生物質(zhì)發(fā)電效益評(píng)估及對(duì)策研究

1、生物質(zhì)發(fā)電效益評(píng)估及對(duì)策研究蔡樹文(南開大學(xué)國(guó)際經(jīng)濟(jì)研究所,天津300071收稿日期:2006-11-18作者簡(jiǎn)介:蔡樹文(1963-,男,河北石家莊人,南開大學(xué)在讀博士。研究方向:能源和可再生能源。摘要:當(dāng)前,生物質(zhì)能開發(fā)利用在我國(guó)得到普遍重視,既涉及能源結(jié)構(gòu)調(diào)整,又關(guān)系農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展。大力開發(fā)生物質(zhì)發(fā)電行業(yè),既是我國(guó)開拓新的能源途徑、緩解能源供需矛盾、減少污染的戰(zhàn)略措施,也是保證循環(huán)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、解決“三農(nóng)”問(wèn)題的重要任務(wù)。文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-7685(200701-0023-03一、我國(guó)生物質(zhì)資源及生物質(zhì)能利用狀況1.我國(guó)生物質(zhì)資源狀況。我國(guó)具有豐富的生物質(zhì)資源,目前,年產(chǎn)

2、農(nóng)作物生物質(zhì)(秸稈7億噸,林木廢棄物8億噸至10億噸,城市生活垃圾1.6億噸。而且,農(nóng)林生物質(zhì)資源以平均2.33%、城市生活垃圾以年均8%至10%比率增長(zhǎng)。目前,我國(guó)生物質(zhì)能總量約相當(dāng)于7.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,預(yù)測(cè)到2020年達(dá)8.5億噸至10億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,是僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源。2.我國(guó)生物質(zhì)能利用及其預(yù)測(cè)。目前,我國(guó)生物質(zhì)能利用程度小,隨著我國(guó)能源消費(fèi)的快速增長(zhǎng)和可再生能源法和生物質(zhì)發(fā)電政策的出臺(tái),生物質(zhì)能開發(fā)利用將受到高度重視。生物質(zhì)能利用及其預(yù)測(cè)情況如下表所示。我國(guó)生物質(zhì)能利用及其預(yù)測(cè)情況目前2010年2020年生物質(zhì)發(fā)電農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電175(萬(wàn)千瓦垃圾發(fā)電(含污泥等25(萬(wàn)千

3、瓦550(萬(wàn)千瓦3000(萬(wàn)千瓦沼氣工程農(nóng)村戶用沼氣1700多萬(wàn)口57億立方米禽畜養(yǎng)殖場(chǎng)、工業(yè)廢水和生活污水沼氣工程約2500多處,年產(chǎn)沼氣約18億立方米110億立方米/年250億立方米/年固體成型燃料25萬(wàn)噸100萬(wàn)噸5000萬(wàn)噸生物液體燃料乙醇100萬(wàn)噸200萬(wàn)噸1000-1500萬(wàn)噸薪炭林600萬(wàn)公頃1000萬(wàn)公頃5000萬(wàn)公頃資料來(lái)源:國(guó)家發(fā)改委能源研究所其中,生物質(zhì)直燃發(fā)電到2010年、2020年的規(guī)劃容量分別為550萬(wàn)千瓦和3000萬(wàn)千瓦,到2020年,生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量將占總裝機(jī)容量10億千瓦的3%。二、生物質(zhì)直燃發(fā)電的經(jīng)濟(jì)及環(huán)保效益農(nóng)林生物質(zhì)具有含硫和含氮量均較低的特32經(jīng)濟(jì)縱

