摘要：本文分析了生物質能源在新疆地區(qū)的應用和發(fā)展現(xiàn)狀，通過估測和計算新疆的四類能源生物質資源，即農作物秸稈、禽畜糞便、薪柴資源和城市生活垃圾的資源量，對新疆生物質資源的分布分析特點進行了闡述，可以為新疆地區(qū)能源生物質資源的開發(fā)利用以及生物質發(fā)電項目的選址提供參考。
一、開展生物質能發(fā)電研究的背景和意義
生物質能源是指可再生成循環(huán)的有機物質，主要包括樹木、農作物等植物及其殘體、動物糞便和部分生活垃圾。生物質能發(fā)電是生物質能源當前最成熟、最普遍的利用技術方式。隨著生態(tài)壞境的惡化加劇、極端氣候時有爆發(fā)、能源供應日趨緊張，生物質能源憑著其存儲量豐富、來源廣泛、可再生等諸多優(yōu)點愈來愈受到重視。
國家“十三五”規(guī)劃提出的綠色發(fā)展理念，有助于解決企業(yè)轉型期的可持續(xù)性發(fā)展問題。“十三五"規(guī)劃提出“創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，其中“綠色發(fā)展理念”占據(jù)重要位置。發(fā)展生物質能發(fā)電有諸多好處。
第一，能解決能源供應緊張的同時減少大氣和水源污染;
第二，為解決農村地區(qū)大量焚燒秸稈等生物質造成的安全隱患提供的途徑;
第三，生物質資源作為唯一可再生碳源，它的再利用就是變廢為寶，具有良好的發(fā)展前景。
二、國內外生物質發(fā)電應用現(xiàn)狀
自世界性石油危機爆發(fā)的上世紀70年代，歐美國家已開始發(fā)展利用新能源和可再生能源。截止2015年，已有78個國家開展了可再生能源的開發(fā)與利用。在生物質發(fā)電方面，截至2011年底，美國生物質發(fā)電量占全國總發(fā)電量的1%。德國擁有八千多家生產工業(yè)沼氣的工廠，產量達106億M3。丹麥在80年就建成了首座秸稈生物質直燃發(fā)電廠。目前世界上生物質發(fā)電占比最大是芬蘭，占本國總發(fā)電量的11%，我國在第六個五年計劃，開始安排新能源和可再生能源項目。2017年《國家能源局關于可再生能源發(fā)展”十三五”規(guī)劃實施指導意見》（國能發(fā)新能[2017]31號）及本省（區(qū)、市）生物質發(fā)電規(guī)劃;（國家“十三五”規(guī)劃布局方案中新疆生物質發(fā)電布局規(guī)模19萬千瓦，其中垃圾焚燒發(fā)電布局19萬千瓦;新疆兵團生物質發(fā)電29萬千瓦，其中農林生物發(fā)電布局25萬千瓦、垃圾焚燒發(fā)電布局規(guī)模4萬千瓦）。我國新能源與可再生能源產業(yè)的發(fā)展進入了嶄新階段。
三、新疆地區(qū)生物質發(fā)電產業(yè)現(xiàn)狀
目前新疆生物質能產業(yè)缺乏政府配套服務體系，地方政府對項目后期的運營并不重視，這樣勢必導致生物質能源利用混亂，如有些企業(yè)可以白天使用生物質發(fā)電，晚上使用煤炭燃料發(fā)電，或者使用煤炭生物質混合燃料，靠打擦邊球來獲取政府在生物質發(fā)電產業(yè)方面的補貼優(yōu)惠，從而使清潔環(huán)境的效果大大降低，也浪費了國家的支持資金，進而給整個行業(yè)帶來不好的名聲。因此，后期的管理十分重要，如市場監(jiān)管、技術監(jiān)督等等，能夠直接影響生物質發(fā)電的產業(yè)化程度。
國家對生物質發(fā)電企業(yè)的目前政府補貼每千瓦O.25元。相比生物質發(fā)電高昂的發(fā)電成本，這個補貼并不高，然而仍舊出現(xiàn)補貼不能及時到位的現(xiàn)狀，這大大減弱了政府補貼的效果。另外，國內的生物質發(fā)電上市公司較少，大多數(shù)企業(yè)都是民間小額資本公司，生產規(guī)模較小，經(jīng)不起市場的折騰，因此財政補貼對這些企業(yè)的起到重要影響。同時補貼容易導致道德風險，在監(jiān)控力度還有限的情況下，就會出現(xiàn)做假賬、制造虛假銷售等違法手段，為企業(yè)競爭帶來不公平性。
