成本约束行业发展，生物质发电仍须政策加持
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文丨董瑞华
一、行业基本概况
01
生物质发展的简况与分类
关于生物质发电的内含与外延，2006年1月国家发展改革委印发《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》（发改价格〔2006〕7号），对生物质发电项目进行了界定，包括：（1）农林废弃物直接燃烧和气化发电；（2）垃圾焚烧和垃圾填埋气发电；（3）沼气发电。
生物质发电发端于上世纪70年代，全球能源危机爆发后，丹麦等西方国家开始利用秸秆等生物质能进行发电。上世纪90年代之后，生物质能发电技术在欧美得到了大力发展。其中，丹麦在生物质发电领域的发展领先全球，目前已建成一百多家生物质发电厂。
我国生物质发电起步于上世纪90年代，近年来，随着国家相关政策的出台，生物质发电厂的装机容量和发电量都在逐年攀升。在双碳目标背景下，生物质发电在碳排放方面的优势得以更好体现，成为新能源领域近年来社会关注的重要领域之一。
生物质发电技术根据工作原理可划分为直接燃烧发电技术、气化发电技术和耦合燃烧发电技术三大类。
直接燃烧发电技术
生物质直接燃烧发电在原理上与燃煤锅炉火力发电十分类似。与燃烧煤炭和废弃物时一样，直接燃烧法是使用焚烧炉燃烧干性生物质的技术。使用“自动加煤炉”、“窑炉”、“流化床锅炉”等现有的焚烧技术。具体的原料除了废木材、树皮、甘蔗渣等之外，还有燃烧污泥的情况。可以用燃烧得到的热量进行发电，也可以直接作为热源使用。由于生物质资源分散，能量密度低，收集运输困难，使得生物质直接燃烧发电对燃料供应的持续性和经济性有较高的依赖度，导致了生物质发电高昂的成本。
气化发电技术
生物质气化发电要经过如下环节：（1）生物质气化，经过破碎干燥等其他预处理的生物质在高温环境下热解气化，产生含有CO、CH4和H2等可燃组分的气体；（2）气体净化，气化过程生成的可燃气体通入净化系统，去除其中的灰分、焦炭和焦油等杂质，以满足下游发电设备的入口要求；（3）气体燃烧发电，净化后的可燃气通入燃气轮机或者内燃机燃烧做功发电，也可以通入锅炉内燃烧，利用产生的高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。
耦合燃烧发电技术
生物质耦合发电是利用生物质燃料替代部分其他燃料（通常指煤）进行混烧的发电方式，在提高生物质燃料灵活性的同时减少煤炭用量，实现了燃煤火电机组的CO2减排问题。现阶段生物质耦合发电技术主要包括：直接混燃耦合发电技术、间接燃烧耦合发电技术和蒸汽耦合发电技术。
02
生物质发电在能源体系中的定位
相比于传统能源与其他新能源，生物质发电的优势包括：原料来源广泛可再生、发电稳定、碳排放较低等。生物质资源来源广泛，包括农业废弃物、木材和森林废弃物、城市有机垃圾、藻类生物质以及能源作物等。我国是农业大国，拥有丰富的农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物和能源作物、生活垃圾等生物质资源。在“双碳”背景下，生物质能已逐渐成为最有潜力的可再生能源。目前生物质发电技术已大范围推广应用。未来随着生物质发电技术的发展和各项政策的支持，生物质发电景气将有所上升。
生物质能作为重要的可再生能源，国际公认的零碳可再生能源，具有绿色、低碳、清洁等特点。若结合BECCS（生物能源与碳捕获和储存）技术，生物质能将创造负碳排放。在未来，生物质能将在各个领域为我国2030年碳达峰、2060年发布版碳中和做出巨大减排贡献。
相比于其他绿色能源，发电稳定是生物质发电的优势。尽管生物质发电成本远高于风电、光伏等其他可再生能源发电成本，但是生物质发电输出稳定，能够参与电力调峰。而且生物质质能可以转换为多种形式的能源（比如供电、供热、供气、提供液体燃料等），能够灵活参与热力市场，提供清洁热力。
03
生物质发电的产业链图谱
生物质发电厂是利用桔梗、树皮等燃料的化学能产出电能的工厂，即为燃料的化学能→蒸汽的热势能→机械能→电能。在锅炉中，燃料的化学能转变为蒸汽的热能，在汽轮机中，蒸汽的热能转变为轮子旋转的机械能，在发电机中机械能转变为电能。生物质发电产业链主要包括上游的原料及设备，其中有生物质原料及相关的发电设备，焚烧炉则是垃圾焚烧处理系统最核心的设备；中游则是生物质能发电的方式；生物质发电下游为电网输送，参与主体为国营电网企业，电网企业依据国家制定的统一标杆上网电价购买电力之后再将电发送给终端消费者。
