質發(fā)電機,與同類型火電機組相比,每年可節(jié)約標煤11萬噸,減排二氧化碳22萬噸。
其次,生物質發(fā)電有助于調整能源消費結構。生物質能作為可再生能源,來源廣泛、儲量豐富,可再生且可存儲。生物質發(fā)電原理與火電相似,電能穩(wěn)定、質量高,對于電網(wǎng)而言更為友好;與同樣穩(wěn)定的水電相比,生物質發(fā)電的全年發(fā)電小時數(shù)為7000-8000小時,水電則只有4000-5000小時,而風電、光伏發(fā)電則更低。發(fā)展生物質發(fā)電是用可再生能源替代傳統(tǒng)能源的有效途徑之一,對于替代化石能源、增加能源供應、調整能源結構,以及構
最后,生物質發(fā)電亦可助力精準扶貧。生物質發(fā)電具有產(chǎn)業(yè)鏈長、帶動力強等特點,是農(nóng)業(yè)、工業(yè)和服務業(yè)融合發(fā)展的重要載體,是產(chǎn)業(yè)精準扶貧的利器。裝機規(guī)模為2.5萬千瓦的生物發(fā)電項目年消耗生物質約20萬噸,如按每噸秸稈200元的收購價測算,將帶動所在地區(qū)農(nóng)戶年增收入4000多萬元。秸稈燃燒后的灰渣全部無償返還給農(nóng)民作肥料,降低農(nóng)民耕種成本。同時,圍繞秸稈的收購、存儲、運輸?shù)犬a(chǎn)業(yè)鏈條,可為當?shù)剞r(nóng)村提供1000個就業(yè)機會。
現(xiàn)狀:正步入發(fā)展的成熟期
生物質發(fā)電起源于1970年代的石油危機,1990年以來在歐美許多國家發(fā)展迅速。生物質發(fā)電一般分為直燃發(fā)電、混燃發(fā)電、氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電及垃圾發(fā)電等。
從無到有,不斷壯大
我國的生物質發(fā)電起步較晚。2003年以來,國家先后批準了個秸稈發(fā)電示范項目。2005年以前,以農(nóng)林廢棄物為原料的規(guī)?;⒕W(wǎng)發(fā)電項目在我國幾乎是空白。2006年《可再生能源法》正式實施以后,生物質發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價等有關配套政策相繼出臺,有力促進了我國的生物質發(fā)電行業(yè)的快速壯大。2006-2013年,我國生物質及垃圾發(fā)電裝機容量逐年增加,由2006年的4.8GW增加至2012年的9.8GW,年均復合增長率達9.33%,步入快速發(fā)展期。
截至2015年底,我國生物質發(fā)電并網(wǎng)裝機總容量為1031萬千瓦,其中,農(nóng)林生物質直燃發(fā)電并網(wǎng)裝機容量約530萬千瓦,垃圾焚燒發(fā)電并網(wǎng)裝機容量約為468萬千瓦,兩者占比在97%以上,還有少量沼氣發(fā)電、污泥發(fā)電和生物質氣化發(fā)電項目。我國的生物發(fā)電總裝機容量已位居世界第二位,僅次于美國。
在裝機規(guī)模快速增長的同時,覆蓋范圍也逐步擴大。截至2014年底,全國(不含港澳臺地區(qū))已經(jīng)有29個省(市、區(qū))建設了生物質能發(fā)電項目。分區(qū)域看,生物質發(fā)電裝機主要集中在華東地區(qū),2014年并網(wǎng)容量達296.69萬千瓦,累計市場份額為31.31%,居全國首位。其次是華北地區(qū)和華中地區(qū),分別為248.23萬千瓦和185.4萬千瓦。分省份看,山東省和江蘇省生物質發(fā)電累計核準容量分別居全國前兩位,分別為168.07萬千瓦和139.5萬千瓦,占全國累計核準容量的11.81%和9.8%。其次是湖北省、浙江省、黑龍江省、吉林省,上述六省累計核準容量占全國總核準容量的46.94%。在建容量上,江蘇、吉林、湖南三省最高,分別為43.5、41.79和38.6萬千瓦。
行業(yè)日趨成熟
