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生物质能源产业的比较优势

2018-08-24 09:41:56 能源杂志

生物质能源是世界公认的继煤、石油、天然气后第四大能源库,发展可再生能源取代化石能源成为全球共识,生物质能正成为国际上替代化石能源的主要选项。总体来看,截至2014年年底,可再生能源在全球能源终端市场占比18.6%,其中总的生物质能占比为73%,扣除传统生物质能比例也达到30%。

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生物质在全球能源市场取得这样的广泛应用并非偶然。

首先,生物质资源总量大,可获取性强,资源与市场易实现匹配。

其次,燃料特性符合市场需求。能源有三大终端市场:热力、电力和交通动力,无论是哪种新能源品种都需要进入这三大能源终端市场参与竞争,才能赢得产业发展机会。从全球总的能源消费结构看,供热占比大约50%,发电占比约20%,交通燃料约占30%。供热是最大的能源消费领域,而生物质能作为唯一的可再生燃料,可储存可运输,能够应对多样化的供热市场需求。

第三,生物质资源的能源化、技术产业化程度高,生物质能源在技术层面可以发电,可以供热,也可以作为交通燃料在三大能源终端市场全面取代化石能源,这是生物质能源相较于其他可再生能源品种的比较优势。

第四,生物质能源与现有的化石能源同为化学能,性状接近,在不改变现有能源基础设施的情况下实现对化石能源的替代,相对其他新能源品种经济性强。

生物质能源在欧盟取得可再生能源第一的市场地位,其符合产业发展规律的成功做法值得我国同行借鉴:

第一,碳税政策。据笔者与欧盟业内人士交流,欧盟内部推动可再生能源发展有两种做法:一种是以德国为代表的行政补贴为主、市场调节为辅的做法,具体而言是对可再生能源发展给予补贴,例如发电上网给予20年固定高额定价,高于市场部分最终由消费者负担,但20年下来德国消费者越来越不愿意承担这部分支出,这使得德国可再生能源发展面临市场萎缩;另一种做法是以瑞典为代表的市场调节为主、行政补贴为辅的做法,能源市场价格放开,只对化石能源征收高额碳税,为可再生能源发展创造市场空间,但所有可再生能源品种一律参与市场竞争,30年下来,生物质在供热市场上依靠竞争获得市场空间并迅猛发展,是市场的力量造就了强劲的瑞典及北欧生物质能产业。

第二,及时推动行业标准和规范建设,发育第三方机构保障行业健康有序发展。瑞典20年前就制定了完善的行业标准和规范;10年前,欧盟开始将德国标准、瑞典标准等统一成欧盟标准,并由第三方协会组织等负责监督执行。

第三,产学研深度融合的机制设计。生物质能作为新兴产业,涉及的领域涵盖农业、林业、电力、机械、化工、材料、自动控制等,很难有一所大学涵盖所有专业,因此需要组成跨学校、跨学科、跨领域的研发平台,笔者接触到的瑞典国家生物质能源创新平台由六所大学和若干企业共同组成,每年研发成果丰硕。

我国生物质能源产业发展的问题与分析

我国的电力市场以燃煤火电为主。火电燃煤技术全球领先,标煤折算的每千瓦时燃煤消耗已低于300克,而我国生物质发电行业每千瓦时消耗量在1200-1500克。“十二五”期间国家着力扶持生物质发电产业,一方面给予上网电价补贴,另一方面要求五大电力公司都要承担一定比例的可再生能源发电,一夜间催生了生物质发电产业,全国生物质发电项目迅速上马,但不久即现停滞,尽管国家有上网电价补贴亦不能实现盈利。

相较于发电市场技术的成熟和领先,燃煤供热显然落后许多。供热用户分民用、工业、商业三类,由于燃料特性,燃煤除对于民用供热采用低温长供比较适应外,对于工商业用户频繁的热负荷变动无法快速跟进,因而造成燃料的大量浪费和相应污染。生物质供热主要定位在工商业用户,正是发挥了生物质燃料特性,取长补短,通过自动控制,跟随负荷变化按需供热从而实现燃料量的大幅节省,实现了经济效益;并取得在工商业领域接近燃煤的成本,达到国标天然气的排放,从而获得了市场竞争优势,在没有政府补贴的情况下,实现了产业化持续发展能力。虽然是在市场夹缝中艰难求生,但生物质供热产业正显示其越来越强大的市场生命力。

