構(gòu)建和完善本地燃料供應(yīng)體系維系1×30 MW生物質(zhì)直燃電廠長期穩(wěn)定運(yùn)行

寧申建 韓兆勛 侯鵬 周亞州

中船重工（上海）新能源有限公司

0 引言

2006年12月1日，我國第一個(gè)以棉花桿作為主燃料的直燃發(fā)電項(xiàng)目——國能山東單縣生物質(zhì)項(xiàng)目并網(wǎng)發(fā)電[1]。截止到2018年底，全國范圍內(nèi)已建成投運(yùn)的生物質(zhì)直燃發(fā)電項(xiàng)目共計(jì)有321個(gè)，并網(wǎng)裝機(jī)容量806.3萬kW[2]。而生物質(zhì)直燃發(fā)電的技術(shù)原理與火力發(fā)電廠相比較，差別不大，設(shè)備大同小異，只是容量上的區(qū)別，各部件的作用功能相同，僅燃燒所需的燃料有所區(qū)別[3]。燃料成本占電廠生產(chǎn)成本的三分之一以上[4]，甚至高達(dá)70%～80%[5]，一家生物質(zhì)電廠的盈利與否，與燃料成本直接相關(guān)。目前運(yùn)行的電廠中，除廣東粵電湛江生物質(zhì)[5]電廠為2×50 MW，每天需進(jìn)料3 000～4 000 t[6]，以及凱迪汪清生物質(zhì)電廠（2×30 MW）外，國內(nèi)主流的生物質(zhì)電廠裝機(jī)容量均在2×12 MW～1×30 MW之間。因機(jī)組效率略有不同，這些電廠對合格燃料的年需求量均在25萬t到30萬t之間，差異并不大。因此，研究依托于1×30 MW生物質(zhì)電廠的燃料供應(yīng)體系，有著較為普遍的意義。

1 生物質(zhì)電廠燃料市場工作的定義及其特殊性

1.1 生物質(zhì)電廠燃料市場工作的定義

生物質(zhì)電廠燃料市場工作是指依托生物質(zhì)電廠或者是投建生物質(zhì)電廠公司的強(qiáng)大財(cái)力和影響力，在以電廠為中心，通常不超過400 km為半徑的區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行廣泛的信息收集、宣傳、動員、組織、協(xié)調(diào)，建立起一套完整的、可控的生物質(zhì)燃料收儲體系，以保證電廠生產(chǎn)用燃料供給的工作。其本身獨(dú)立運(yùn)行于廠外，與電廠所在地政府、居民、產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)從業(yè)者密不可分，屬于電廠日常運(yùn)維過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。

1.2 生物質(zhì)電廠燃料市場工作的特殊性

1.2.1 兼?zhèn)涫袌鲩_發(fā)屬性和物資采購屬性

生物質(zhì)電廠的燃料市場工作以標(biāo)的采購為最終目的，但通常由于電廠建設(shè)所在地生物質(zhì)資源尚未進(jìn)行市場開發(fā)或市場成熟度不足，導(dǎo)致現(xiàn)有的采購渠道獲得的生物質(zhì)資源量不能滿足電廠滿負(fù)荷生產(chǎn)所需。因此，理想化的直接比質(zhì)比價(jià)訂貨采購的方式在生物質(zhì)電廠燃料領(lǐng)域客觀上幾乎不可行。電廠要想獲得充足的生產(chǎn)用燃料，必須用市場開發(fā)的形式，建立一個(gè)在當(dāng)?shù)厝碌男袠I(yè)。

1.2.2 具有鮮明的地域特征和區(qū)域局限

與傳統(tǒng)化石能源不同，生物質(zhì)燃料多樣性的特點(diǎn)突出。草本類、木本類、藤本類植物，蘑菇、木耳、樹舌等真菌，稻殼、花生殼、板栗殼、果皮、果核等農(nóng)林企業(yè)初級廢棄物，大型養(yǎng)殖場墊圈料等都可成為生物質(zhì)電廠生產(chǎn)用燃料的來源。我國疆域遼闊，地理、地形多樣，氣候、水文、氣象復(fù)雜多變，人口數(shù)量、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平、某些潛在的燃料品種的市場成熟程度等客觀因素的差異也使各地區(qū)的生物質(zhì)燃料采購呈現(xiàn)明顯的地域特征。