“我國生物質發(fā)電重點企業(yè)已在技術、成本方面取得明顯優(yōu)勢,投產(chǎn)的生物質發(fā)電項目的盈利能力已經(jīng)得到初步驗證”。任東明主任這樣看待生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀。
自2010年起,我國的生物質發(fā)電項目的數(shù)量一直快速上升。由于領先的公司積極擴張,市場集中程度亦逐漸提升。當前,行業(yè)領頭羊是凱迪生態(tài)環(huán)境科技股份有限公司及國能能源有限公司,兩者裝機容量合計超過總裝機容量的三分之一;同時,存在大量規(guī)模較小的市場參與者,以及一批新的行業(yè)進入者。其中,凱迪主要雄據(jù)華南地區(qū),而國能能源則主要布局在華北地區(qū)。而從事環(huán)保和廚衛(wèi)行業(yè)的長青集團作為新晉黑馬,更是從2015年9月起在5個月內,跨界投資了6個生物質發(fā)電項目。
以凱迪生態(tài)清潔能源為例,其通過優(yōu)化商業(yè)布局、完善運營模式和促進技術創(chuàng)新“穩(wěn)打方向盤”,蓄積了能量,扎根站穩(wěn)了生物質直燃發(fā)電領域,2015年成功上市便是明證。在行業(yè)諸多企業(yè)陷入經(jīng)營困境時,凱迪走出了一條不一樣的成功路,已成為目前全國范圍內規(guī)模最大、布局最廣的生物質發(fā)電企業(yè)。目前,該企業(yè)擁有35家生物質電站,核準容量達212.6萬千瓦,并網(wǎng)容量達到101.7萬千瓦。未來,這一規(guī)模將會擴大到111家。同時,該企業(yè)建立的燃料收集網(wǎng)絡基本保證了燃料供應的數(shù)量和質量,破解了原料供應不足的難題,并正在積極布局林業(yè)產(chǎn)業(yè)資源。
當前,生物質發(fā)電行業(yè)當前正在步入一個由無序發(fā)展到有序發(fā)展、由爆發(fā)式增長到穩(wěn)健型增長、由提速期向成熟期過渡的一個階段。在這個階段,無序的市場逐步被梳理,有序的市場逐步被建立,行業(yè)規(guī)則將日益完善,正在為今后行業(yè)的大發(fā)展蓄積正能量。
機遇與挑戰(zhàn)并存
由于我國生物質發(fā)電的技術及設備比較落后,能源轉化效率相對較低,生物質資源優(yōu)勢特點尚未充分挖掘,總體來看,該產(chǎn)業(yè)仍未完全步入發(fā)展的成熟期。特別是近年來,生物質直燃發(fā)電行業(yè)的擴張步伐有所放緩,出現(xiàn)了部分企業(yè)因經(jīng)營業(yè)績不佳而逃離的情況。2014年,龍源電力、大唐、華能國電、京能等發(fā)電集團陸續(xù)出售旗下生物質發(fā)電資產(chǎn)。一時間,媒體報道中常用“碰壁”、“尷尬”、“跳閘”等形容生物質發(fā)電行業(yè),生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)成了燙手山芋。同時,虧損似乎也一直籠罩著一些生物質發(fā)電企業(yè)。
在中國科學院廣州能源所馬隆龍所長看來,這是行業(yè)發(fā)展的一個必經(jīng)階段,“隨著市場規(guī)模的擴大和競爭的激烈,競爭帶來的結果就是一些發(fā)電廠的效益下降,不能滿負荷的發(fā)電,這種情況下,行業(yè)規(guī)模的擴張勢必有一個放緩的過程”。優(yōu)勝劣汰的市場競爭是任何一個行業(yè)走向成熟必經(jīng)的階段,在行業(yè)競爭由無序進入正軌的轉型期和成熟期時,正是一個大浪淘沙、優(yōu)勝劣汰的過程。
全球企業(yè)增長咨詢公司弗若斯特沙利文(Frost&Sullivan),基于對我國的跟蹤研究,結合資源稟賦、形勢發(fā)展及技術進步等因素,對我國生物質發(fā)電市場仍然很樂觀:
前景:大勢所趨,潛力巨大
潛力空間仍然巨大
