中國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展分析與評價
一 生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)概述
(一)產(chǎn)業(yè)定義
生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)是指利用可再生或循環(huán)的有機(jī)物質(zhì)(主要包括農(nóng)林剩余物、畜禽糞便、加工有機(jī)廢棄物,以及利用邊際性土地或水面種植的能源植物)為原料,通過加工轉(zhuǎn)化生產(chǎn)生物能源的一種產(chǎn)業(yè)。主要包括生物質(zhì)發(fā)電、沼氣工程、生物質(zhì)成型燃料和生物質(zhì)液體燃料等。
(二)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)
從橫向產(chǎn)業(yè)布局角度劃分,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)包括生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)、沼氣工程產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)和生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)等;從縱向產(chǎn)業(yè)鏈角度劃分,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)包括生物質(zhì)原料生產(chǎn)與收集、生物質(zhì)能源開發(fā)與轉(zhuǎn)化、生物質(zhì)能源供應(yīng)與消費(fèi)等。
生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)、沼氣工程產(chǎn)業(yè)、生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)和生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)是生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)平行發(fā)展的4種主要產(chǎn)業(yè)類型,代表生物質(zhì)能源開發(fā)利用的不同轉(zhuǎn)化方式。由于生物質(zhì)資源類型的多樣性和生物質(zhì)能源市場需求的多元化,目前4種主要生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)類型各具特色、優(yōu)勢互補(bǔ)。如畜禽糞便、餐廚垃圾等以發(fā)展沼氣工程為宜,木薯、陳化糧等以轉(zhuǎn)化燃料乙醇最為合適,地溝油、木本植物油是開發(fā)生物柴油的理想原料,作物秸稈和林業(yè)剩余物可用于開發(fā)生物質(zhì)成型燃料或發(fā)電。生物質(zhì)能源可彌補(bǔ)市場對電力、液體燃料、氣體燃料和固體燃料的多元需求。截至2013年底,全國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)并網(wǎng)總?cè)萘窟_(dá)到7790兆瓦(年產(chǎn)能折合標(biāo)準(zhǔn)煤約682萬噸),截至2013年底,全國農(nóng)村沼氣工程達(dá)10萬處,年產(chǎn)沼氣21.1億立方米(折合標(biāo)準(zhǔn)煤約150萬噸),2013年生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)量超過683萬噸(折合標(biāo)準(zhǔn)煤約341萬噸),2013年燃料乙醇產(chǎn)量達(dá)到210萬噸(折合標(biāo)準(zhǔn)煤約196萬噸)。
在產(chǎn)業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)方面,近年來生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)物質(zhì)形態(tài)技術(shù)取得了重要進(jìn)展,通過先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備的引進(jìn)、吸收與轉(zhuǎn)化,生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)總體裝備水平大幅提高。在知識形態(tài)技術(shù)方面,產(chǎn)業(yè)技術(shù)取得了較大進(jìn)步,形成了一批具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的核心技術(shù),并培養(yǎng)了一批產(chǎn)業(yè)科研與技術(shù)人員。在生物質(zhì)直燃/氣化發(fā)電方面,我國生物質(zhì)鍋爐與小型汽輪機(jī)技術(shù)已基本成熟,提高技術(shù)與設(shè)備的國產(chǎn)化水平,是目前提升生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)效益的要素之一。在沼氣工程方面,我國大中型沼氣工程中的工藝技術(shù)已基本成熟,連續(xù)攪拌完全混合式厭氧消化反應(yīng)器(Continuously Stirred Tank Reactor,CSTR)和升流式厭氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,UASB)是目前采用最為廣泛的沼氣生產(chǎn)工藝,對核心裝備基本完成了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化設(shè)計和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。我國生物質(zhì)成型燃料技術(shù)與裝備水平相對成熟,產(chǎn)業(yè)化發(fā)展已不存在重大技術(shù)障礙,成型設(shè)備包括輥模式、螺旋式、柱塞式等,其中輥模式是目前采用的主流機(jī)型。生物質(zhì)燃料乙醇技術(shù)以木薯乙醇技術(shù)與裝備最為成熟,是非糧燃料乙醇技術(shù)的首選方向,已進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化示范階段,甘薯乙醇與甜高粱乙醇技術(shù)基本成熟,處于小規(guī)模示范階段,而纖維素乙醇技術(shù)成熟度較低,尚存在關(guān)鍵性技術(shù)問題未解決。
