摘要:隨著全球能源需求的不斷增長,能源供應面臨著巨大的壓力。生物質能作為一種可再生能源,其資源的可持續(xù)性和能源生產的靈活性為解決能源供需矛盾提供了有效途徑。近年來,隨著國家不斷推進可再生能源發(fā)展,生物質能裝機規(guī)模也不斷擴大。2023年前三季度,全國生物質發(fā)電新增裝機207萬千瓦,累計裝機達4339萬千瓦,同比增長6.8%,生物質發(fā)電量1474.5億千瓦時,同比增長9.7%。
一、定義及分類
生物質能是太陽能通過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(xiāng)有機廢物轉化成的能源,利用生物質形成的能源。生物質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。從生物質能利用途徑看,主要包括生物質燃燒、生物質氣化、生物質發(fā)酵、生物質壓縮和生物質生物降解。其中,生物質燃燒是目前應用最廣泛的生物質能利用途徑之一。生物質能利用途徑多樣化,有利于降低化石能源的消耗,減少環(huán)境污染,實現可持續(xù)發(fā)展。
二、商業(yè)模式
1、采購模式
生物質發(fā)電的主要燃料包括:秸稈、樹枝等農林廢棄物,上游供應商主要為原料行業(yè)的個人經紀人,經紀人通過向當地農戶進行原料收購,由相關項目公司向經紀人進行采購。各生物質公司也會定期對燃料市場進行調研、走訪,匯總出在某種燃料領域有長期收購經驗且行業(yè)口碑較好的經紀人,并與之進行合作。同時,各生物質公司通過培育合作經紀人、密切跟蹤市場行情、比質比價采購等多方面措施不斷優(yōu)化供應商結構,在保證原材料質量的前提下,積極謀求降低成本。
2、生產模式
生物質熱電聯產行業(yè)的企業(yè)通常采取“以銷定熱、以熱定電”的生產模式,即以供熱負荷的大小來確定發(fā)電量。生物質電廠每天收購滿足生產需要的生物質燃料,重點做好燃料摻配管理、鍋爐燃燒調整、經濟調度,進行生產。同時,生物質電廠還將通過編制完整的安全管理、生產管理、技術管理程序和制度等組成的文件體系來規(guī)范部門職責和接口流程,確保生產過程的安全和穩(wěn)定。
3、銷售模式
生物質能廠商主要產品為電力,電力銷售主要采用直銷模式,即生物質電廠將電力產品直接銷售給國家電網。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點,實現電量交割與銷售。根據《國家發(fā)展改革委關于完善農林生物質發(fā)電價格政策的通知》(發(fā)改價格[2010]1579 號文)規(guī)定,對農林生物質發(fā)電項目實行標桿上網電價政策。未采用招標確定投資人的新建農林生物質發(fā)電項目,統一執(zhí)行標桿上網電價每千瓦時0.75 元(含稅)。
三、行業(yè)政策
1、主管部門和監(jiān)管體制
國家發(fā)展與改革委員會作為國家經濟的宏觀調控部門,負責制定生物質能的發(fā)展規(guī)劃、電價政策,并具體負責項目審批及電價制定。國家能源局主要職責是研究提出生物質能發(fā)展戰(zhàn)略的建議,擬訂生物質能發(fā)展規(guī)劃,研究提出生物質能體制改革的建議,推進生物質能可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的實施等工作。
行業(yè)全國性自律組織主要有中國資源綜合利用協會可再生能源專委會、中國可再生能源學會等,推動生物質能技術進步并對先進技術進行推廣,促進生物質能商業(yè)化發(fā)展。
2、行業(yè)相關政策
作為新能源的重要組成部分,近年來,我國出臺一系列政策文件,從產業(yè)規(guī)劃、產業(yè)運營、財政補貼等各個方面推動生物質能行業(yè)健康有序發(fā)展。其中,2022年6月國家發(fā)改委等部門出臺的《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出,合理發(fā)展以農林生物質、生物質成型燃料等為主的生物質鍋爐供暖,鼓勵采用大中型鍋爐,在城鎮(zhèn)等人口聚集區(qū)進行集中供暖,開展農林生物質供暖供熱示范。2023年10月國家能源局等部門發(fā)布《關于加強新形勢下電力系統穩(wěn)定工作的指導意見》提出,穩(wěn)步發(fā)展生物質發(fā)電,大力提升新能源主動支撐能力,推動多元互補的綜合能源供應體系。
四、發(fā)展歷程