新疆目前在生物質能源利用方面還處于起步階段，據(jù)《2016年度全國生物質能源發(fā)電監(jiān)測評價通報》截至2016年底，新疆生物質發(fā)電總裝機容量2.7萬千瓦，僅有的幾個利用生物質能發(fā)電的企業(yè)基本都處于虧損經(jīng)營，如石河子天富垃圾電廠，該廠2014年建成，兩爐一機（12MW），2015年開始焚燒垃圾，每天垃圾焚燒量200-300噸，運行十天左右就必須停爐檢修，主要停爐原因是堵渣，市政府給的垃圾處理費60元/噸，實際運營成本200-230元/噸，員工：165人，每年虧損3000-4000萬，主要虧損原因：滲濾液、飛灰處理成本高，垃圾分選設備磨損厲害。
2015年以來，受經(jīng)濟下行壓力影響，新疆地區(qū)內外用電需求增速放緩，發(fā)電企業(yè)發(fā)電利用小時數(shù)大幅下降，冬季采暖期電網(wǎng)調峰困難，新能源棄風棄光現(xiàn)象嚴重，電力產業(yè)和消費結構轉方式壓力不斷增大，電力供大于求的矛盾日益突出，對新疆的生物質能源開發(fā)帶來的非常大的影響。可就是在這樣的情況下，2017年新疆的生物質能源的開發(fā)建設也迎來了蓬勃的發(fā)展。
新燁生物發(fā)電有限公司與新疆庫爾勒上庫綜合產業(yè)園區(qū)簽訂入駐協(xié)議，開發(fā)2×6MW生物質并網(wǎng)直燃發(fā)電項目。
和田盛世熱電公司在新疆建設兵團十四師224團駐地（昆玉市）建設一座生物質熱電聯(lián)產項目，裝機規(guī)模2×130t/h高溫高壓生物質鍋爐+2×30MW抽凝式汽輪發(fā)電機組，同時配套建設光伏發(fā)電項目。該項目總投資7億元左右，計劃2017年上半年建成并投產發(fā)電。同時盛世熱電公司計劃在和田地區(qū)和新疆再開發(fā)建設10座同樣規(guī)模的生物質發(fā)電項目。
國能生物發(fā)電有限公司在新疆阿瓦提、山東巨野、內蒙古赤峰、遼寧黑山、河南扶溝的五個生物質發(fā)電項目同時開工，項目合同簽字儀式及開工儀式一并在京舉行。
巴州新亞投生物熱電有限公司，在焉耆縣新建2×30MW生物熱電聯(lián)產發(fā)電廠，項目總投資7.5億元人民幣，裝機容量為2×130t/h高溫、高壓生物質鍋爐+2×30MW抽凝式汽輪發(fā)電機組。該項目計劃年處理垃圾、蘆葦、廢棄料等原料33.6萬噸，年發(fā)電量4.2億度，國家規(guī)定上網(wǎng)標桿電價0.75元/度，年電價收入3.15億元人民幣，供熱面積628萬平方米，20元/平方米，供熱年收入1.256億元人民幣，合計收入4.406億元。上交稅費7125萬元，原料收購支出1億元，工人工資、利息、設備折舊等綜合費用0.5億元，實際年收入2.1935億元。
新疆清源生物質能源有限公司阿克蘇市棉稈沼氣化資源綜合利用項目建設地點分布在兩個區(qū)塊，其中沼氣制備及發(fā)電項目布置在阿拉爾2號工業(yè)園區(qū)內，占地面積約197018.74m2（約295畝）;沼渣堆肥場地及棉桿儲存場布置在十二團十連二干渠以南，占地面積333333.33m2（約500畝），距離工業(yè)2號園區(qū)建設場地約15公里。該項目沼氣制備及發(fā)電機組分兩期建設，總裝機容量30MW。其中一期安裝建設2MW沼氣內燃機中試機組，二期安裝建設25MW沼氣內燃機組并配套兩臺7.5t/h余熱鍋爐及3MW蒸汽發(fā)電機組。項目全部達產后，年產沼氣9153萬m3/a，年發(fā)電量24000萬kWh/a，其中沼 氣發(fā)電量21600萬kWh/a，余熱蒸汽發(fā)電量2400萬kWh/a，項目自用電量2400萬kWh/a，上網(wǎng)供電量21600萬kWh/a;年產沼渣有機肥12萬噸。
