摘要:隨著全球能源需求的不斷增長,能源供應(yīng)面臨著巨大的壓力。生物質(zhì)能作為一種可再生能源,其資源的可持續(xù)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,隨著國家不斷推進(jìn)可再生能源發(fā)展,生物質(zhì)能裝機(jī)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。2023年前三季度,全國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機(jī)207萬千瓦,累計裝機(jī)達(dá)4339萬千瓦,同比增長6.8%,生物質(zhì)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(zhì)能是太陽能通過光合作用儲存在有機(jī)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(jī)廢物轉(zhuǎn)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(nóng)林廢棄物、畜禽糞便、工業(yè)有機(jī)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(yīng)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,實現(xiàn)可持續(xù)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、樹枝等農(nóng)林廢棄物,上游供應(yīng)商主要為原料行業(yè)的個人經(jīng)紀(jì)人,經(jīng)紀(jì)人通過向當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶進(jìn)行原料收購,由相關(guān)項目公司向經(jīng)紀(jì)人進(jìn)行采購。各生物質(zhì)公司也會定期對燃料市場進(jìn)行調(diào)研、走訪,匯總出在某種燃料領(lǐng)域有長期收購經(jīng)驗且行業(yè)口碑較好的經(jīng)紀(jì)人,并與之進(jìn)行合作。同時,各生物質(zhì)公司通過培育合作經(jīng)紀(jì)人、密切跟蹤市場行情、比質(zhì)比價采購等多方面措施不斷優(yōu)化供應(yīng)商結(jié)構(gòu),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“以銷定熱、以熱定電”的生產(chǎn)模式,即以供熱負(fù)荷的大小來確定發(fā)電量。生物質(zhì)電廠每天收購滿足生產(chǎn)需要的生物質(zhì)燃料,重點做好燃料摻配管理、鍋爐燃燒調(diào)整、經(jīng)濟(jì)調(diào)度,進(jìn)行生產(chǎn)。同時,生物質(zhì)電廠還將通過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規(guī)范部門職責(zé)和接口流程,確保生產(chǎn)過程的安全和穩(wěn)定。
3、銷售模式
生物質(zhì)能廠商主要產(chǎn)品為電力,電力銷售主要采用直銷模式,即生物質(zhì)電廠將電力產(chǎn)品直接銷售給國家電網(wǎng)。項目公司與當(dāng)?shù)仉娏竞炗嗁徥垭姾贤?,根?jù)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,實現(xiàn)電量交割與銷售。根據(jù)《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價格政策的通知》(發(fā)改價格[2010]1579 號文)規(guī)定,對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目實行標(biāo)桿上網(wǎng)電價政策。未采用招標(biāo)確定投資人的新建農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目,統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)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(jīng)濟(jì)的宏觀調(diào)控部門,負(fù)責(zé)制定生物質(zhì)能的發(fā)展規(guī)劃、電價政策,并具體負(fù)責(zé)項目審批及電價制定。國家能源局主要職責(zé)是研究提出生物質(zhì)能發(fā)展戰(zhàn)略的建議,擬訂生物質(zhì)能發(fā)展規(guī)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(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(xié)會可再生能源專委會、中國可再生能源學(xué)會等,推動生物質(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,我國出臺一系列政策文件,從產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、產(chǎn)業(yè)運(yùn)營、財政補(bǔ)貼等各個方面推動生物質(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(nóng)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(zhèn)等人口聚集區(qū)進(jìn)行集中供暖,開展農(nóng)林生物質(zhì)供暖供熱示范。2023年10月國家能源局等部門發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)新形勢下電力系統(tǒng)穩(wěn)定工作的指導(dǎo)意見》提出,穩(wěn)步發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電,大力提升新能源主動支撐能力,推動多元互補(bǔ)的綜合能源供應(yīng)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(jì)70年代初期,為解決當(dāng)時農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)能源需求和突出的環(huán)境問題,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(nóng)村用能問題、充分利用農(nóng)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(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的法律法規(guī),我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展緩慢。隨著我國開始加強(qiáng)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)入快速增長階段。黨的十八大以來,受清潔取暖、能源轉(zhuǎn)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(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(guī)模化生物天然氣、固體成型燃料、生物液體燃料等產(chǎn)業(yè)穩(wěn)步發(fā)展的新格局。