4、橫2007年第1期點(diǎn),平均含硫量只有1.3%至3.8%,遠(yuǎn)低于煤炭的平均含硫量。利用生物質(zhì)發(fā)電可解決隨意焚燒造成的環(huán)境污染,具有良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保性能。以我國(guó)晉州秸稈生物質(zhì)發(fā)電為例,我國(guó)晉州秸稈生物質(zhì)發(fā)電供熱示范項(xiàng)目位于河北省晉州市(縣,是2004年9月國(guó)家核準(zhǔn)的首批晉州、單縣、如東三個(gè)秸稈生物質(zhì)直燃發(fā)電示范項(xiàng)目之一。項(xiàng)目總投資約2.4億元人民幣,建設(shè)兩臺(tái)75噸/小時(shí)水冷振動(dòng)爐排鍋爐,配2×12MW 抽汽凝汽式汽輪發(fā)電機(jī)組,年耗秸稈及果木枝條約15萬(wàn)噸,發(fā)電1.32億千瓦時(shí),供熱53萬(wàn)吉焦(100萬(wàn)平米,節(jié)約煤炭7.5萬(wàn)噸,減少溫室氣體排放18萬(wàn)噸,年產(chǎn)灰渣約6000噸,全部用于還田。

5、上網(wǎng)電價(jià)0.6元/千瓦,資本金內(nèi)部收益率約8%。秸稈、果木枝條按200元/噸綜合價(jià)格計(jì)算,每年可增加農(nóng)民和流通環(huán)節(jié)3000萬(wàn)元的收入。秸稈收集、儲(chǔ)存等環(huán)節(jié)可解決農(nóng)民350個(gè)就業(yè)崗位。三、生物質(zhì)發(fā)電的優(yōu)勢(shì)和意義1.節(jié)約石化能源,促進(jìn)電力結(jié)構(gòu)調(diào)整,減輕運(yùn)準(zhǔn)煤。按照晉州項(xiàng)目推算,可建設(shè)3200個(gè)24MW 秸稈發(fā)電供熱廠,總?cè)萘考s0.8億千瓦(純發(fā)電可以1.1億千瓦,年發(fā)電4.26.1億千瓦時(shí)。2.減少污染,保護(hù)生態(tài)環(huán)境,提高縣鄉(xiāng)生活水平。生物質(zhì)發(fā)電具有清潔、安全可持續(xù)等特點(diǎn)。發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電供熱,可替代燃煤小鍋爐,提高燃燒效率,改善大氣環(huán)境,提高居民生活水平。同時(shí),有助于拓展農(nóng)林生產(chǎn)領(lǐng)域,延長(zhǎng)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)

6、鏈條,改善農(nóng)村衛(wèi)生狀況和農(nóng)民生產(chǎn)生活條件。3.為國(guó)內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造生產(chǎn)機(jī)會(huì)。國(guó)內(nèi)目前限制物發(fā)電裝機(jī),將給國(guó)內(nèi)企業(yè)創(chuàng)造7000億元的生產(chǎn)機(jī)會(huì)。按著國(guó)家生物質(zhì)發(fā)電環(huán)保政策,電廠冷卻水使用污水處理廠的二級(jí)污水,這可使污水廠增加收入,減少縣級(jí)財(cái)政支出。每個(gè)24MW 生物質(zhì)發(fā)電供熱項(xiàng)目年使用二級(jí)污水約12萬(wàn)噸,按l 元/噸計(jì)算,污水處理廠每年可產(chǎn)生12萬(wàn)元收益。全國(guó)建設(shè)0.8億千瓦生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目,可使用3.9億噸二級(jí)污水,節(jié)約相應(yīng)水資源,增加3.9億元收入。生物發(fā)電項(xiàng)目可申請(qǐng)清潔發(fā)展機(jī)制(CDM ,晉州熱電項(xiàng)目溫室氣體減排約為18萬(wàn)噸,每年可從發(fā)達(dá)國(guó)家獲得約1800萬(wàn)元的碳減排收益。目前,晉州申請(qǐng)CDM 事宜

