劉芳
摘 要:我國生物質能產業正處于初始期向成長期過渡的新時期。新時期產業發展的特征是產業規模快速增加、技術逐漸成熟、經營主體競爭激烈、政策趨于穩定,但新時期依然面臨著原料有效供給不足、產業集聚不足、商業化利用不足的困境,亟須在原料供給、供應鏈整合與商業意識培育方面采取措施。
關鍵詞:生物質能產業;新時期;原料供應
中圖分類號:F426 ? ?文獻標識碼:A ? ?文章編號:1671-0037(2018)11-18-3
DOI:10.19345/j.cxkj.1671-0037.2018.11.004
Constraints and Countermeasures on the Development of Biomass Energy Industry in the New Era
Liu Fang
(Henan University of Engineering, Zhengzhou Henan 451191)
Abstract: Biomass energy industry is in a new era of transforming from initial stage to growth stage in China. The industrial development in the new period is characterized by rapid increase of industrial scale, gradual maturity of technology, fierce competition among managers and stabilization of policies. However, it still faces the predicaments of insufficient effective supply of raw materials, insufficient industrial agglomeration and insufficient commercial utilization. Measures should be urgently taken on the supply of raw materials, integration of supply chains and cultivation of commercial consciousness.
Key words: biomass energy industry; new era; raw material supply
生物質能產業是指利用生物質原料進行加工生產能源產品的企業集合,包括生物發電、生物燃氣、生物固體成型燃料、生物燃料等多個行業。生物質能具有綠色、低碳、清潔、可再生等特點,生物質能產業屬于新能源產業,是戰略性新興產業之一。發展生物質能可以有效替代石化能源,起到保護生態環境、變廢為寶的作用。
當前,我國生物質能產業發展正處于初始期向成長期發展的過渡階段。一方面,隨著人們對生態環保的要求升高,對生物質能產品的消費需求逐漸增加,生物質能源化利用規模將由2015年的3 500萬噸標準煤增加到2020年的5 800萬噸標準煤[1],生物質能產業將朝著規模化發展。另一方面,我國生物質能產業對政府政策的依賴程度還比較大,政策支持仍是產業生存的主要保障,市場化或商業化開發利用亟待加強。在此背景下,未來我國生物質能產業發展的特征是什么?面臨哪些制約?應該采取哪些措施促進產業市場化發展?這些問題亟須予以探討,以期更好地促進生物質能健康快速地發展。
1 新時期生物質能產業發展的特征
1.1 產業規模迅速增加
在生物發電行業方面,從2006年我國出臺《可再生能源法》以來,生物發電裝機容量不斷增加,截至2015年底,我國有28省開展了生物發電項目,生物質發電累計并網容量達520億千瓦時,預計2020年達到900億千瓦時,將增長80%。在生物質成型燃料方面,截至2015年,我國生物質成型燃料產量大約為800萬噸[2],預計2020年達到3 000萬噸,將增長近3倍。在生物液體燃料方面,截至2015年燃料乙醇為210萬噸,生物柴油產量80萬噸,預計2020年將分別增加到400萬噸與200萬噸。由此可見,我國生物質能產業發展規模將大幅增長。
1.2 產業技術逐漸成熟
