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【中國環(huán)保在線 清潔能源】在一部分發(fā)達(dá)國家，生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)已經(jīng)基本成熟。作為一種環(huán)保、可再生的能源形式，生物質(zhì)能也是我國重點(diǎn)發(fā)展的能源之一。就目前的利用情況來看，我國生物質(zhì)能發(fā)電水平仍有待提升，生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)市場前景廣闊。
1、生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)基本情況
生物質(zhì)(Biomass)是地球上廣泛存在的物質(zhì)，包括所有的動物、植物和微生物，以及由這些有生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的許多物質(zhì)。生物質(zhì)發(fā)電(BiomassPower)是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進(jìn)行發(fā)電，是可再生能源發(fā)電的一種。生物質(zhì)發(fā)電分為直接燃燒發(fā)電、混合燃燒發(fā)電、生物質(zhì)氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等不同類型。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是目前生物質(zhì)能應(yīng)用方式中普遍、有效的方法之一，在歐美等發(fā)達(dá)國家，生物質(zhì)能發(fā)電已形成非常成熟的產(chǎn)業(yè)，成為一些國家重要的發(fā)電和供熱方式。
（1）行業(yè)發(fā)展概況
①生物質(zhì)能是一種環(huán)保、可再生、亟待發(fā)展的能源形式
生物質(zhì)能是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量。它直接或間接地來源于綠色植物的光合作用，取之不盡、用之不竭，其具有蘊(yùn)藏量大、普遍性、易取性、揮發(fā)性高、炭活性高、易燃性的特點(diǎn)。生物質(zhì)能源是目前世界上應(yīng)用廣泛的可再生能源，消費(fèi)總量僅次于煤炭、石油、天然氣，位居第四位，它也是可循環(huán)、可再生的炭源。現(xiàn)代生物質(zhì)能源具備顯著環(huán)保特性，實(shí)現(xiàn)碳零循環(huán)，排放少量的氮氧化物和硫化物。
近年來，我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速發(fā)展，能源需求持續(xù)加速增加，2020年前要實(shí)現(xiàn)國內(nèi)生產(chǎn)總值比2000年翻兩番的目標(biāo)，將持續(xù)面臨著重化工業(yè)新一輪增長、制造業(yè)轉(zhuǎn)移及城市化進(jìn)程加速的新情況，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對能源的依賴度將不斷增加，能源問題已經(jīng)成為制約經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展、人民生活水平提高的“瓶頸”所在。
在加強(qiáng)常規(guī)能源開發(fā)和大力推動節(jié)能的同時，改變目前的能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)，向能源多元化和清潔能源過度，已迫在眉睫。2015年全國能源消費(fèi)總量約3014百萬噸油當(dāng)量，其中原煤占63.7%、原油18.6%、天然氣5.9%、水電、核電、風(fēng)電、太陽能和生物質(zhì)等新能源比例較低，約11.9%。我國1993年成為石油凈進(jìn)口國，2014年我國石油對外依存度達(dá)到59.43%，能源安全保障壓力巨大。隨著生物質(zhì)能源利用技術(shù)的成熟，經(jīng)濟(jì)成本的下降，生物質(zhì)能源替代比例將會越來越高，生物質(zhì)能源的大規(guī)模利用可以進(jìn)一步促進(jìn)資源更加合理有效的利用，增強(qiáng)能源安全保障，使我國能源、經(jīng)濟(jì)與環(huán)境實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
②生物質(zhì)能利用情況概述
生物燃料是接近零排放的綠色能源，越來越多的國家將發(fā)展生物質(zhì)能作為替代化石能源、保障能源安全的重要戰(zhàn)略措施，生物質(zhì)能在許多國家能源供應(yīng)中的作用正在不斷增強(qiáng)。生物質(zhì)發(fā)電主要集中在發(fā)達(dá)國家，特別是北歐的丹麥、芬蘭等國，印度、巴西和東南亞的一些發(fā)展中國家也積極研發(fā)或者引進(jìn)技術(shù)建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電項目。據(jù)能源署預(yù)計，到2020年，西方工業(yè)國家15%的電力將來自生物質(zhì)發(fā)電。而我國在生物質(zhì)能發(fā)電方面起步較歐美晚，但經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前已經(jīng)基本掌握了農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、城市垃圾發(fā)電等技術(shù)。
歐洲很多國家把生物質(zhì)能源作為未來替代石化能源的主要支撐，采取財政補(bǔ)貼、稅收優(yōu)惠等措施支持生物質(zhì)能發(fā)展。在近10年的時間里，歐盟已耗資150億歐元致力于從生物質(zhì)資源中提取運(yùn)輸用燃料。歐盟提出到2020年生物燃料占交通燃料的10%，其中瑞典規(guī)劃到2020年交通實(shí)現(xiàn)基本不再使用石油燃料，實(shí)現(xiàn)“后石油時代”。