據(jù)統(tǒng)計,地球每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的生物質約1700億噸,其中蘊含的能量相當于全世界能源消耗總量的10-20倍,但目前的利用率僅為3%左右,開發(fā)和利用前景十分廣闊。我國作為農(nóng)林業(yè)大國,每年有約9億噸秸稈、0.8億噸林業(yè)剩余物、30億噸畜禽養(yǎng)殖糞便、1.5億噸生活和有機垃圾,以及10幾億噸農(nóng)產(chǎn)品加工的廢水廢渣,生物質資源極其豐富。根據(jù)中國工程院《中國可再生能源發(fā)展戰(zhàn)略研究報告》,我國含太陽能的清潔能源開采資源量為21.48億噸標煤,其中生物質占到54.5%,是水電的2倍和風電的3.5倍。隨著農(nóng)業(yè)、林業(yè)的快速發(fā)展,特別是我國正在有計劃地研究開發(fā)各種速生能源作物和能源植物,生物質能資源的種類和產(chǎn)量將會越來越大。
除了增量帶來的潛力空間,現(xiàn)有生物質能資源保有量仍具有較大發(fā)掘空間。《生物質能發(fā)展“十二五”規(guī)劃》顯示,中國可作為能源利用的生物質資源總量每年約4.6億噸標煤,目前已利用量約2200萬噸標煤,利用率不足5%。據(jù)《中國統(tǒng)計年鑒2014》,我國農(nóng)作物秸稈理論資源量約為8.7億噸,約折合4.4億噸標準煤,但其中被用于工業(yè)原料的僅為3%,有15%的用于露地焚燒,被一燒了之。2015年,我國可再生能源消費量超過4.4億噸標準煤,生物質能占比不到1/10。但在歐洲,生物質能是最大的可再生能源分支,比重已高達60%。
激勵與約束的政策“雙向發(fā)力”
早在2006年國家發(fā)展改革委就明確規(guī)定,生物質發(fā)電項目的上網(wǎng)電價在各省脫硫燃煤機組標桿電價基礎上,享受0.25元/千瓦時的國家財政補貼,此外,生物質發(fā)電還可享受收入減計10%所得稅的優(yōu)惠。此后的2010年,國家發(fā)展改革委將農(nóng)林生物質發(fā)電項目上網(wǎng)電價統(tǒng)一上調至0.75元/千瓦時(含稅),補貼力度進一步加大。我國“十三五”規(guī)劃也明確指出,要加快發(fā)展生物質能、地熱能,積極開發(fā)沿海潮汐能資源,完善風能、太陽能、生物質能發(fā)電扶持政策。
除了激勵性政策的“保駕護航”,國家還將出臺相關約束性政策進一步激發(fā)可再生能源發(fā)展的活力。近期,國家能源局下發(fā)《關于建立燃煤火電機組非水可再生能源發(fā)電配額考核制度有關要求的通知》,擬對燃煤火電機組強制實行非水可再生能源的配額考核機制,2020年國內所有火電企業(yè)所承擔的非水可再生能源發(fā)電量配額需占火電發(fā)電量的15%以上。對于沒完成配額要求的燃煤發(fā)電企業(yè),責令其在規(guī)定期限內完成配額要求,預期內仍未完成的,取消該發(fā)電企業(yè)的發(fā)電業(yè)務許可證。
“這個政策事實上就是強制推動能源結構調整,激活前期投入建設但運行效果不好的可再生能源發(fā)電項目,對盤活相關資產(chǎn)將起到重要促進作用。”廣東省技術經(jīng)濟研究發(fā)展中心能源所陳子教所長認為該政策對生物質發(fā)電是個重大利好。
事實上,截止到2015年底,我國非水可再生能源產(chǎn)出僅占火電發(fā)電量的7%左右,可再生能源電量比例最高的為國電,約占6.2%,最低的為華電,僅為2.5%,均與國家預期的15%有較大的差距??梢灶A期,可再生能源配額制將解決“誰來買,誰來用”的問題,給包括生物質能、風電、光伏帶來巨大的和可靠的市場。
“十三五”期間,我國生物質發(fā)電的相關政策將進一步明晰,生物質熱電聯(lián)產(chǎn)項目將會有大的發(fā)展。預計到2020年底,生物質發(fā)電裝機將達1500萬千瓦以上”,任東明主任對生物質發(fā)電的市場前景充滿信心。
路徑:突破“三關”贏取光明未來
