摘要:隨著(zhù)全球能源需求的不斷增長(cháng),能源供應面臨著(zhù)巨大的壓力。生物質(zhì)能作為一種可再生能源,其資源的可持續性和能源生產(chǎn)的靈活性為解決能源供需矛盾提供了有效途徑。近年來(lái),隨著(zhù)國家不斷推進(jìn)可再生能源發(fā)展,生物質(zhì)能裝機規模也不斷擴大。2023年前三季度,全國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機207萬(wàn)千瓦,累計裝機達4339萬(wàn)千瓦,同比增長(cháng)6.8%,生物質(zhì)發(fā)電量1474.5億千瓦時(shí),同比增長(cháng)9.7%。
一、定義及分類(lèi)
生物質(zhì)能是太陽(yáng)能通過(guò)光合作用儲存在有機體中的能量形式,是利用自然界的植物、糞便以及城鄉有機廢物轉化成的能源,利用生物質(zhì)形成的能源。生物質(zhì)能資源主要包括農林廢棄物、畜禽糞便、工業(yè)有機廢棄物等。從生物質(zhì)能利用途徑看,主要包括生物質(zhì)燃燒、生物質(zhì)氣化、生物質(zhì)發(fā)酵、生物質(zhì)壓縮和生物質(zhì)生物降解。其中,生物質(zhì)燃燒是目前應用最廣泛的生物質(zhì)能利用途徑之一。生物質(zhì)能利用途徑多樣化,有利于降低化石能源的消耗,減少環(huán)境污染,實(shí)現可持續發(fā)展。
二、商業(yè)模式
1、采購模式
生物質(zhì)發(fā)電的主要燃料包括:秸稈、樹(shù)枝等農林廢棄物,上游供應商主要為原料行業(yè)的個(gè)人經(jīng)紀人,經(jīng)紀人通過(guò)向當地農戶(hù)進(jìn)行原料收購,由相關(guān)項目公司向經(jīng)紀人進(jìn)行采購。各生物質(zhì)公司也會(huì )定期對燃料市場(chǎng)進(jìn)行調研、走訪(fǎng),匯總出在某種燃料領(lǐng)域有長(cháng)期收購經(jīng)驗且行業(yè)口碑較好的經(jīng)紀人,并與之進(jìn)行合作。同時(shí),各生物質(zhì)公司通過(guò)培育合作經(jīng)紀人、密切跟蹤市場(chǎng)行情、比質(zhì)比價(jià)采購等多方面措施不斷優(yōu)化供應商結構,在保證原材料質(zhì)量的前提下,積極謀求降低成本。
2、生產(chǎn)模式
生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)行業(yè)的企業(yè)通常采取“以銷(xiāo)定熱、以熱定電”的生產(chǎn)模式,即以供熱負荷的大小來(lái)確定發(fā)電量。生物質(zhì)電廠(chǎng)每天收購滿(mǎn)足生產(chǎn)需要的生物質(zhì)燃料,重點(diǎn)做好燃料摻配管理、鍋爐燃燒調整、經(jīng)濟調度,進(jìn)行生產(chǎn)。同時(shí),生物質(zhì)電廠(chǎng)還將通過(guò)編制完整的安全管理、生產(chǎn)管理、技術(shù)管理程序和制度等組成的文件體系來(lái)規范部門(mén)職責和接口流程,確保生產(chǎn)過(guò)程的安全和穩定。
3、銷(xiāo)售模式
生物質(zhì)能廠(chǎng)商主要產(chǎn)品為電力,電力銷(xiāo)售主要采用直銷(xiāo)模式,即生物質(zhì)電廠(chǎng)將電力產(chǎn)品直接銷(xiāo)售給國家電網(wǎng)。項目公司與當地電力公司簽訂購售電合同,根據合同將可再生能源發(fā)電項目所發(fā)電量并入指定的并網(wǎng)點(diǎn),實(shí)現電量交割與銷(xiāo)售。根據《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善農林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知》(發(fā)改價(jià)格[2010]1579 號文)規定,對農林生物質(zhì)發(fā)電項目實(shí)行標桿上網(wǎng)電價(jià)政策。未采用招標確定投資人的新建農林生物質(zhì)發(fā)電項目,統一執行標桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.75 元(含稅)。
