在漫長的人類歷史上，人們通過長期的實(shí)踐，不斷發(fā)展、逐漸深化對電的認(rèn)識(shí)，電的演進(jìn)史可謂是一條漫長而曲折的道路。如今，電的應(yīng)用遍及生活和生產(chǎn)的各個(gè)方面，發(fā)電形式也日益豐富，呈現(xiàn)出火電、水電、風(fēng)電、核電等傳統(tǒng)發(fā)電形式和新興的潮汐、太陽能、生物質(zhì)能并存的局面。本文涉及的生物質(zhì)發(fā)電在我國是一個(gè)正在起步的新能源產(chǎn)業(yè)，與常規(guī)的火力發(fā)電相比，生物質(zhì)發(fā)電實(shí)現(xiàn)了二氧化碳的零排放，具有節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。作為僅次于煤炭、石油、天然氣的世界第四大能源，生物質(zhì)能的利用歷史伴隨著人類文明的發(fā)展源遠(yuǎn)流長，但是為何迄今在國內(nèi)沒有形成大規(guī)模先進(jìn)利用?這種從遠(yuǎn)古時(shí)代就開始利用的可再生能源為何一直成為中國新能源領(lǐng)域發(fā)展的“雞肋”?本期《千人》雜志與浙江大學(xué)能源工程學(xué)院院長、能源清潔利用國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任駱仲泱近距離對話，以期透過他的視角，聚焦生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的困境并提出解決之道。

生物質(zhì)發(fā)電并非淘金圣地

根據(jù)最新的能源分析報(bào)告顯示，我國當(dāng)前的能源消費(fèi)總量位居世界第一，中國式的經(jīng)濟(jì)增長模式催生了體量龐大的能源市場。長期以來，我國能源供應(yīng)以煤炭為主，這種格局在今后相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。

與此同時(shí)，可再生能源處于快速發(fā)展之中。作為可再生能源的主要形式之一，生物質(zhì)能在我國的能源供應(yīng)格局中定位于一種有益的補(bǔ)充，生物質(zhì)燃燒發(fā)電是現(xiàn)階段生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化利用的主流，也是最具效益、商業(yè)化程度最高的發(fā)展路線。駱仲泱分析：“和風(fēng)電、水電等發(fā)電形式相比，生物質(zhì)發(fā)電的有這樣幾個(gè)特點(diǎn)：穩(wěn)定性強(qiáng)、供電品質(zhì)佳，和現(xiàn)代電力生產(chǎn)的兼容性良好，其意義和價(jià)值不僅局限于提供生活或生產(chǎn)所需的能源，還能夠促進(jìn)農(nóng)林業(yè)廢棄物的高效大規(guī)模利用，避免了這些廢棄物棄置或者露天焚燒處理而導(dǎo)致巨大的污染和浪費(fèi)，對緩解我國目前備受關(guān)注的霧霾問題有極為重要的意義，這是其它可再生能源無法比擬的。”同時(shí)他認(rèn)為生物質(zhì)發(fā)電為“三農(nóng)”問題解決提供了一個(gè)新的發(fā)展思路：“中國自古以來以農(nóng)業(yè)立本，農(nóng)業(yè)始終是關(guān)乎國家命脈的一個(gè)重要領(lǐng)域。生物質(zhì)發(fā)電需要大規(guī)模地利用農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)廢棄物，將原本是無用的廢棄物轉(zhuǎn)化為有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的燃料，能極大地推動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。”