在產(chǎn)業(yè)布局方面,我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)多分布在糧食主產(chǎn)區(qū),以生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)為例,江蘇省與山東省累計裝機(jī)容量分別居全國第一位和第二位。沼氣工程產(chǎn)業(yè)空間布局與各地區(qū)農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便資源稟賦有關(guān),大中型沼氣工程多建設(shè)在大型畜禽養(yǎng)殖場周邊。生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)與生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展受地區(qū)氣候與區(qū)域經(jīng)濟(jì)條件等因素影響小,產(chǎn)業(yè)布局與相關(guān)生物質(zhì)資源稟賦吻合明顯,如木薯乙醇產(chǎn)業(yè)一般與木薯種植基地配套,目前國內(nèi)的木薯乙醇項目主要分布在廣西壯族自治區(qū)合浦縣和浙江省舟山市。
在產(chǎn)業(yè)組織方面,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)組織以中小企業(yè)為主,由于整個產(chǎn)業(yè)尚處于產(chǎn)業(yè)化發(fā)展初期,目前不存在行業(yè)壟斷。產(chǎn)業(yè)投資主體分散,企業(yè)間聯(lián)系少,相互耦合關(guān)系弱。秸稈直燃/氣化發(fā)電產(chǎn)業(yè)主要由國有大型發(fā)電企業(yè)投資,沼氣工程產(chǎn)業(yè)一般由大中型養(yǎng)殖場配建和運(yùn)營,生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)一般由中小企業(yè)或個體業(yè)主投資,液體燃料產(chǎn)業(yè)以大中型企業(yè)投資為主。
在產(chǎn)業(yè)鏈方面,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈已基本形成,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈包括生物質(zhì)原料生產(chǎn)供應(yīng)、生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化,生物質(zhì)能源市場銷售和產(chǎn)品終端利用4個環(huán)節(jié)。其中,生物質(zhì)直燃/氣化發(fā)電產(chǎn)業(yè)鏈為:原料收集→原料運(yùn)輸→(熱解氣化)→燃燒發(fā)電→電力輸送與使用;沼氣工程產(chǎn)業(yè)鏈為:畜禽養(yǎng)殖與糞便儲運(yùn)(秸稈收儲運(yùn))→沼氣生產(chǎn)→沼氣提純→產(chǎn)品供應(yīng);生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)鏈為:原料收集→原料儲藏與運(yùn)輸→成型燃料生產(chǎn)→產(chǎn)品銷售與使用;生物質(zhì)液體產(chǎn)業(yè)鏈為:能源作物種植(原料收集)→液體燃料轉(zhuǎn)化→提純分類→市場銷售。目前生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈仍存在薄弱環(huán)節(jié),如缺少適合小地塊作業(yè)的原料收集與預(yù)處理裝備、生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)線自動化水平較低、纖維素乙醇技術(shù)轉(zhuǎn)化效率低等。
(三)產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)
第一,資源分布廣,開發(fā)前景好。生物質(zhì)通過植物光合作用可以再生,是地球上唯一的可再生碳源,與太陽能、風(fēng)能同屬可再生清潔能源,因此,生物質(zhì)能源能夠永續(xù)利用,并保證產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。我國生物質(zhì)資源豐富,可收集農(nóng)作物秸稈量達(dá)到6.87億噸,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿Υ蟆?/p>
第二,轉(zhuǎn)化方式多,產(chǎn)品市場大。生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化方式多樣,可用于直燃/氣化發(fā)電,也可通過生物、化學(xué)或物理轉(zhuǎn)化的方法生產(chǎn)氣體、液體或固體燃料,滿足能源市場,尤其是農(nóng)村能源市場對不同形態(tài)能源的需求,產(chǎn)品市場空間大。與太陽能和風(fēng)能發(fā)電相比,生物質(zhì)能源發(fā)電不受天氣條件影響,原料可存儲,產(chǎn)能可調(diào)節(jié),用于電網(wǎng)調(diào)峰的優(yōu)勢明顯。
第三,綜合效益佳,戰(zhàn)略地位高。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的兩端,一端是能源產(chǎn)業(yè),另一端是農(nóng)業(yè)。加快農(nóng)業(yè)剩余物的能源化利用,不僅符合我國能源安全戰(zhàn)略,而且有利于推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展,增加農(nóng)民收入,社會效益明顯。從生物質(zhì)能源生產(chǎn)和消費(fèi)的全環(huán)節(jié)看,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)CO2凈排放量近似為零,尤其是生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)可實現(xiàn)對生活垃圾和工業(yè)廢棄物的有效處理,生態(tài)和環(huán)境效益顯著。