其實，回顧2017年新疆自治區(qū)的垃圾焚燒項目發(fā)展就會發(fā)現(xiàn)，盛運環(huán)保可謂大贏家。今年以來盛運環(huán)保已在新疆簽署了六個項目協(xié)議，涉及五個焚燒發(fā)電項目。其中昌吉市人民政府與盛運環(huán)保簽訂了總投資5億元的《昌吉市生活垃圾焚燒發(fā)電合作框架協(xié)議》，該項目兩年前即以開展前期工作，協(xié)議商定就盛運環(huán)保控股子公司（新疆寶潤）在昌吉市獨資設立項目公司，負責以投資、設計、建設、運營、擁有、移交的規(guī)模建設昌吉市生活垃圾焚燒發(fā)電項目。項目建設規(guī)模一期為1000噸/日，配套2臺500噸/日焚燒爐和2臺9兆瓦汽輪發(fā)電機組。另，該公司與塔城、烏蘇、吐魯番等城市均簽訂了類似協(xié)議。
四、新疆地區(qū)生物質資源的估算
新疆地區(qū)化石能源擁有較為豐富，但其不可再生性必然會導致化石能源的枯竭。作為傳統(tǒng)的農牧業(yè)大省，開發(fā)和利用好生物質資源對于優(yōu)化新疆能源能源結構，促進三農經(jīng)濟持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為了有效規(guī)劃和實施生物質能源發(fā)展，必須充分了解和把握能源生物質資源的數(shù)量及其分布特點。
生物質能源是可再生能源的一個重要組成部分。一般認為，生物質（biomass）主要是指可再生成循環(huán)的有機物質，包括農作物、樹木和其他植物及其殘體。新疆地域廣大，又是農牧業(yè)大省。能源生物質資源比較豐富。據(jù)2016年《新疆統(tǒng)計年鑒》資料，2015年農作物播種面積6126千公頃，其中，糧食播種面積2365千公頃;糧食總產量約1501萬噸，棉花產量429.8萬噸，薯類產量99.8萬噸;年末牲畜存欄頭數(shù)4340萬頭;大畜生存欄頭數(shù)584.89萬頭。本次研究是結合相關的統(tǒng)計資料，重點估測和分析新疆的四類能源生物質資源，即農作物秸稈、禽畜糞便、薪柴資源和城市生活垃圾的資源量及其分布特點，為生物質發(fā)電的選址提供參考。
五、新疆能源生物質資源的分布特征
本次研究利用《2016年新疆統(tǒng)計年鑒》數(shù)據(jù)，對新疆2015年能源生物質資源量的分布特征進行估算。
從圖可以看到，喀什地區(qū)、昌吉回族自治州、伊犁州直屬、阿克蘇地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州的農作物秸稈資源比較豐富。這五個地區(qū)的農作物桔桿資源量占到全部地區(qū)（市）農作物桔稈資源量的71.19%。
從人均角度看，各地區(qū)（市）中，人均農作物枯稈資源占有量（以標煤計〕居前3位的分別是：昌吉州人均2.81噸、塔城地區(qū)人均2.3l噸、巴音郭楞蒙古自治州人均2.06噸。
從生物質空問分布密度來看，各地區(qū)（市）中，每平方公里秸桿農作物桔桿資源空間密度（以噸標煤計）居前5位的分別是：石河子市1854.93噸、伊犁州直屬56.26噸、昌吉州52.94噸、喀什地區(qū)39.93噸、博爾塔拉蒙古自治州33.99噸。
（一）研究小結
結合其他相關研究，總體上看，新疆各地區(qū)的能源生物質資源在絕對數(shù)量、人均占有量、空間分布密度上極不均衡，差異較大。
從總體上看，南疆地區(qū)中，喀什、阿克蘇地區(qū)的生物質絕對量較大。北疆地區(qū)中，昌吉州、伊犁州直屬、塔城地區(qū)的生物質絕對量也較大。昌吉州、塔城地區(qū)、巴州、博州的人均生物質資源占有量較大，生物質資源開發(fā)利用潛力巨大。
