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清潔供熱,生物質能發展新契機

時間:2018-04-11 15:42 作者:bspower 分享到:

2017年12月5日,國家發展改革委等十部委聯合印發《北方地區冬季清潔取暖規劃(2017~2021年)》,其中提及“農村地區優先利用地熱、生物質、太陽能等多種清潔能源供暖”,生物質能被排在第二位。緊接著,12月6日,國家發展改革委、國家能源局發布《關于促進生物質能供熱發展的指導意見》(以下稱《指導意見》),提出要加大對生物質能供熱產業的扶持,“將生物質能供熱作為大氣污染防治和清潔供熱的重要措施,與治理散煤、‘煤改氣’、‘煤改電’等一起納入工作部署和計劃”。

截至2016年年底,我國北方地區生物質能供暖面積約2億平方米,不到北京市供暖面積的四分之一,可以說是一個小產業。以清潔供熱為切入點,以部委指導意見的形式如此為這個新興的小產業吶喊鼓呼,還是頭一次。生物質能發揮清潔、低碳優勢,搭乘清潔供熱政策,即將進入新時代。

被低估的“小”產業

我國生物質能資源豐富、分布廣泛,初步估算每年大概產生約15億噸,其中可以規模化利用的占50%左右,有7~8億噸/年,如果按2噸生物質資源折合1噸煤炭計算,合理利用這些生物質能每年可以替代煤炭4億噸左右。從我國發展經驗看,生物質能是一種可以低成本轉化為清潔固體燃料、液體燃料、氣體燃料和電力的能源品類,在節能降耗、去污減排的當下,開發利用生物質能顯得尤為重要。

生物質能是一種優質的清潔能源,以生物質成型燃料為例,其燃燒煙氣中對環境與人體有害的氣體含量非常少,固體排放物全是灰,約占總重的0.4%~7%。相比于煤炭燃燒排放出大量的二氧化硫和氮氧化物等有害氣體,固體排放物為占總量25%~40%的灰、堿和殘煤混合物,生物質成型燃料確實干凈了許多。如果采用專用鍋爐,僅需要適當除塵,生物質成型燃料就可達到燃氣鍋爐的排放標準。

開發成本方面,生物質成型燃料的燃燒性能與中質煤差不多,價格在500~800元/噸,如果用于替代燃煤,燃料成本會略有增加,但遠遠小于“煤改氣”的成本。以替代1噸燃煤(熱值5000大卡)為例,煤炭每噸700元;木質生物質顆粒熱量為4000大卡/千克,需要大約1.25噸,每噸800元,共需1000元;而天然氣熱量為8500大卡/立方米,需要大約588立方米,每立方米3.6元,共需2117元。用生物質能代替煤的燃料成本還不到“煤改氣”的一半。

對人均收入比較低的廣大農村地區來說,低成本是生物質能源的突出優勢。我國農村能源革命最大、最突出的特點,就是對生物質能的開發利用。當前,無論是生物質發電、生物質成型燃料、生物質柴油、生物質燃料乙醇、生物質天然氣,我國的技術水平都獲得了快速提高,基本具備了產業化、規模化、商業化發展條件。恰當開發生物質能,可以低成本地完成農村地區能源系統升級改造與清潔取暖的雙重任務,讓大氣污染治理行動率先在農村地區取得更好效果。

政策著力點要進一步細化

我國生物質能產業始終面臨著一系列問題,發展比較遲緩,目前仍處于初期,市場培育不完善,產業體系也不健全。最突出的兩個問題,一是原料收集困難,二是產業鏈比較長導致開發成本高、項目經濟性不足。當前,全國各地紛紛設立城市禁燃區,同時禁止農作物秸稈露天焚燒,促進生物質能原料供應問題得到了部分解決。因此,扶持政策傾斜的重點,應該是著力提高企業的盈利能力、競爭能力和可持續發展能力。

《指導意見》中鼓勵發展的生物質能開發技術,主要是生物質電熱聯產和生物質鍋爐供熱,其中后者又包括生物質成型燃料和生物質燃氣兩個發展方向。縱觀這三個領域,國家支持力度最大,發展最好的是生物質燃氣,多年來,中央財政拿出了大量資金發展農村沼氣,在補貼資金支持下,沼氣技術不斷進步,基本上實現了規模化、高效化發展,當前氣容比已經突破2,即每立方米反應池每天可以生產2立方米沼氣,這是了不起的技術進步。生物質電熱聯產屬于新興發展方向,前期開發比較多的是生物質發電項目,在這個領域,國家支持政策主要體現在0.75元/千瓦時的上網電價上。生物質成型燃料則基本沒有獲得政策支持,甚至在部分地區將其列入高污染燃料目錄,禁止其發展。

面向未來,面向2020年和2035年綠色發展目標,需要激發生物質能產業發展的新動能。除了《指導意見》中提到的“生物質能供熱在鍋爐置換、終端取暖補貼、供熱管網補貼等方面享受與‘煤改氣’、‘煤改電’相同的支持政策”,“國家可再生能源電價附加補貼資金優先支持生物質熱電聯產項目”,以及適當的土地優惠、稅收優惠政策之外,還需要針對產業特點與發展現狀,出臺更具針對性的扶持措施。

盡快形成生物質能政策體系。我國煤炭、天然氣、核能、水電等領域都已形成并出臺了成套政策體系,生物質能開發利用政策尚比較零散。推動農村能源革命、推動生物質能供熱,需要整體布局生物質能政策體系,對生物質能產業鏈條中的原料收集、加工轉化、運輸、工程建設等各個環節,出臺有針對性的支持政策。

