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1 我国生物质发电的现状分析
国际能源机构的有关研究表明,秸秆是很好的清洁可再生能源,平均含硫量只有千分之三点八,而煤的平均含硫量约达1%。据专家估算,我国目前每年废弃的农作物秸秆约有1亿吨,折合标准煤500万吨,预计到2020年全国每年秸秆废弃量将达2亿吨以上。因此,加快开发利用生物质能源显得迫在眉睫。
2006年12月,国能单县生物质发电厂正式投产,这是我国第一个生物质直燃发电项目,总投资3.37亿元,总装机容量2.5万千瓦;2006年5月,我国第一个生物质热解气化发电项目在江苏兴化戴窑镇建成投产,总装机容量5.5兆瓦。生物质发电在我国已有所发展,截至2010年底,我国生物质发电装机容量为550万kW。到2012 年底,我国生物质发电累计并网容量为5819MW,其中,直燃发电技术类型项目累计并网容量为3264MW,占全国累计并网容量的55%;垃圾焚烧发电技术类型项目累计并网容量为2427MW,占全国累计并网容量的41.71%;沼气发电技术 类型项目并网容量为206MW,占全国累计并网容量的3.54%[1]。
推进生物质发电产业发展也是变废为宝,发展循环经济,实现化石能源替代,走可持续发展道路的具体体现。生物质发电能够大量消耗农林生产过程中产生的剩余物,发出绿色电力,燃烧后的灰分还可以以肥料的形式还田,是一个变废为宝的良性循环过程。另外,发展生物质发电是用可再生能源替代传统能源的有效途径之一,对于构建稳定、经济、清洁、安全的能源供应体系具有积极的作用。
2 生物质发电面临的问题
2.1 生物质发电的投资和发电成本远高于火力发电
一是生物质电厂建设投资成本较高,相当于同等规模火电厂的两倍左右。二是生物质发电对成本的控制力不强。燃料供应不论在数量还是在成本控制上,均有较大的不确定性,固定成本加上原料成本,导致生物质发电成本远高于火电。从已投产的生物质发电企业来看,其短期偿债能力偏弱,还款压力较大。由于前期项目资金来源主要依靠母公司及银行贷款支持,负债压力相对较大,如果控制不好资金链,就会出现一定的问题。
2.2 原材料供应决定企业的成败
生物质发电燃料来源供应不足的矛盾十分突出,产地实际可收集的量和理论计算的量之间有很大差距。秸秆等生物质散布于千家万户,季节约束性强,且秸秆体积大、密度小,不易储存。一些地方政府由于财力不足等原因,尚未出台秸秆收购的优惠政策。去掉运输储存成本和代收点等中间环节的扣除,农民收益较低,没有形成良性的产业利益链。近年来养殖业的秸秆需求量不断增加,对原材料的竞争激烈。而为保障农地种植时间,农民往往直接焚烧秸秆以增加土地肥料。保证持续、足量、价格稳定的燃料供应,往往是企业运营成败的关键。一些生物质电厂在建成投产后不久,就因原料短缺或亏损而停产。
2.3 电力供应主体之间的博弈制约企业发展
目前我国能源环境定价机制尚不完善,不能反映资源的稀缺程度、供求关系与环境成本,无法实现资源配置的最优化。这会导致商业性资本不愿积极、主动地介入节能环保领域。目前国家积极鼓励生物质发电并网,并以0.75元/千瓦时的补贴价格支持生物质发电并网[2]。由于各方主体利益目标不同,目前生物质发电总量较小,对各利益主体触及较小。随着发电总量增加,势必会遇到一定阻力。对于地方政府来说,现阶段很难将生物质发电作为电力供应主体,甚至不愿意提升生物质发电的占比,仅仅将其作为能源补充。另外,在经济总量考核压力下,在一些资源依赖地区,生物质发电供应价格高于煤电价格,虽然有国家补贴,但是有的地方资金不能及时到位,其电力供应依然主要依赖煤电,增加生物质发电的积极性不高。
2.4 扎堆建设电厂,致使生物质电厂的盈利能力差