7、已獲得我國(guó)和英國(guó)政府批準(zhǔn)。如果全國(guó)三分之一生物發(fā)電項(xiàng)目能獲得CDM 注冊(cè),每年可獲資金190億元。4.有效促進(jìn)農(nóng)民增收和就業(yè),促進(jìn)“三農(nóng)”問(wèn)題的解決。我國(guó)生物質(zhì)資源中,農(nóng)業(yè)生物質(zhì)占絕對(duì)比重,也就是生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的開發(fā)中,最大的收益方將是全國(guó)廣大的農(nóng)民群眾。如果建設(shè)24MW 農(nóng)林生物質(zhì)直燃熱電機(jī)組,農(nóng)民和流通環(huán)節(jié)可增收3000萬(wàn)元,受惠面積30萬(wàn)畝;每個(gè)電廠及生物質(zhì)收集、加工和儲(chǔ)存環(huán)節(jié)可為農(nóng)民提供350個(gè)左右的工作崗位;每年產(chǎn)生6000噸草木灰,可作為肥料無(wú)償返還給農(nóng)民用于田地增肥,也可減少農(nóng)民的種植成本。全國(guó)如果建設(shè)0.8億千瓦農(nóng)林生物質(zhì)熱電項(xiàng)目,農(nóng)村總計(jì)可增收約1000億元,給農(nóng)民提供110

8、萬(wàn)個(gè)就業(yè)機(jī)會(huì),這對(duì)解決“三農(nóng)”問(wèn)題將起到很好的促進(jìn)作用。5.建設(shè)農(nóng)業(yè)循環(huán)經(jīng)濟(jì),實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。秸稈、林木生物質(zhì)直燃發(fā)電供熱項(xiàng)目是典型的可再生和循環(huán)經(jīng)濟(jì)過(guò)程:減少隨意焚燒的污染燃燒生物質(zhì)發(fā)電節(jié)約煤炭、減少污染使用中水節(jié)約水資源抽汽供熱改善縣城、鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活質(zhì)量灰渣還田涵養(yǎng)土壤種植農(nóng)作物和林木,產(chǎn)生新的生物質(zhì)。因此,生物質(zhì)發(fā)電建設(shè)是實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村的重要舉措。四、我國(guó)開展生物質(zhì)發(fā)電的思路及原則1.綜合利用現(xiàn)有生物質(zhì)資源。充分認(rèn)識(shí)農(nóng)林生物質(zhì)資源的重要價(jià)值,把農(nóng)林生物質(zhì)作為重要的能源資源,加以收集和利用。既要種植和開發(fā)42經(jīng)濟(jì)縱橫2007年第1期能源作物,又要立足于利用現(xiàn)有工、農(nóng)、林業(yè)副

9、產(chǎn)品、剩余物,變廢為寶,提高資源利用率。要堅(jiān)持多種生物質(zhì)資源綜合利用,多種轉(zhuǎn)化途徑有機(jī)整合,實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的效益最大化。2.切實(shí)保護(hù)耕地和基本農(nóng)田。必須采取措施處理好糧食生產(chǎn)與發(fā)展能源作物的關(guān)系,真正做到二者“雙贏”。堅(jiān)持保護(hù)基本農(nóng)田制度,不與糧爭(zhēng)地,不能因?yàn)殚_發(fā)種植能源作物,破壞或減少基本農(nóng)田;大力引導(dǎo)在荒山、荒地、廢棄地開發(fā)種植木薯、甜高粱、木本油料植物、速生林等;充分發(fā)掘農(nóng)林廢棄物的利用潛力,變廢為寶。通過(guò)采取以上措施發(fā)展能源作物,提高農(nóng)民對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的投入能力,增加糧食生產(chǎn)。3.深入調(diào)研和總結(jié)秸稈發(fā)電利用的經(jīng)驗(yàn),在滿足農(nóng)民燃料、土地肥料和牲畜飼料的前提下,統(tǒng)籌兼顧秸稈的各種利用方式、秸稈