作為農(nóng)業(yè)大國,中國既有發(fā)展生物質能的先天條件,又承載著能源、環(huán)境的巨大壓力,還對生物質產(chǎn)業(yè)有著巨大需求。但相比風電、光伏等可再生能源躍進式發(fā)展,生物質能一直扮演著“配角”。業(yè)內專家認為,參照國外經(jīng)驗及我國資源稟賦條件,生物質能應有的作用還未得到根本體現(xiàn)。如何繼續(xù)促進生物質直燃發(fā)電行業(yè)在我國進一步發(fā)展壯大,在業(yè)內專家看來,需要突破“三個關口”:
打通政策關:打好政策“組合拳”,發(fā)揮最大“政”能量
“在生物質能開發(fā)利用的過程中,我們不僅要將生物質能當成能源產(chǎn)品,更需要從治理區(qū)域環(huán)境污染的功能出發(fā),開發(fā)利用生物質能。”馬隆龍所長認為需要從多個角度去理解生物質能發(fā)展的意義。“需要推動當?shù)卣颦h(huán)保部門共同參與,將環(huán)境污染治理與生物質能開發(fā)利用結合起來,搭建起當?shù)卣?、能源公司與原料提供者的三角關系,而不是生物質發(fā)電公司與原料提供者的直接關系。”
國家政策是生物質能產(chǎn)業(yè)的風向標,既要保障生物質直燃發(fā)電企業(yè)“能吃飽”,更要讓發(fā)出的電“能賣掉”,當務之急就是要從國家能源戰(zhàn)略高度做好生物質直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,結合農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)、部分林區(qū)和灌木集中分布區(qū)、宜林荒山區(qū),合理布局生物質直燃發(fā)電的站址和規(guī)模,與電網(wǎng)的建設、新電改、工業(yè)園區(qū)熱電聯(lián)產(chǎn)和其他能源發(fā)電方式相配合,做到因地制宜,多能互補,協(xié)調發(fā)展,形成從燃料收、儲、運、發(fā)電到燃燒廢料深加工的一整套產(chǎn)業(yè)鏈。在此基礎上再配合以稅收優(yōu)惠、電價補貼、信貸支持、秸稈禁燒與回收補貼、精準扶貧、生物質直燃發(fā)電示范工程等政策激勵,尤其是像至“十三五”末火電要承擔15%以上非水可再生能源發(fā)電量配額這樣的重大政策利好能不斷加力加碼,生物質發(fā)電產(chǎn)業(yè)定能實現(xiàn)崛起,孕育出環(huán)保能源領域的“新蔚藍”。
疏通資金關:構建“綠色金融”生態(tài),廣開渠道“引水入田”
同屬可再生能源,生物質發(fā)電相比受資本市場熱捧的風電、光伏發(fā)電等產(chǎn)業(yè),仍有些落寞。這與生物質能兼具技術密集型和勞動密集型等特點密切相關。生物質發(fā)電為實現(xiàn)規(guī)模經(jīng)濟,一般初始投資較大(通常3億元起),需要一定融資能力;而投產(chǎn)后燃料收集、運輸及儲運等成本,也需占用大量流動資金,且有一定波動性;再加上相對較高的運維成本,生物質發(fā)電普遍投資回報率較低。
疏通資金關的關鍵就在于廣開渠道“引水入田”,努力形成以政府為引導、企業(yè)投入為主體、金融為支撐和社會融資相結合的投資新體系。廣東省社會科學院副院長趙細康研究員認為:人類對能源利用的演變過程與應用成本密切相關,與傳統(tǒng)能源利用方式相比,新能源應用的前期投入還相當之高,需要進一步加大政府扶持力度,不斷降低企業(yè)開發(fā)新能源項目的總成本。如何破解“降成本”問題,馬隆龍所長認為需要將生物質直燃發(fā)電帶來的環(huán)境效益考慮進來,“生物質能開發(fā)利用會產(chǎn)生兩種效益:環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。應將產(chǎn)生環(huán)境效益的利用成本從總成本中剔除,由政府承擔,通過政策補貼等方式返還給農(nóng)民或企業(yè),實現(xiàn)環(huán)境收益由全體民眾共享;另一部分真正產(chǎn)生燃料經(jīng)濟價值的成本由企業(yè)承擔,同時由企業(yè)享受經(jīng)濟收益。”趙細康副院長認為應充分發(fā)揮社會資本的作用,“充分用好綠色信貸、綠色直接融資等投融資工具,鼓勵各類金融資金和社會資本向有前景的優(yōu)質生物質直燃發(fā)電項目進行投資,促進生物質直燃發(fā)電實現(xiàn)規(guī)?;彤a(chǎn)業(yè)化運營”。作為企業(yè)本身,也不能坐享其成,不能光靠等機會、要補貼、要扶持,患上政策依賴癥,有條件的企業(yè)應主動探索通過新三板、IPO、發(fā)債等方式解決資金問題。