三、行業(yè)政策
1、主管部門(mén)和監管體制
國家發(fā)展與改革委員會(huì )作為國家經(jīng)濟的宏觀(guān)調控部門(mén),負責制定生物質(zhì)能的發(fā)展規劃、電價(jià)政策,并具體負責項目審批及電價(jià)制定。國家能源局主要職責是研究提出生物質(zhì)能發(fā)展戰略的建議,擬訂生物質(zhì)能發(fā)展規劃,研究提出生物質(zhì)能體制改革的建議,推進(jìn)生物質(zhì)能可持續發(fā)展戰略的實(shí)施等工作。
行業(yè)全國性自律組織主要有中國資源綜合利用協(xié)會(huì )可再生能源專(zhuān)委會(huì )、中國可再生能源學(xué)會(huì )等,推動(dòng)生物質(zhì)能技術(shù)進(jìn)步并對先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行推廣,促進(jìn)生物質(zhì)能商業(yè)化發(fā)展。
2、行業(yè)相關(guān)政策
作為新能源的重要組成部分,近年來(lái),我國出臺一系列政策文件,從產(chǎn)業(yè)規劃、產(chǎn)業(yè)運營(yíng)、財政補貼等各個(gè)方面推動(dòng)生物質(zhì)能行業(yè)健康有序發(fā)展。其中,2022年6月國家發(fā)改委等部門(mén)出臺的《“十四五”可再生能源發(fā)展規劃》提出,合理發(fā)展以農林生物質(zhì)、生物質(zhì)成型燃料等為主的生物質(zhì)鍋爐供暖,鼓勵采用大中型鍋爐,在城鎮等人口聚集區進(jìn)行集中供暖,開(kāi)展農林生物質(zhì)供暖供熱示范。2023年10月國家能源局等部門(mén)發(fā)布《關(guān)于加強新形勢下電力系統穩定工作的指導意見(jiàn)》提出,穩步發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電,大力提升新能源主動(dòng)支撐能力,推動(dòng)多元互補的綜合能源供應體系。
四、發(fā)展歷程
中國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)起源于20世紀70年代初期,為解決當時(shí)農村和邊遠地區能源需求和突出的環(huán)境問(wèn)題,國務(wù)院和有關(guān)部委頒布了促進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)展的政策性文件,其中明確提出,發(fā)展沼氣是解決農村用能問(wèn)題、充分利用農業(yè)資源、減輕環(huán)境污染的一項重要措施。但后續因缺少扶持生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律法規,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。隨著(zhù)我國開(kāi)始加強能源立法,并于2005年頒布《中華人民共和國可再生能源法》,為生物質(zhì)能的開(kāi)發(fā)利用提供了法律框架,隨后生物柴油生產(chǎn)技術(shù)取得重大突破,光大綠色環(huán)保等業(yè)務(wù)加速布局,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)進(jìn)入快速增長(cháng)階段。黨的十八大以來(lái),受清潔取暖、能源轉型等政策的影響,國家發(fā)展改革委、國家能源局等部門(mén)相繼出臺了一系列政策文件,促進(jìn)了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的多元化發(fā)展,形成了以生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、規?;锾烊粴?、固體成型燃料、生物液體燃料等產(chǎn)業(yè)穩步發(fā)展的新格局。
五、行業(yè)壁壘
1、準入壁壘