經(jīng)過十余年的發(fā)展，生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)在技術(shù)、設(shè)備以及產(chǎn)業(yè)環(huán)境培育方面均已取得了長足的進(jìn)步，特別是經(jīng)過產(chǎn)業(yè)初期魚龍混雜局面的錘煉，適合我國生物質(zhì)資源現(xiàn)狀和農(nóng)村實(shí)際條件的工藝、技術(shù)和設(shè)備通過大浪淘沙，體現(xiàn)出鮮明的特色和旺盛的生命力。一大批技術(shù)研發(fā)機(jī)構(gòu)、設(shè)備生產(chǎn)廠家以及發(fā)電企業(yè)競相涌現(xiàn)，現(xiàn)已成為產(chǎn)業(yè)發(fā)展的支柱力量。在核心技術(shù)方面，生物質(zhì)預(yù)處理以及燃燒等核心環(huán)節(jié)的技術(shù)已經(jīng)逐漸滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本需求，正在向提高參數(shù)、提升轉(zhuǎn)化效率以及更好地適應(yīng)農(nóng)作物等方向發(fā)展。在裝機(jī)容量上，目前我國實(shí)際投運(yùn)的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目已經(jīng)將近200個(gè)，總裝機(jī)容量超過500萬千瓦，在自有技術(shù)支撐下，單機(jī)容量5萬千瓦的機(jī)組已經(jīng)投運(yùn)，機(jī)組規(guī)模和運(yùn)行水平已經(jīng)和國際先進(jìn)水平持平。“從產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢來看，目前生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目裝機(jī)容量已擺脫了一味求大求高的思維，轉(zhuǎn)而追求與項(xiàng)目周邊燃料資源情況相適應(yīng)的規(guī)模，并根據(jù)燃料情況提出更合理參數(shù)配置。總體而言，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)目前已經(jīng)進(jìn)入了健康理性的平穩(wěn)上升發(fā)展?fàn)顟B(tài)。”駱仲泱認(rèn)為。

市場大危機(jī)更大。駱仲泱并不建議企業(yè)輕易涉足生物質(zhì)發(fā)電：“生物質(zhì)發(fā)電，特別是秸稈發(fā)電并不是一個(gè)可以輕易淘金的產(chǎn)業(yè)，需要踏踏實(shí)實(shí)的作風(fēng)、長期的行業(yè)經(jīng)驗(yàn)積累與高超的管理企業(yè)能力。在產(chǎn)業(yè)發(fā)展的早期，由于存在生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目蜂擁而上導(dǎo)致的無序競爭，一度出現(xiàn)大面積的虧損局面，隨著技術(shù)進(jìn)步和管理的規(guī)范，情況逐步好轉(zhuǎn)，但是目前我國投產(chǎn)的約200個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目中，也還是有相當(dāng)份額處于虧損狀態(tài)，不少電廠因燃料不足或成本過高而舉步維艱，在一些地方，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)也因多方質(zhì)疑而幾近停滯。”

“吃不飽”難題待解

數(shù)據(jù)顯示，正常運(yùn)行的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，典型的發(fā)電效率可以達(dá)到28-30%左右，從可再生能源利用角度來看，已經(jīng)是一個(gè)經(jīng)濟(jì)效益相當(dāng)可觀的產(chǎn)業(yè)，如果結(jié)合熱電聯(lián)產(chǎn)，能源利用率和效益可在此基礎(chǔ)上得到大幅提升。這是否意味著生物質(zhì)發(fā)電可以在產(chǎn)業(yè)化的道路上“奔跑”了?事實(shí)并非如此。從行業(yè)角度來看，盡管我國的生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)得到了快速的發(fā)展，但由于涉及從農(nóng)業(yè)林業(yè)生產(chǎn)、農(nóng)林產(chǎn)品加工業(yè)、農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)開發(fā)、燃燒設(shè)備生產(chǎn)開發(fā)、生物質(zhì)相關(guān)輔助設(shè)備開發(fā)生產(chǎn)以及灰渣利用等諸多環(huán)節(jié)，再加上還需考慮情況差異極大的生物質(zhì)資源的直接擁有者——農(nóng)戶這一重要因素，生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的運(yùn)作越發(fā)復(fù)雜。在區(qū)域燃料資源有限的情況下，如果企業(yè)布點(diǎn)增多或者規(guī)模設(shè)計(jì)過大，必然會(huì)導(dǎo)致燃料收購難度增加，造成價(jià)格不斷攀升。盡管如此，有時(shí)候，農(nóng)民依然缺乏交售秸稈的積極性。這主要是由于“秸稈等生物質(zhì)散布于千家萬戶，季節(jié)約束性強(qiáng)，且秸稈體積大、密度小，不易儲(chǔ)存，去掉運(yùn)輸儲(chǔ)存成本和代收點(diǎn)等中間環(huán)節(jié)的扣除，農(nóng)民收益較低，沒有形成良性的產(chǎn)業(yè)利益鏈;此外，養(yǎng)殖業(yè)對秸稈需求量不斷增加;為保障下一輪作物的種植，秸稈無暇外運(yùn)而就地焚燒等也是重要的因素”