五、行業(yè)壁壘
1、準(zhǔn)入壁壘
在我國凡是經(jīng)營發(fā)電業(yè)務(wù)的企業(yè)必須要有電監(jiān)會頒發(fā)的發(fā)電業(yè)務(wù)經(jīng)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(yán)格得多。另外,根據(jù)國家發(fā)展改革委《關(guān)于生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)管理的通知》(發(fā)改能源(2010)1803 號)和國家能源局《關(guān)于農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)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)電項目實行“核準(zhǔn)制”,新進(jìn)入者較難拿到準(zhǔn)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(shè)備大部分是專用設(shè)備,技術(shù)密集程度高,生產(chǎn)流程控制嚴(yán)密。近十幾年來,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)自主開發(fā),一般新進(jìn)入企業(yè)往往缺乏過硬的研發(fā)實力。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,MW級以上的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù),國內(nèi)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(zhì)能產(chǎn)業(yè)需要大量的資金投入,包括設(shè)備購置、技術(shù)研發(fā)、生產(chǎn)運(yùn)營等方面的支出。新進(jìn)入者需要具備充足的資金實力,以支持產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和擴(kuò)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(yīng)密切相關(guān)。對于新進(jìn)入生物質(zhì)能行業(yè)的企業(yè)來說,建立穩(wěn)定的原料供應(yīng)渠道并保證原料的質(zhì)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(nóng)戶、林業(yè)企業(yè)等相關(guān)方建立長期合作關(guān)系,以確保原料的穩(wěn)定供應(yīng)。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(shè)備,生物質(zhì)發(fā)電主要燃料來源包括秸稈和垃圾等,生物質(zhì)發(fā)電設(shè)備以及輔助設(shè)備包括鍋爐、汽輪機(jī)、輔機(jī)、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(zhuǎn)化和生產(chǎn),包括生物質(zhì)熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、生物質(zhì)生物化學(xué)轉(zhuǎn)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(yīng)用和銷售,包括發(fā)電、供熱、供氣等領(lǐng)域,參與主體為國營電網(wǎng)企業(yè);同時也用于生產(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(xiàn)狀
隨著全球能源需求的不斷增長,能源供應(yīng)面臨著巨大的壓力。生物質(zhì)能作為一種可再生能源,其資源的可持續(xù)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,隨著國家不斷推進(jìn)可再生能源發(fā)展,生物質(zhì)能裝機(jī)規(guī)模也不斷擴(kuò)大。2023年前三季度,全國生物質(zhì)發(fā)電新增裝機(jī)207萬千瓦,累計裝機(jī)達(dá)4339萬千瓦,同比增長6.8%,生物質(zhì)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(jié)構(gòu)的優(yōu)化調(diào)整,生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)大,并將在能源消費(fèi)中占據(jù)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(zhuǎn)型持續(xù)加快
隨著中國經(jīng)濟(jì)穩(wěn)步發(fā)展,城市化進(jìn)程和工業(yè)化進(jìn)程持續(xù)推進(jìn),環(huán)境污染日益嚴(yán)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(fèi)總量和強(qiáng)度雙控制度,是《“十四五”節(jié)能減排綜合工作方案》的工作內(nèi)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(jié)構(gòu)優(yōu)化。而生物質(zhì)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(zhì)能發(fā)展將迎來更大的機(jī)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(nóng)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(jù)統(tǒng)計,我國農(nóng)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(biāo)準(zhǔn)煤,能有效優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),減輕環(huán)境污染,保障能源供應(yīng)安全。