图1：生物质发电产业链
资料来源：智研咨询整理二、市场状况：装机容量、发电量与空间分布目前国家对生物质直燃发电行业在上网电价和上网电量等多方面都给予了较大的支持和鼓励力度。虽然近年来我国新能源的发展很快，但与传统能源相比，总体规模还是很小，在我国能源结构中所占比例还很低。
01
我国生物质电装机情况
截止到2022年底，我国生物质发电装机容量4132万千瓦，比去年增加334万千瓦，同比增长8.8%，占全国电力总装机的1.6%。其中，垃圾焚烧发电装机容量2386万千瓦，农林生物质发电装机容量1623万千瓦，沼气发电装机容量122万千瓦。
2022年全年，生物质发电新增装机容量334万千瓦，累计装机达4132万千瓦。其中，生活垃圾焚烧发电新增装机257万千瓦，累计装机达到2386万千瓦;农林生物质发电新增装机65万千瓦，累计装机达到1623万千瓦;沼气发电新增装机12万千瓦，累计装机达到122万千瓦。
表1：2017-2022年中国生物质发电装机容量统计情况（万KW）
2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
新增
装机容量
274
305
473
546
808
334
累计
装机容量
1476
1781
2254
2952
3798
4132
数据来源：国家能源局
根据国家能源局发布的数据，2023年上半年，全国生物质发电新增装机176万千瓦，累计装机达4308万千瓦，同比增长9.2%。新增装机排名前五位的省份是河北、广东、江苏、湖北和黑龙江，分别为21.5万千瓦、20.1万千瓦、16.3万千瓦、14.8万千瓦和14.1万千瓦。
表2：2023年上半年新增装机容量（万KW）
地区
河北
广东
江苏
湖北
黑龙江
装机容量
21.5
20.1
16.3
14.8
14.1数据来源：国家能源局
02
我国生物质发电情况
2022年全国生物质发电量达1824亿千瓦时，同比增长11%。年发电量排名前五的省份是广东、山东、浙江、江苏、安徽，分别是217亿千瓦时、185亿千瓦时、145亿千瓦时、136亿千瓦时、124亿千瓦时。
表3：2017-2022年中国生物质发电量统计情况（万KW）
2017年
2018年
2019年
2020年
2021年
2022年
发电量
795
906
1111
1326
1637
1824
数据来源：国家能源局
2023年上半年，生物质发电量984亿千瓦时，同比增长10.1%。今年累计发电量排名前五位的省份是广东、山东、浙江、江苏和安徽，分别为112.7亿千瓦时、93.8亿千瓦时、71.6亿千瓦时、70亿千瓦时和63.9亿千瓦时。
表4：2023年上半年累计发电量（万KW）
地区
广东
山东
浙江
江苏
安徽
装机容量
112.7
93.8
71.6
70
63.9数据来源：国家能源局
03
我国生物质发电的空间分布情况
累计装机容量排名前五的省份是广东、山东、江苏、浙江、黑龙江，分别是422万千瓦、411万千瓦、297万千瓦、284万千瓦、259万千瓦;新增装机容量排名前五的省份是，广东、黑龙江、辽宁、广西、河南，分别是45万千瓦、37万千瓦、33万千瓦、26万千瓦、24万千瓦。
表5：2022年我国生物质发电量累计装机容量
省份前五（万KW）
地区
广东
山东
江苏
浙江
黑龙江
累计
装机容量
422
411
297
284
259数据来源：国家能源局
表6：2022年我国生物质发电量新增装机容量
省份前五（万KW）
地区
广东
黑龙江
辽宁
广西
河南
新增
装机容量
45
37
33
26
24数据来源：国家能源局
表7：我国生物质发电量排名前五的省份（万KW）
地区
广东
山东
江苏
浙江
安徽
发电量
217
185
136
145
124数据来源：国家能源局
三、行业政策：产业政策、补贴政策与环保政策
01
生物质发电行业的产业政策
为推动生物质行业发展，国家和有关部门陆续制定了一系列的产业政策支持我国生物质发电。
表8：我国生物质发电行业相关政策
发布时间
发布
部门
政策名称
主要内容
2013年2月
国务院
循环经济发展战略及近期行动计划
加强准入监管，优先支持风能、太阳能、生物质能等可再生能源发电以及符合条件的煤层气、煤矸石、余热余压、垃圾等综合利用电厂并网发电。
2015年5月
中共中央国务院
中共中央国务院关于加快推进生态文明建设的意见
