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生物質發電的未來展望

  • 李佩聰
  • 2018-12-31
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  • 來源:原創
根據國際能源署(IEA)的最新市場預測,現代生物能源將成為2018-2023年間可再生能源的最大增長,僅用于電力部分生物能源在這5年期間將增加38GW,達到158GW,預計2023年生物能源將滿足全球約3%的電力需求。國際能源署認為中國的前景更加樂觀,預計中國將占全球生物能源的37%。

從我國現實情況來看,生物質發電仍然僅占很小的一部分比重。據統計,我國2017年可再生能源發電量16979億千瓦時,其中生物質發電量795億千瓦時,占全部發電量的1.2%,全國生物質發電新增裝機274萬千瓦,累計裝機達到1488萬千瓦。

生物質發電的未來展望

2007-2015年中國生物質能電裝機規模


但這并不能否定生物質發電在我國可再生能源發電體系中所具有的重要價值,作為一種優質的發電形式,生物質發電既能緩解我國電力緊張的情況,又能減少廢棄生物質引發的環境污染問題。現代生物能源往往是“可再生能源領域被忽視的巨人”,生物質發電為生物質高效利用尋到一條有效途徑,在未來十年擁有巨大的發展潛力。


2030年生物質發電比重或將超過5%


“按照目前的發展情況來看,到2030年生物質發電比重超過5%不成問題。”中國循環經濟協會循環經濟科技成果轉化促進中心副主任曲睿晶進行了大致的預測。


生物質發電是利用生物質所具有的生物質能進行發電,分為直接燃燒發電、混合燃燒發電、生物質氣化發電和沼氣發電等不同類型。從我國生物質發電的發展歷程和情況來看,在未來十年達到這一預測的比重的難度并不大。

生物質發電的未來展望

2005年我國通過了《可再生能源法》,極大地促進了生物質發電的發展,在相關政策的支持下,生物質能發電產業成為可再生能源領域中繼風電、光伏之后的第三大產業,我國生物質發電裝機容量從2003年的150萬千瓦發展到如今的近1500千瓦。近兩年由于資源條件的限制,生物質發電的增幅穩定在10%左右。


據國家能源局《生物質能發展“十三五”規劃》,到2020年,生物質能基本實現商業化和規模化利用。生物質能年利用量約5,800萬噸標準煤。生物質發電總裝機容量達到1,500萬千瓦,年發電量900億千瓦時,其中農林生物質直燃發電700萬千瓦,城鎮生活垃圾焚燒發電750萬千瓦,沼氣發電50萬千瓦;生物天然氣年利用量80億立方米;生物液體燃料年利用量600萬噸;生物質成型燃料年利用量3,000萬噸。

生物質發電的未來展望

業內人士分析認為,我國的生物質發電將分為兩個階段,第一階段主要是生物質發電技術的開發和完善,部分經濟性較好的技術開始進入商業利用;第二階段生物質將逐漸成為主要能源之一,隨著生物質發電技術的逐步完善和成熟,生物質將具備與化石燃料競爭的條件。


就國際經驗而言,生物質在許多國家能源供應中都占到十分高的比重,據國際能源署統計,到2020年西方工業國家15%的電力將來自生物質發電。而我國的生物質產業發展的優勢在于廣泛的生物質資源,主要有農作物秸稈和林業廢棄物,以及城市生活垃圾等。隨著多年來技術的發展,我國已經基本形成了生物質發電產業體系,各地也在有規劃地進行著生物質發電產業的開發和探索。


以山東省為例,在其印發的《山東省新能源產業發展規劃(2018-2028年)》中,明確到2028年,山東省新能源發電裝機達到7500萬千瓦左右,占省內電力裝機的40%左右。其中,生物質發電方面,規劃到2028年全省生物質發電裝機容量到500萬千瓦左右,約占新能源裝機的6%左右。


生物質發電的經濟性將得到改善


生物質發電產業未來的增長動力,很大程度來源于能源替代的需求。


與其他可再生能源相比,生物質發電可在消費側直接替代燃煤。據統計,2017年生物質發電替代約3200萬噸標準煤,減排二氧化碳約7976萬噸,二氧化硫240萬噸,氮氧化物120萬噸,對改善環境質量的作用不言而喻。