同等體積的生物質(zhì)燃料（未經(jīng)過壓縮、烘干加工的各個(gè)品種）與化石燃料相比，自身具有重量輕、孔隙大、含水率高、低位熱值低、易霉腐等不利于長期保存和長途物流的短板，因此，極少有生物質(zhì)燃料品種的物流距離大于400 km。

1.2.3 產(chǎn)品需求數(shù)量大、價(jià)值低

一家正常運(yùn)行的生物質(zhì)直燃電廠（1×30 MW）1天所需要消耗的燃料量約750～900 t（視平均入爐熱值）。需求量相當(dāng)于4 000～5 000畝耕地可收集的秸稈（小麥、玉米）總量，如此巨大的需求量，足以支持電廠所在地周邊建立起一個(gè)獨(dú)立的行業(yè)。

根據(jù)2010年7月8日國家發(fā)展和改革委出臺的《關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知》，對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)0.75元/kWh[7]。在此大背景下，生物質(zhì)電廠各品種燃料定價(jià)（滿價(jià)）的平均價(jià)格近300元/t（已是邊際值）。與其他各種生物質(zhì)綜合利用（原料化、飼料化、基料化）相比，其單價(jià)定價(jià)位于最底層，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶和專業(yè)的農(nóng)林廢棄物經(jīng)營戶吸引力最差。

2 生物質(zhì)電廠燃料工作的普遍難點(diǎn)

2.1 市場不成熟

除部分扎堆建設(shè)電廠的地區(qū)外，新建的電廠都會面臨資源豐富，但尚未開發(fā)的局面。需要投入專門的人力、物力、財(cái)力去做專業(yè)程度較高的燃料工作。其過程必定是重復(fù)、機(jī)械、挫折甚至是煎熬的，在此過程中，宏觀經(jīng)濟(jì)環(huán)境的變化、投資公司發(fā)展戰(zhàn)略策略的調(diào)整、電廠負(fù)責(zé)領(lǐng)導(dǎo)的態(tài)度、燃料一線員工的職業(yè)素養(yǎng)等都有可能讓未知的市場前景充滿變數(shù)。

2.2 成本不可控

農(nóng)林廢棄物最終變?yōu)殡姀S入爐的燃料須經(jīng)過一系列的收、加、儲、運(yùn)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)都需付出一定的成本（如圖1所示）。任何一項(xiàng)成本失控都將使燃料價(jià)格出現(xiàn)異常。此外，周邊同行業(yè)者的價(jià)格競爭，在保障自身生產(chǎn)用燃料的前提下，控制燃料成本也會隨之變得異常困難。

圖1

3 構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的目標(biāo)和方案

3.1 燃料供應(yīng)體系的含義

燃料供應(yīng)體系：運(yùn)用系統(tǒng)論的科學(xué)依據(jù)，定量地規(guī)劃和指導(dǎo)生物質(zhì)電廠的燃料廠外收集、加工、短期存儲、到廠運(yùn)輸?shù)纫幌盗猩a(chǎn)行為，從而建立起穩(wěn)定持續(xù)的燃料供應(yīng)。其中包含巨大的物流、資金流和信息流。其具有整體性、關(guān)聯(lián)性、等級結(jié)構(gòu)性、動態(tài)平衡性、時(shí)序性等基本特征。

3.2 構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的理想目標(biāo)

所謂“本地”專指電廠所在縣級行政區(qū)域或半徑60 km未受自然、政治條件限制的區(qū)域。構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的理想目標(biāo)是：本地建設(shè)一個(gè)由150～200個(gè)年生產(chǎn)2 000 t農(nóng)林廢棄物的收儲點(diǎn)構(gòu)成的燃料收儲點(diǎn)群，電廠全年生產(chǎn)所需各類生物質(zhì)燃料的70%以上由其生產(chǎn)并且實(shí)現(xiàn)進(jìn)廠供給，在沒有出現(xiàn)無可挽回的自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭、瘟疫等不可抗逆情況下，可以穩(wěn)定、持續(xù)地供給電廠燃料。

3.3 構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的物質(zhì)基礎(chǔ)

構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的物質(zhì)基礎(chǔ)應(yīng)包含以下幾個(gè)方面：