加快核电、风电、太阳能光伏发电等新材料、新装备的研发和推广，推进生物质发电、生物质能源、沼气、地热、浅层地温能、海洋能等应用，发展分布式能源，建设智能电网，完善运行管理体系。
2016年7月
国务院
“十三五”国家科技创新规划
发展可再生能源大规模开发利用技术，重点加强高效低成本太阳能电池、光热发电、太阳能供热制冷、大型先进风电机组、海上风电建设与运维、生物质发电供气供热及液体燃料等技术研发及应用。
2016年12月
国务院
“十三五”国家战略性新兴产业发展规划
促进生物质能源清洁应用。重点推进高寿命、低电耗生物质燃料成型设备、生物质供热锅炉、分布式生物质热电联产等关键技术和设备研发，促进生物质成型燃料替代燃煤集中供热、生物质热电联产。
2017年1月
国务院
全国国土规划纲要（2016-2030年）
在保护生态的前提下，有序稳妥开发水电，安全发展核电，高效发展风电，扩大利用太阳能，有序开发生物质能。
2018年7月
国务院
打赢蓝天保卫战三年行动计划
利用生物质发电价格政策，支持秸秆等生物质资源消纳处置。
2020年9月
国家能源局
完善生物质发电项目建设运行的实施方案
落实生物质发电支持政策。鼓励金融机构在风险可控、商业可持续的前提下给予生物质发电项目中长期信贷支持。建立生活垃圾处理收费制度，合理制定垃圾处理收费标准，确保垃圾处理收费政策落实到位。鼓励地方政府统筹各类资金，对生物质发电相关的农林废弃物和生活垃圾“收、储、运、处理”各环节予以适当支持和补偿。
2021年2月
国务院
国务院关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见
提升可再生能源利用比例，大力推动风电、光伏发电发展，因地制直发展水能、地热能、海洋能、氢能、生物质能、光热发电。
2021年10月
国务院
2030年前碳达峰行动方案
因地制宜发展生物质发电、生物质能清洁供暖和生物天然气。
2022年1月
国家发改委、国家能源局
“十四五”现代能源体系规划
因地制宜推进生物质能多元化利用，在城镇发展生活垃圾焚烧发电，在农村发展生物质发电和沼气发电。
2022年1月
国家发改委、国家能源局
关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见
明确在农村地区优先支持沼气发电等生物质能发电接入电网，电网企业应当优先收购生物质能发电项目的发电量，从而为生物质能收益的稳定性提供了十足的保障。
2022年6月
国家发改委、国家能源局等9部门
“十四五”可再生能源发展规划
指出要优化生物质发电开发布局，有序发展农林生物质发电和沼气发电，有序发展生物质热电联产;在市场机制层面，指出要开展生物质发电市场化示范，开展生活垃圾焚烧发电市场化运行示范;在地区试点层面，鼓励长三角、珠三角等经济发达、垃圾处理收费基础好的地区优先试点;在电价机制层面，明确示范区内新核准垃圾焚烧发电项目上网电价参考当地燃煤发电基准价实行竞争性电价机制。
2022年11月
国家发改委、国家统计局、国家能源局
关于进一步做好新增可再生能源消费不纳入能源消费总量控制有关工作的通知
将绿证核发范围扩大到包括生物质发电在内的所有可再生能源发电项目，对生物质发电企业而言是一大利好。
资料来源：根据公开资料整理。
02
生物质发电的补贴政策
在补贴方面，生物质发电目前采取竞争性配置的方式进行补贴。2021年8月11日，国家发展改革委、财政部、国家能源局联合印发《2021年生物质发电项目建设工作方案》（发改能源〔2021〕1190号）。申报2021年中央补贴的生物质发电项目分为非竞争配置项目和竞争配置项目。2020年1月20日（含）以后当年全部机组建成并网但未纳入2020年补贴范围的项目及2020年底前开工且2021年底前全部机组建成并网的项目，为非竞争配置项目；2021年1月1日（含）以后当年新开工项目为竞争配置项目。补贴方式分为中央全补和央地分担。
表9：我国生物质发电上网补贴政策及变化
类型
统一固定
补贴电价
分类制定
标杆上网电价
竞争性
配置
2006年
2010年
2012年
2021年
农林
生物质
0.25
（补贴）
0.75
0.75
自2021年1月1日起，规划内已核准未开工、新核准的生物质发电项目全部通过竞争方式配置并确定上网电价。
垃圾
0.25（补贴）
0.25（补贴）
0.65
沼气
0.25（补贴）
0.25（补贴）
0.25（补贴）
补贴
时长