中國生物質能產業(yè)起源于20世紀70年代初期,為解決當時農村和邊遠地區(qū)能源需求和突出的環(huán)境問題,國務院和有關部委頒布了促進生物質能發(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(xù)因缺少扶持生物質能產業(yè)發(fā)展的法律法規(guī),我國生物質能產業(yè)發(fā)展緩慢。隨著我國開始加強能源立法,并于2005年頒布《中華人民共和國可再生能源法》,為生物質能的開發(fā)利用提供了法律框架,隨后生物柴油生產技術取得重大突破,光大綠色環(huán)保等業(yè)務加速布局,我國生物質能產業(yè)進入快速增長階段。黨的十八大以來,受清潔取暖、能源轉型等政策的影響,國家發(fā)展改革委、國家能源局等部門相繼出臺了一系列政策文件,促進了生物質能產業(yè)的多元化發(fā)展,形成了以生物質熱電聯產、規(guī)?;锾烊粴?、固體成型燃料、生物液體燃料等產業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的新格局。
五、行業(yè)壁壘
1、準入壁壘
在我國凡是經營發(fā)電業(yè)務的企業(yè)必須要有電監(jiān)會頒發(fā)的發(fā)電業(yè)務經營許可證,而獲得這一許可證需要滿足一系列條件,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《關于生物質發(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《關于農林生物質發(fā)電項目建設年度計劃審核有關要求的通知》(國能新能(2011)51號),國家發(fā)改委對生物質發(fā)電項目實行“核準制”,新進入者較難拿到準入證。
2、技術壁壘
生物質能產業(yè)涉及的技術眾多,其中生物質發(fā)電所用設備大部分是專用設備,技術密集程度高,生產流程控制嚴密。近十幾年來,我國在生物質發(fā)電技術研究方向的投入主要是針對中小型生物質氣化發(fā)電技術,而直接燃燒技術主要由鍋爐企業(yè)或其他相關企業(yè)自主開發(fā),一般新進入企業(yè)往往缺乏過硬的研發(fā)實力。因此,行業(yè)技術壁壘較高。
3、資本壁壘
生物質發(fā)電項目對于資金的要求有其自身的特點,MW級以上的生物質發(fā)電技術,國內的投資一般在幾千萬元至上億元,國外的投資一般在幾百萬美元以上,資金密集程度較高。同時,生物質能產業(yè)需要大量的資金投入,包括設備購置、技術研發(fā)、生產運營等方面的支出。新進入者需要具備充足的資金實力,以支持產業(yè)的發(fā)展和擴張,因此存在較高的資金壁壘。
4、原料壁壘
生物質能產業(yè)的發(fā)展與生物質原料的供應密切相關。對于新進入生物質能行業(yè)的企業(yè)來說,建立穩(wěn)定的原料供應渠道并保證原料的質量和穩(wěn)定性是一項巨大的挑戰(zhàn)。需要投入大量的時間和資源來建立自己的原料基地,并與農戶、林業(yè)企業(yè)等相關方建立長期合作關系,以確保原料的穩(wěn)定供應。因此,生物質能行業(yè)存在較高的原料壁壘。
六、產業(yè)鏈
中國生物質能發(fā)電行業(yè)產業(yè)鏈上游為燃料資源及輔助設備,生物質發(fā)電主要燃料來源包括秸稈和垃圾等,生物質發(fā)電設備以及輔助設備包括鍋爐、汽輪機、輔機、冷凝器等。生物質能發(fā)電產業(yè)鏈中游為生物質能的轉化和生產,包括生物質熱化學轉化、生物質生物化學轉化和生物質直接燃燒發(fā)電等,參與主體為生物質能發(fā)電企業(yè)。產業(yè)鏈下游為生物質能產品的應用和銷售,包括發(fā)電、供熱、供氣等領域,參與主體為國營電網企業(yè);同時也用于生產生物基化學品、生物基材料等高附加值產品。生物質能行業(yè)產業(yè)鏈如下圖所示:







七、行業(yè)現狀
隨著全球能源需求的不斷增長,能源供應面臨著巨大的壓力。生物質能作為一種可再生能源,其資源的可持續(xù)性和能源生產的靈活性為解決能源供需矛盾提供了有效途徑。近年來,隨著國家不斷推進可再生能源發(fā)展,生物質能裝機規(guī)模也不斷擴大。2023年前三季度,全國生物質發(fā)電新增裝機207萬千瓦,累計裝機達4339萬千瓦,同比增長6.8%,生物質發(fā)電量1474.5億千瓦時,同比增長9.7%。未來,隨著環(huán)保意識的不斷提高和能源結構的優(yōu)化調整,生物質發(fā)電裝機規(guī)模將持續(xù)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(xù)加快
隨著中國經濟穩(wěn)步發(fā)展,城市化進程和工業(yè)化進程持續(xù)推進,環(huán)境污染日益嚴重,政府對環(huán)保問題的重視程度也越來越高。與此同時,完善能源消費總量和強度雙控制度,是《“十四五”節(jié)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,推動能源結構優(yōu)化。而生物質能節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢明顯,隨著環(huán)保要求逐步提高,綠色低碳的生物質能發(fā)展將迎來更大的機遇。