在生物發電方面,直燃發電技術比較成熟,裝機容量較大,是我國主要采用的技術;氣化發電技術裝機容量較小,對燃料要求較高,在我國江蘇、黑龍江等原料集中地獲得采用;沼氣發電技術受制于沼氣產生的產量規模與質量,發電容量較小,主要在部分農村地區采用。在生物質燃氣方面,水熱干化技術獲得重大突破,已經實現污泥的機械高干度脫水,使得污泥減量大于70%;水熱預處理與高濃度厭氧消化技術已經使用,污泥有機物的轉化率提升;沼氣/填埋氣等提純技術得以突破,沼氣/填埋氣的品位可以提升;生物質廢物絕氧熱解氣化技術實現突破,熱解合成氣的熱值低、品味差問題可獲解決。在生物質成型燃料方面,生物質爐具和鍋爐近年來取得長足發展,廣州迪森、重慶良奇等企業生產的設備廣泛使用;在生物燃油方面,生物質水相催化合成生物航空燃油技術取得重要進展。
1.3 經營主體競爭激烈
在生物發電領域,出現浙江富春江環保熱電、國能生物發電、中國環境保護等十大發電企業,2014年發電裝機接近1 000萬千瓦,呈現眾多企業搶占地盤的現象;在生物乙醇生產領域,中糧肇東、河南天冠、龍力生物等近年來發展比較快,在非糧生物質領域取得較大突破;在生物固體成型燃料領域,北京澳科瑞豐公司發展較好,在行業處于領先位置。激烈的競爭加劇了對生物質原料的爭奪,許多企業的生物質利用項目因為原料供應不足而受到影響。
1.4 產業政策趨于穩定
從2006年到2015年,國家密集出臺一系列促進生物質能產業發展的政策措施。這些政策涉及生物質開發利用的各方面,包括財政補貼、稅收優惠、項目支持等眾多方面,甚至包括對秸稈能源化利用的補助等。政策對生物質能產業發展起到了保航護駕作用,也是生物發電等行業發展的動力源泉之一。預計到2020年,補貼性、優惠性政策不再增加,對政策的執行力度將加強,對生物質能企業的服務內容和范圍將增加。
2 新時期生物質能產業發展的困難
2.1 原料有效供應不足
雖然理論上生物質能的供應量遠遠大于開發利用的需求量,但是生物質原料的有效供應卻嚴重不足,主要原因在于以下兩點。一是分布廣泛、收集困難。以農作物秸稈為例,此生物質分布極廣,每塊播種土地上均產生大量的農作物秸稈。其收集時間一般在收集農作物的同時或隨后,但農民為搶收作物一般不同時收集秸稈,因為收割后進城務工的收益較售賣秸稈更高。雖然理論上生物質能企業或代理人可以在農戶的田間收集秸稈,但一方面秸稈細碎化程度較高使得機械化收集較難開展,成本較高;另一方面農戶一般不允許企業或代理人在自家田地收集秸稈,或者索要較高價格才允許他們收集,同樣使得成本較高。
二是體積較大、儲運成本高。非糧生物質原材料密度小、體積大,儲存占較大空間,且易受潮、腐爛,倉儲保管不易,這些特點決定了原材料儲存成本較大。同時體積大也使得運輸成本較高。如凱迪電力集團收購的秸稈原料時,若從農戶手中直接購買,價格是120~180元/噸。但是如果經過中間經紀人的加價、收儲站的保管與運輸商的運輸,同樣1噸秸稈的價格可能達到250~320元。以生物質發電為例,包含收儲運的原料成本占到經營成本的70%左右,如果原料的價格高于300元/噸,電廠將處于虧損狀態。
2.2 產業集聚發展不足
產業集聚發展有利于產業的集約發展。但是生物質能產業集聚發展不足,原因在于以下兩點。一是同類企業因對原料的排他性利用而集聚不足。以生物發電企業為例,一般來說,生物發電企業的設廠半徑是50千米,其對生物質原料的消耗較大,能夠將周圍50千米以內的農作物秸稈原料吸附利用,這導致同類生物質開發利用企業不可能集聚并產生學習效應。
二是配套企業因關聯性較差而集聚不足。從產品加工鏈看,生物質原料加工利用的產業鏈相對較短,生物質發電企業是對生物質原料的燃燒發電或沼氣化發電,燃燒發電鏈條很短,沼氣化發電的液渣可用作農田肥料,但再加工的價值不大;生物燃油產業鏈條雖然較長一些,但也僅限于煉油、廢渣肥料化或基料化利用。從原料供應鏈看,生物質原料供應鏈是“農戶+企業”“農戶+中介商+企業”“農戶+基地+企業”“農戶+中間商+基地+企業”等模式,這里面的中間商大多是農民經紀人,并沒有集聚在生物質開發利用企業周圍,基地更是如此。
2.3 商業化利用不足
現行生物質能產業發展還主要依靠產業政策,企業與農戶對生物質能開發利用的商業化意識亟待加強。一是對生物質原料的分布式開發利用不足。針對原料分散、收集困難等問題,企業沒有開發出相應的分布式利用技術與設備,還沒有探索出就近收集、就近轉化、就近消費的能夠產生良好經濟效益的開發利用模式。
二是專業化利用程度有待提高。雖然生物發電技術已經相對比較成熟,但生物燃氣與成型燃料處于發展初期,技術有待進一步提升。當前生物質燃氣工程較小、規模化轉型比較困難。山東省曾經提出建設“十萬億”的生物質燃氣項目倡議,但是該項目進展并不順暢,第一級網絡系統即原料的收儲運體系構建困難[3]。