生物质供热产业发展大致分为三个阶段:第一阶段是2006年产业萌生到2010年产业链构建初成。这一阶段是行业的艰难摸索期,全国除了广东以外都面临市场上与燃煤竞争的格局(广东因承办亚运会率先禁煤),生物质供热与燃煤相比无明显经济优势,只有在用户无法选择燃煤时才有机会。

第二阶段从2011年到2016年,这是行业野蛮生长阶段。2011-2014年财政部制定了给予生产成型燃料企业140元补贴的政策,一下子让社会上各类动机的企业涌入该行业,造成行业短期虚假繁荣,补贴停止后,一大批企业离开该行业。2014年新的环保排放标准实施,在已将燃煤锅炉改造为生物质锅炉的前提下,一些缺乏技术积累的运营企业和使用生物质供热企业单纯为了追求效益,白天烧生物质,晚上燃煤,在缺乏第三方检测机构、行业标准和规范的情况下,燃料中掺混垃圾和染料情况时有发生,大大损害了行业声誉。

第三阶段,2017年年初,环保部发布高污染燃料目录征求意见稿,生物质成型燃料赫然在列,行业面临生死存亡。此事甚至引起国家领导的关注,后经行业协会、专家等与主管部门密切沟通,目录发布时将生物质成型燃料移除,环保部官员也在记者发布会上强调在监管到位的前提下,要鼓励发展生物质供热。

2017年12月,国家365bet体育在线《关于推动生物质供热发展的指导意见》发布,对生物质供热产业明确定性;同月,国家十部委《北方地区清洁供暖规划2017-2021》发布,提出规划目标:煤改电供暖15亿平米,煤改气18亿平米,煤改生物质21亿平米。对生物质供热明确定量,更是第一次把生物质供热放在了排头兵的位置。生物质供热行业的标准也在陆续推出,上海、天津、吉林等地陆续颁布了生物质成型燃料污染物排放的地方标准。行业标准和监管标准的出台,有力地保障了生物质供热产业的健康发展,产业迎来了发展的大好机遇。

生物质液体燃料在交通动力领域,比较突出的是燃料乙醇的使用,东北、华北、华中等地均已实现封闭运行,10%的燃料乙醇与90%的普通汽油混合而成乙醇汽油,截至2016年总量约300万吨。但目前添加的是一代乙醇,即玉米制成的乙醇,虽已实现无补贴市场化运行,但毕竟使用玉米为原料存在与人争粮的问题,以秸秆为原料的二代乙醇产业化尚无具体时间表。其他以小桐子等为原料制成的燃料油规模较小,尚不具备市场化能力。因此,总体上交通动力市场,生物质目前尚处在小规模发展阶段。

对策与建议

厘清概念,引导真正的清洁能源消费。既考虑污染物的低排放,更要考虑碳的低排放。关于清洁能源的概念,国际上的共识是对环境不产生净碳排放的能源品种,等同于可再生能源的概念,我国最新辞海和百度百科对这个概念的解释与国际的解释是完全一致的。遗憾的是我国国务院及相关部委文件将天然气、煤制气等化石能源都列入了清洁能源,建立在这样错误的基本概念基础上的理论和政策导向对于实践工作的指导必然南辕北辙,有违初衷。

要建立以碳税为核心的政策导向。目前化石能源价格仅包含开掘成本和运输成本,其使用后产生的环境成本实际是全社会在负担,相当于全社会对化石能源的使用者在进行补贴。应该还原能源的全生命周期成本,特别是环境成本,欧盟的成熟做法就是征收碳税。我国能源资源禀赋与欧盟类似,其能源政策经验值得借鉴。这样还原化石能源成本,结果是客观上会提升能源市场价格,为可再生能源的发展创造市场空间;再由市场来选择适应我国的能源市场需求的可再生能源品种,政策导向必然会使具有市场竞争力的可再生能源行业依靠市场扎扎实实发展起来。

能源要回归商品属性,从关注能源生产到关注能源系统。以提高能源系统效率为目标,倡导能源服务,使能源由产品型经济走向服务型经济。例如,工业用热占到供热市场60%以上,大量中小工业用户面临三大痛点:运营能源站的专业性问题,锅炉运行人员的管理问题,及排放带来的环保问题。从实施生物质替代的经验来看,中小工业用户由于规模不经济,效率低,排放差,燃煤价格虽低,总运营成本高。在供热领域鼓励第三方能源运营服务,专业事专业人来干,既帮企业解决能源需求,降低成本,又实现节能减排,也便于监管。同时进一步健全完善行业标准和规范,发育第三方服务机构,促进行业健康有序发展。



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责任编辑: 李颖

标签: 生物质能源 发电市场技术 清洁能源消费

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