3.3.1 本地或60 km范圍內(nèi)的可收集燃料資源量

資源量不僅僅是一個(gè)簡單的數(shù)字，它應(yīng)該是包括當(dāng)?shù)氐牡匦巍夂颉⑺摹⒔煌l件、人口密度、經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r等外部環(huán)境因素；當(dāng)?shù)剞r(nóng)林加工企業(yè)數(shù)量、到廠距離、廢棄物的生產(chǎn)量、處理利用現(xiàn)狀及成為燃料的可能性；當(dāng)?shù)馗孛娣e、農(nóng)民種植習(xí)慣、品種、機(jī)械化程度、秸稈的處理方式；以及當(dāng)?shù)卣畬Ρ镜剞r(nóng)、林資源的開發(fā)利用計(jì)劃等各種因素的綜合客觀評估，在實(shí)際的生產(chǎn)實(shí)踐中具有指導(dǎo)意義。

3.3.2 燃料款及時(shí)足額支付

實(shí)踐表明，及時(shí)足額支付燃料款對初期燃料市場培育、燃料質(zhì)量、價(jià)格的管控、企業(yè)品牌效應(yīng)建立都具有明顯的積極意義；反之，企業(yè)在當(dāng)?shù)乜诒奶⑷剂腺|(zhì)量、價(jià)格的徹底失控甚至直接影響到正常的生產(chǎn)，往往都是從拖欠燃料款開始。

3.3.3 專業(yè)的負(fù)責(zé)人

燃料工作需要一定的專業(yè)知識，同時(shí)涉及面廣，事繁而不細(xì)、廣而不深，對從業(yè)者特別是負(fù)責(zé)人的專業(yè)性、聲望、管理水平、心理素質(zhì)要求較高。而一位合格的燃料負(fù)責(zé)人所能夠創(chuàng)造的價(jià)值在電廠的日常經(jīng)營中非常關(guān)鍵，是其他任何崗位在目前的技術(shù)條件下所不能相提并論的。

3.4 構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的原則

3.4.1 穩(wěn)定原則

構(gòu)建生物質(zhì)燃料供應(yīng)體系應(yīng)著眼長遠(yuǎn)，以電廠長期、穩(wěn)定的生產(chǎn)用燃料為根本目的。

3.4.2 縮減原則

要想方設(shè)法縮減生物質(zhì)燃料自生產(chǎn)到運(yùn)輸?shù)綇S中間的供應(yīng)鏈一切非必要成本構(gòu)成，最大限度壓縮燃料中間成本。

3.4.3 市場導(dǎo)向原則

在資源不相互交叉的前提下，廣泛建設(shè)燃料收儲加工點(diǎn)，把市場做大，使燃料采購成為電廠所在地農(nóng)林廢棄物處理行業(yè)的一部分和托底產(chǎn)業(yè)，從而使燃料產(chǎn)業(yè)可以健康穩(wěn)定地發(fā)展。

3.4.4 揚(yáng)長避短原則

根據(jù)本地生物質(zhì)資源品種、產(chǎn)能等實(shí)際情況構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系。

3.4.5 持續(xù)評估與動態(tài)調(diào)整原則

電廠燃料部應(yīng)對市場變化和供應(yīng)商供應(yīng)燃料質(zhì)量情況進(jìn)行持續(xù)評估，以隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)新的市場環(huán)境，保障燃料的充足供給。

3.5 構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系的方案

3.5.1 資源信息收集與核實(shí)

以縣級政府農(nóng)、林部門、工商部門提供的各種資源信息為基準(zhǔn)，通過各種渠道逐步逐條核準(zhǔn)，不管是什么類型的信息，務(wù)求眼見為實(shí)。對資源產(chǎn)能類型的信息，可請教產(chǎn)業(yè)內(nèi)有關(guān)專家或者當(dāng)?shù)馗挥猩a(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的長者，進(jìn)行實(shí)際的抽樣核算。信息的收集與核實(shí)工作，伴隨著燃料工作的始終，不會因?yàn)殡A段性采購任務(wù)的完成而終結(jié)。

3.5.2 爭取政府政策支持

生物質(zhì)發(fā)電具有顯著的社會和環(huán)境效益，是推進(jìn)農(nóng)村能源革命、農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì)、綠色低碳發(fā)展、實(shí)現(xiàn)美麗鄉(xiāng)村、建設(shè)美麗中國的重要支撐[8]。生物質(zhì)電廠的運(yùn)營爭取到當(dāng)?shù)卣恼邇?yōu)惠和支持，不僅僅是樹立企業(yè)形象的需要，更是控制燃料成本、維持行業(yè)興旺發(fā)達(dá)的重要支撐。