这几年农村劳动力缺乏以及成本上升,致使燃料的加工、储运、管理环节人工成本不断上升。而电价却是微小浮动或者不动。虽然国家给予了一定的建设补贴,但是目前大部分电厂尤其是一代电厂盈利水平较差,或者处于亏损状态。根据相关资料显示,2013年上半年,生物质发电板块毛利率为12.32%,但是销售收入较去年同期减少35%,并且一代电厂的毛利率下降幅度较大。有些地方政府出于招商引资的考虑,忽略了对行业发展进行客观、整体规划和引导,造成地区项目布局不合理。扎堆建厂必然导致争相哄抢原料,引发恶性竞争。同时,采用不同锅炉的生物质电厂,其发电量、年利用小时数差异巨大,有些项目的设备年发电量甚至不到平均水平的50%。
3 生物质发电发展对策
3.1 合理布局
目前生物质秸秆发电产业出现局部过热的迹象,部分地区没有统筹规划合理布局秸秆发电项目,已经造成秸秆市场抢购的混乱局面。这种状况必将改变,2008年10月国务院办公厅《关于加快推进农作物秸秆综合利用的意见》指出,有序发展以秸秆为原料的生物质能,合理安排利用秸秆发电项目。生物质发电产业发展将从三个层面完善发展规划布局。一是国家层面的统一发展规划,统一评价全国农林生物资源的分布情况,统筹全国生物质发电产业的发展进度和区域布局分布;二是地方政府层面的区域发展规划,对当地农林生物质资源分布情况和气候条件进行评价,对生物质发电项目布局进行规划;三是发电企业特别是国有发电企业之间积极沟通,加强合作和交流,平衡利益,避免在地区争抢秸秆资源。
3.2 加强原料管理
设立专门的原料收购加工点、运输机构、以及专业的原料收购、运输经营者,形成一条专门的原料采购、运输、收集、储存产业链。此外,还要加强原料质量检查,制定相关原料收购质量检查标准并严格执行,对农民有个良好的约束机制,来保证收购原料的质量。
3.3 充分地展开国际合作和交流
应通过多种途径,积极开展对外交流与合作,有目的、有选择地引进先进的技术工艺和主要设备,在高起点上发展生物质发电技术同时,开展国际合作也是拓宽生物质发电项目融资渠道的有效方式。要加强与国际风险投资等相关机构的联系与合作,拓宽合作领域,创新合作模式,为吸收国际机构和社会团体、企业家和个人来我国投资,独资或合资建设生物质发电项目创造条件,从而促进我国生物质发电产业的市场化发展进程。我们要积极引进新技术、降低成本。目前我国的生物质能发电的相关技术还不成熟,我们应借鉴国外的一些技术,做到引进吸收以提高自己的急速水平。
3.4 制定并补充可再生能源相关配套法规
(1)完善政府宏观调控政策,加大对生物质发电产业的支持力度.我国生物质发电要尽快实现产业化,离不开政府的政策支持和资金支持。目前国家虽然出台了一系列补贴政策和管理办法,但仍需要进一步细化。(2)完善价格政策。需要抓紧制定生物质发电的相关补贴措施,建议参照某些地区对城市垃圾发电的补贴政策,根据农林剩余物处理吨数给予适当补贴。(3)落实财税优惠政策。生物质发电属于利用农林废弃物发电产业,符合国家可替代能源发展战略,因此,可考虑比照城市生活垃圾发电,实行增值税即征即退的政策。(4)支持低息贷款政策.低息贷款是项目建设的重要资金来源。低息贷款可由国家开发银行、农业发展银行等政策性融资机构以及国际金融组织或许政府等提供。随着生物质发电技术的逐渐成熟及国家扶持力度的加大,商业银行也应逐渐加大对生物质发电技术的低息贷款支持。
4 结语
生物质发电是我国重点发展的战略性能源领域,是我国未来能源产业格局中的重要组成部分。发展生物质发电项目对于促进当地经济发展和缓解能源供应压力都具有重要意义。我国要针对目前生物质发电面临的问题积极采取对策,促进对生物质发电项目的发展。
参考文献:
关键词:低碳经济;生物质能;生物质发电技术;发电
一、引言
在能源发展领域,生物质能备受各国关注。生物质能在我国发展较晚,与其他国家相比有一定的差距,所以在生物质能研发方面需要制定长远的发展规划,使低碳经济能顺利发展。生物质能通过高技术被转化为高品位洁净的液体和气体燃料,取代化石燃料的位置,在城市煤气、交通运输、电力等方面得到很好的应用。
二、低碳经济概述
