生物质能源的发展现状及前景

1、生物质能源的发展现状及前景1.生物质能源概况20世纪80年代以来，石化能源价格的上涨，同时无节制地开发使地下资源储量迅速下降，并且大量使用造成了严重的全球性环境问题。开发新的能源产业替代传统能源已迫在眉睫，自然界蕴藏着一种丰富的可再生能源生物质能源。利用现代生物质技术，开发生物质能源的前景十分广阔，并且也可以缓解能源短缺、改善生态环境问题。1.1生物质能源发展简要历程Ø 生物质能一直是人类赖以生存的重要能源。 Ø 在第二次世界大战前后，欧洲的木质能源应用研究达到高峰，但之后随着石油化工和煤化工的发展，生物质能源的应用逐渐趋于低谷。 Ø 20世纪70年代由于中东战争

2、引发的全球性能源危机，包括木质能源在内的可再生能源开发利用重新引起了人们的重视。Ø 目前，生物质能居于世界能源消费总量第四位，各主要国家都积极展开了对生物质能源的研究。 Ø 生物质能极有可能成为未来可持续能源系统的组成部分。乐观估计，到21世纪中叶，采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。1.2生物质能源特点Ø 可再生性。生物质通过植物的光合作用可以再生，与风能、太阳能同属可再生能源，生物质资源丰富，可保证能源的永续利用。Ø 生物质利用过程中具有二氧化碳零排放特性。生物质在生长时需要的CO2相当于它燃烧时排放的CO2的量，CO2净排

3、放量近似于零，可有效降低温室效应。Ø 生物质含硫、含氮都较低，灰分含量也很少，燃烧后SO2、NOx和灰尘排放量比化石燃料小得多，是一种清洁的燃料。Ø 生物质资源分布广、产量大，转化方式多种多样。Ø 生物质单位质量热值较低，而且一般生物质中水份含量大，影响了生物质的燃烧和热裂解特性。Ø 生物质的分布比较分散，收集、运输和预处理的成本较高。1.3生物质能源利用技术物理转化生物转化热量/电力直接燃烧气化热化学法热解直接液化生物质燃气木炭或生物油液化油化学法间接液化直接液化甲醇、醚生物柴油水解发酵乙醇沼气技术甲烷固体燃料生物质化学转化2.生物质能源发展现状作为新

4、世纪的可替代能源之一，生物质能占到全世界总能耗的15%，数量相当巨大，是21世纪能源供应中最具潜力的能源。因它来自自然界，无污染，同时又是可再生能源而引起各国的重视。根据EL Insights于2010年9月发布的报告，从2010年到2015年，全球生物制造市场预计将从5729亿美元增加至6937亿美元，相当于在此期间的复合年增长率(CAGR)为3.9%。在今后几年，生物质在生物发电、生物燃料和生物产品部门应用领域将大幅增长，生物质发电的市场价值将从2010年450亿美元增加到2020年530亿美元。2.1国外生物质能源发展状况世界生物质能协会主席Heinz Kopetz博士表示,由于各国气候

5、、土地利用情况不同，生物质能源生产及利用水平差别也很大。为了促进可再生能源的发展，许多国家制定了相应的发展战略和规划，明确了可再生能源发展目标。如美国、瑞典、丹麦、印度、巴西、欧洲等国已走在世界前列。Ø 美国国会于2008年5月通过一项包括加速开发生物质能源的法案，要求到2018年后，把从石油中提炼出来的燃油消费量减少20%，代之以生物燃油。据2010年美国能源展望，到2035年美国可用生物燃料满足液体燃料总体需求量增长，乙醇占石油消费量的17%，使美国对进口原油的依赖在未来25年内下降至45%。Ø 瑞典是世界上道路交通最不依赖于化石燃料的国家之一，据报道，2009年，瑞典

6、政府批准了一项计划，到2020年将使可再生能源达到该国能源消费总量的50%。此外，该国旨在到2030年使其运输部门完全不依赖于进口化石燃料。根据瑞典生物能源协会(Swedish Bioenergy Association)统计，瑞典从生物质产生的总的能源消费在20002009年期间已从88 TWh（1TWh=1*109KWh）增加至115 TWh。而在此期间内，基于石油产品的使用量已从142 TWh减少至112 TWh。至2009年，生物质已超过石油，成为第一位的能源来源，占瑞典能源消费总量的32%。Ø 丹麦正准备在全国前5大城市，逐步减少并淘汰燃煤发电站，要求发电站进行技术改造，使

