摘要
隨著化石能源帶來的環境問題不斷加劇,擁有生態循環理念的生物質能迅速得到人們的關注,生物質能就是一種可循環的環境友好型新能源。文章概述并分析了國內外生物質能產業及廣東省生物質能行業的發展情況,指出在特定的政策背景下,廣東省的生物質能行業發展是機遇與挑戰并存。
1.前言
近年來,隨著化石資源的逐年減少,以及我國對大氣環境質量的高度關注,新型能源逐漸凸顯出巨大的市場潛力。生物質能憑借其來源廣、總量大、可再生的優點,已優先成為我國重要的補充能源,而且,生物質能具有燃燒后c0,凈排放量為零,NO SO排放量低等特點,對我國能源結構優化轉型有著重要意義。
生物質能是蘊藏在生物質中的能量,是綠色植物通過葉綠素將太陽能轉化為化學能而貯存在生物質內的能量[2j。自然界的生物質種類繁多且數量巨大,為生物質能的發展提供了充足的資源,其來源包括樹木和采伐加工剩余物、秸稈和農業剩余物、人畜糞便、城市垃圾和有機廢水等,其中,農林業及其農林產品的剩余物是生物質能的主要原料。
廣東省是我國經濟發展的前沿地區,其得天獨厚的地理位置及氣候條件,使其具有極為豐富的生物質資源,加上各產業快速發展所帶來的副產品如廢棄木材、秸稈、城市固體有機垃圾、禽畜糞便等,豐富的生物質資源為行業發展創造了條件。隨著能源結構的調整對資
源環境的要求越來越高,生物質能行業在近10年得到了一定的發展,同時也存在不少困難和挑戰。
2.國內外生物質能產業發展現狀
2.1世界生物質能發展概述
20世紀90年代,石化資源的枯竭、生態環境的破壞、全球氣候的升溫使得發達國家不得不面對能源結構的調整,并積極開發利用可再生的清潔能源,生物質能成本低、生物產量多的特點迅速得到歐美國家的青睞,生物質能的應用也進入了快速發展期。
據統計,2010年世界
生物質顆粒燃料產量為1570萬噸,~E2ooo年增長了9.5倍。其中,歐盟和北美地區在生物質顆粒生產領域起步早,發展快,集中了世界生物質顆粒87%的產量,同時也反映出了世界生物質顆粒燃料產業在全球的發展并不平衡。進入21世紀,亞洲的后發之勢明顯。根據近幾年的數據預測】,由于亞洲的經濟增長率和人口密度均位居世界前列,其日益增大的能源需求量將為再生能源的發展應用創造更廣闊的空間,預計~2020年,亞洲將是世界生物質第三大產區。
目前,國外的生物質能技術和裝置多已達到商業化應用程度,生物質能的發展實現了規模化和產業化。世界上較為成熟的生物質利用技術主要包括生物質發電、生物質液體燃料、沼氣和生物質成型燃料等。當前,發達國家已成功把生物質能看作煤的替代能源而被運用到發電和工廠用能,而發展中國家仍主要將生物質能應用在生活用能上,如取暖、做飯等。
2.2我國生物質能的發展現狀
中國是發展最快的發展中國家,高經濟增長需求使我國對石化能源有很高的依存度,然而隨著社會的發展,能源的經濟效益、社會效益和環境效益才是評判能源發展空間的綜合標準。生物質能的發展,不僅為我國帶來低成本的經濟價值,更有變廢為寶、資源綜合利用的社會價值以及清潔排放、減少污染的環境價值。
我國是農林業資源大國,據統,若把我國每年可作為能源使用的生物質資源總量折合成標煤量,使用量可達到4.6億噸,其中,95%的生物質資源仍有待開發利用。生物質能在中國是新興行業,盡管近年來其多元化利用取得很大進展,但產業技術的開發仍處于起步階段。目前,我國生物質能主要 應用在生物質固體成型燃料生產、生物乙醇的應用、生物柴油的提煉、生物質供暖、生物質發電、戶用沼氣和大型沼氣工程等。2010年,我國各類生物質能利用領域的發展情況見下表。
從目前我國對新能源的需求及生物質能的發展優勢來看,生物質能的應用具備廣闊的發展空間,供熱燃料、發電技術、熱電聯產都將是生物質產業規模化的主要方向,并有望替代天然氣和車用燃料成為新的能源利用方式。
3.廣東省生物質能發展現狀
據統計,華南地區每年可利用的農作物秸稈量為3182萬噸,折標煤量為1403萬噸,除了部分可用于工農業循環使用外,60%的秸稈量都可能被遺棄或直接焚燒處理】。生物質能的發展不僅是能源的替補方式,更是社會解決多余廢舊資源、倡導變廢為寶的要求。