生物質(zhì)發(fā)電要想邁入工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)，客觀上還有諸多難題需要正視，在生物質(zhì)電廠的總成本中，燃料成本占了七成，“巧婦難為無米之炊”，成為當(dāng)前制約許多生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)所面臨的難題之一。

諷刺的是，我國其實(shí)擁有豐富的生物質(zhì)能資源。據(jù)測算，我國理論生物質(zhì)資源可以達(dá)到每年約50億噸標(biāo)煤的規(guī)模，是目前中國總能耗的4倍左右，其中可被獲取并作為能源利用的大約也有6-7億噸標(biāo)煤。但是隱藏在巨大資源量的背后，原料收集困難才是問題核心所在。“由于原料分布不集中，占生物質(zhì)原料絕大多數(shù)的農(nóng)作物秸稈收集很困難，加之秸稈利用一直以來就存在盲目跟風(fēng)、雜亂無章的現(xiàn)象，更加加劇了收集的困難。”駱仲泱分析，除了我國特殊的農(nóng)村現(xiàn)狀以及生物質(zhì)能自身的分散性等客觀因素之外，導(dǎo)致生物質(zhì)發(fā)電廠“吃不飽”的元兇主要有三點(diǎn)：

一是機(jī)組規(guī)模過大，燃料收集規(guī)模和范圍超出經(jīng)濟(jì)可行范疇;二是布局上，產(chǎn)業(yè)規(guī)劃失衡，相鄰電廠之間燃料存在競爭現(xiàn)象;三是設(shè)備燃料適應(yīng)性不足，只能利用特定品種品質(zhì)的生物質(zhì)原料，客觀上提升了燃料收集難度。其中，第三點(diǎn)是造成目前很多電廠吃不飽的主要原因，其核心因素是設(shè)備問題。對我國的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目而言，燃料的適應(yīng)性，尤其是劣質(zhì)生物質(zhì)的能力是生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備所必須具備的特性，這方面采用流態(tài)化技術(shù)路線的機(jī)組優(yōu)勢較大，利用流態(tài)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)秸稈高效燃燒是我國科研人員的首創(chuàng)，在克服了輕質(zhì)生物質(zhì)顆粒燃燒組織和灰熔點(diǎn)低導(dǎo)致的床料聚團(tuán)等技術(shù)難題后，浙江大學(xué)在國際上首次提出了針對秸稈的循環(huán)流化床燃燒技術(shù)，由于具有燃料適應(yīng)性好、燃燒效率高、堿金屬問題抑制程度高、污染物排放低等特點(diǎn)，目前已經(jīng)成為我國生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的主流技術(shù)，并在長期工業(yè)運(yùn)行過程中顯示出較顯著的優(yōu)勢。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2010之后國內(nèi)新建的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目中，采用流化床技術(shù)路線的電廠占比已經(jīng)超過65%。

產(chǎn)業(yè)潰瘍源于“消化不良”