由于当前世界气候环境和能源安全受到严重的威胁,所以急需发展低碳经济。巴西、美国、英国等都在发展低碳经济。在低污染、低能耗、地排放的基础上,建立一种新的经济发展模式使生态效益、社会效益、经济效益相统一,这种经济模式被称为低碳经济。能源消耗问题是它的一个核心问题,不可再生的传统能源如石油、煤炭等日益缺乏,各国的能源安全严重受其影响,所以新能源的开发和利用是非常必要的。世界各国主要应用的新能源开发方式是开发利用生物质能。生物质能和传统能源相比,价格便宜、资源量大、分布广、可再生、灰分少、含硫量低,并且co2净排放量为零,温室气体的排放得以减少。
三、生物质能在我国的发展状况
生物质能在我国有着非常丰富的来源,主要是秸秆类生物质。在政策方面,我国签订了国际公约《气候变化框架公约》等,并且颁布了《中国环境与发展十大对策》等,这位可持续发展起到了很好作用。我国加快推进核电、水电建设,有序积极的做好可再生资源的转化利用如生物质能、太阳能、风电等。在我国现代生物质能技术提供极大的发展空间在农业和工业方面,生物质能在现代技术条件下被转化成气态、液态、固态的生物质燃料,工作环境和能源利用方式得到了显著的改善,能源的利用率大大提供了。总而言之,在不断的探索和实践中,我国的生物质能开发利用形成了一定的规模、取得了较大的成效。
四、开发应用生物质发电技术
(1)气化发电
生物质被转化为可燃气,并且燃气发电设备在可燃气的推动下进行发电,这是生物质气化发电技术的基本原理。有三个过程包含在气化发电工艺中:①固体生物质被转化为气体燃料,这个过程就是生物质气化;②像如焦油、焦炭、灰分等这样的杂质蕴含在气化出来的燃气中,净化系统在过滤气体的时候将杂志除去,这个过程就是气体净化;③在发电时应用燃气内燃机或燃气轮机,有的工艺在发电过程中增加蒸汽轮机或余热锅炉使发电效率提高,这个过程就是燃气发电。另外,流化床气化炉和固定床气化炉是气化炉的两种类型。在此我们针对流化床气化炉进行一定的介绍。作为一种先进的燃烧技术,在生物质燃烧方面流化床燃烧已经取得成功。一个简单的流化床由布风板、燃烧室组成,生物质通过布风板气化剂进入流化床反应器中。按照气固流动特性的不同流化床被分为循环流化床和鼓泡流化床。气流速率在鼓泡流化床气化炉中相对较低,几乎没有固体颗粒从流化床中逸出,如果生物质原料的颗粒较大的话可以使用这种气化炉,并且需要增加热载体。流化速率在循环流化床气化炉中相对较高,大量的固体颗粒在流化床中由旋风分离器进行收集并且被重新送入炉中再次进行气化反应。
(2)燃烧发电
生物质在适合燃烧的特定锅炉中能够直接燃烧,汽轮发电机在产生的蒸汽驱动下进行发电。锅炉是生物质发电装备中的关键设备,其中振动炉排锅炉由于热效率高、技术成熟,得到了广泛的应用。炉排是炉排炉的关键部件,生物质在炉中的移动是通过可调节、可移动的炉排来控制的,而且炉排使炉排炉能够调节一次空气量,实现调节燃烧。炉排使用寿命的提高是因为改进了它的材质和冷却方式。
(3)沼气发电
城市生活、农业、工业中的大量有机废弃物被用来进行厌氧发酵处理,如城市污水和垃圾、禽畜粪、酒糟液等,沼气发电机是在以上处理产生的沼气驱动下进行发电
,这个过程就是沼气发电。而且在沼气的生产过长中发电机组的余热得到充分应用, 80%左右的综合热效率,比30%-40%的发电效率高得多。沼气发酵的3个阶段如下图:
五、结束语
综上所述,生物质发电技术越来越被重视,因为其原料对环境的有好性和可再生性。生物质能通过高技术被转化为高品位洁净的液体和气体燃料,取代化石燃料的位置,在城市煤气、交通运输、电力等方面得到很好的应用。而且生物质能和传统能源相比,价格便宜、资源量大、分布广、可再生、灰分少、含硫量低,并且co2净排放量为零。
参考文献
[1] 刘爱兵,刘星剑. 生物质能的利用现状及展望[j]. 江西林业科技, 2006(4 ):37- 40.
[2]林琳. 从低碳经济角度审视中国生物质能产业的发展[j]. 开放导报,2009(5):20~25.
[3]米铁, 唐汝江, 陈汉平, 等. 生物质能利用技术及研究进展[j].煤气与热力, 2004, 24(12):701-705.