二 生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)當(dāng)前問題深度分析
(一)政策問題
近年來,國家高度重視生物質(zhì)能源的開發(fā)和利用,頒布了《可再生能源法》、《可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展指導(dǎo)目錄》、《可再生能源發(fā)電價格和費(fèi)用分?jǐn)偣芾碓囆修k法》、《可再生能源發(fā)電有關(guān)管理規(guī)定》、《可再生能源發(fā)展專項資金管理暫行辦法》、《關(guān)于發(fā)展生物能源和生物化工財稅扶持政策的實施意見》和《秸稈能源化利用補(bǔ)助資金管理暫行辦法》等法律、法規(guī)及配套辦法,制定了20多項農(nóng)村秸稈綜合利用、生物質(zhì)成型燃料、沼氣和燃料乙醇等國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),先后出臺了《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》、《全國農(nóng)村沼氣工程建設(shè)規(guī)劃》和《農(nóng)業(yè)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃》,提出了今后一段時間內(nèi)我國生物質(zhì)能源發(fā)展的主要任務(wù)和發(fā)展目標(biāo)。同時,國家能源局發(fā)布了《關(guān)于推薦綠色能源縣的通知》(國能新能〔2009〕343號),并于2011年與財政部、農(nóng)業(yè)部聯(lián)合發(fā)出了《關(guān)于印發(fā)〈綠色能源示范縣建設(shè)補(bǔ)助資金管理暫行辦法〉的通知》,資助范圍包括沼氣集中供氣工程、生物質(zhì)成型燃料工程等。另外,規(guī)定成型燃料相關(guān)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備包括在補(bǔ)貼機(jī)具種類范圍內(nèi)的,可享用農(nóng)機(jī)購置補(bǔ)貼政策。盡管如此,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)政策仍存在以下不足。
1.政府支持政策不完善,缺乏足夠的激勵政策
生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)屬新興產(chǎn)業(yè),存在市場份額小、交易成本高、投資風(fēng)險大等問題,產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要政府提供補(bǔ)貼、稅收、投融資和市場培育等方面的優(yōu)惠政策。目前,我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的激勵政策已有10余項,但缺乏實施細(xì)則。例如,《秸稈能源化利用補(bǔ)助資金管理暫行辦法》中僅對大型生產(chǎn)企業(yè)進(jìn)行了補(bǔ)助,而缺乏針對農(nóng)戶的優(yōu)惠扶持政策,影響了農(nóng)民使用生物質(zhì)能的積極性。政府需盡快制定實施一系列財政激勵性措施,鼓勵企業(yè)和農(nóng)民開發(fā)使用生物質(zhì)能源。
2.科研資金投入不足,技術(shù)瓶頸有待突破
技術(shù)瓶頸直接制約了生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,政府應(yīng)進(jìn)一步加大科技投資力度,尤其是強(qiáng)化對生物質(zhì)能源生產(chǎn)效率和綜合創(chuàng)新方面的支持。政府公共部門應(yīng)先期投入,鼓勵科研部門與企業(yè)聯(lián)合攻關(guān),積極培養(yǎng)生物質(zhì)能源技術(shù)方面的科研技術(shù)人員,加強(qiáng)生物質(zhì)能源新技術(shù)的開發(fā)和試點(diǎn)示范。同時,為增強(qiáng)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的市場競爭力,亟須制定完備的產(chǎn)業(yè)技術(shù)國家及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),從前端把握好生物質(zhì)能源產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用性,并且研究環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)的制定,加快技術(shù)創(chuàng)新與技術(shù)推廣步伐,促進(jìn)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。
3.投融資機(jī)制不健全,投融資渠道不暢
缺乏行之有效的投融資機(jī)制,在一定程度上制約了生物質(zhì)資源的開發(fā)利用。創(chuàng)新投融資支持機(jī)制,鼓勵市場主體參與生物質(zhì)能源市場投資,幫助投資者降低投資成本,控制市場風(fēng)險。應(yīng)按照公開、公平、公正的原則,遴選效率高、前景好的企業(yè)作為扶持對象。同時,既力求全面系統(tǒng),又要把握支持重點(diǎn),重點(diǎn)支持產(chǎn)業(yè)化發(fā)展步伐較快的生物質(zhì)成型、沼氣、發(fā)電、生物乙醇等項目。以市場化手段為主體,通過健全投融資機(jī)制,引導(dǎo)市場投資主體自發(fā)轉(zhuǎn)向低能耗、低排放、綜合效益高的生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)。
(二)產(chǎn)業(yè)自身問題
1.原料分散,收儲成本高,供應(yīng)受季節(jié)影響大