7、用生物燃料替代煤和燃油，作为城市生产和生活的主要能源来源。Ø 印度于2004年开始了石油和农业领域的“无声革命”，制订了2011年全国运输燃料中必须添加10%乙醇的法令。Ø 巴西所有汽油中都强制加入了25%的乙醇，2010年起所有普通柴油中生物柴油的比例也达到5%，提前三年进入B5时代。凭借生物能源这张王牌，巴西政府表示有信心实现到2020年减排36%的目标。在利用生物质能方面欧洲取得了很多骄人的成绩。2000年到2004年间，欧洲利用生物质能的发电量从40%增加到68%。现在，一项针对欧洲水平的新政策正在筹划当中，将对生物质能的开发产生巨大影响。欧洲生物质能协会预计202

8、0年生物质能的贡献将会从现在的72百万吨增长到220百万吨油当量，这是生物质能发热和发电的最大比例，相当于生物燃料的15%。只有改变现在的农业政策，调整热能供应系统，才能实现这些目标。热能市场非常重要，在欧洲50%的最终能源都流入了热能市场，而生物质能和生物燃料相比具有很强的竞争力。2.2中国生物质能源发展状况Ø 中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作，较早地起步于农村户用沼气，以后在秸秆气化上部署了试点。 Ø 截至2005年底，全国共建成3764座大中型沼气池，形成了每年约3.4l亿立方米沼气的生产能力，年处理有机废弃物和污水1.2亿吨，沼气利用量

9、达到80亿立方米。 Ø 2006年1月1日正式实施了中华人民共和国可再生能源法。首次以国家立法的形式鼓励包括燃料乙醇在内的生物质液体燃料的发展，明确了国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料，鼓励发展能源作物的大政方针。Ø 2006年11月国家财政部、国家发改委、农业部、税务总局、林业局发布并启动了关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见，对生物能源和生物化工行业在财税方面的扶持政策做出了明确的规定。2006年底，使用沼气池的农户达2260万户，占总农户的9.2%，占适宜农户的15.3%；生物质能源发电装机容量达到200万千瓦；全国燃料乙醇生产能力达到102万吨，已在

10、河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。Ø 2007年9月中国政府专门发布了可再生能源中长期发展规划，将生物能源确立为可再生能源的重要组成部分。Ø 2020年，生物质发电总装机容量达到3000万千瓦，生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨，沼气年利用量达到440亿立方米，生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨，生物柴油年利用量达到200万吨。 在生物质发电政策上，目前我国已明确具体范围：其中包括农林剩余物发电、垃圾发电、畜禽粪便发电、工业有机废弃物与有机污水发电等。在上网收购上，生物质发电厂所发电力可全额上网，电网公司全额接受生物质发电企业的上网量。生物质发电已调整为全

11、国统一电价，标准为每千瓦时0.75元，垃圾发电为每千瓦时0.65元。然而，从生物质各产业的具体政策和实施成效来看，效果却差强人意。其中畜禽粪便的可利用资源量是84000万吨，已利用率为35.7%；城市生活有机垃圾的可利用资源量是7500万吨，已利用率为37.3%；农作物秸秆的可利用资源量是34000万吨，已利用率为2.4%；林业木质剩余物的可利用资源量是35000万吨，已利用率为0.9%；农产品加工剩余物的可利用资源量是6000万吨，已利用率为3.34%；此外，有机废水和废渣的利用率也仅为0.6%和5.1%。3.生物质能源的发展问题及对策3.1生物质能源的发展问题据中国产业调研网发布的2015

12、-2020年中国生物质能行业现状调研分析与发展趋势预测报告显示，生物质能的发展依然存在很多不足：Ø 补贴政策力度及推广力度依然不足，原料供应的稳定性无法得到保证；Ø 税收政策的手段不够丰富;Ø 融资渠道依然不顺；Ø 缺少技术标准与产业标准体系；Ø 在政策的制定与执行上，也缺乏可持续性；Ø 管理体系与执行机构不明确。3.2生物质能源的发展对策Ø 应逐步加强生物质能产业的财税激励，保持政策的连续性与稳定性;Ø 加强生物质综合利用技术，构建多元产品体系;Ø 通过引入可交易的配额制等强制性市场份额政策，培育合理的

