生物質是地球上最廣泛存在的物質, 包括所有的動物、 植物和微生物, 以及由這些有生命物質派生、 排泄和代謝的許多物質。生物質發電是利用生物質所具有的生物質能進行發電, 是可再生能源發電的一種。生物質發電分為直接燃燒發電、 混合燃燒發電、 生物質氣化發電、 沼氣發電等不同類型。生物質發電技術是目前生物質能應用方式中最普遍、 最有效的方法之一, 在歐美等發達國家, 生物質能發電已形成非常成熟的產業, 成為一些國家重要的發電和供熱方式。
生物質能發電成效顯著
生物燃料是接近零排放的綠色能源,越來越多的國家將發展生物質能作為替代化石能源、保障能源安全的重要戰略措施。2010年,全球生物質發電裝機容量已超過6000萬千瓦,尤其北歐的丹麥、芬蘭等國,生物質發電已成為重要的能源供給方式。
我國在生物質能發電方面起步較歐美晚,2006-2010年,即 “十一五” 期間,我國生物質直燃發電得到了迅速發展。近年來,我國生物質發電的投資總額呈現不斷增加趨勢。在新能源蓬勃發展的帶動下,生物質能發電產業彰顯出巨大的資源潛力。
2006年以來, 我國生物質發電的投資總額不斷增加,常年維持在兩位數以上的較高水平。2013年,我國生物質發電的投資總額就達到960億元,已投產的總裝機容量隨之升至960萬千瓦。
分地區來看,除青海省、寧夏回族自治區、西藏自治區以外,全國已經有28個省(市、區)開發了生物質能發電項目。到2015年,全國累計核準容量達到17080兆瓦。
隨著全國生物質能發電項目累計核準容量的不斷提升,其并網容量也呈現不斷上升的趨勢。2012年,全國生物質能發電并網容量5819兆瓦,到了2013年年底,并網容量達到7790.01兆瓦,較上年增長33.87%。
根據新思界產業研究中心發布的 《2017-2021年生物質能發電行業市場現狀及投資前景預測報告》數據顯示,我國生物質發電裝機容量在逐年增加, 由2007年的220萬千瓦增加至2015年的1708萬千瓦,年均復合增長率達29.20%。2014年,全國生物質發電累計裝機容量為1423萬千瓦,并網約為950萬千瓦;2015年,我國生物質發電累計核準裝機容量達1708萬千瓦,其中,累計并網裝機容量約為1171萬千瓦。
生物質能發電裝機主要集中在華東地區,并網容量達3514.84兆瓦,占全國總裝機容量的45.12%,居全國首位;華中地區、南方地區分別以1438兆瓦和1096兆瓦位列全國第二、第三位。
生物質能發電仍面臨重重阻礙
在新能源蓬勃發展帶動下,生物質能利用獲得了廣泛關注,生物質能發電產業方興未艾,彰顯出巨大的資源潛力,而且部分技術實現了商業化,產品、產業有明顯進步。不過,生物質能發電還面臨著許多問題和障礙,未來發展不易。
第一, 政策問題。中國生物質發電尚處于初始示范項目階段,示范項目從立項、建設、發電上網到驗收,還沒有專門的管理辦法,影響了示范項目建設的進度和投資者的積極性。特別是對于示范項目中遇到的問題,沒有及時采取有效的措施。對于已有政策的延續性,投資者也存在著觀望心態。
第二, 成本問題。我國生物質能發電的建設和運營成本相對較高,上網電價難以支撐發電廠的正常運營。具體來說,一是單位造價大,與常規火電相比, 生物質燃料的特點決定了其單位千瓦投資大,目前單位千瓦造價均在1萬元以上;二是燃料成本高,生物質發電的燃料成本構成要比傳統發電復雜,與傳統燃料不同,生物質發電燃料成本除了秸稈等原料的購買成本外,加工成本、儲運費用以及損耗占燃料成本比重較大;三是相對于常規燃煤電廠,生物質發電廠的廠內上料系統復雜,運行成本高,維護費用大;四是生物質發電廠需要一定的廠外輔助人員,使整個運營的人工工資和管理成本提高。
第三, 技術問題。我國生物質發電產業技術水平較低,缺乏技術研發能力, 設備制造能力弱,技術和設備生產較多依靠進口,技術水平和生產能力與國外先進水平差距較大。同時,生物質發電資源評價、技術標準、產品檢測和認證等體系不完善,人才培養不能滿足市場快速發展的要求,沒有形成支撐生物質發電產業發展的技術服務體系。
第四, 燃料供應問題。生物質發電產業是典型的“小電廠、大燃料”,燃料供應是生物質發電項目正常運營的前提。例如,若項目容量太大或者項目之間規劃距離太近,會對生物質發電項目正常運營造成非常不利影響。
生物質能發電未來發展趨勢
未來, 生物質能發電行業發展將呈現如下幾方面的趨勢:
1. 農林生物質發電突破經濟性瓶頸者將享受先發優勢
農林生物質直燃發電是目前最常見的一種生物質發電技術。以秸稈為例, 秸稈發電是指以農作物秸稈為主要燃料的一種發電方式,將秸稈送入鍋爐直接燃燒,發生化學反應,放出熱量,利用這些熱量再進行發電。秸稈發電是秸稈優化利用的最主要形式之一。
2. 生物質燃料收儲運體系成熟度不斷提升
農村地區生物質資源豐富,一般而言 當地可收集資源量約為生物質產業項目需求量的10倍以上,并不存在供給短缺問題。因此,只要創新收購模式,加大精細化管理力度,生物質企業可以大大提升對燃料市場的管控能力。目前,生物質燃料市場正在逐步培育起來,燃料的收購、配送以及質量、價格均進入良性發展軌道。生物質燃料收儲運體系的成熟有效將直接提升企業盈利水平。
3. 技術進步將逐步提升生物質電廠的盈利性
生物質發電技術的提升,有效提高機組的熱效率,在使用同等燃料的情況下, 輸出的電能更多。目前,高溫超高壓機組已開始在生物質電廠使用,轉化效率提高到30%以上,隨著BIGCC和熱化學技術在生物質電廠的應用,未來生物質電廠轉化效率有望達到39%,燃料成本的盈虧平衡點將大大提升。
4. 碳交易市場將成為生物質發電企業環境效
益和經濟效益的補充2016年10月,國務院 《“十三五” 控制溫室氣體排放工作方案》提出,2017年啟動全國碳排放權交易市場。目前, 全國性碳交易市場建設正有序推進。未來,生物質發電項目所產生的減排量通過我國溫室氣體自愿減排交易體系形成的CCER,可以在碳排放權交易市場交易,成為生物質發電企業環境效益和經濟效益的補充。
新思界新能源行業分析人士表示, 生物質發電及生物質燃料目前仍處在政策引導扶持期。根據《可再生能源中長期發展規劃》, 到2020年, 全國生物質發電裝機容量將達到3000萬千瓦, 國家在 “十三五” 期間將加大對生物質能發電產業的支持力度, 生物質能發展產業裝機規模將持續增長。國家“十三五” 期間將對民營企業發展加大支持力度, 民營生物質發電企業的融資貸款有望得到支持, 以幫助其解決資金問題、 加快產業投資發展。在國家支持下, 有魄力、 有能力同時又熟悉當地情況的民營企業家投資生物質發電廠將具有很大的優勢。