我國農(nóng)業(yè)生物質(zhì)資源豐富,大約相當(dāng)于2.985億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,發(fā)展?jié)摿薮?,但各地區(qū)經(jīng)濟(jì)水平發(fā)展不平衡,自然條件、種植制度、養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)和生活方式存在很大差異,導(dǎo)致各地區(qū)秸稈等生物質(zhì)原料的種類復(fù)雜、產(chǎn)量分布不均。
工業(yè)化、規(guī)?;巧镔|(zhì)能源化利用的方向,資源持續(xù)有效供應(yīng)是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的內(nèi)在要求。農(nóng)作物秸稈收獲具有明顯的季節(jié)性,為保證秸稈資源周年持續(xù)供應(yīng),原料必須進(jìn)行長距離收集和規(guī)?;瘍Υ?,導(dǎo)致能源生產(chǎn)成本劇增。依據(jù)不同地區(qū)秸稈等生物質(zhì)資源分布特點(diǎn),可將全國秸稈等生物質(zhì)資源能源化開發(fā)利用分成3個區(qū)域:資源集中地(東北區(qū)、蒙新區(qū)和華北區(qū))為重點(diǎn)開發(fā)利用區(qū);資源分散地(西南區(qū)、長江中下游區(qū)和華南區(qū))為適度開發(fā)利用區(qū);資源短缺地(黃土高原區(qū)和青藏區(qū))為限制開發(fā)利用區(qū)。
2.生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系不完備,設(shè)備工藝技術(shù)開發(fā)基礎(chǔ)薄弱
生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)化發(fā)展處于初級階段,要實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),需要進(jìn)一步完善生產(chǎn)工藝、增強(qiáng)設(shè)備可靠性、提高連續(xù)生產(chǎn)能力和形成完善的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系等。目前生物質(zhì)能源相關(guān)設(shè)備制造企業(yè)規(guī)模小,技術(shù)力量薄弱,多為產(chǎn)品仿制,難以實現(xiàn)技術(shù)的創(chuàng)新和突破。如生物質(zhì)成型燃料技術(shù),設(shè)備制造多為農(nóng)機(jī)制造企業(yè),機(jī)具的可靠性較差、能耗高且使用壽命短。同時,生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系中還存在配套燃燒設(shè)備不完善,秸稈的收集、儲運(yùn)和初級處理技術(shù)發(fā)展滯后等問題,制約了產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
一方面,應(yīng)加強(qiáng)國外先進(jìn)技術(shù)引進(jìn),通過有效消化吸收,實現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)與裝備的跨越式發(fā)展;借鑒國外生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的經(jīng)驗,完善國內(nèi)的產(chǎn)業(yè)體系;另一方面,應(yīng)加強(qiáng)國內(nèi)自主研發(fā)和創(chuàng)新能力,攻克產(chǎn)業(yè)技術(shù)薄弱環(huán)節(jié),積極拓展生物質(zhì)能源應(yīng)用領(lǐng)域。
3.社會和生態(tài)環(huán)境效益顯著,但經(jīng)濟(jì)效益低
生物質(zhì)能源可替代煤炭、石油和天然氣等化石燃料,具有環(huán)境友好和可再生雙重屬性,逐步增加可再生能源在農(nóng)村能源消費(fèi)中的比重,是優(yōu)化農(nóng)村能源結(jié)構(gòu)、改善農(nóng)民生活條件、建設(shè)宜居鄉(xiāng)村的重要內(nèi)容之一。
目前生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平偏低,產(chǎn)業(yè)鏈不夠完善,以中小企業(yè)或個人投資為主體,少量大型企業(yè)剛剛進(jìn)入該領(lǐng)域,市場份額過小,運(yùn)營維護(hù)費(fèi)用高,難以得到較好的經(jīng)濟(jì)效益,導(dǎo)致很多生物質(zhì)能源項目建成后無法正常運(yùn)行。大型沼氣工程項目建設(shè)投資高,目前多為國家支持項目,沼氣工程運(yùn)行過程較為復(fù)雜,中小企業(yè)或個人沒有足夠的工程管理和技術(shù)經(jīng)驗,導(dǎo)致運(yùn)營管理和生產(chǎn)成本高,直接影響經(jīng)濟(jì)效益。
(三)各種問題之間相互制約
1.發(fā)揮政府導(dǎo)向作用,搭建生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈
政府部門導(dǎo)向作用不顯著,公眾缺乏對生物質(zhì)能源的認(rèn)識,相關(guān)政策僅對生產(chǎn)環(huán)節(jié)起作用,而原料供應(yīng)與生物質(zhì)能應(yīng)用方面鼓勵支持少,全產(chǎn)業(yè)鏈的健康發(fā)展需要政府引導(dǎo),使廣大農(nóng)民積極參與生物質(zhì)原料的收集、儲存和運(yùn)輸。應(yīng)引導(dǎo)農(nóng)村用能方式轉(zhuǎn)變,提高生物質(zhì)能源在農(nóng)村能源消費(fèi)中的比重,特別是加快生物質(zhì)成型燃料、沼氣工程的推廣應(yīng)用。
2.加大科研資金支持力度,引導(dǎo)生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展方向