振興生物質能領軍企業。因為前期補貼政策有限,缺乏財政支持,很多生物質能開發企業負債率很高,陷入發展困境,可以考慮將生物質能領軍企業納入央企重組,并給予專項政策支持。比如,1939年成立的南陽酒精總廠,經過幾十年發展,已經成為生物質燃料乙醇、生物質能發電、生物質能供熱、生物質燃氣、生物質柴油一體化開發的大型生物質能企業,但因地方財力所限,資金支持不足,企業當前負債近100億元,資產負債率超過90%,成為制約其投資、融資和業務拓展的突出瓶頸。如果將南陽酒精總廠整體并入中央發電企業,同時通過財政支持等方式增加資本金,進一步提升管理水平,不僅可以重振企業活力,還可以更好地引領清潔供熱產業發展。

將生物質能利用納入配額制管理。生物質能是吸收大氣中的動碳,形成相對穩定的靜碳,即使不利用也會借由腐爛等過程重新進入動碳,被利用的生物質能替代了煤炭用量,實際上實現了減排效果。歐洲、美洲等生物質能發展先進地區,一般都將生物質能利用納入了配額制度。當前,國家能源局正在積極推行配額制度,促進能源結構升級,可以考慮將生物質能利用納入“十三五”、2035年能源配額體系當中。

產業急待創新突破

一個產業要想實現良性發展,必須具備足夠的內生動力。生物質能產業因為原料收集限制,即便實現了規模化發展,其業務布局依然將是分散化的,即小規模、多點布局開發。這個特點會帶來很多發展難題,需要產業內的企業進行經營機制與管理模式創新,尋找一條適合自身的可持續發展道路。具體而言,要以分布式發展為指導原則,實現六個“網”的突破。

分布式。生物質原料的能源密度較低,單位面積土地上的生長量、收集量、可利用量相對有限。一個2.5萬千瓦的生物質直燃發電項目,平均燃料收購半徑超過30公里,最遠甚至達到300公里,造成運輸成本主導生物質燃料成本。當前,南水北調中線水源地探索按照鄉鎮布局生物質發電項目,單個項目按照0.5萬千瓦設計,采用分布式能源生產模式,秸稈收購半徑縮短為5公里左右,大幅度降低燃料成本,提高了生物質發電項目效益,該種模式值得進一步探索并推廣。

微電網。為提高生物質發電及電熱聯產項目的利用小時數,可以按照國家發展改革委、國家能源局發布的《推進并網型微電網建設試行辦法》,探索新型微電網模式,按照鄉鎮設計生物質發電,就近向當地用戶供電。

微氣網。生物質燃氣項目具備接入天然氣管網條件的地方,優先接入天然氣管網系統。但更多的生物質燃氣項目遠離天然氣管網,需要獨立尋找用戶、實現供氣,部分企業選擇壓縮后通過CNG槽車外運,也有企業在探索建設少量管道、形成局部輸氣管網的辦法,向鄰近城鎮、新農村和工業項目供氣。實踐表明,微氣網是生物質能產業發展,特別是生物質燃氣產業發展的黃金模式。

微熱網。清潔供熱為生物質能發展開辟了新領域,吉林等部分城市嘗試將燃煤供熱鍋爐改造成生物質能鍋爐,為生物質能供熱進入城市提供了捷徑。但是,大多數生物質能供熱項目沒有機會與大城市的供熱管網有效連接,需瞄準鄰近的城鎮、鄉鎮、新農村,建設中短供熱管道、形成局部供熱管網系統,進一步提高供熱效率、降低供熱成本。

多能網。單純的生物質發電、電熱聯產、生物質能供熱都存在轉換效率低的突出問題。由此,南陽酒精總廠以農作物秸稈為原料,先生產生物質燃料乙醇、生物質柴油,殘渣和有機廢液生產生物質天然氣,最后的殘渣再用于發電,其中,天然氣在用氣高峰以外供為主,其他時間用于發電。這種多能聯產模式有效提高了生物質能利用率和靈活性,顯示出多能互補是生物質能開發利用與生俱來的優勢,為改善經濟效益創造了技術條件。

智管網。中央企業較少發展生物質能的原因很多,其中一個突出原因是生物質能產業人員過于密集,用工規模居高不下,一個裝機容量40萬千瓦的生物質發電項目群,用工總數要遠遠高于一個相近裝機容量的規模化發電廠。只有通過模式創新,實現分布式生物質能項目的標準化作業、網絡化管理,除巡檢、供料外,基本實現無人值守,讓生物質能項目的用工總量與規模化大發電項目具有可比性,甚至少于大發電項目,才是激勵中央能源企業,特別是中央發電企業進入生物質能領域的最有效措施。

配售網。買不起之外,買不到也是生物質能發展的重要瓶頸,對生物質成型燃料來說,這個問題尤為突出。分散、小型化生物質成型燃料企業市場開發力量薄弱,難以實現充分銷售,一邊壓庫、一邊缺貨成為生物質成型燃料市場的突出特點。徹底解決這個問題,需要市場銷售模式創新。長遠來看,要培育全國性、區域性生物質成型燃料銷售網絡企業,探索生物質成型燃料產、銷分離。現階段,可以嘗試依托化肥銷售體系代理生物質成型燃料。在我國廣大農村地區,化肥銷售體系非常成熟,每個鄉鎮甚至很多村級單位都有代售點,如果讓其代銷生物質成型燃料,買方與賣方的對接問題便可以迎刃而解。

總體來說,《指導意見》為生物質能產業帶來了春風,清潔供熱是生物質能健康發展的新沃土,政策落地和配套將為生物能產業提升競爭能力,而創新,包括管理創新、模式創新、機制創新、技術創新,將成為吸引和鼓舞外界資本涌向生物質能產業的關鍵。

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