隨著能源供需矛盾愈發明顯,在保障能源安全與穩定,以及碳減排的的要求下,改善能源消費結構迫在眉睫,生物質發電走上能源發展的歷史舞臺是一種必然。不過在發展的這些年來,生物質發電的經濟性一直為人所詬病。


據媒體2012年的相關報道,在江蘇省投運的13家生物質發電廠,無一例外皆處于虧損狀態。虧損的原因一方面是原材料秸稈收集困難,企業秸稈的收儲達不到補貼門檻影響了發電成本;一方面是地方政府的扶持力度不到位,生物質電廠在享受國家給予的0.75元/度的上網電價以外,稅收、用地、環保等都再無優惠。這一系列情況在當時頗具代表性。

生物質發電的未來展望

秸稈燃料的收儲運困難是一直困擾生物質發電項目的難題,生物質發電項目想要保障良好運行,最重要的還是原材料的穩定供應。原料收購難制約著生物質規模化發展,而原材料采購價格不斷上升,也在抑制著生物質發電項目的盈利。


在這種情況下,國家的引導和扶持力度的作用就愈發重要,需要加強生物質發電項目的監測管理,同時加大對生物質發電的優惠政策。


《生物質電價政策研究報告》中建議,國家相關部門在未來一段時間內保持生物質電價相對穩定,進一步明確已投運生物質發電項目電價補貼年限,給予生物質發電項目至少20年的電價補貼期限,并進一步完善生物質發電稅收優惠政策,支持生物質發電參與電力體制改革。


生物質發電未來發展無疑要進一步探索降低成本和產業轉型升級,而單從生物質發電成本來看,與風電、光伏相比,生物質發電并不具備成本大幅度下降的空間,未來環保成本或許還會隨著排放標準的提高而進一步提高。但從另一個角度看,生物質發電的社會效益和環境效益是不可比擬的,如果將這一部分效益量化,生物質發電未來在電力市場上將會有更好的表現。


生物質熱電聯產是生物質發電的主要發展方向


整體來看,農林生物質直燃發電是目前最常用的生物質發電技術,也將是未來生物質發電產業中發展規模最大的部分,農林生物質直燃發電將最先突破經濟性的瓶頸。


對于提高生物質發電的技術經濟性,生物質發電產業還有待依托熱電聯產改造來提升系統效率。從當前的生物質發電項目管理辦法中能夠看出,生物質發電項目向熱電聯產方向發展是必然趨勢。


我國目前的生物質發電項目大多以純發電為主,能源轉換效率不足30%,低效、低附加值的狀態早已不能滿足生物質發電發展的需要。從國際的生物質利用經驗來看,生物質熱電聯產的能源轉化效率將達到60-80%,能比單純發電提高一倍以上。

生物質發電的未來展望

以丹麥為例,其長期致力于促進熱電聯產,大大提高了電能和熱能生產過程中的燃料利用效率,僅在1980-2007年期間,熱電聯產生產的熱能在區域供暖(集中供暖)中所占的份額增長幅度一倍以上,通過熱電聯產方式生產的電能所占份額從原來不足18%增長至近53%。


我國生物質發電產業的發展落后了多年,國際經驗值得借鑒。生物質發電目前仍處于需要政策支持和引導的階段,隨著近年來多個利好政策文件到發布,生物質發電迎來發展的窗口期,只發電不供熱的生物質項目將受到限制。


根據2017年發布的《關于促進生物質能供熱發展指導意見的通知》,到2020年,生物質熱電聯產裝機容量超過1200千瓦;在2018年初國家能源局發布的《關于開展“百個城鎮”生物質熱電聯產縣域清潔供熱示范項目建設的通知》中,“百個城鎮”清潔供熱示范項目建設的主要目的,就是建立生物質熱電聯產縣域清潔供熱模式。


據了解,“百個城鎮”清潔供熱示范項目將形成100個以上生物質熱電聯產清潔為主的縣城、鄉鎮,以及一批中小工業區。裝機容量380萬千瓦,年消耗農林廢棄物和城鎮生活垃圾約3600萬噸。



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