政府政策和資金支持,直接影響生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。一方面,政府部門需要加大力度支持推廣潛力較大的生物質(zhì)能源項目,如生物質(zhì)成型燃料,該生產(chǎn)技術(shù)已基本成熟,但在關(guān)鍵設(shè)備壽命、能耗,以及配套生產(chǎn)線的可靠性方面仍需技術(shù)突破,目前多為中小企業(yè)或個人投資,多數(shù)投資者缺乏相應(yīng)的研發(fā)資金,需要依靠相應(yīng)的資金支持,促進(jìn)技術(shù)和裝備的進(jìn)步。另一方面,政府部門需要應(yīng)時所需,根據(jù)產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)程,不斷完善產(chǎn)業(yè)財稅扶持政策。
3.營造良好投資環(huán)境,提高企業(yè)利潤,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)規(guī)?;l(fā)展
隨著生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,政府投資是有限的,需要尋求更多的社會投資,以滿足產(chǎn)業(yè)化發(fā)展需要。除了政府投資,企業(yè)或個人自有資金是主要投資渠道,市場發(fā)展初期,企業(yè)不敢冒風(fēng)險追加投資,需要政府出臺相關(guān)政策,減小企業(yè)投資風(fēng)險,增強(qiáng)企業(yè)投資信心。應(yīng)制定生物質(zhì)能源企業(yè)申請銀行貸款的優(yōu)惠政策,目前銀行貸款普遍存在申請困難、利率高、貸款抵押額度高、貸款期限短等問題,企業(yè)找不到良好的投融資渠道,制約了生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
三 生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展評價
(一)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展歷程較短,產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本脈絡(luò)可歸納為技術(shù)研究、裝備開發(fā)、示范推廣、產(chǎn)業(yè)體系構(gòu)建與發(fā)展等過程,具體包括產(chǎn)業(yè)政策路徑、產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)路徑、產(chǎn)品市場定位與開拓路徑、產(chǎn)業(yè)鏈培育路徑和產(chǎn)業(yè)資金籌措路徑等。
1.產(chǎn)業(yè)政策
對于新興產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)政策的制定與實施是產(chǎn)業(yè)培育、形成與發(fā)展的基本保障。為推動生物質(zhì)能源開發(fā)利用和生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展,國家和地方相繼出臺了一系列法律、法規(guī)和政策文件。2006年頒布實施的《中華人民共和國可再生能源法》,將我國可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展納入了法制的軌道。隨后與之配套的一系列法律、法規(guī)和政策陸續(xù)出臺,同時,國務(wù)院有關(guān)部門相繼發(fā)布了涉及生物質(zhì)能源的中長期發(fā)展規(guī)劃,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)政策框架和目標(biāo)體系逐步形成。
2.產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)
由于生物質(zhì)轉(zhuǎn)化途徑的多樣性和區(qū)域特征的差異性,生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展勢必要求配套多元化的產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系。我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)起步晚,產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展歷程總體上是對國外先進(jìn)技術(shù)和裝備的引進(jìn)、吸收和再創(chuàng)新,實現(xiàn)了跨越式發(fā)展。部分單項技術(shù)經(jīng)過原始創(chuàng)新,也取得了突破性進(jìn)展,如生物酶轉(zhuǎn)化可再生油脂原料制備生物柴油技術(shù)、超臨界生物柴油生產(chǎn)技術(shù)等。同時,區(qū)域特征的差異性導(dǎo)致不同地區(qū)對產(chǎn)業(yè)技術(shù)的要求也不同,如在我國東北和西北地區(qū),由于積溫低,沼氣工程需要開發(fā)低溫發(fā)酵技術(shù)。總體而言,目前我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系已基本形成多元并舉的良好態(tài)勢。
3.產(chǎn)品市場定位與開拓
生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化方式多,轉(zhuǎn)化的產(chǎn)品包括電能、氣體燃料、液體燃料和固體燃料,可滿足不同市場的需求,產(chǎn)品銷售渠道廣,但由于在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期產(chǎn)業(yè)規(guī)??傮w較小,除生物質(zhì)直燃發(fā)電產(chǎn)業(yè)外,產(chǎn)品定位主要在項目建設(shè)地所處的農(nóng)村市場,解決農(nóng)民生活與生產(chǎn)用能問題。隨著生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,為全面提升產(chǎn)業(yè)綜合效益,建設(shè)多能互補(bǔ)型分布式能源系統(tǒng)是生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢。
4.產(chǎn)業(yè)鏈培育