生物質(zhì)能源是美國大的可再生能源，約占美國全國能源供給量的3%。截止至2012年底，生物質(zhì)能已經(jīng)成為美國可再生能源的主要來源，美國國家能源戰(zhàn)略將生物質(zhì)能作為主體，以確保合理能源結(jié)構(gòu)和能源安全供給。美國農(nóng)業(yè)部和能源部2012年11月，詳細(xì)制定了生物質(zhì)能源資源供應(yīng)鏈和2013-2022年生物質(zhì)能發(fā)展計劃，以解決生物質(zhì)能開發(fā)瓶頸問題。
2010年生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量已超過6000萬千瓦，尤其北歐的丹麥、芬蘭等國生物質(zhì)發(fā)電已成為重要的能源供給方式。美國生物質(zhì)直燃發(fā)電發(fā)展迅速，1990年裝機(jī)容量僅達(dá)到6000MW，2010年則升至10400MW。截至2012年年底，美國生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電約占可再生能源發(fā)電量的75%，有300多家發(fā)電廠采用生物質(zhì)能與煤炭混合燃燒技術(shù)，裝機(jī)容量22000MW。預(yù)計到2030年，裝機(jī)容量將達(dá)到40000MW。
③我國生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)發(fā)展概況
我國在生物質(zhì)能發(fā)電方面起步較歐美晚，但經(jīng)過十幾年的發(fā)展，已經(jīng)基本掌握了農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、城市垃圾發(fā)電等技術(shù)。
2005年以前，以農(nóng)林廢棄物為原料的規(guī)模化并網(wǎng)發(fā)電項目幾乎是空白。2006年全國核準(zhǔn)了100多萬千瓦的直燃發(fā)電項目。生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量超過220萬千瓦，其中蔗渣發(fā)電170萬千瓦，碾米廠稻殼發(fā)電5萬千瓦，城市垃圾焚燒發(fā)電40萬千瓦，此外還有一些規(guī)模不大的生物質(zhì)氣化發(fā)電的示范項目。2006年《可再生能源法》、生物質(zhì)發(fā)電優(yōu)惠上網(wǎng)電價等有關(guān)配套政策的實(shí)施，使我國的生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)快速壯大。
2006年至2010年，即“十一五”期間，我國生物質(zhì)直燃發(fā)電得到了迅速發(fā)展。2010年底，我國生物質(zhì)發(fā)電并網(wǎng)總?cè)萘窟_(dá)到550萬千瓦，農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電并網(wǎng)總?cè)萘繛?60萬千瓦，占所有生物質(zhì)能發(fā)電的65.5%；垃圾焚燒發(fā)電并網(wǎng)總?cè)萘繛?70萬kWh，占所有生物質(zhì)能發(fā)電的30.9%；其他氣化發(fā)電、沼氣發(fā)電、混燃發(fā)電等所占比例很小，只有20萬千瓦。
截至2014年，生物質(zhì)發(fā)電累計裝機(jī)容量為1,423萬千瓦，并網(wǎng)約為950萬千瓦，主要是農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電和城市生活垃圾焚燒發(fā)電，其中農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電核準(zhǔn)容量約為840萬千瓦，并網(wǎng)容量約為500萬千瓦，核準(zhǔn)容量占比約為59%，原料是各種農(nóng)作物秸稈和林業(yè)廢棄物，主要集中在華中和華東等原料比較豐富的地區(qū)。垃圾焚燒發(fā)電并網(wǎng)約為424萬千瓦，原料以城市生活垃圾為主，主要分布在大中城市周邊地區(qū)。生物質(zhì)固體成型燃料主要用于各種鍋爐，原料以農(nóng)作物秸稈和木屑為主，近幾年發(fā)展速度較快，2014年產(chǎn)量已達(dá)700萬噸。中國現(xiàn)階段生物質(zhì)液體燃料主要有燃料乙醇和生物柴油兩種，發(fā)展速度相對緩慢，產(chǎn)量分別僅為28億升和11億升。2015年，我國生物質(zhì)發(fā)電累計核準(zhǔn)裝機(jī)容量達(dá)1708萬千瓦，其中累計并網(wǎng)裝機(jī)容量約為1171萬千瓦。
從產(chǎn)業(yè)整體狀況分析，生物質(zhì)發(fā)電及生物質(zhì)燃料目前仍處在政策引導(dǎo)扶持期。生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)在技術(shù)、成本方面已經(jīng)具有明顯優(yōu)勢，已投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項目的盈利能力已逐步顯現(xiàn)，直燃生物質(zhì)開發(fā)利用已經(jīng)初步產(chǎn)業(yè)化。
④我國生物質(zhì)能利用仍有待加強(qiáng)
由于我國與美國等發(fā)達(dá)國家不同，人口數(shù)量龐大，糧食產(chǎn)量還有待提高，因此在生物質(zhì)能源發(fā)展過程中產(chǎn)生了“不與人爭糧，不與糧爭地”的基本政策，生物質(zhì)資源主要來自于廢棄物資源。我國生物質(zhì)能資源廣泛，主要有農(nóng)作物秸稈及農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、林木采伐及森林撫育剩余物、木材加工剩余物等。2012我國廢棄物理論資源量折合約15.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，由于收集損失和其他利用方式，可收集并能源化利用的僅折合約7.15億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，相當(dāng)于我國能源消費(fèi)總量的20%左右。