关键词:能源 生物质 焚烧发电
一、 由于生物质的分布是均匀分散的,所以建生物质发电厂的规模不能太大,否则会造成运输路线过长,成本过大,进而影响电厂的经济性;但也不能太小,太小则全厂热效率底下,也是不经济的。从已运行项目的经验看,半径50公里的范围内的农林废弃物即可满足3万千瓦的装机容量燃料需求,此范围大约为一个县的管辖区域,所以可在每个有条件的县建立一家生物质焚烧发电厂。考虑到发电厂运行的稳定性,宜设两炉两机的运行模式,装机容量为2×15MW。如有供热需求,汽轮机宜选抽汽凝汽式,如无供热需求则选纯凝式。目前国内可供选用的机组有两种参数,分别是高温高压(540℃,9.8Mpa,后文叫高参数),次高温次高压(485℃,5.3Mpa,后文叫次高参数),2×15MW高参数机组配的锅炉一般为2×65t/h;次高参数机组锅炉一般配2×75t/h。生物质的低位发热值综合按2500kCal/kg计算。两者比较参见下表:
注:锅炉排污率选2%,厂内汽水损失选3%
二、 目前国内在运行的生物质发电厂,多选用次高参数,厂热效率不高,在价格方面,虽然相同出力的机组,高温高压比次高温次高压的价格高,但全厂热效率却高出5个左右百分点,整体效能多出20%左右,也就是说耗用相同的燃料,高参数机组比次高参数机组要多发约20%的电。以2×15MW生物质电厂为例,高参数的主设备投资比次高参数多出大约1000万元,如每年运行7000小时,发电上网电价按0.7元每度(含国家上网电价补贴0.25元每度),厂用电按10%计,则在消耗相同燃料的情况下,次高温次高压机组每年售电收入约为1.3亿元,高温高压机组每年售电收入约为1.56亿元,采用高参数机组每年可比次高参数机组多出近2600万的利润,不用半年即可收回多出的设备投资费用。所以生物质发电厂宜尽量选用高参数机组。
三、 目前以生物质为燃料的锅炉主要有两种类型,炉排炉和流化床炉。我国初期建的生物质发电厂均采用炉排炉,生物质直接成捆推入炉膛燃烧,由于生物质中含有的碱、氯、氮等物质,此类燃烧容易引发结渣、结灰和腐蚀等问题,且排放的烟气NOx含量大,锅炉热效率低下,无论在经济性上还是环保上钧不大理想。流化床炉是后起的炉型,低温燃烧可有效降低生物质燃烧过程产生的结渣、腐蚀、空气污染等难题,其热效率比炉排炉高,而造价大约只相当于炉排炉的一半。所以新建生物质发电厂,宜优先选用流化床锅炉。
四、生物质电厂的建设除了要考虑交通运输、供水、供电等问题外,燃料的收集和供应是必须要考虑的问题。
生物质燃料的主要是农林业废弃物,存在着季节性强和收集运输困难的特点。农作物收割后秸秆广泛的分布在农村地区,且秸秆密度小、体积大、重量轻、不便于运输;而林业木材、枝叶等林业废弃物绝大部分分布在山区及林场,交通不便,收集工作量大。为了降低生物质收集与运输的成本,参照糖厂蔗渣打包模式,可将松散的秸秆、树枝和木屑等农林废弃物经机械设备挤压成为固体颗粒燃料,以提高生物质单位容积的重量和热值,方便运输和储藏。
在对已运行的电厂进行考察,发现秸秆经破碎后入炉的许多生物质发电厂家还遇到了燃料入炉难的问题,使锅炉难以达到额定出力。然而,生物质固体颗粒压缩成型的应用可使上述难题迎刃而解,为生物质电厂安全生产做出有力的保障。具体在电厂燃料供应范围内的各乡镇建立若干个加工点,这些加工点具有以下几个好处:
1、收集不再难。生物质固体成型设备以小型(产量为0.5~1吨/小时)、价格在十万元以内为宜,一家一户即可买得起,放得下,干得了。在村庄里由农户就地将秸秆加工成型,避免了秸秆远距离运输,使秸秆收集不再难。
2、储存不再难。大量的分散的农户加工使固体成型燃料分储于农户之中,就象千百家生物质“小煤矿”遍地开花,分散的储存方法使储存不再难。
3、运输不再难。生物质固体成型燃料的密度通常为1吨/立方米左右,和煤差不多。可大批量集中运输,使运输不再难。
4、防火不再难。秸秆可能用一根火柴就能使其燃烧起熊熊大火,而压缩成型后与空气接触的表面积大大变小,通常难以引燃,使其防火不再难。
5、入炉不再难。秸秆压缩成型后,体积大幅度缩小,密度大幅度增加,不再象秸秆那样输送入炉时容易蓬住、卡住,使生物质燃料入炉不再难。
由于生物质压缩成型燃料密度大,便于储存和运输和燃烧。但在生物质固体颗粒在成型过程中要耗费人力、动力、物力,造成进厂燃料成本会有一定的上升,但是也减少了厂内部分堆放场地,电厂运行顺利且有保障,高出的部分价格还是划算的。不建议过多压低生物质进厂价,否则容易伤害农户的积极性,燃料的价格制定应与当地的劳动成本相挂钩,这样才能保证燃料能收得进来。
【关键词】 生物质能发电 金融支持 建议