生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)鏈條長,在產(chǎn)業(yè)鏈培育階段以核心技術(shù)研究和關(guān)鍵設(shè)備開發(fā)為先導(dǎo),突破單項技術(shù)、培育單點(diǎn)市場,然后,在此基礎(chǔ)上發(fā)展原料收集與儲運(yùn)體系,拉伸產(chǎn)業(yè)鏈條。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,產(chǎn)業(yè)產(chǎn)能迅速提高,政府開始通過價格補(bǔ)貼等行政手段培育新的生物質(zhì)能源市場,并建設(shè)必要的社會化服務(wù)保障體系,從而形成集原料收集、能源加工、產(chǎn)品市場銷售于一體的全產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)體系。
5.產(chǎn)業(yè)資金籌措
資金投入是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)保障,在生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)培育階段,技術(shù)研究以政府投資為主體,示范項目建設(shè)以政府和中小企業(yè)投資為主體,大型項目以國有大型企業(yè)投資為主體,小型生產(chǎn)項目以中小企業(yè)和私營業(yè)主投資為主體。隨著生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)體系的不斷完善和產(chǎn)業(yè)發(fā)展激勵政策和補(bǔ)貼措施的相繼出臺,產(chǎn)業(yè)投資優(yōu)勢逐漸顯現(xiàn),目前正在形成以市場投資為主、政府投資為輔,由個人投資、企業(yè)法人投資、金融基金投資等組成的多元化投資體系。
(二)產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
1.生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
截至2013年底,全國共有28個?。ㄊ小^(qū))已建成生物質(zhì)能源發(fā)電項目,累計核準(zhǔn)容量達(dá)到12226兆瓦,其中并網(wǎng)容量7790兆瓦,占核準(zhǔn)容量的63.7%。江蘇省、山東省累計核準(zhǔn)容量分別達(dá)到1395兆瓦、1376兆瓦,分別占全國累計核準(zhǔn)容量的11.4%、11.3%,居全國前兩位。從區(qū)域分布上看,生物質(zhì)發(fā)電項目主要集中在華東地區(qū),并網(wǎng)容量達(dá)3515兆瓦,占全國總裝機(jī)容量的45.1%。
生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的標(biāo)桿企業(yè)在技術(shù)、成本方面已經(jīng)具有明顯優(yōu)勢,已投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項目的贏利能力得到了初步驗證。生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研究和設(shè)備開發(fā)進(jìn)展較快,目前已掌握高溫高壓生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)。
2.生物質(zhì)沼氣工程產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
截至2013年底,我國農(nóng)村沼氣工程已達(dá)到10萬處,年產(chǎn)沼氣約21.1億立方米。其中,處理工業(yè)廢棄物沼氣工程332處,年產(chǎn)沼氣2.7億立方米,處理農(nóng)業(yè)廢棄物沼氣工程9.96萬處,年產(chǎn)沼氣18.4億立方米。
經(jīng)過20年的發(fā)展,我國大中型沼氣工程發(fā)酵工藝技術(shù)體系已基本成熟,相關(guān)裝備技術(shù)進(jìn)行了大量的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和產(chǎn)業(yè)化開發(fā),取得了重要進(jìn)展,還積極引進(jìn)了國外的新材料與新工藝。另外,沼氣利用設(shè)備,如沼氣發(fā)電機(jī)組、燃?xì)忮仩t、大型灶具等的研制也取得了重要進(jìn)展。
3.生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2013年,我國生物質(zhì)成型燃料總產(chǎn)量已達(dá)到683余萬噸,近幾年生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較迅速,有多家生物質(zhì)成型燃料企業(yè)相繼投入生產(chǎn),在國家產(chǎn)業(yè)政策的引導(dǎo)下,建立了多處年產(chǎn)萬噸以上的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)基地??傮w而言,生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)業(yè)處于產(chǎn)業(yè)化示范推廣階段。
目前,我國生物質(zhì)成型燃料技術(shù)發(fā)展已比較成熟,設(shè)備生產(chǎn)率和設(shè)備能效有較大提高,但大型生產(chǎn)線存在自動程度偏低、生產(chǎn)系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性較差等問題。
4.生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
2013年,4個陳化糧乙醇項目和廣西中糧木薯乙醇等項目合計生產(chǎn)燃料乙醇約210萬噸,受到國家對糧食乙醇項目投資建設(shè)的政策限制,木薯燃料乙醇、甜高粱燃料乙醇是未來燃料乙醇項目投資重點(diǎn)。據(jù)不完全統(tǒng)計,2013年我國生物柴油產(chǎn)能達(dá)到200萬噸,但受原料供應(yīng)限制,全年產(chǎn)量不足90萬噸。
糧食乙醇與木薯乙醇技術(shù)已經(jīng)成熟,而纖維素乙醇尚存在技術(shù)難點(diǎn),目前只建成了若干小規(guī)模試驗裝置,不具備產(chǎn)業(yè)化發(fā)展條件。生物柴油技術(shù)體系基本形成,生物質(zhì)酯化技術(shù)和生物酶法合成技術(shù)分別進(jìn)入了應(yīng)用推廣和中試示范階段。