生物质发电项目，包括农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电项目，全生命周期合理利用小时数为82500小时。生物质发电项目自并网之日起满15年后，无论项目是否达到全生命周期补贴电量，不再享受中央财政补贴资金，核发绿证准许参与绿证交易。
资料来源：根据相关政策梳理。
03
生物质发电环保要求趋严
2022年是“十四五”规划的关键之年，为持续贯彻落实“十四五”规划中对生态保护、环境质量改善的要求，2022年，国家层面出台了一系列法律法规和政策文件，优化环境管理，比如：《“十四五”环境影响评价与排污许可工作实施方案》、《环境监管重点单位名录管理办法》、《污染物排放自动监测设备标记规则》、《企业环境信息依法披露管理办法》及《企业环境信息依法披露格式准则》。
此外，在2022年可再生能源发电补贴核查工作中，相比风电和光伏发电项目，生物质发电项目的核查要点还包括环境保护，包括截至2021年底累计收到生态环境部门通知、通报或处罚的环境违法次数、截至2021年底二氧化硫超标排放次数、是否完成环保设施建设验收、是否具备排污许可证、烟气排放连续监测系统是否正常运行，并向生态环境部门和电网企业联网实时传输数据、是否掺烧化石能源等。将补贴与环保问题挂钩，也体现了国家层面对于生物质发电行业环保的重视。
2023年2月17日，生态环境部在京召开2023年全国生态环境保护工作会议。会议提出要依法推进生态环境保护督察执法，深化生活垃圾焚烧发电行业达标排放专项整治，持续打击危险废物和重点排污单位自动监测数据弄虚作假环境违法犯罪。
由此可见，对于生物质发电企业而言，应重视环保要求，求依法履行自行监测、信息公开等生态环境法律义务，采取措施防治环境污染，防范环境风险。
四、发展展望：潜力巨大但仍须政策加持
01
我国生物质发电市场潜力较大
我国生物质资源年产生量巨大，超过35亿吨，主要包括农作物秸秆、畜禽粪污、林业废弃物、生活垃圾等多种资源。《3060零碳生物质能发展潜力蓝皮书》显示，当前我国生物质能的开发潜力约4.6亿吨标煤，目前实际转化为能源的不足0.6亿吨标煤，占比较小。
除国家层面的政策之外，各省市也在其“十四五”规划中鼓励生物质发电的发展，比如四川提出“十四五”新增生物质发电约74万千瓦，至2025年底，生物质发电约175万千瓦。天津提出到2025年，全市生物质发电装机规模达到45万千瓦。内蒙古提出到2025年，生物质发电装机（含热电联产）达到60万千瓦。浙江提出“十四五”期间，垃圾焚烧发电新增装机容量50万千瓦，到“十四五”末，力争全省生物质装机达到300万千瓦以上。同时，2022年，各省市也出台了一系列利好生物质发电发展的政策。
02
生物质发电行业发展仍须政策扶持
当前涉及生物质发电的相关设备和技术非常成熟，热电联产市场潜力也非常巨大，困扰生物质电厂盈利能力的最大困局还是居高不下的燃料成本。根据相关数据显示，燃料成本几乎占到了生物质发电厂营收的近70%，超过90%的利润的被燃料成本蚕食，且无法通过技术进行突破。
居高不下的原料成本导致生物质发电盈利能力严重不足，已成为制约行业发展的主要因素，导致资本远离该行业，加之政策力度与持续性的不足，则进一步让资本望而却步。
政府应通过立法和能源政策创新，采取激励性措施，破除生物质发电的成本困境，促进资本投资形成，引导市场和行业良性发展。针对我国国情和生物质资源特点，全国各地应建立和完善生物质能产业激励性政策，积极扶持生物质能源企业的创新发展。
03
热电联产可提高行业生存能力
目前，农林生物质发电产业仍存在纯发电项目盈利模式单一、电价补贴拖欠、转型支持政策不完善等问题，农村生物质发电企业生存可谓举步艰难。
热电联产是生物质能的高效利用方式，也是生物质发电项目转型升级的主要方向。应以经济手段促进生物质发电项目转型为热电联产项目。把认定的农林生物质热电联产项目，优先纳入可再生能源补贴目录或优先备案，优先足额发放电价补贴，以经济和市场手段加速生物质发电行业转型升级的步伐。同时，通过考核热电比和对热电联产的项目优先支付补贴等措施，引导生物质发电向热电联产转型。
2022年8月12日，国家能源局对政协十三届全国委员会第五次会议《关于支持发展农林生物质热电联产项目的提案》答复时提到，支持发展农林生物质热电联产项目，优先拨付农林生物质发电或热电联产项目补贴，推动农林生物质发电产业持续健康发展。如果农林生物质发电产业能够顺利转型热电联产，将有效激发农林生物质发电行业的活力。
原标题：《成本约束行业发展，生物质发电仍须政策加持》