生物质能发电主要是利用农业、林业、工业废弃物、城市垃圾等生物质能为原料,采取直接燃烧或气化的发电方式,是可再生能源发电的一种,属于其他能源发电。生物质能发电作为新兴能源产业,被列入“十二五”规划中支持产业,国家陆续出台相关政策扶持行业发展,各银行也逐步开始提供相应金融支持。如何看待行业未来发展,全面准确地把握行业风险,提高金融支持的精准性和科学性,是我们亟待解决的课题。
一、行业发展现状
从2005年开始,国家发改委批复国信如东、国能单县、河北晋州3个秸秆发电示范项目,我国生物质能直燃发电开始迈出实质性步伐,装机容量和投资规模逐年增加。截至2011年底,生物质能发电装机容量达到436万千瓦。国内各级政府核准的生物质能发电项目累计超过了170个,已经有50多个项目实现了并网发电,投资总额超过600亿元。“十二五”规划明确提出,“到2015年国内生物质发电装机规模不低于1300万千瓦”,国家在相关行业政策上给予了一系列的优惠,随着产业政策的逐步完善,生物质能发电将进入快速发展期。
由于生物质能的资源因素和生产特性,生物质能发电行业的区域分布特征明显。全国的一半以上项目装机容量集中在华东地区,尤其是江苏和山东两省;约20%在中南地区。投资主体包括国有、民营及中外合资企业。目前,国家电网公司、五大发电集团、中国节能投资公司等企业均投资参与了建设运营。已核准的发电装机容量最大的生物质能发电企业分别是国能生物和武汉凯迪,这两大集团的总装机容量占全国装机容量的三分之一。
按照生产技术的不同,目前生物质能发电主要包括直接燃烧发电、气化发电、混燃发电和沼气发电等四种。目前我国应用较多的为生物质直燃技术,其核心技术和装备主要包括生物质燃烧控制技术、直燃锅炉技术、炉前给料技术及生物质锅炉和给料设备。我国生物质发电还处于初级阶段,核心技术领域缺少自有知识产权,发电装备如锅炉、燃料运输系统等重要装备大都依靠进口。即使部分主要设备国内也能生产,但国产设备转化率低,能源消耗量大,间接增加了生物质能发电的生产成本。经过近几年的发展,国产化生物质直燃锅炉及给料设备都有了长足发展,尤其是中温中压75吨/小时循环流化床生物质锅炉及130吨/小时高温高压循环流化床生物质锅炉都能够批量生产。循环流化床生物质锅炉因自身技术标准高,对秸秆燃料混烧适应性较高,适合多种类型的燃料同时掺烧或纯烧,符合我国生物质燃料的基本状况,是目前我国生物质发电所采取的主要技术和装备。
生物质发电企业的收入来源主要是售电收入、CDM收入和其他收入(如卖肥料收入、政府临时补贴)等;而成本主要有经营成本、建设成本、其他成本等几个方面。目前我国生物质发电厂执行统一的上网电价0.75元/度电,而平均成本在0.70元/度电左右,其中燃料成本0.40元以上,再加上管理费用0.25元左右,基本属于微利状态,经济效益十分有限。
决定电厂效益的主要因素是经营成本,而经营成本的高低是由燃料成本决定的。燃料成本占经营成本约70%,由燃料收购价格、运输费用、储藏费用组成。要想电厂盈利,必须降低燃料成本。如果燃料价格达到300元/吨以上或燃料成本达到0.50元以上,电厂必然亏损。整体来看,在目前情况下,生物质发电项目盈利能力较为有限,抗风险能力一般。
二、行业存在的问题
虽然生物质发电得到了国家的大力支持,在建项目也越来越多,但是从全国整个生物质发电行业来看,大多数企业还处于亏损状态,少数情况较好的企业利润也不大。究其原因,主要存在以下几个问题。
1、生物质发电燃料问题。燃料问题包括燃料收、储、运和燃料收购价两部分。我国秸秆等生物质总量丰富,但是分布分散,并且秸秆的收获具有季节性,可获得量有限,再加上部分地区直燃发电项目分布密集,秸秆收购竞争激烈,使得收集成本高,燃料收购困难。同时,由于秸秆体积蓬松,堆积密度小,不便运输,运输成本相当高。因此,直燃电厂必须在电厂周围设立秸秆收购站,以收集、打包、储存秸秆燃料,再集中、定量向电厂输送。但是收购站的建设以及运行管理的成本较高,以江苏国信如东25MW秸秆直燃发电项目为例,在电厂周围设立4个收购站,每个收购站的占地面积约26700m2,建设成本需要300万元。燃料成本的高低将直接影响生物质电厂的经济效益。
2、生物质发电设备问题。设备制造问题包括锅炉效率低和设备运行稳定性差两部分。
(1)锅炉效率低。据了解,从丹麦BWE公司进口的高温高压水冷振动炉排锅炉,其秸秆单耗可控制在1200g/kwh以下,有的甚至可低于1000g/kwh。在这种情况下,即使秸秆收购价上升到400元/吨,燃料成本也不会超过0.5元/千瓦时。而我国多数生物质发电厂的锅炉效率都比较低,有的还不到80%,中温中压锅炉的秸秆单耗为1600―2000g/kwh,其中有的单耗已愈2000g/kwh,势必导致燃料成本的增加。此外,各个生物质电厂的秸秆收购价普遍较高,燃料成本高达0.40―0.60元/kwh,再加上财务成本、设备折旧等相关费用,即使销售电价0.75元/kwh,生物质电厂也难以盈利。因此,我国迫切需要大力开发高参数生物质锅炉,以降低秸秆单耗,提高锅炉效率。目前国内的生物质发电项目盈利能力普遍欠佳,大多处于亏损或保本边缘。