從人均生物質資源占有量指標看，排前列的主要是北疆的地區(qū)，而反過來看，南疆如喀什、阿克蘇地區(qū)的人口數(shù)量對其生物質資源總量優(yōu)勢有一個抵消。
從空間分布密度看，石河子市、昌吉州、伊犁州直屬、喀什地區(qū)、博州的生物質資源分布密度較大，每平方公里資源量較大，資源可獲性較高，可以對這些地區(qū)具有區(qū)域優(yōu)勢的生物質資源進行集中開發(fā)利用。
此外，可以看到，新疆的優(yōu)勢生物質資源主要分布在傳統(tǒng)的農牧業(yè)區(qū)，生物能資源蘊藏潛力分布，在一定程度上與常規(guī)一次能源蘊藏潛力分布呈現(xiàn)互補狀態(tài)。例如，克拉瑪依市的石油豐富，但生物質資源的人均量及空間密度均較低;而博州、喀什地區(qū)、塔城地區(qū)等生物質資源豐富，但常規(guī)一次能源 蘊藏潛力有限。這就使得在一次能源蘊藏量較低的地區(qū)開發(fā)生物質能源有巨大潛力，且也有必要。未來，華電集團可以根據(jù)新疆能源生物質資源的總量及分布特征，結合具休的經(jīng)濟技術環(huán)境，因地制宜地對生物質資源進行開發(fā)利用。
六、結束語
通過對生物質能產業(yè)現(xiàn)狀和資源分布、利用方式進行研究，結合歷年投產和在建的生物質直燃發(fā)電廠的運行情況，對新疆地區(qū)的生物質能源開發(fā)利用開展了一定程度的研究。結果表明，近十年來，盡管新疆生物質發(fā)電廠的數(shù)量和規(guī)模都有了長足的發(fā)展，但生物質發(fā)電在產業(yè)化發(fā)展過程中受到了經(jīng)濟層面和技術層面的諸多限制。
國家能源局《生物質能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確指出：堅持創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享的發(fā)展理念，緊緊圍繞能源生產和消費革命，主動適應經(jīng)濟發(fā)展新常態(tài)，按照全面建成小康社會的戰(zhàn)略目標，把生物質能作為優(yōu)化能源結構、改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的重要內容，立足于分布式開發(fā)利用，擴大市場規(guī)模，加快技術進步，完善產業(yè)體系，加強政策支持，推進生物質能規(guī)模化、專業(yè)化、產業(yè)化和多元化發(fā)展，促進新型城鎮(zhèn)化和生態(tài)文明建設。國務院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動計劃（2014-2020年）》也指出：積極發(fā)展生物質能，制定生物質能開發(fā)利用規(guī)劃，積極推動生物質能清潔高效利用，推廣生物質能發(fā)電示范工程。
研究結果顯示，隨著國家對新能源利用的日益重視和生物質燃燒技術的不斷成熟，我們預計在未來十年內，新疆生物質發(fā)電將在可再生能源發(fā)電中占主導地位，生物質能源發(fā)電廠的建設也將進入一個高峰期。而昌吉州、塔城地區(qū)、巴州、博州等地由于人均生物質資源占有量較大，非常適宜生物質資源的開發(fā)和利用，是開展生物質能源發(fā)電項目的理想?yún)^(qū)域，發(fā)展?jié)摿薮蟆５牵捎谛陆鶈T廣闊，人口分布不均勻，生物質資源利用市場規(guī)模始終有限，想要占得先機，必須提前布局，方能在競爭中獲得一席之地。
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