(三)產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)制分析
通過對生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑和產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀的分析,可從以下幾方面歸納生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展機(jī)制。
1.政府引導(dǎo)機(jī)制
與傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展路徑與形成機(jī)制不同,傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)可以在產(chǎn)品滿足用戶需求的過程中自發(fā)形成、逐步壯大,而生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)屬新興、弱勢產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)技術(shù)基礎(chǔ)弱、產(chǎn)業(yè)投資經(jīng)濟(jì)效益低(甚至沒有效益),完全市場狀態(tài)下企業(yè)投資積極性小,但發(fā)展生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)其社會效益與生態(tài)環(huán)境效益突出,戰(zhàn)略意義重大,因此,政策引導(dǎo)與價格補(bǔ)貼長效機(jī)制是產(chǎn)業(yè)得以快速發(fā)展的保證。
2.科技創(chuàng)新機(jī)制
受產(chǎn)業(yè)規(guī)模整體較小和產(chǎn)業(yè)整體利潤低的影響,以企業(yè)為主體的科技創(chuàng)新機(jī)制明顯較弱,企業(yè)創(chuàng)新動力不足,科研總體水平較低。目前我國生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的科技創(chuàng)新主體是相關(guān)科研院所,以政府投資為主,隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益的日趨顯現(xiàn),科技創(chuàng)新主體將逐步向企業(yè)轉(zhuǎn)移。
3.市場投融資機(jī)制
資本是產(chǎn)業(yè)成長最重要的驅(qū)動力之一,投融資機(jī)制的建立和完善可助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展。生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略意義重大,但目前產(chǎn)業(yè)利潤總體較低,我國在生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中,形成了一種“政府引導(dǎo),市場取向,多元投入”的產(chǎn)業(yè)融資機(jī)制。
四 典型案例
(一)農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電工程
1.工程概況
山東某地生物質(zhì)能電廠裝機(jī)容量為30兆瓦,2006年正式并網(wǎng)發(fā)電。該電廠總投資約3億元,燃料以破碎后的棉花秸稈為主,年消納農(nóng)林剩余物30萬噸。項目設(shè)備包括鍋爐、汽輪機(jī)、發(fā)電機(jī)等,主廠房采用三列式布置,依次為汽機(jī)房、除氧間和鍋爐房,汽輪發(fā)電機(jī)采用縱向布置。
2.核心技術(shù)
項目引進(jìn)丹麥公司BWE技術(shù),通過消化吸收再創(chuàng)新,自主設(shè)計研發(fā)130千瓦的秸稈燃燒鍋爐,實現(xiàn)了生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備國產(chǎn)化。在原料供應(yīng)方面,電廠所在縣設(shè)有8個秸稈收購站,這8個收購站占地面積大,網(wǎng)點(diǎn)輻射面積廣,負(fù)責(zé)將農(nóng)民送來的秸稈、木材加工下腳料、樹皮等生物質(zhì)燃料分類處理。
3.運(yùn)營效果
該項目每年消納農(nóng)林剩余物約30萬噸,一大批專門從事秸稈收儲運(yùn)的農(nóng)村經(jīng)濟(jì)合作組織迅速壯大,項目培養(yǎng)的經(jīng)紀(jì)人隊伍已近200人,人年均可提供生物質(zhì)燃料1000多噸,圍繞燃料的收、儲、存、輸環(huán)節(jié),創(chuàng)造了1000多個就業(yè)崗位,為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增加收入7000萬元以上。
(二)大興生物質(zhì)成型燃料示范工程
1.工程概況
大興生物質(zhì)成型燃料示范工程總投資385.85萬元,生產(chǎn)車間如圖1所示。工程占地面積60畝,包括原料場、投料棚、生產(chǎn)車間、成品庫、辦公用房和檢測用房等。項目以各種農(nóng)作物秸稈、木屑、花生殼等為原料,年產(chǎn)生物質(zhì)成型燃料1萬噸,其中,顆粒燃料5000噸、壓塊燃料5000噸。
圖1 生物質(zhì)成型燃料生產(chǎn)車間
2.核心技術(shù)
該示范工程核心設(shè)備采用雙壓輥環(huán)模式成型機(jī),主要原料采用連續(xù)輸送系統(tǒng),調(diào)劑原料采用調(diào)制喂料系統(tǒng),組成連續(xù)喂料和調(diào)制喂料相結(jié)合的混配工藝。生產(chǎn)工藝技術(shù)流程如圖2所示。
圖2 生物質(zhì)成型燃料加工工藝流程
3.運(yùn)營效果
本項目的實施提供了大量的就業(yè)崗位,促進(jìn)了農(nóng)民就業(yè)和農(nóng)業(yè)勞動力的轉(zhuǎn)移。將分散的生物質(zhì)能源進(jìn)行集中生產(chǎn)和供應(yīng),使農(nóng)民使用便利,有利于改善農(nóng)村居民居家環(huán)境和衛(wèi)生狀況。同時,1萬噸生物質(zhì)成型燃料,可替代燃煤0.5萬噸,減少CO2排放1.0萬噸、SO2排放30噸、煙塵71噸。