(2)设备运行稳定性差。我国生物质直燃发电起步较晚,基于燃料特点的上料、给料系统和锅炉开发、优化还不到位,导致上给料系统和锅炉难以很快适应燃料特点,进而影响设备运行的稳定性,造成发电量降低和维护费用增高等问题。调研发现,许多生物质电厂都经历了2至3年的不稳定运行期,有的仍在技改之中,最长连续生产时间仅为3个月左右,最短者还不足1个月。目前介入生物质发电锅炉的制造商均为中小型锅炉制造厂家,在经济实力和利润空间较低的情况下,许多设备制造商不愿意开展相关科研攻关,致使设备改进与更新步伐极为缓慢。
3、CDM收入前景不明朗。生物质发电项目符合国际CDM履约项目,目前我国大部分生物质发电项目均实现了注册,但《京都议定书》第一个履约期到2012年到期,2012年后新建的生物质发电项目能否获得减排资金支持,前景不明朗。对于生物质发电企业而言,如果成本可控又拿不到CDM补贴,那么只能是保本微利甚至亏损。
三、行业风险特征
对生物质能发电行业来说,主要存在以下风险:第一,燃料供应风险。目前,燃料来源供应不足的矛盾十分突出,由于秸秆等燃料供应、收集、运输模式落后,直接影响电厂燃料供应总量和速度,进而影响生物质发电厂的正常运营;同时秸秆发电项目对成本的控制力不强,因此,燃料供应不论在数量上还是成本控制上均具有较大的不确定性。第二,建设和运营成本高的风险。生物质发电厂建设投资成本高,单位投资成本一般为8000元/kW―10000元/kW左右,相当于火电厂的2倍;在运营期,生物质电厂运营成本平均在0.70元左右,如果经营管理不善,经营成本高于上网电价将形成亏损。第三,技术风险。生物质发电复杂的燃料供应系统和锅炉燃烧技术,完全不同于常规火电机组,在技术层面上也是一道很高的门槛。如果采用的主要设备不能适应燃料种类,引进设备、关键部件不能顺利到位、安装,关键设备、部件的知识产权、专利存在纠纷;自主开发设备的成熟性及运行指标不能达标,都有一定的技术风险。第四,抵押担保风险。生物质发电项目可以采取几种担保方式:一是可以以建成后的有效资产作抵押,但专业设备的处置难度较大。二是采用收费权账户质押,但收费权质押对于银行债权作用有限,不能真正缓释信贷风险。三是如果采用第三方担保的方式,就要注意考查担保方的实力。第五,与项目建设运营有关的其他风险等。如资金风险、电厂经营管理风险、外部条件导致的工程延期完工风险、行业政策调整或环保标准提高的风险等。第六,对集团客户而言,还存在以下风险:一是关联交易及资金挪用风险。集团与子公司之间股权关系复杂,关联交易频繁,仅在生物质电厂建设和投资方面,股权转让就很频繁,不排除集团内部公司之间为利益输送而转让股权。而且,集团资金一般由总部统一调度,存在着挪用信贷资金的可能。二是多种经营风险。集团与子公司之间,经营范围广泛,投资项目较多,涉及面广,可能出现因摊子铺得过大、战线过长、主业不突出,多种经营效益差的风险。
四、金融支持行业发展的建议
生物质能发电属于国家支持行业,有明确的发展目标,因此未来发展前景十分广阔。但目前尚处于起步阶段,在燃料供应、发电效率、技术稳定等方面存在较多不确定因素,运行中有诸多问题,因此,在对生物质发电企业进行金融支持时,要充分考虑目前行业发展不成熟所带来的各种风险。第一,适度把握政策,确保项目建设合法合规。根据国家投融资体制改革的要求,电力项目的开工建设需要国家相关部门核准通过,其核准重点在于确保项目在环评、国土、用水、电网接入等方面合规。因此,选择金融支持的生物质发电项目要符合国家产业政策、国家行业规划,以取得国家发改委核准为前提,同时环评、用水、建设用地、入网等须经国家相关部门批复同意。对未经审批的项目、审批程序不合规或越权审批的项目,建议不予支持。第二,审慎选择项目。在具体项目选择上,要选择燃料供应充足有保障的地区建厂,如在粮食主产区秸秆丰富的地区,且每个县或100公里半径范围内不得重复布置;积极支持在粮食主产区建设以秸秆为燃料的生物质发电厂,或将已有燃煤小火电机组改造为燃用秸秆的生物质发电机组,在大中型农产品加工企业、部分林区和灌木集中分布区、木材加工厂,以稻壳、灌木林和木材加工剩余物为原料的生物质发电厂,审慎进入生物质原材料贫乏区、资源争夺激烈、产业布局不合理区域。第三,审慎选择客户。在客户选择上,要求自身具备较强的资本实力、现金流充沛、进入行业时间较早、具备投资运营生物质发电项目丰富经验的企业。优先选择中央企业、省级电力或能源集团投资的生物质发电企业。审慎进入股东实力弱、无电力运营经验的企业。第四,对不同的技术工艺采取不同的授信策略。