進入21世紀以來,我國面臨的能源安全和環(huán)境生態(tài)保護問題日趨嚴峻,可再生能源已經(jīng)成為能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分以及能源轉(zhuǎn)型的重要發(fā)展方向。根據(jù)可再生能源應用的不同領域,電力系統(tǒng)建設正在發(fā)生結(jié)構(gòu)性轉(zhuǎn)變,可再生能源發(fā)電已開始成為電源建設的主流。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是目前生物質(zhì)能應用方式中最普遍、最有效的方法之一。
生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈概述概述
生物質(zhì)是地球上最廣泛存在的物質(zhì),包括所有的動物、植物和微生物,以及由這些有生命物質(zhì)派生、排泄和代謝的許多物質(zhì)。生物質(zhì)發(fā)電是利用生物質(zhì)所具有的生物質(zhì)能進行發(fā)電,是可再生能源發(fā)電的一種。生物質(zhì)發(fā)電分為農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電,垃圾焚燒發(fā)電和沼氣發(fā)電。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是目前生物質(zhì)能應用方式中最普遍、最有效的方法之一,在歐美等發(fā)達國家,生物質(zhì)能發(fā)電已形成非常成熟的產(chǎn)業(yè),成為一些國家重要的發(fā)電和供熱方式。
國家大力發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電 生物質(zhì)發(fā)電投資持續(xù)增長
生物質(zhì)能是重要的可再生能源,開發(fā)利用生物質(zhì)能,是能源生產(chǎn)和消費革命的重要內(nèi)容,是改善環(huán)境質(zhì)量、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要任務。為推進生物質(zhì)能分布式開發(fā)利用,擴大市場規(guī)模,完善產(chǎn)業(yè)體系,加快生物質(zhì)能專業(yè)化多元化產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐。生物質(zhì)能發(fā)電是生物質(zhì)能的主要利用形式,近年來,為推動生物質(zhì)能發(fā)電,國家式發(fā)布了一系列生物質(zhì)能利用政策,包括《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》、《全國林業(yè)生物質(zhì)能發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》等,并通過財政直接補貼的形式加快其發(fā)展。數(shù)據(jù)顯示,2019年國家可再生能源電價補貼資金預算安排情況,生物質(zhì)能發(fā)電補貼預算達42億元;2020年可再生能源電價附加收入安排的支出中,生物質(zhì)能發(fā)電補助為53.41億元。2020年生物質(zhì)發(fā)電補貼執(zhí)行情況有望好于2019年,帶動實際補貼金額高于2019年。
在國家政策和財政補貼的大力推動下,我國生物質(zhì)能發(fā)電投資持續(xù)增長。數(shù)據(jù)顯示,2019年我國生物質(zhì)發(fā)電投資規(guī)模突破1502億元,同比增長12.3%,較2012年增長了近一倍。投資項目方面,截至2019年底,全國已投產(chǎn)生物質(zhì)能發(fā)電項目1094個,較2018年增長192個,較2016年增長了439個。其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目達到374個。
生物質(zhì)裝機和發(fā)電保持穩(wěn)步增長勢頭 占可再生能源發(fā)電比重持續(xù)增長
在國家大力鼓勵和支持發(fā)展可再生能源,以及生物質(zhì)能發(fā)電投資熱情高漲,各類生物質(zhì)發(fā)電項目紛紛建設投產(chǎn)等推動下,我國生物質(zhì)能發(fā)電技術(shù)產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出全面加速的發(fā)展態(tài)勢。據(jù)國家能源局數(shù)據(jù)顯示,2019年,生物質(zhì)發(fā)電新增裝機473萬千瓦,累計裝機達到2254萬千瓦,同比增長26.6%;全年生物質(zhì)發(fā)電量1111億千瓦時,同比增長20.4%,繼續(xù)保持穩(wěn)步增長勢頭。
截止2020年9月底,生物質(zhì)發(fā)電新增裝機248萬千瓦,累計裝機達到2617萬千瓦,同比增長20.3%。前三季度生物質(zhì)發(fā)電958億千瓦時,同比增長19.1%。繼續(xù)保持穩(wěn)步增長勢頭。
隨著生物質(zhì)發(fā)電快速發(fā)展,生物質(zhì)發(fā)電在我國可再生能源發(fā)電中的比重呈逐年穩(wěn)步上升態(tài)勢。2019年我國生物質(zhì)能源累計裝機容量和發(fā)電量占可再生能源裝機和發(fā)電量的比重分別為2.84%和5.45%,分別較2014年上升了0.71和2.21個百分點。2020年三季度,生物質(zhì)能源累計裝機容量和發(fā)電量占可再生能源裝機和發(fā)電量的比重分別為3.13%和6.26%,比重持續(xù)提升。生物質(zhì)能發(fā)電的地位不斷上升,反映生物質(zhì)能發(fā)電正逐漸成為我國可再生能源利用中的新生力量。
我國以生物質(zhì)直燃發(fā)電為主 垃圾焚燒和農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電占主導
常見的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)有直燃發(fā)電、甲醇發(fā)電、生物質(zhì)燃氣發(fā)電技術(shù)等,目前我國的生物質(zhì)發(fā)電以直燃發(fā)電為主,技術(shù)起步較晚但發(fā)展非常迅速,主要包括農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電,垃圾焚燒發(fā)電和沼氣發(fā)電。具體來看:
裝機量方面:2020年前三季度,我國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機248萬千瓦,累計裝機達到2617萬千瓦。其中垃圾焚燒發(fā)電新增裝機136萬千瓦,累計裝機達到1350萬千瓦;農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電新增裝機100萬千瓦,累計裝機達到1180萬千瓦;沼氣發(fā)電新增裝機12萬千瓦,累計裝機達到87萬千瓦。
發(fā)電量方面:前三季度生物質(zhì)發(fā)電958億千瓦時,其中垃圾焚燒發(fā)電量564億千瓦時,農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電368億千瓦時,沼氣發(fā)電27億千瓦時。
投產(chǎn)項目方面:截至2018年底,全國已投產(chǎn)生物質(zhì)能發(fā)電項目902個,其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目321個,垃圾焚燒發(fā)電項目401個,沼氣發(fā)電項目180個。(注:2019年細分數(shù)據(jù)尚未公布)
我國生物質(zhì)發(fā)電區(qū)域較為集中 但各區(qū)側(cè)重點有所不同
隨著生物質(zhì)能源開發(fā)和利用的政策落實和技術(shù)進步,各個區(qū)域在生物質(zhì)能源發(fā)展上也取得了一定的成績。具體來看,截至2020年9月底,累計裝機排名前五位的省份是山東、廣東、江蘇、浙江和安徽,分別為323萬千瓦、276萬千瓦、216萬千瓦、209萬千瓦和204萬千瓦,合計占全國累計裝機量的46.92%。2020年前三季度,新增裝機較多的省份是河南、廣東、山東、江西和安徽,分別為43萬千瓦、30萬千瓦、25萬千瓦、19萬千瓦和15萬千瓦,占全國新增裝機的53.23%;年發(fā)電量排名前五位的省份是廣東、山東、江蘇、浙江和安徽,分別為120億千瓦時、115億千瓦時、92億千瓦時、82億千瓦時和82億千瓦時,占全國生物質(zhì)能發(fā)電的51.25%。我國生物質(zhì)能發(fā)電區(qū)域發(fā)展集中度較高。
但從各區(qū)域具體情況來看,各區(qū)域生物質(zhì)發(fā)電側(cè)重點有所不同,以各類型生物質(zhì)發(fā)電項目分布為例,根據(jù)中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進會生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會發(fā)布了的《中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)排名報告2019》顯示,農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目主要集中在農(nóng)作物豐富的華北、東北、華中和華南地區(qū),2018年前十省份累計裝機量和發(fā)電量以及上網(wǎng)電量占全國比重均達到了82%。具體來看省份來看,2018年農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電累計裝機量TOP5地區(qū)為山東、安徽、黑龍江、江蘇、吉林,累計裝機量分別為143.1、110.9、86.2、52.5、48.7萬千瓦;發(fā)電量TOP5地區(qū)為山東、安徽、黑龍江、江蘇、河北,發(fā)電量分別為81.4、49.0、47.5、31.2、26.5億千瓦時。
垃圾焚燒發(fā)電項目則主要集中華東、華南地區(qū),經(jīng)濟較為發(fā)達,垃圾產(chǎn)生量和處理量位居全國前列,根據(jù)《中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)排名報告2019》顯示,2018年生活垃圾焚燒發(fā)電項目裝機容量前十省份分別為浙江、廣東、山東、江蘇、安徽、福建、四川、湖南、北京、河北,合計裝機容量為696 萬千瓦,約占全國總裝機容量的76%;發(fā)電量前十省份為浙江、廣東、江蘇、山東、安徽、福建、四川、上海、湖南、北京,總發(fā)電量為378 億千瓦時,約占全國發(fā)電量的78%。
沼氣發(fā)電整體規(guī)模較小,主要集中在江蘇、山東、河南、廣東、湖南、浙江等地區(qū),根據(jù)《中國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)排名報告2019》顯示,2018年沼氣發(fā)電累計裝機TOP5的省份分別為江蘇、山東、河南、湖南、浙江;年發(fā)電TOP5的省份分別為山東、廣東、江蘇、河南、湖南。
我國生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展超規(guī)劃預期 未來發(fā)展前景持續(xù)向好
2017年7月,《生物質(zhì)發(fā)電“十三五”規(guī)劃布局方案》提出,到2020年我國31個省(區(qū)、市)符合國家可再生能源基金支持政策的生物質(zhì)發(fā)電規(guī)??傆媽⑦_2334萬千瓦,其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電1312萬千瓦;垃圾焚燒發(fā)電1022萬千瓦。而截至2020年9月底,全國生物質(zhì)發(fā)電累計裝機2617萬千瓦,其中垃圾燃燒發(fā)電裝機1350萬千瓦,均提前大幅超規(guī)劃預期。但農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機為1180萬千瓦,離預期目標還有132萬千瓦的差距,雖然農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機不及預期,但垃圾焚燒發(fā)電裝機發(fā)展迅速。
未來隨著可再生能源發(fā)展的持續(xù)加速,可再生能源占一次能源消費比重將持續(xù)上升,水電水利規(guī)劃設計總院院長鄭聲安預計,到2025年,可再生能源占一次能源消費比重將達到19%左右,可再生能源發(fā)電量占全社會用電量比重將達到32%左右。到2050年,可再生能源占一次能源消費比重將達到50%左右,可再生能源發(fā)電量占全社會用電量比重將達到70%左右。
生物質(zhì)能源是重要的可再生能源,未來隨著國家加快發(fā)展可再生能源,生物質(zhì)能發(fā)電發(fā)展前景較好,發(fā)展空間巨大,保守估計2025年,全社會用電量為8.79萬億千瓦時,則可再生能源發(fā)電量為2.81萬億千瓦時,生物質(zhì)能年發(fā)電量占可再生能源發(fā)電量的11.5%,則2025年生物質(zhì)能發(fā)電量約為3235億千瓦時,較2019年的1111萬千瓦時實現(xiàn)翻番。