(三)養(yǎng)殖場沼氣工程
1.工程概況
項目年處理雞糞便約12萬噸,發(fā)電機(jī)組裝機(jī)容量為2兆瓦,年可發(fā)電1400萬千瓦時;沼渣沼液全部轉(zhuǎn)化為固態(tài)或液態(tài)有機(jī)肥。項目建設(shè)3200立方米的厭氧發(fā)酵罐6座,配套建設(shè)1座4000立方米的格柵集水池、2座2000立方米勻漿調(diào)解池等。
2.核心技術(shù)
項目采用完全混合厭氧反應(yīng)器(CSTR)沼氣抽取工藝和熱電肥聯(lián)產(chǎn)技術(shù),沼氣主要用于發(fā)電上網(wǎng),沼氣發(fā)電機(jī)組余熱可供沼氣發(fā)酵工程自身增溫和雞場供暖,沼液、沼渣全部用作有機(jī)肥料,實現(xiàn)零排放。
3.運(yùn)營效果
項目加上電價補(bǔ)貼和聯(lián)合國CDM補(bǔ)貼,年收入達(dá)2034萬元,年收益1446萬元。該項目建設(shè)了“雞—肥—沼—電—生物質(zhì)”的循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。通過預(yù)處理、發(fā)酵、沼氣凈化、貯存、發(fā)電技術(shù),實現(xiàn)年減排溫室氣體(CO2當(dāng)量)6.7萬噸。
(四)廣西某木薯燃料乙醇項目
1.工程概況
項目位于廣西壯族自治區(qū),項目占地45.26萬平方米,建設(shè)投資7.6億元,年處理鮮木薯150萬噸(折成干片為61萬噸),年產(chǎn)燃料乙醇20萬噸、木薯渣8萬噸、沼氣2970萬立方米、二氧化碳5萬噸(見圖3)。
圖3 廣西某木薯燃料乙醇項目
2.核心技術(shù)
該項目采用了風(fēng)選風(fēng)送(干法)、泵送(濕法)、除砂除雜、同步糖化濃醪發(fā)酵、中溫連續(xù)液化、熱耦合差壓蒸餾、閃蒸熱能回收、分子篩變壓吸附脫水、蛋白絮凝分離、摻燒熱電聯(lián)產(chǎn)等燃料乙醇生產(chǎn)新工藝。
3.運(yùn)營效果
該項目的實施可帶動周邊地區(qū)種植木薯近100萬畝,每年為當(dāng)?shù)剞r(nóng)民增收3億元,促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)發(fā)展,為改善投資環(huán)境、加速農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、增加農(nóng)民就業(yè)找到了新的突破口。
五 政策討論與建議
(一)加強(qiáng)政府指導(dǎo),加大政策和財稅扶持力度
不同地區(qū)的氣候特征、土地經(jīng)營方式、資源稟賦、社會經(jīng)濟(jì)條件等差異大,因此,政府需引導(dǎo)企業(yè)投資因地制宜、科學(xué)規(guī)劃,而不應(yīng)對某一地區(qū)產(chǎn)業(yè)發(fā)展成功模式進(jìn)行簡單復(fù)制。企業(yè)投資規(guī)模策劃要兼顧產(chǎn)業(yè)規(guī)模效益與原料收儲運(yùn)成本,不宜盲目擴(kuò)大投資。總之,在保護(hù)自然環(huán)境和生態(tài)系統(tǒng)的前提下,政府需引導(dǎo)企業(yè)科學(xué)規(guī)劃、合理布局、因地制宜、有序開發(fā)。加大政策和財稅支持力度,完善從原料收集、設(shè)備購置、能源生產(chǎn)到產(chǎn)品消費(fèi)的全產(chǎn)業(yè)鏈財稅扶持政策,確保原料供應(yīng),并培育新的產(chǎn)品市場。
(二)加速科技進(jìn)步,建立科技支撐和人才保障體系
與傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)相比,產(chǎn)業(yè)發(fā)展起步晚,技術(shù)積淀少,裝備水平總體落后是生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)的基本特征。應(yīng)加強(qiáng)生物質(zhì)能源科技創(chuàng)新統(tǒng)籌協(xié)調(diào),加快國家級生物質(zhì)能源技術(shù)研究機(jī)構(gòu)建設(shè),重點(diǎn)開發(fā)生物質(zhì)能源綜合利用技術(shù)測試平臺和先進(jìn)非糧生物液體燃料技術(shù)研發(fā)平臺,開展基礎(chǔ)性研究工作,通過聯(lián)合研究、技術(shù)攻關(guān),攻克產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)和共性技術(shù)難題,并積極引導(dǎo)實力較強(qiáng)的企業(yè)加大科技投入,通過多方努力,疏通產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的技術(shù)瓶頸,保障產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展。
(三)引導(dǎo)社會投資,拓寬融資渠道
作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)整體利潤較低,缺少市場投資的內(nèi)驅(qū)力,在產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期,政府適度資金投入是助力產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的重要保障。另外,政府可通過經(jīng)濟(jì)激勵和政策支持引導(dǎo)社會投資,加快形成生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的市場機(jī)制,調(diào)動投資者的投資積極性,引導(dǎo)并鼓勵國有大型企業(yè)向生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)投資,承擔(dān)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的雙重責(zé)任。
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