不同工艺需要的成本和经济效益各不相同,建议有选择地支持拥有自主知识产权,掌握核心关键技术,设备性能稳定、技术已经国产化的直燃发电项目,审慎对待资源没保障、设备不稳定、发电成本难控制的项目和尚处于摸索阶段、技术还不成熟的生物质气化发电项目。第五,谨慎评估CDM机制对项目收入的影响。生物质发电作为可再生能源,可取得相应的CDM收入。但是,CDM项目申请减排额认证的时间长、费用高,而且这部分收入有一定的时限性。由于《京都议定书》中关于温室气体只规定了到2012 年的减排目标,那么项目的CDM 销售收入也只能计入到2012 年,2012年后这部分收入就不确定。因此,应充分了解企业是否可通过CDM规划获取此项收益、合约的时间。谨慎评价通过CDM规划获取收益的可能性和收益的大小,一般情况下不应作为项目确定性的收入来源。第六,全面分析项目融资方案,对项目资金实行有效管理,同时落实贷款担保措施,确保担保的合法、充足、有效。第七,关注国家行业政策。跟踪国家对生物质发电行业、上网电价和环保优惠政策的稳定性和持续性,关注企业的技术实力和设备运营情况以及项目实施情况,及时掌握企业的盈利及偿债能力变化,适时调整金融支持政策。
【参考文献】
关键词 生物质固体燃料;烟叶;烘烤;现状;前景;云南景谷
中图分类号 S572;S216 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)05-0243-02
Abstract The biomass solid fuel is a new high efficience and clean fuel.Its utilization status in tobacco flue-curing of Jinggu County was introduced.The application prospect of biomass solid fuel was analyzed,and in view of the existing problems,countermeasures were proposed for further development.
Key words biomass solid fuel;tobacco leaf;curing;status;prospect;Jinggu Yunnan
生物质固化燃料是将作物秸秆、稻壳、木屑等农林废弃物粉碎后送入成型器械中,在外力作用下压缩成需要的形状,然后作为燃料直接燃烧,也可进一步加工形成生物炭[1]。生物质固体燃料的主要形状有块状、棒状或者颗粒状等[2]。生物质固体燃料具有体积小、容重大、贮运方便,易于实现产业化生产和大规模使用;热效率高;使用方便,对现有燃烧设备包括锅炉、炉灶等经简单改造即可使用;容易点火;燃烧时无有害气体,不污染环境;工艺和设备简单,易于加工和销售;属可再生能源,原料取之不尽,用之不竭等特点[1,3]。
1 景谷县烟叶烘烤燃料使用情况
景谷县位于云南省普洱市中部偏西,地处东经100°02′~101°07′、北纬22°49′~23°52′,总面积7 550 km2,人均占有土地2.67 hm2,人口密度38人/km2。有热区面积48.8万hm2,占总面积的64.6%,北回归线从县城附近通过,总地势由北向南倾斜,最高海拔2 920 m,最低海拔600 m,典型的南亚热带地区。由于生态环境良好、土地资源丰富、光热水气条件优越,适合烤烟种植,烟叶清香型风格特征较明显,具有香气绵长、透发、明快,留香时间较长,饱满丰富感较好,烟气较为柔和等特点,具有较高的使用价值,深受省内外卷烟工业企业的喜爱。目前,烤烟已成为景谷县重要的农业经济作物之一,成为财政收入的重要来源和烟农脱贫致富的重要途径。2016年景谷县烟叶种植面积4 546.67 hm2,收购烟叶1.075万t,全县烟叶烘烤燃料以煤炭为主,按照1 kg干烟叶耗煤量1.5~2.0 kg[4]计算,景谷县2016年的烟叶烘烤用煤达到16 125~21 500 t,在烟叶烘烤中大量使用燃烧煤炭释放出的烟尘、SO2、NOX、Hg、F等对大气环境造成污染[5]。
2 生物质固体燃料应用现状
2.1 生物质固化成型设备研发现状
生物质固化成型技术根据不同加工工艺可以分为热成型工艺、常温成型工艺、碳化成型工艺等几种类型;根据成型压缩机工作原理不同,可将固化成型技术分为螺旋挤压成型、活塞冲压成型和环模滚压技术[6]。我国在生物质固化成型设备上也进行了较多的研究,王青宇等[7]O计了斜盘柱塞式生物质燃料成型机,可以完成连续出料,为生物质颗粒成型提供了一种新思路。张喜瑞等[8]设计了星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机,整机工作过程中噪音低,经济效益与生态效益明显,为热带地区固体燃料成型机的发展与推广提供了参考。目前,我国生物质固体成型设备的生产和应用已实现商业化,可以满足生物质燃料固化成型加工需求。