縱觀生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的起落，呈現(xiàn)出遍地“黃金”吃不飽和“消化”不良的雙重困境。生物質(zhì)發(fā)電要想成為新能源的后起之秀、實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化，需要打破多重困境，其中秸稈利用是首要解決的難題。“鼓勵(lì)秸稈類生物質(zhì)能源的利用以及相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新是突破我國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展瓶頸的著力點(diǎn)，我國秸稈類資源豐富，但和木質(zhì)生物質(zhì)資源相比，秸稈生物質(zhì)的利用難度要大得多。原料收集、儲(chǔ)運(yùn)和燃燒設(shè)備的創(chuàng)新是一大突破口。與此同時(shí)，生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)需進(jìn)一步提升發(fā)電機(jī)組的可靠性和轉(zhuǎn)化效率，加強(qiáng)高溫腐蝕方面的基礎(chǔ)研究和創(chuàng)新研發(fā)。”駱仲泱認(rèn)為，一些企業(yè)倉促上馬，遇到困難后投機(jī)取巧，采用摻煤等手段騙取國家補(bǔ)助，弄虛作假，這種風(fēng)氣的盛行嚴(yán)重危害了行業(yè)的健康發(fā)展，這一局面必須打破，否則產(chǎn)業(yè)化就無從談起。

生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)未來的發(fā)展重點(diǎn)在于提升項(xiàng)目核心競爭力和市場生存能力，對于不同規(guī)模的生物質(zhì)能利用項(xiàng)目，只要是符合能源利用政策方針、環(huán)保指標(biāo)先進(jìn)合標(biāo)，都應(yīng)實(shí)施不同形式的補(bǔ)貼。當(dāng)前，包括生物質(zhì)直燃發(fā)電在內(nèi)的我國生物質(zhì)能利用項(xiàng)目的效益始終不盡如人意，對此，駱仲泱分析，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的難度高于很多行業(yè)介入者的預(yù)期，盈利能力也沒有達(dá)到大多數(shù)投資者的期望值，在目前的補(bǔ)貼政策下，只有實(shí)力雄厚的經(jīng)營者才能獲取足夠的利益。國家補(bǔ)貼政策力度的提升、補(bǔ)貼到位的快捷性以及關(guān)于稅收優(yōu)惠的落實(shí)確實(shí)關(guān)系到產(chǎn)業(yè)發(fā)展的速度，國家應(yīng)該從宏觀上根據(jù)國家需求進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)前，國家補(bǔ)貼只針對發(fā)電這一項(xiàng)，確實(shí)對中小規(guī)模生物質(zhì)燃燒利用形成了門檻，從發(fā)展生物質(zhì)能源的角度，建議對于生物質(zhì)燃燒供熱以及成型燃料的使用都給予相應(yīng)的鼓勵(lì)政策。此外，駱仲泱特別指出，生物質(zhì)混燒發(fā)電作為國際上已充分實(shí)證并得到廣泛應(yīng)用的生物質(zhì)能技術(shù)具有非常突出的優(yōu)勢，也適合我國的國情，目前混燒在我國推廣的主要障礙-混燒比例在線高精度檢測技術(shù)已在浙江大學(xué)取得了突破，混燒發(fā)電作為生物質(zhì)發(fā)電的重要構(gòu)成板塊，在我國會(huì)有非常好的發(fā)展前景。

如今，低碳環(huán)保已成為各國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)，生物質(zhì)發(fā)電在低碳和環(huán)保上的重大意義不言而喻，無論從技術(shù)發(fā)展、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀還是國家導(dǎo)向的角度來看，生物質(zhì)發(fā)電都應(yīng)承擔(dān)起生物質(zhì)能利用的主要責(zé)任，未來應(yīng)著力在降低化石能源依存度、提升能源供應(yīng)可持續(xù)性、處置廢物物資源、避免化石能源耗用和廢棄物焚燒污染、促進(jìn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)、實(shí)現(xiàn)工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)，促進(jìn)“三農(nóng)”問題解決等諸多方面發(fā)揮重要作用。