10、資源分布和電力能源市場(chǎng)需求特征。4.加大技術(shù)研究和開發(fā)力度。根據(jù)各地資源、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)特點(diǎn),推廣、培育可行的技術(shù)和產(chǎn)業(yè),使農(nóng)民及相關(guān)利益主體從中切實(shí)得到實(shí)惠;加大開發(fā)力度,突破技術(shù)瓶頸,推動(dòng)技術(shù)進(jìn)步和成本的降低。5.建立健全生物質(zhì)資源管理制度。我國(guó)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局、農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)密切相關(guān),與生物質(zhì)資源收集和管理密切相關(guān)。因此,應(yīng)建立健全生物質(zhì)資源管理制度,加強(qiáng)生物質(zhì)原料質(zhì)量和價(jià)格管理,兼顧企業(yè)和農(nóng)民利益。五、我國(guó)生物質(zhì)直燃發(fā)電開發(fā)利用的對(duì)策1.合理規(guī)劃,穩(wěn)妥推進(jìn)。我國(guó)農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電在產(chǎn)業(yè)規(guī)劃、項(xiàng)目設(shè)計(jì)上要符合國(guó)情,項(xiàng)目進(jìn)度要積極穩(wěn)妥。目前,造紙、養(yǎng)殖、人造板、薪柴等已占用較大量的農(nóng)林生物

11、質(zhì)資源,在項(xiàng)目選址及設(shè)計(jì)上要予以扣除,避免選址周圍有發(fā)達(dá)的秸稈利用工業(yè),以免項(xiàng)目建成后爭(zhēng)奪原料,最終“兩敗俱傷”。決不能不切實(shí)際的超前規(guī)劃、盲目布點(diǎn)。2.機(jī)組容量不宜過(guò)大。生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性要求在廠區(qū)范圍內(nèi)收集到足夠量的農(nóng)林生物質(zhì)。由于農(nóng)林生物質(zhì)具有很強(qiáng)的季節(jié)性,如果機(jī)組的容量太大,就會(huì)增加燃料收集的壓力和成本。同樣,也要求有更大的儲(chǔ)存場(chǎng)地,但一個(gè)縣城的荒地面積有限,如果過(guò)多地占用基本農(nóng)田,就不能體現(xiàn)秸稈電廠本身的環(huán)保、惠農(nóng)的特點(diǎn)。因此,機(jī)組容量要根據(jù)當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況,不能一味求大。3.加大和明確優(yōu)惠政策。國(guó)外在發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電初期,除電價(jià)優(yōu)惠外,還有稅收和設(shè)備研發(fā)、制造、項(xiàng)目投資補(bǔ)貼等多種優(yōu)

12、惠政策。目前,我國(guó)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電稅收和投資補(bǔ)貼政策不明確,電價(jià)優(yōu)惠偏低,研發(fā)支持力度不夠。應(yīng)盡快明確示范項(xiàng)目審批時(shí)提出的增值稅減半征收的建議,或者加大電價(jià)優(yōu)惠幅度。同時(shí),盡快出臺(tái)設(shè)備研發(fā)、制造和項(xiàng)目投資的補(bǔ)貼政策,使生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)初期能在體現(xiàn)社會(huì)、環(huán)保效益的同時(shí),體現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益,提高生物質(zhì)發(fā)電投資動(dòng)力。4.盡快摸索出適合國(guó)情的物流體系,加快配套設(shè)備的研發(fā)。加大力度研發(fā)秸稈生物質(zhì)的收集、打包和輸料破碎系統(tǒng)的設(shè)備;加大鍋爐系統(tǒng)技術(shù)的國(guó)產(chǎn)化扶持力度,切實(shí)解決原料收集、儲(chǔ)存和鍋爐設(shè)備價(jià)格高的問(wèn)題。5.加大薪炭林、能源林、燃料作物的種植。我國(guó)有約6500萬(wàn)公頃鹽堿地、荒地、山坡地可種植薪炭林、能源林、燃料作物。全部開發(fā)后相當(dāng)于年產(chǎn)2.38億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。開發(fā)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)就要加大薪炭林、能源林、燃料作物等的種植。6.盡量占用荒地,節(jié)約土地資源。秸稈的收集具有季節(jié)性,必須在一定時(shí)期內(nèi)將電廠全年所需原料收集上來(lái),這就要求有很大的儲(chǔ)存場(chǎng)地對(duì)秸稈集中放置,15萬(wàn)噸秸稈、果木枝條即使壓縮打包后也至少需要80公頃的儲(chǔ)存場(chǎng)地,全國(guó)建3200個(gè)生物發(fā)電廠,需要25萬(wàn)公頃的土地。因此,必須提倡占用荒地作為燃料的