2.2 生物质固体燃料在烟叶烘烤中的应用现状
20世纪90年代,叶经纬等[9]在烟叶烘烤上研制了生物质气化燃烧炉,使用这种生物质气化燃烧炉能源利用率提高了50%以上,同时优质烟叶的比例也有所提高。张聪辉等[10]研究表明,使用烟杆压块的生物质燃料部分代替煤炭,可以满足烟叶烘烤的需求,并且烘烤成本比使用煤炭更低。徐成龙等[11]通过对比不同能源类型密集烤房在烘烤成本、经济效益及烤房温度控制方面的烘烤效果,认为使用生物质燃料的燃烧机烤房改造方便、空气污染小、节能环保,是最具推广价值的烤房。
3 应用前景分析
景谷县为云南省第二大林业县,全县林地总面积为595 862.4 hm2,活立木蓄积48 324 350.0 m3,每年森林采伐量约1 537 300.0 m3;全县农作物平均种植面积40 385.9 hm2,粮食平均产量为467 425.2 t,具备开发生物质燃料的潜力。路 飞等[12]研究表明,景谷县生物质理论资源量高达1 355 647.3 t,资源优势较为明显,可以加工成生物质固体燃料,满足全县烟叶烘烤需要。2014年,普洱市申报的国家绿色经济实验示范区获得国家发改委批复,为普洱市的发展提供了巨大的机遇,目前全市已开展多个生物质能源项目[13]。景谷县在烟叶烘烤中,创新烟叶烘烤模式,推广使用生物质固体燃料,降低烟叶烘烤能耗,减少主要污染物的排放,改善环境质量,符合普洱“生态立市,绿色发展”的发展需求。
4 存在的问题
4.1 认识不到位
目前,烟叶烘烤主要以燃煤作为原料,烘烤设备较为成熟且烘烤工艺较为完善;使用生物质固体燃料,可降低烟叶烘烤污染、维护农村生态环境、促进烟叶烘烤可持续发展等优势,但尚未引起广泛关注。
4.2 配套不完善,投入成本高
开发生物质固体燃料前期投入高,不确定因素较多,风险较大,收益难以控制。目前,景谷县尚无生物质固体燃料加工企业,生物质固体燃料产业配套不完善,燃料使用成本高。将传统烤房改造成生物质燃料烤房需对原有设备进行改造更换,短期内难以大量推广。
4.3 缺乏政策支持
生物质固体燃料在烟叶烘烤中具有良好的社会效益,但政府、烟草行业对生物质固体燃料的生产、传统烤房的改造等未制定明确的扶持措施和奖励办法,没有形成加工使用生物质固体燃料的长效机制。
5 对策
5.1 加强宣传力度,树立可持续发展理念
大力宣传使用生物质固体燃料在节能减排、农林废弃物循环利用、减工降本、提质增效方面的积极作用,让全社会都充分认识到使用生物质固体燃料所具有的良好的经济效益、社会效益和生态效益,为全面推进使用生物质固体燃料营造良好的舆论氛围。
5.2 开发利用生物质固体燃料,提高绿色生态烘烤能力
景谷县林产工业较为发达,农林废弃物资源丰富,目前国内生物质固体成型燃料技术和设备已较为成熟,可就地规划建设生物质固体燃料生产基地,就地消化农林废弃物,保护环境卫生,实现绿色烘烤。
5.3 加大政策和Y金扶持,调动参与积极性
在生物质固体燃料生产、废弃物回收、烤房设备改造利用等方面出台相应的扶持和补贴政策,提高社会和烟农参与使用生物质固体燃料的积极性和主动性。
6 参考文献
[1] 王庆和,孙勇.我国生物质燃料固化成型设备研究现状[J].农机化研究,2011(3):211-214.
[2] 李泉临,秦大东.秸秆固化成型燃料开发利用初探[J].可再生能源,2008(5):116-118.
[3] 邱凌,甘雪峰.生物质能利用现状与固化技术应用前景[J].实用能源,1990(3):21-23.
[4] 王卫锋,陈江华,宋朝鹏,等.密集烤房研究进展[J].中国烟草科学,2005,26(3):12-14.
[5] 严金英,郑重,于国峰,等.燃煤烟气多污染物一体化控制技术研究进展[J].热力发电,2011,29(8):9-13.
[6] 周冯,罗向东,秦国辉,等.浅谈生物质燃料因化成型技术[J].应用能源技术,2016(8):54-55.
[7] 王青宇,蓝保桢,俞洋,等.斜盘柱塞式生物质燃料成型机的设计[J].木材加工机械,2014(3):48-50.
[8] 张喜瑞,甘声豹,李粤,等.星轮式内外锥辊固体燃料平模成型机研制与实验[J].农业工程学报,2014,30(22):11-19.
[9] 叶经纬,江淑琴,高大勇.生物质能在烤烟生产中的应用技术[J].新能源,1991,13(6):35-39.
[10] 张聪辉,赵宇,苏家恩,等.清洁能源部分代替煤炭在密集烤房中应用技术研究[J].安徽农业科学,2015,43(4):304-305.
[11] 徐成龙,苏家恩,张聪辉,等.不同能源类型密集烤房烘烤效果对比研究[J].安徽农业学,2015,43(2):264-266.