截至2012年，已有127個國家制定或出臺可再生能源政策，發(fā)展中國家和新興經(jīng)濟(jì)體的比重超過2/3。其中發(fā)電支持政策主要包括上網(wǎng)電價、可再生能源配額制、凈計量電價、財政稅收支持政策以及綠色電力價格等。一直以來，我國都較為重視生物質(zhì)能源的應(yīng)用和發(fā)展，然而與光伏等可再生能源行業(yè)相比，生物質(zhì)能發(fā)展所給予的直接政策支持相對還比較薄弱。
此外，由于種植經(jīng)營分散、農(nóng)機(jī)化滯后、秸稈處置成本高等原因，我國秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物的田間焚燒現(xiàn)象一直沒有得到很好的解決。農(nóng)業(yè)廢棄物一燒了之，不但是生物質(zhì)資源的極大浪費(fèi)，而且加劇了秋冬時節(jié)北方地區(qū)的霧霾天氣。隨著生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化程度的提升、我國政府對農(nóng)林廢棄物收集處理的重視，基于我國豐富的生物質(zhì)資源，行業(yè)未來的利用空間非常廣闊。
（2）生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)市場前景
①我國生物質(zhì)資源豐富
每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)約1,700億噸，其能量相當(dāng)于世界主要燃料貢獻(xiàn)的10倍，而作為能源的利用量還不到總量的1%，開發(fā)潛力。與化石燃料相比，生物質(zhì)資源種類眾多、數(shù)量巨大、分布廣泛。其主要有：木柴燃料、農(nóng)作物廢棄物、畜禽糞便、能源植物、城市廢物等。其中，農(nóng)作物廢棄物主要有秸稈(稻草、麥秸、棉花秸等)、雜草、稻殼、花生殼等。能源作物指專門作為能源的作物，目前用于油料作物種植的樹種有：麻風(fēng)樹、油桐、烏桕、漆樹、核桃、油茶、黃連木、油橄欖、油翅果、四合木等。
我國生物質(zhì)資源豐富，2007年生物質(zhì)原料總產(chǎn)出潛力高達(dá)9.32億噸標(biāo)煤，其中有機(jī)廢棄物和邊際性土地占比分別為41.1%、58.9%。從趨勢來看，預(yù)計到2030年秸稈、畜禽糞便和能源作物產(chǎn)量將分別新增產(chǎn)能1.37、0.45、0.57億噸標(biāo)煤，即生物質(zhì)原料年產(chǎn)能潛力提升至11.7億噸標(biāo)煤。
②現(xiàn)代農(nóng)業(yè)、循環(huán)經(jīng)濟(jì)推動生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展
現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展將推動農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的社會化程度逐步提高，如農(nóng)業(yè)企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的地區(qū)分工、企業(yè)分工日益發(fā)達(dá)，“小而全”的自給自足生產(chǎn)被高度專業(yè)化、商品化的生產(chǎn)所代替，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程同加工、銷售以及生產(chǎn)資料的制造和供應(yīng)緊密結(jié)合，逐步發(fā)展為農(nóng)工商一體化。這對于生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展有著強(qiáng)大的推動作用。
生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)對農(nóng)業(yè)、林業(yè)廢棄物的開發(fā)利用符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)中減量化(Reducing)，再利用(Reusing)、再循環(huán)(Recycling)的原則，是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的詮釋。另一方面，生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的興起拓展了農(nóng)林資源的用途，給農(nóng)民、林業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營帶來新的機(jī)會，使之有機(jī)會進(jìn)入經(jīng)濟(jì)循環(huán)體系之中，而且可以使未利用的土地投入生物質(zhì)能源的原料生產(chǎn)。
③政策支持生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)發(fā)展，未來有望進(jìn)一步加強(qiáng)
2006年前農(nóng)林廢棄物規(guī)模化發(fā)電幾乎空白。2006年前，中國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量約為2000MW，其中蔗渣發(fā)電約1700MW以上，垃圾發(fā)電約200MW，其余為稻殼等農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電。生物質(zhì)特別是農(nóng)林廢棄物為原料規(guī)模化并網(wǎng)發(fā)電項目幾乎是空白。