在我國凡是經(jīng)營(yíng)發(fā)電業(yè)務(wù)的企業(yè)必須要有電監會(huì )頒發(fā)的發(fā)電業(yè)務(wù)經(jīng)營(yíng)許可證,而獲得這一許可證需要滿(mǎn)足一系列條件,比一般工業(yè)行業(yè)要嚴格得多。另外,根據國家發(fā)展改革委《關(guān)于生物質(zhì)發(fā)電項目建設管理的通知》(發(fā)改能源(2010)1803 號)和國家能源局《關(guān)于農林生物質(zhì)發(fā)電項目建設年度計劃審核有關(guān)要求的通知》(國能新能(2011)51號),國家發(fā)改委對生物質(zhì)發(fā)電項目實(shí)行“核準制”,新進(jìn)入者較難拿到準入證。
2、技術(shù)壁壘
生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)涉及的技術(shù)眾多,其中生物質(zhì)發(fā)電所用設備大部分是專(zhuān)用設備,技術(shù)密集程度高,生產(chǎn)流程控制嚴密。近十幾年來(lái),我國在生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研究方向的投入主要是針對中小型生物質(zhì)氣化發(fā)電技術(shù),而直接燃燒技術(shù)主要由鍋爐企業(yè)或其他相關(guān)企業(yè)自主開(kāi)發(fā),一般新進(jìn)入企業(yè)往往缺乏過(guò)硬的研發(fā)實(shí)力。因此,行業(yè)技術(shù)壁壘較高。
3、資本壁壘
生物質(zhì)發(fā)電項目對于資金的要求有其自身的特點(diǎn),MW級以上的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),國內的投資一般在幾千萬(wàn)元至上億元,國外的投資一般在幾百萬(wàn)美元以上,資金密集程度較高。同時(shí),生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)需要大量的資金投入,包括設備購置、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)運營(yíng)等方面的支出。新進(jìn)入者需要具備充足的資金實(shí)力,以支持產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和擴張,因此存在較高的資金壁壘。
4、原料壁壘
生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與生物質(zhì)原料的供應密切相關(guān)。對于新進(jìn)入生物質(zhì)能行業(yè)的企業(yè)來(lái)說(shuō),建立穩定的原料供應渠道并保證原料的質(zhì)量和穩定性是一項巨大的挑戰。需要投入大量的時(shí)間和資源來(lái)建立自己的原料基地,并與農戶(hù)、林業(yè)企業(yè)等相關(guān)方建立長(cháng)期合作關(guān)系,以確保原料的穩定供應。因此,生物質(zhì)能行業(yè)存在較高的原料壁壘。
六、產(chǎn)業(yè)鏈
中國生物質(zhì)能發(fā)電行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈上游為燃料資源及輔助設備,生物質(zhì)發(fā)電主要燃料來(lái)源包括秸稈和垃圾等,生物質(zhì)發(fā)電設備以及輔助設備包括鍋爐、汽輪機、輔機、冷凝器等。生物質(zhì)能發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈中游為生物質(zhì)能的轉化和生產(chǎn),包括生物質(zhì)熱化學(xué)轉化、生物質(zhì)生物化學(xué)轉化和生物質(zhì)直接燃燒發(fā)電等,參與主體為生物質(zhì)能發(fā)電企業(yè)。產(chǎn)業(yè)鏈下游為生物質(zhì)能產(chǎn)品的應用和銷(xiāo)售,包括發(fā)電、供熱、供氣等領(lǐng)域,參與主體為國營(yíng)電網(wǎng)企業(yè);同時(shí)也用于生產(chǎn)生物基化學(xué)品、生物基材料等高附加值產(chǎn)品。生物質(zhì)能行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈如下圖所示:
七、行業(yè)現狀
隨著(zhù)全球能源需求的不斷增長(cháng),能源供應面臨著(zhù)巨大的壓力。生物質(zhì)能作為一種可再生能源,其資源的可持續性和能源生產(chǎn)的靈活性為解決能源供需矛盾提供了有效途徑。近年來(lái),隨著(zhù)國家不斷推進(jìn)可再生能源發(fā)展,生物質(zhì)能裝機規模也不斷擴大。2023年前三季度,全國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機207萬(wàn)千瓦,累計裝機達4339萬(wàn)千瓦,同比增長(cháng)6.8%,生物質(zhì)發(fā)電量1474.5億千瓦時(shí),同比增長(cháng)9.7%。未來(lái),隨著(zhù)環(huán)保意識的不斷提高和能源結構的優(yōu)化調整,生物質(zhì)發(fā)電裝機規模將持續擴大,并將在能源消費中占據更加重要的地位。
八、發(fā)展因素
1、有利因素
(1)環(huán)保要求逐步提高,能源轉型持續加快
隨著(zhù)中國經(jīng)濟穩步發(fā)展,城市化進(jìn)程和工業(yè)化進(jìn)程持續推進(jìn),環(huán)境污染日益嚴重,政府對環(huán)保問(wèn)題的重視程度也越來(lái)越高。與此同時(shí),完善能源消費總量和強度雙控制度,是《“十四五”節能減排綜合工作方案》的工作內容之一。在此背景下,我國積極發(fā)展可再生清潔能源,推動(dòng)能源結構優(yōu)化。而生物質(zhì)能節能環(huán)保優(yōu)勢明顯,隨著(zhù)環(huán)保要求逐步提高,綠色低碳的生物質(zhì)能發(fā)展將迎來(lái)更大的機遇。
(2)我國生物質(zhì)資源豐富,能源化利用潛力大
我國作為農業(yè)及人口大國,秸稈、畜禽糞便、生活垃圾等生物質(zhì)資源豐富。據統計,我國農林廢棄物、畜禽糞污、生活垃圾等各類(lèi)資源總量約37億噸,若資源總量的50%能夠能源化利用,可替代化石能源約4億噸標準煤,能有效優(yōu)化能源結構,減輕環(huán)境污染,保障能源供應安全。
(3)生物質(zhì)能技術(shù)水平持續升級
經(jīng)過(guò)幾十年的發(fā)展,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)取得了諸多成就。生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)清潔供熱、生物天然氣、生物液體燃料等生產(chǎn)規模和利用水平顯著(zhù)提高。目前高溫超高壓機組已開(kāi)始在生物質(zhì)電廠(chǎng)使用,轉化效率提高到30%以上,隨著(zhù)BIGCC和熱化學(xué)技術(shù)在生物質(zhì)電廠(chǎng)的應用,未來(lái)生物質(zhì)電廠(chǎng)轉化效率有望達到39%。
2、不利因素
(1)對政策補貼依賴(lài)度高
當前,我國生物質(zhì)發(fā)電及生物質(zhì)燃料仍處在政策引導扶持期。由于技術(shù)成本、原料成本、運營(yíng)成本等多方面因素的綜合影響,生物質(zhì)能利用類(lèi)項目的經(jīng)濟性普遍一般,行業(yè)發(fā)展在很大程度上依賴(lài)于政策補貼。因此,政策補貼的穩定性和連續性對于行業(yè)的健康發(fā)展至關(guān)重要,一旦政策發(fā)生變化或補貼減少,企業(yè)的經(jīng)營(yíng)將面臨較大的風(fēng)險。
(2)生物質(zhì)原料供給不穩定
由于生物質(zhì)原料種類(lèi)繁多、分布廣泛,導致收集、儲存和運輸的難度較大,成本較高。同時(shí),生物質(zhì)原料供給不穩定也是影響行業(yè)發(fā)展重要因素。以秸稈為例,在農作物收獲季節,秸稈供應量比較豐富,但在農閑時(shí)分秸稈供應量則明顯減少。這種季節性的波動(dòng)導致生物質(zhì)原料的收集、儲存和運輸受到很大的限制,增加了相關(guān)成本和復雜性。另外,隨著(zhù)秸稈原料需求量增加,秸稈競爭性用途增多,導致秸稈供應量不足,制約了以秸稈為原料的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