13、生物质能消费市场;Ø 提高生物质能源生产企业的市场竞争力，从而促进生物质能源技术和产业发展。4.生物质能源发展前景中国拥有丰富的生物质资源, 预测在 2020 年前后中国的年农业废弃物资源实物量(干重) 近20亿吨, 可利用超过11亿吨。林业可利用生物质资源总量将超过20亿吨, 其中50%可以利用。全国作为生物能源原料总量达到约21 吨, 约折合 15 亿吨标准煤, 超过届时全国能源消费需求预计总量28.69亿吨标煤的一半,不可小视。尽管如此,生物质资源还具有极大的开发潜力,如沙漠治理、低质地、荒坡及滩涂利用发展能源植物种植,利用生物技术进行品种改良能源植物等等。但是生物质资源种类繁

14、多、集中度差、不易集中；利用时,对技术要求高、投资量大、政策依赖性性强。该行业的发展在技术的支撑的前提下, 主要取决于政府支持，因此生物质能源作为我国未来战略能源的一部分,应该对其的开发和利用立足于社会效益优先,兼顾经济效益的原则。4.1规模产业化为必由之路 我国生物质能源前景可期我国地域辽阔，自然条件复杂，又是农业大国，生物质资源丰富多样，开发潜力巨大。随着我国经济不断发展、城镇化进程加速及能源供给紧张，生物质综合利用有望成为重要发展方向。预计我国生物质事业也要走规模化、产业化道路，生物质能发电产业前景可期。  在世界能源转型的过程中，生物质能源扮演着重要的角色，不仅因为

15、其低碳、清洁、可再生和对化石能源的多途径替代，同时还因为生物质能源是现代农业、环保产业、资源循环利用的重要组成部分，也是提供大量工作岗位和带动汽车、机械、化工等十余种行业的强力引擎。我国地域辽阔，自然条件复杂，又是农业大国，生物质资源丰富多样，开发潜力巨大。但是由于我国生物质能源起步较晚，经过十余年的发展，市场主体只是一些实力较弱的中小民营企业，这些企业在技术、装备、能效和盈利等方面整体上水平不高。作为战略性新兴产业，政府的相关扶持政策以及资本与金融的介入尚未到位。此外，在生物质发展的技术路线上，我们也走过了一些弯路，影响了国内生物质发展的水平。不过近年，随着我国经济不断发展、城镇化进程加速及

16、能源供给紧张，生物质综合利用有望成为重要发展方向。在国内城镇化进程加快与国外生物质利用发展如火如荼的背景下，预计我国生物质事业也要走规模化、产业化道路，生物质能发电产业前景可期。数据显示，2006至2012年，我国生物质发电装机容量由140万千瓦增加至800万千瓦，年均复合增长率达33.71%，生物质发电行业发展迅速。不过，我国的生物质发电产业主要停留在示范项目阶段，并未形成大规模合理利用，且生物质发电在我国电力生产结构中占比 业内认为，生物质综合利用事业能够在适宜地区快速发展;我国生物质成型燃料行业预计将走规模化、产业化发展道路。在我国“十二五”规划计划实现2015年生物质发电总装机容量13

17、GW(比2009年增长4倍)，2020年增长到30GW。预计国家将建立健全生物质收存体系、开展生物质试点示范、完善激励政策、推动产业化进程等;推荐长青集团：转型生物质综合利用的优选标的。公司环保业务营业收入增长迅速，比重持续上升。根据公司网站、wind等信息渠道，公司已签订的订单(已投、在建)类型包括垃圾发电、生物质发电、生物质供热、热电联产等，订单总金额已经超过70亿元，发展速度喜人。公司定向增发为生物质综合利用业务保驾护航，股票激励彰显公司未来发展信心;管理层锐意进取，精细化管理凸显强大执行能力。从全球范围来看，目前受全球经济低迷、原油总需求下滑以及页岩油供给冲击的影响，原油价格出现快速下

18、降，这将对生物质液体燃料市场带来显著冲击。尽管如此，在部分能源无法自给的国家，采用生活垃圾、餐厨废油、苔藻等生物原料生产的“次生”生物质液体燃料作为传统液体燃料的补充仍然可行，这一市场在未来几年有可能保持相对稳定。随着政策激励以及技术的不断完善，生物质及垃圾发电在全球范围内仍将保持较高的增长速度，未来增长的驱动力预计主要来自于中国、欧盟以及巴西。预计全球生物质及垃圾发电累计装机容量在2015年将达到96.3GW（1GW=1*106KW），在2020年将达到150.3GW，可以看出生物质及垃圾发电仍具有较大的增长潜力。4.2“十三五”规划聚焦生物质发电 产业化道路前景向好近年，随着我国经济不断发