三是農戶商業化意識不足。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。由于缺乏秸稈收集技術設備,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。此外,在生物質能產品就近消費方面,一些農戶認為生物質成型燃料就是由農作物秸稈煉制而成,自家就有農作物秸稈,不需要再出錢購買,至于自家燃燒秸稈產生的污染排放農戶并不在意。
3 新時期生物質能產業發展的對策建議
3.1 加快技術升級改造
加強原料收儲運環節的設備研發與技術改造,通過提供高效適用技術與設備降低原料收儲運成本,提高農戶收儲運的積極性。重點研發與生產輕型、適用、價廉的秸稈收獲與壓塊打包一體化設備,使農戶能夠提高秸稈收集效率;重點加強原料處理與加工設備的研發與生產,提高原料轉化效率,降低單位產品成本。
技術改造升級的關鍵是加大研發人員與資金的投入。在人才投入方面,通過政策支持,鼓勵現有技術人員更多流入到原料收儲運設備研發,將原料收儲運設備研發需求人才納入重點人才范圍。在資金投入方面,加大對原料收儲運設備的資金投入,將其納入科技支持計劃、科技重點工程;鼓勵企業加強對該領域設備研發的投資;鼓勵第三方尤其是現有農業機械設備制造商針對秸稈收儲運需求開發適用設備;鼓勵生物質利用企業主動與高校或科研機構合作,建立研發中心,開發農作物秸稈收儲運相關技術與設備。
3.2 建設原料供應基地
在不與糧爭地的前提下,通過建設一批原料供應基地來緩解原料供應不足不穩問題。主要是采用“企業+農戶+基地”的供應鏈組織模式,突出企業的主導作用,強化基地建設在供應調節的作用。一是合作建立供應基地。企業主動與一些大型林場、林業加工廠、糧食加工廠等建立合作關系,建成以加工廢棄物為原料的供應基地;與家庭農場、農業合作社甚至村委會合作建立以農作物秸稈為原料的供應基地。二是企業自己建設供應基地。利用邊際性土地(鹽堿地、荒地、灘地等)種植一些生產必需的能源植物,以此作為原料供應基地。
建設原料基地的關鍵是選擇好基地地址以及需要種植的原料種類。地址選擇一般需要考慮運輸距離、交通條件、土地肥沃程度等因素,但由于存在與糧爭地矛盾,因而地址一般選擇在荒灘、山地、荒山等邊際性土地。在原料種植種類選擇上,由于不同原料生物質產生的產品品質與功能不一樣,一般選擇能效較大、品質較好的原料進行種植生產。
3.3 整合優化供應鏈
強化生物質利用企業在供應鏈中的中心地位,增強企業在供應鏈管理與協調中的影響力,提升主體之間合作效率。一是系統優化供應鏈。借鑒凱迪電力集團的經驗,系統考慮收儲點建設、資金結算等細節。以利民便民為前提,以由近及遠、先易后難為原則,按照建點的預先規定條件建設一批村級收購點;實行源頭質檢,按質論價,不同質檢標準價格不一,堅決拒收摻沙、摻水、摻雜等秸稈燃料;實行三分離原則,即源頭燃料收購款直接付給農民、破碎成型加工費直接付給承包破碎人、運輸費直接付給運輸承包商等。二是電商促進供應鏈整合。通過建立行業交流通信平臺,將供應鏈不同主體連接到一個群體中,促進交流,解決供應鏈溝通協調不善問題。
整合優化路徑的關鍵在于增強中心企業的影響力,使得企業能夠通過市場行為調動其他主體的積極性,約束其他主體的行為。生物質能開發利用企業可以建立電商平臺,加強與供應鏈主體的溝通與聯系,克服信息不對稱問題。
3.4 強化市場意識培育
加強對農民的宣傳教育,激發供應鏈主體參與原料收儲運的積極性。一是加強對秸稈利用價值的宣傳,強化農民對秸稈利用價值的認識;二是加大對秸稈田間直接燃燒限制制度的執行力度,迫使農戶不再燃燒秸稈資源;三是建立合理的補貼制度,對收集秸稈、消費成型燃料達到一定數量的農戶給予適當的補貼;四是鼓勵農村信用社、村鎮銀行等金融機構加強對生物質能開發利用企業的貸款支持。
加強生物質能開發利用市場意識培育的關鍵在于基層政府的宣傳與引導。縣級政府可以制定相應的支持政策,宣傳引導人們認識生物質能產業發展;鄉政府與村委會應加強對秸稈政策的執行,為農戶在生物質原料收儲運方面提供力所能及的服務。
參考文獻:
[1] 國家能源局.生物質能發展十三五規劃[N].2016-12-05.
[2] 2018第四屆鄭州國際生物質能源技術與設備展覽會新聞中心.“十二五”期間生物質能產業發展回顧[N].2018-01-11.
[3] 劉曉慧.在機遇與挑戰中迎接生物質燃氣大產業時代[N].中國礦業報,2017-01-07.