3.5.3 廣泛而深入的宣傳

生物質(zhì)燃料來源于傳統(tǒng)的農(nóng)林業(yè)，生物質(zhì)電廠天然帶有傳統(tǒng)的精密工業(yè)和精細(xì)農(nóng)業(yè)相結(jié)合的自然屬性，從它在國內(nèi)誕生的那一刻起，從未有類似于傳統(tǒng)電力行業(yè)將自己圈在高墻大院內(nèi)生產(chǎn)的特例。她要求燃料工作者長期奔波于農(nóng)林生產(chǎn)一線，與當(dāng)?shù)厝罕娪绕涫菑V大的農(nóng)林勞動者緊密相連。本地燃料收儲體系的建立始于宣傳，其形式是多樣的，如召開全縣規(guī)模的收儲動員大會、引進(jìn)先進(jìn)的作業(yè)廠家實(shí)地展銷、當(dāng)?shù)仉娨暸_的廣告、當(dāng)?shù)貥?biāo)志性建筑的液晶廣告屏、獨(dú)立的微信公眾號、抖音、快手視頻、村鎮(zhèn)會集散發(fā)傳單等等都是頗為行之有效的宣傳方式。燃料收儲宣傳并不止步于市場開發(fā)前期，它是伴隨著燃料供應(yīng)商整體數(shù)量的動態(tài)平衡的客觀形式而貫徹燃料收儲工作的始終。

3.5.4 動員燃料經(jīng)紀(jì)人建設(shè)固定收儲點(diǎn)群，逐步形成產(chǎn)業(yè)鏈

生物質(zhì)電廠燃料的收購標(biāo)的無論是作為農(nóng)作物的剩余秸稈，還是作為林業(yè)生產(chǎn)廢棄物的枝丫柴、剝板皮、清山清林剩余物，都應(yīng)以動員燃料供應(yīng)商以建設(shè)固定的加工、存儲場地，從而成為生物質(zhì)燃料加工的上游企業(yè)，電廠作為其產(chǎn)品的最終銷售渠道乃至最終托底，最終形成健康而完整的生物質(zhì)燃料產(chǎn)業(yè)鏈。實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)表明，供應(yīng)商購買各類加工設(shè)備，建立燃料供應(yīng)點(diǎn)的過程是燃料市場開發(fā)過程中最為艱難和反復(fù)的，也是整個(gè)燃料工作中各種矛盾各種問題集中爆發(fā)的階段。

值得注意的是，在收儲點(diǎn)群部署到一定密度的時(shí)候，燃料供應(yīng)商之間會出現(xiàn)直接的競爭，這就要求電廠在布局時(shí)對供應(yīng)商的資質(zhì)、產(chǎn)能、資源進(jìn)行嚴(yán)格把控和篩選，避免惡劣競爭最終抬高燃料入廠成本。一般而言，兩個(gè)林業(yè)產(chǎn)品加工點(diǎn)的距離不應(yīng)小于10 km，兩個(gè)秸稈收儲點(diǎn)的距離不應(yīng)小于5 km。每個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展的“燃料經(jīng)紀(jì)人”應(yīng)在2～3人之間。

4 建立健全本地燃料供應(yīng)體系的“威力”

4.1 某央企下屬的1×30MW生物質(zhì)電廠的燃料本地體系建設(shè)情況

某電廠所在縣地處淮河中上游，豫、皖兩省交界，國土面積1 801 km2，人口169萬，耕地面積160萬畝，主要種植品種為小麥和玉米，一年兩季分品種輪種，收獲季節(jié)為每年的6月初和10月下旬。

該電廠1×30 MW高溫超高壓循環(huán)流化床機(jī)組，設(shè)計(jì)年使用各類生物質(zhì)燃料26萬t。于2016年12月31日并網(wǎng)發(fā)電。自2015年項(xiàng)目開工建設(shè)，電廠高度重視燃料市場的開發(fā)和培育，在人力、財(cái)力、物力方面給予了最大限度的支持。當(dāng)年末即建成標(biāo)準(zhǔn)秸稈收儲點(diǎn)5個(gè)，經(jīng)過4年堅(jiān)持不懈地發(fā)展，截止到2019年12月底，已在全縣范圍內(nèi)建成固定的剝皮加工點(diǎn)4個(gè)，秸稈收儲加工點(diǎn)92個(gè)，固定加工設(shè)備50臺/套，燃料年供應(yīng)能力20萬t以上，其本地收儲體系基本成型，見圖2。