同時,還要進一步總結生物質經(jīng)濟的模式及特點,不斷完善生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式和技術路線,實時引入政府購買服務、BOT、PPP等多種生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展的商業(yè)模式。而建立碳排放交易市場,形成科學的碳交易價格機制,也有助于減輕生物質發(fā)電企業(yè)的經(jīng)營壓力。
突破技術關:只有創(chuàng)新才能贏得明天
技術是生產(chǎn)力,創(chuàng)新是企業(yè)發(fā)展的動力之源。從國際上看,生物質發(fā)電已經(jīng)作為一項成熟技術得到大力推廣應用。與歐美等農(nóng)業(yè)發(fā)達國家相比,我國生物質能技術的研發(fā)能力總體還比較落后,正處于發(fā)展階段。目前,國內生物質發(fā)電的技術設備有待升級,多數(shù)還依賴進口,影響了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
當前,我國燃燒生物質主要用來發(fā)電,而國外通過余熱回收實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn),取得了較好的經(jīng)濟效益。一般熱電聯(lián)產(chǎn)的熱效率可達75%以上,比起單純生物質燃燒發(fā)電30%-50%的熱效率要高不少。“挖掘我國生物質發(fā)電潛力的必經(jīng)之路,就是要通過技術創(chuàng)新,提升生物質發(fā)電技術水平,提高發(fā)電效率,尤其應當鼓勵生物質熱電聯(lián)產(chǎn)技術發(fā)展。”任東明主任這樣向筆者闡述技術創(chuàng)新的重要性。而當前我國針對生物質直燃發(fā)電的引導政策,主要集中在發(fā)電側的激勵,缺乏對生物質供熱的鼓勵政策,使得生物質直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)的資源、經(jīng)濟、生態(tài)和社會等綜合效益未能充分顯現(xiàn)。如果實現(xiàn)生物質熱電聯(lián)產(chǎn),則能源轉化效率將比生物質直燃發(fā)電提升近一倍。因此,任東明主任認為“應鼓勵生物質熱電聯(lián)產(chǎn)應用,力爭在現(xiàn)有生物質直燃發(fā)電項目的基礎上,采取就近利用原則,向有供熱需求的城鎮(zhèn)居民住宅、工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)以及公共建筑等區(qū)域提供生活生產(chǎn)用能,實現(xiàn)能源高效清潔化利用”。
短期內,高壓/亞臨界鍋爐及秸稈壓塊等新技術可降低產(chǎn)生單位電力所需的生物質原材料消耗量,而熱電聯(lián)產(chǎn)及灰渣資源化利用等也能顯著提高項目的盈利能力,應成為重點推廣方向。另外,還應該加強技術與管理經(jīng)驗等方面的交流培訓,加強人才儲備,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展蓄積力量。
長期來看,還應以專項基金等形式,結合國情,以企業(yè)為主,針對不同技術路線分層次組織科技攻關,并組織制定技術標準,為產(chǎn)業(yè)發(fā)展打下堅實基礎。重點加快生物質能源化利用技術創(chuàng)新,加強核心技術的開發(fā)和研究,加快成套設備國產(chǎn)化步伐,完善綜合利用技術服務體系。