3.1廣東省生物質能主要利用領域
經過多年的探索前進,廣東省的生物質能利用技術呈現多元化發展,生物質成型燃料、生物質燃氣、生物質發電、生物質液體燃料等多種燃料利用技術不斷進步,應用技術亦漸趨成熟。
3.1.1生物質成型燃料
隨著一定規模的木材破碎、雜質分揀、顆粒成型等設備制造生產企業逐漸涌現,生物質成型燃料產業已逐步向規模化發展。在廣東,生物質成型燃料從業單位主要是包括燃料設備生產、燃料生產、合同能源管理應用等類別。目前在珠三角的應用已覆蓋紡織印染、食品飲料、醫藥化工、造紙包裝、五金塑膠等20多個行業。
廣東省內生物質成型燃料的從業單位約有500家,絕大多數為私營企業或個體經營戶,且集中分布在生物質原材料比較富余的區域。廣東省生物質能企業多以生產或應用顆粒狀成型燃料為主、棒狀及塊狀成型燃料為輔,原料來源主要為木質材料,如木屑、木糠等。成型顆粒的生產企業以小微型企業為主,產能1500噸/月以下的生物質成型燃料工廠占60%以上,主要從事單一的生物質成型燃料的生產和銷售。
此外,廣東省內有少量企業從事生物質的應用推廣,通過掌握生物質成型燃料的燃燒、鍋爐運行技術,為客戶提供熱能服務。這種采用合同能源管理模式的生物能成型燃料應用企業在廣東為數不多,約有50家。公司通過免費為客戶投資生物質熱能運行裝置,在合同期內為客戶提供熱能服務,通過蒸汽或熱力與客戶進行結算,最終達到雙贏的目的。
3.1.2生物質燃氣
生物質燃氣包括沼氣和氣化利用。沼氣應用在廣東省的利用較少,但是廣東省新興的生物質氣化燃氣技術取得了顯著的成果。生物質氣化技術是一種獲得高品位燃料的相對有效的轉化手段,氣態燃料可直接用作鍋爐燃料或發電,產生所需的熱量或電力。2011年,中科院廣州研究所承擔的“生物質氣化合成燃料關鍵技術及示范”項目通過驗收,標志著廣東省在氣化技術上的重大進展。氣化技術不僅可以達到更好的環保標準,且應用范圍更為廣泛。但是,這種更環保、更實惠的燃燒技術只存在于廣東省少數企業的手中,由于其門檻高、難度大的特點,廣東省具有該技術并采用合同能源管理模式的生物質企業屈指可數。
3.1.3生物質液體燃料
生物質液化技術就是運用一系列的化學反應,把固體狀態的生物質轉化成液體燃料的清潔利用技術,轉化后的液體燃料主要包括生物質燃料乙醇、生物柴油等,目前廣東省生物質液體燃料技術尚處在技術研發和實驗階段,還未大規模商業化生產和應用,但是,部分生物質企業不惜投入重金來填補行業空白,如藍晶液等液體燃料的投入使用就充分展示了廣東省在生物質液體燃料開發上的積極性和主動性。
3.1.4生物質發電
目前,廣東省已批準并建設完成投入運營的生物質發電企業主要有2家,分別是湛江生物質發電廠和韶能生物質發電廠,這2家企業目前已正式投產并網發電。
此外,還有不少生物質發電項目正計劃落成,如陽山生物質發電項目和新豐生物質發電項目。
3.2產業結構
經過多年的發展,廣東省生物質能從業單位逐年增多,但是尚未形成規模化的發展。廣東省從事生物質成型燃料的私營企業大部分為小微型規模企業,呈現的是一種規模小、數量多的狀態。這些單位的原料比較單一,產品質量可控性稍差,產品價格較低,技術水平含量不高,容易面臨遭市場淘汰的局面。而對于規模較大的生產企業則可以在產品的升級換代中率先找到出路,具有比較強的適應力。
廣東省生物質能行業規模小、企業數量多的結構特點,對行業的發展產生一定的影響。生物質能項目的投資回報率低,運行成本高,難以形成規模效益。為降低投資,大多數廠家會采用簡單工藝和簡陋設備,從而造成能源轉化能力低、成本較高的現實問題,更難以發揮其應有的、重大的清潔能源優勢。因此,要把握行業的發展,優化產業結構是關鍵。
4.行業存在的問題
目前,廣東省生物質能行業在摸索中成長,其發展并不成熟,市場也不盡規范,行業發展存在不少困難和挑戰。
4.1行業政策不明確,機遇和挑戰并存