19、展、城镇化进程加速及能源供给紧张，生物质综合利用有望成为重要发展方向。生物质能发电具有储量高、分布广与低污染的优势，不过，我国的生物质发电产业主要停留在示范项目阶段，并未形成大规模合理利用。“十三五”中，生物质发电产业有望大幅度受益，获得高速发展。   随着十二五即将落幕，“十三五期间”发展目标与纲领陆续出台。据媒体报道，低碳与环保将成为十三五期间的主线，环保十三五规划备受关注。受此影响，新能源产业有望获得利好。联系到近期福布斯杂志中文版公布的2015年商界女性排行榜中，主营生物质能发电的凯迪电力公司董事长李林芝再次上榜，生物质能发电产业发展潜力巨大，预计将在十三

20、五期间受益。生物质能发电是以农业、林业、工业废弃物，甚至城市垃圾为原料，并对其进行燃烧或气化发电的方式，它是可再生能源以及新能源的一种，是太阳能的一种表现形式，直接或间接来源于光合作用，因此生物质能发电具有储量高、分布广与低污染的优势。目前，美国生物质直接燃烧技术已居于世界领先地位，欧盟生物质综合利用产业发展迅速。近年，随着我国经济不断发展、城镇化进程加速及能源供给紧张，生物质综合利用有望成为重要发展方向。在国内城镇化进程加快与国外生物质利用发展如火如荼的背景下，预计我国生物质事业也要走规模化、产业化道路，生物质能发电产业前景可期。前瞻产业研究院提供的数据显示，2006至2012年，我国生物质

21、发电装机容量由140万千瓦增加至800万千瓦，年均复合增长率达33.71%，生物质发电行业发展迅速。不过，我国的生物质发电产业主要停留在示范项目阶段，并未形成大规模合理利用，且生物质发电在我国电力生产结构中占比极小，在我国新能源发电结构中占比仅为1/10左右，这有待产业改善。根据国家出台的可再生能源发展“十二五”规划可知，2015年我国生物质发电装机需达到1300万千瓦，其中农林生物发电、沼气发电与垃圾焚烧发电需分别达到800万、2000万与300万千瓦。预计国家将以建立健全生物质收存体系、开展生物质试点示范、完善激励政策、推动产业化进程等方式实现这一目标。按照农林生物发电与垃圾焚烧发电装机容

22、量为3万千瓦计算，这意味着国家需要出资900亿元在全国建设200座农林生物发电厂与83座垃圾焚烧发电厂，生物质能发电产业链公司将获得利好。4.3“十三五”期间 生物质能源大有可为2015年11月3日， 中共中央关于制定国民经济和社会发展第十三个五年规划的建议(以下简称“十三五”规划建议)发布，为“十三五”期间的顶层设计指出了发展方向。通过分析“十三五”规划建议可见，以新能源、节能环保、新材料、信息技术等为代表的战略新兴产业将迎来一个更大的战略机遇期。作为新能源家族的重要一员，生物质能源在这份各方面均有涉及的“十三五”规划建议虽然着墨不多，但却是众多重要表述的指向，也将在未来立体化、常态化的政策

23、落实中，成为充分受益的产业之一。表述一： “经济保持中高速增长”与“生态环境质量总体改善”在五大“目标要求”中，“经济保持中高速增长”与“生态环境质量总体改善”同时被提出。经济的中高速增长，需要能源消费的增长来支持。而当前我国的能源结构仍以化石能源为主体，在“经济保持中高速增长”的前提下，“生态环境质量的总体改善”对能源结构的转型升级提出了更高的要求。由此可见，十三五期间，我国将进一步加大对清洁能源的支持力度，以加速其对化石能源的替代。而就发展空间而言，生物质能源具有最大发展潜力。根据中国工程院中国可再生能源发展战略研究报告，中国含太阳能的清洁能源开采资源量为21.48亿吨标煤，其中生物质占到54.5%，是水电的2倍和风电的3.5倍。表述二：“协调发展”、“绿色发展”与“共享发展”“十三五”规划建议主体部分，围绕创新发展、协调发展、绿色发展、开放发展、共享发展五大发展理念展开。其中，协调发展、绿色发展与共享发展，均是生物质能源的优势所在。我国的生物质资源，尤其是目