(2)我國生物質資源豐富,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)生物質能技術水平持續(xù)升級
經過幾十年的發(fā)展,我國生物質能產業(yè)取得了諸多成就。生物質發(fā)電、生物質清潔供熱、生物天然氣、生物液體燃料等生產規(guī)模和利用水平顯著提高。目前高溫超高壓機組已開始在生物質電廠使用,轉化效率提高到30%以上,隨著BIGCC和熱化學技術在生物質電廠的應用,未來生物質電廠轉化效率有望達到39%。
2、不利因素
(1)對政策補貼依賴度高
當前,我國生物質發(fā)電及生物質燃料仍處在政策引導扶持期。由于技術成本、原料成本、運營成本等多方面因素的綜合影響,生物質能利用類項目的經濟性普遍一般,行業(yè)發(fā)展在很大程度上依賴于政策補貼。因此,政策補貼的穩(wěn)定性和連續(xù)性對于行業(yè)的健康發(fā)展至關重要,一旦政策發(fā)生變化或補貼減少,企業(yè)的經營將面臨較大的風險。
(2)生物質原料供給不穩(wěn)定
由于生物質原料種類繁多、分布廣泛,導致收集、儲存和運輸的難度較大,成本較高。同時,生物質原料供給不穩(wěn)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(jié),秸稈供應量比較豐富,但在農閑時分秸稈供應量則明顯減少。這種季節(jié)性的波動導致生物質原料的收集、儲存和運輸受到很大的限制,增加了相關成本和復雜性。另外,隨著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能產業(yè)的發(fā)展。
(3)農戶商業(yè)化意識不足
農戶是生物質原料供應鏈的主體成員之一,雖然單個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,直接決定著原料供給數量與供給價格。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高,再加上收購價格較低,可能會選擇廢棄秸稈或直接燒掉,影響生物質原料供應。因此,農戶對生物質能開發(fā)利用的商業(yè)化意識亟待加強。
九、競爭格局
由于監(jiān)管部門通過“核準制”對生物質發(fā)電進行嚴格管制、電廠初期投資規(guī)模大、技術密集程度高等特點,行業(yè)進入壁壘較高,一些大型企業(yè)和集團占據較大的市場份額。當前,我國生物質發(fā)電重點企業(yè)主要包括長青集團、韶能股份、江蘇新能等。從裝機規(guī)???,長青集團生物質發(fā)電裝機規(guī)模居行業(yè)前列,且其生物質發(fā)電項目包括生物質熱電聯產項目和生活垃圾發(fā)電項目。截至2022年底,長青集團農林生物質發(fā)電項目業(yè)務總裝機容量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)盈利的關鍵,核心生產設備的技術革新對企業(yè)打造競爭優(yōu)勢至關重要。2022年韶能股份生物質能發(fā)電廠平均廠用電率9.95%,企業(yè)生物質能發(fā)電效率水平較高。隨著生物質發(fā)電產業(yè)化進程的啟動,行業(yè)內競爭狀況將日趨激烈。
十、發(fā)展趨勢
近年來,國家及各地區(qū)出臺一系列政策,支持可再生能源發(fā)展,同時隨著“雙碳”戰(zhàn)略持續(xù)推進,生物質能行業(yè)發(fā)展空間巨大。其中,在生物質發(fā)電方面,我國持續(xù)推進生物質熱電聯產裝機,并提出到2035年全國生物質熱電聯產裝機容量超過2500萬千瓦。未來,我國生物質發(fā)電規(guī)模將持續(xù)擴大。在行業(yè)利潤方面,2023年8月國家發(fā)改委等部門發(fā)布《關于做好可再生能源綠色電力證書全覆蓋工作促進可再生能源電力消費的通知》,明確對生物質發(fā)電等可再生資源核發(fā)可交易綠證。隨著政策文件不斷完善,生物質發(fā)電企業(yè)將通過出售綠證獲得可觀收入以替代財政補貼,生物質發(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年中國生物質能行業(yè)發(fā)展現狀及趨勢分析:國家鼓勵生物質能多元化發(fā)展[圖]
2021年中國生物質發(fā)電累計裝機量為3798萬千瓦,較2015年增加了2767萬千瓦,年復合增長率達到20.48%。我國生物質發(fā)電量從2015年的527億千瓦時增加到2021年的1637億千瓦時,年復合增長率達到17.58%。生物質發(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%。