(3)農戶(hù)商業(yè)化意識不足
農戶(hù)是生物質(zhì)原料供應鏈的主體成員之一,雖然單個(gè)農民在供應鏈中的地位并不突出,但農民整體對供應鏈的影響巨大,直接決定著(zhù)原料供給數量與供給價(jià)格。由于缺乏秸稈收集設備,農民自行收集捆扎以及運輸的成本過(guò)高,再加上收購價(jià)格較低,可能會(huì )選擇廢棄秸稈或直接燒掉,影響生物質(zhì)原料供應。因此,農戶(hù)對生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用的商業(yè)化意識亟待加強。
九、競爭格局
由于監管部門(mén)通過(guò)“核準制”對生物質(zhì)發(fā)電進(jìn)行嚴格管制、電廠(chǎng)初期投資規模大、技術(shù)密集程度高等特點(diǎn),行業(yè)進(jìn)入壁壘較高,一些大型企業(yè)和集團占據較大的市場(chǎng)份額。當前,我國生物質(zhì)發(fā)電重點(diǎn)企業(yè)主要包括長(cháng)青集團、韶能股份、江蘇新能等。從裝機規???,長(cháng)青集團生物質(zhì)發(fā)電裝機規模居行業(yè)前列,且其生物質(zhì)發(fā)電項目包括生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項目和生活垃圾發(fā)電項目。截至2022年底,長(cháng)青集團農林生物質(zhì)發(fā)電項目業(yè)務(wù)總裝機容量506MW,垃圾發(fā)電項目總裝機容量為54MW。此外,發(fā)電效率是影響企業(yè)盈利的關(guān)鍵,核心生產(chǎn)設備的技術(shù)革新對企業(yè)打造競爭優(yōu)勢至關(guān)重要。2022年韶能股份生物質(zhì)能發(fā)電廠(chǎng)平均廠(chǎng)用電率9.95%,企業(yè)生物質(zhì)能發(fā)電效率水平較高。隨著(zhù)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的啟動(dòng),行業(yè)內競爭狀況將日趨激烈。
十、發(fā)展趨勢
近年來(lái),國家及各地區出臺一系列政策,支持可再生能源發(fā)展,同時(shí)隨著(zhù)“雙碳”戰略持續推進(jìn),生物質(zhì)能行業(yè)發(fā)展空間巨大。其中,在生物質(zhì)發(fā)電方面,我國持續推進(jìn)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機,并提出到2035年全國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機容量超過(guò)2500萬(wàn)千瓦。未來(lái),我國生物質(zhì)發(fā)電規模將持續擴大。在行業(yè)利潤方面,2023年8月國家發(fā)改委等部門(mén)發(fā)布《關(guān)于做好可再生能源綠色電力證書(shū)全覆蓋工作促進(jìn)可再生能源電力消費的通知》,明確對生物質(zhì)發(fā)電等可再生資源核發(fā)可交易綠證。隨著(zhù)政策文件不斷完善,生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)將通過(guò)出售綠證獲得可觀(guān)收入以替代財政補貼,生物質(zhì)發(fā)電項目參與綠證交易具有較為廣闊的發(fā)展前景。
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2021年中國生物質(zhì)能行業(yè)發(fā)展現狀及趨勢分析:國家鼓勵生物質(zhì)能多元化發(fā)展[圖]
2021年中國生物質(zhì)發(fā)電累計裝機量為3798萬(wàn)千瓦,較2015年增加了2767萬(wàn)千瓦,年復合增長(cháng)率達到20.48%。我國生物質(zhì)發(fā)電量從2015年的527億千瓦時(shí)增加到2021年的1637億千瓦時(shí),年復合增長(cháng)率達到17.58%。生物質(zhì)發(fā)電量占總發(fā)電量比重從2015年的0.92%上升到2021年的2.02%。