圖2

4.2 健全本地燃料供應(yīng)體系的“威力”

截至2019年12月底，電廠周邊半徑150 km范圍內(nèi)，先后有22家同類型生物質(zhì)電廠建成投產(chǎn)外部燃料供應(yīng)競爭壓力也隨之增大。而電廠運(yùn)維三年從未因燃料不足導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)。以2019年為例，豫東、皖北地區(qū)大部分剝板廠因房地產(chǎn)行業(yè)趨于下行、環(huán)保嚴(yán)查等原因大面積停產(chǎn)停工，往年可以大量收購的樹皮成了各電廠搶手貨，相當(dāng)多的電廠出現(xiàn)了燃料緊張、高價(jià)搶料的狀態(tài)。在此條件下，依托于沉淀四年積累的本地收儲體系，該電廠依然可以平價(jià)保障電廠正常生產(chǎn)所需的燃料供給而不在域外與其他同行業(yè)者高價(jià)搶購，從而保障全年燃料經(jīng)營目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

5 推行本地燃料供應(yīng)體系可能存在的漏洞、補(bǔ)救方案

5.1 推行本地燃料供應(yīng)體系可能存在的漏洞

5.1.1 本地價(jià)格聯(lián)盟的形成

與土生土長的本地農(nóng)林廢棄物經(jīng)營者相比，電廠才是外來者。在燃料體系構(gòu)建初期，出現(xiàn)價(jià)格聯(lián)盟，與電廠議價(jià)并意圖把控燃料定價(jià)權(quán)的情形并不少見，有些地方電廠本地燃料價(jià)格反而比較難以控制。

5.1.2 急于求成，構(gòu)建本地燃料體系方案被僵化地執(zhí)行

本地農(nóng)林廢棄物資源有物流成本優(yōu)勢，但不顧本地燃料品種、資源量、開發(fā)難度等實(shí)際情況，要求電廠燃料人員在短期內(nèi)構(gòu)建一個(gè)穩(wěn)定的燃料供應(yīng)體系是很困難的。明顯過高的標(biāo)準(zhǔn)往往意味著過低的實(shí)現(xiàn)預(yù)期，最終不了了之。因此，構(gòu)建本地燃料供應(yīng)體系雖被國內(nèi)很多生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)提出并付諸實(shí)踐，但是，限于嚴(yán)格的績效考核、不確定的職業(yè)生涯以及各方面主、客觀的原因，導(dǎo)致本地燃料供應(yīng)體系在實(shí)踐操作中并不理想。

5.2 應(yīng)對預(yù)案和補(bǔ)救方案

5.2.1 堅(jiān)持價(jià)格底線不讓步

積極與政府農(nóng)、林部門、招商引資部門、物價(jià)部門聯(lián)系，耐心解釋電廠燃料定價(jià)的原因，避免政府行政誤判；面對各供應(yīng)商要耐心細(xì)致地做工作，堅(jiān)持價(jià)格、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)不讓步，靈活運(yùn)用談判技巧，瓦解價(jià)格聯(lián)盟。

5.2.2 提前準(zhǔn)備充足的補(bǔ)充資源和應(yīng)急燃料

密切跟蹤半徑400 km范圍內(nèi)燃料市場的信息變化，只有時(shí)刻擁有充足補(bǔ)充燃料入廠的能力，才有控制質(zhì)量和價(jià)格的物質(zhì)基礎(chǔ)。

綜上所述，生物質(zhì)電廠健康的燃料供應(yīng)體系猶如一株枝繁葉茂的大樹一般，將自身的千萬根須深扎于廣闊的“三農(nóng)”沃土，富農(nóng)支農(nóng)，默默地起著保護(hù)環(huán)境、服務(wù)民生的作用。而本地燃料供應(yīng)體系的建立健全正如大樹的主干一般有著無可替代的地位。當(dāng)前，國補(bǔ)電價(jià)支持的政策尚不明朗，總體已走在成本優(yōu)化、補(bǔ)貼“退坡”的路上[9]。如何降低入爐燃料成本，在目前困難的形勢下生存下去，是所有生物質(zhì)電廠需要考慮的首要問題。克服浮躁的情緒，把自己沉下來，努力去構(gòu)建一個(gè)數(shù)量穩(wěn)定、價(jià)格可控、成熟可靠的燃料供應(yīng)體系，是解決目前經(jīng)營成本居高不下的途徑之一。