2012年,國家能源局下發《生物質能發展“十二五”規劃》,大力支持生物質的開發利用,為生物質發電、生物質供氣、生物質成型燃料、生物質液體燃料等提出快速增長的發展目標。然而,在國家鼓勵發展生物質能的同時,廣東省環保部門對行業發展的態度則相對冷靜,在政策層面上仍有所保留,且省內不同政府部門對行業的發展持有不同立場。廣東省政府2012年下發的《廣東省“十二五”節能減排綜合性工作方案》提出,要加大可再生能源和生物質能推廣應用力度,建設生物質固化成型燃料開發試點。然而,2014年,廣東省環保廳在轉發文件《珠海市生物質成型燃料利用污染防治技術指引(暫行)》”川中指出,由于缺乏權威的科學論證和相關的標準及技術規范,省環保廳不鼓勵推廣應用生物質成型燃料。此文的發布在一定程度上影響了廣東省生物質成型燃料的發展。
在稅收優惠方面,目前廣東省對生物質能行業的扶持政策及優惠措施主要體現在,通過認定資源綜合利用產品可享受增值稅即征即退,以及享受所得稅減計10%的優惠。但是,生物質能稅率比天然氣高,且其增值稅的進項稅額問題也為企業增加了成本負擔。
4.2新技術開發不力。利用技術單一
廣東省生物質能源利用工業化技術大多尚處于起步階段,早期的生物質利用主要集中在沼氣利用上,近年來逐漸重視熱解氣化技術的開發應用,也取得了一定突破,部分生物質氣化從業單位通過生物質氣化技術的應用,在廣東省建成了較大規模的生物質氣化技術工業窯爐、鍋爐的示范項目。但是,其他技術開展非常緩慢,如生物質熱解液化、直接燃燒的工業技術等技術仍不成熟。
4.3市場魚龍混雜,缺乏有效監管
生物質能是新興產業,尚未配有完善的政策法規以規范市場,且市場上的小微企業居多,行業的自律主要靠的是企業的社會責任感。據了解,行業內存在不少亂象,比如生物質成型燃料產品質量參差不齊、從業單位將生物質直燃或摻雜燃燒等,使環境污染問題層出不窮,造成政府各級監管部門對生物質成型燃料產生誤解,給行業的發展造成一定的阻礙。
4.4市場不統一,缺乏排放和產品標準
產品和排放標準是生物質企業自律的依據,但是,廣東省生物質行業的相關標準仍有待全面完善。生物質企業對生物質鍋爐的燃燒應采取何種排放標準仍無法把握。雖然廣東省出臺了生物質成型燃料的地方標準,但也只是屬于推薦性標準,缺乏標準的執行力度。另外,生物質成型燃料鍋爐排放的國家標準也已頒發,但是否能有效執行還需市場的驗證。
5.結論及建議
5.1結論
近年來,廣東省生物質能行業在市場需求的推動下快速發展,但行業的發展一直得不到社會和政策上最直接的關注和支持。生物質能行業是一個能綜合體現經濟、社會、環境效益的行業,其發展對于這個強調綠色經濟、資源循環利用的社會有重要意義。
今后,政策的支持是廣東省生物質能行業發展的最主要動力,隨著社會對清潔能源的關注度和認識度越來越高,生物質能的產業規模化、系統化將是重要的發展趨勢,農村與城鎮結合的模式也將進一步實現對資源的最大化利用。
5.2建議
(1)健全廣東省法規政策體系,加大監管力度。有效的監管手段是杜絕或減少環境違法行為的保證,對于產品原料控制不當、燃燒后亂排亂放的現象及時取締,能為行業創造一個更公平、更光明的市場。
(2)發揮行業協會的作用,引導行業正確健康的發展。行業協會的及時引導和溝通,能使發展中的企業少走彎路,也可為企業起到指導作用。
(3)加大宣傳力度,提高企業認識。對外加大生物質能的基礎知識宣傳,對行業內企業加大健康發展的宣傳,提升企業的社會責任感。
(4)加大產業技術的研發投入,突破關鍵轉化技術。技術支持是產業發展的核心要素,鼓勵企業進行技術投入,提高核心競爭力。
(5)發揮行業聯盟效應,鼓勵企業抱團發展,促使產業發展規模化。
(6)注重生物質工程化研究,改變目前單一技術的狀況,在集成多種技術的基礎上再創新,把生物質收集轉化為能量的過程系統化、工程化。
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