(3)生物質(zhì)能技術(shù)水平持續(xù)升級
經(jīng)過幾十年的發(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(guī)模和利用水平顯著提高。目前高溫超高壓機(jī)組已開始在生物質(zhì)電廠使用,轉(zhuǎn)化效率提高到30%以上,隨著BIGCC和熱化學(xué)技術(shù)在生物質(zhì)電廠的應(yīng)用,未來生物質(zhì)電廠轉(zhuǎn)化效率有望達(dá)到39%。
2、不利因素
(1)對政策補(bǔ)貼依賴度高
當(dāng)前,我國生物質(zhì)發(fā)電及生物質(zhì)燃料仍處在政策引導(dǎo)扶持期。由于技術(shù)成本、原料成本、運(yùn)營成本等多方面因素的綜合影響,生物質(zhì)能利用類項目的經(jīng)濟(jì)性普遍一般,行業(yè)發(fā)展在很大程度上依賴于政策補(bǔ)貼。因此,政策補(bǔ)貼的穩(wěn)定性和連續(xù)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(bǔ)貼減少,企業(yè)的經(jīng)營將面臨較大的風(fēng)險。
(2)生物質(zhì)原料供給不穩(wěn)定
由于生物質(zhì)原料種類繁多、分布廣泛,導(dǎo)致收集、儲存和運(yùn)輸?shù)碾y度較大,成本較高。同時,生物質(zhì)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(nóng)作物收獲季節(jié),秸稈供應(yīng)量比較豐富,但在農(nóng)閑時分秸稈供應(yīng)量則明顯減少。這種季節(jié)性的波動導(dǎo)致生物質(zhì)原料的收集、儲存和運(yùn)輸受到很大的限制,增加了相關(guān)成本和復(fù)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(dǎo)致秸稈供應(yīng)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(nóng)戶商業(yè)化意識不足
農(nóng)戶是生物質(zhì)原料供應(yīng)鏈的主體成員之一,雖然單個農(nóng)民在供應(yīng)鏈中的地位并不突出,但農(nóng)民整體對供應(yīng)鏈的影響巨大,直接決定著原料供給數(shù)量與供給價格。由于缺乏秸稈收集設(shè)備,農(nóng)民自行收集捆扎以及運(yùn)輸?shù)某杀具^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(zhì)原料供應(yīng)。因此,農(nóng)戶對生物質(zhì)能開發(fā)利用的商業(yè)化意識亟待加強(qiáng)。
九、競爭格局
由于監(jiān)管部門通過“核準(zhǔn)制”對生物質(zhì)發(fā)電進(jìn)行嚴(yán)格管制、電廠初期投資規(guī)模大、技術(shù)密集程度高等特點,行業(yè)進(jìn)入壁壘較高,一些大型企業(yè)和集團(tuán)占據(jù)較大的市場份額。當(dāng)前,我國生物質(zhì)發(fā)電重點企業(yè)主要包括長青集團(tuán)、韶能股份、江蘇新能等。從裝機(jī)規(guī)???,長青集團(tuán)生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)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,長青集團(tuán)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目業(yè)務(wù)總裝機(jī)容量506MW,垃圾發(fā)電項目總裝機(jī)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(shè)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)電廠平均廠用電率9.95%,企業(yè)生物質(zhì)能發(fā)電效率水平較高。隨著生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程的啟動,行業(yè)內(nèi)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(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(xù)推進(jìn)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī),并提出到2035年全國生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)裝機(jī)容量超過2500萬千瓦。未來,我國生物質(zhì)發(fā)電規(guī)模將持續(xù)擴(kuò)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(guān)于做好可再生能源綠色電力證書全覆蓋工作促進(jìn)可再生能源電力消費(fèi)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。隨著政策文件不斷完善,生物質(zhì)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(bǔ)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(xiàn)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(jī)量為3798萬千瓦,較2015年增加了2767萬千瓦,年復(fù)合增長率達(dá)到20.48%。我國生物質(zhì)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(fù)合增長率達(dá)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%。