關(guān)注｜我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電現(xiàn)狀及相關(guān)問題思考

摘要：農(nóng)林生物質(zhì)是重要的可再生能源，具有綠色、低碳、清潔、可再生等特點，能夠在替代化石能源、促進環(huán)境保護、帶動農(nóng)民增收等方面發(fā)揮積極作用。本文在簡要論述農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用途徑的基礎(chǔ)上，重點分析了我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電的現(xiàn)狀以及當前與農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)的重要問題，提出強化地方農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃執(zhí)行與評估工作、完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目相關(guān)的排放標準體系等建議。

我國是農(nóng)業(yè)大國，每年產(chǎn)生約7億噸的秸稈，按照能量折合約3.8億多噸標準煤。其中造肥還田及其收集損失約占15%，飼料、工業(yè)原料及農(nóng)村炊事等消耗約38%，除此之外，實現(xiàn)工業(yè)化綜合利用的不到13%，田間散燒占到25%左右。農(nóng)林生物質(zhì)的散燒，不僅造成資源浪費，也對大氣環(huán)境有較大影響。秸稈等農(nóng)林生物質(zhì)恰當?shù)木C合利用，可以通過燃燒發(fā)電替代部分煤炭，可以通過研發(fā)生物質(zhì)液化技術(shù)替代部分汽柴油和航油，也可以通過基體加工制備高性能材料等。

所以，合理并充分利用農(nóng)林生物質(zhì)清潔能源，可以降低地區(qū)能源消耗，改善能源利用結(jié)構(gòu)，可以不同程度降低溫室氣體排放，可以有效改善農(nóng)村地區(qū)由于秸稈散燒形成的季節(jié)性大氣污染，同時也是我國鼓勵和提倡的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟的有效途徑和示范。

農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用途徑

從全球角度來看，農(nóng)林生物質(zhì)能已經(jīng)成為世界上重要的新能源，技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，在應(yīng)對全球氣候變化、能源供需矛盾、保護生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮著重要作用，是全球繼石油、煤炭、天然氣之后的第四大能源，成為國際能源轉(zhuǎn)型的重要力量。

在世界上農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用方式主要包括：農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、農(nóng)林生物質(zhì)成型燃料、生物質(zhì)燃氣、生物液體燃料四種。在農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電與成型

燃料方面，北歐國家技術(shù)最為先進，利用率也最高。從全球范圍來看，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電正處于快速發(fā)展階段。

在我國，農(nóng)林生物質(zhì)綜合利用主要集中在發(fā)電和液體燃料兩方面，生物質(zhì)成型燃料、生物天然氣等產(chǎn)業(yè)已起步，呈現(xiàn)出良好發(fā)展勢頭[1]。我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)已經(jīng)基本成熟，但發(fā)展較緩慢，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機容量約占全國0.41%；生物液體燃料包括燃料乙醇、生物柴油和生物質(zhì)熱解油[2]，生物柴油處于產(chǎn)業(yè)發(fā)展初期；生物質(zhì)成型燃料主要用于城鎮(zhèn)供暖和工業(yè)供熱等領(lǐng)域，尚處于規(guī)?；l(fā)展初期；生物天然氣主要是生產(chǎn)沼氣。

從農(nóng)林生物質(zhì)工業(yè)化綜合利用的發(fā)展趨勢來看，一是生物質(zhì)能多元化分布式應(yīng)用成為世界上生物質(zhì)能發(fā)展較好國家的共同特征；二是生物天然氣和成型燃料供熱技術(shù)和商業(yè)化運作模式基本成熟，逐漸成為生物質(zhì)能重要發(fā)展方向；三是生物液體燃料向生物基化工產(chǎn)業(yè)延伸。

我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

我國生物質(zhì)發(fā)電方式分為三種：農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、生活垃圾發(fā)電、沼氣發(fā)電。截至2017年底，全國共有30個?。▍^(qū)、市）投產(chǎn)了747個生物質(zhì)發(fā)電項目，并網(wǎng)裝機容量1476.2萬千瓦（不含自備電廠），年發(fā)電量794.5億千瓦時。其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目271個，累計并網(wǎng)裝機700.9萬千瓦，年發(fā)電量397.3億千瓦時；生活垃圾焚燒發(fā)電項目339個，累計并網(wǎng)裝機725.3萬千瓦，年發(fā)電量375.2億千瓦時；沼氣發(fā)電項目137個，累計并網(wǎng)裝機50.0萬千瓦，年發(fā)電量22.0億千瓦時[3]。

由上述數(shù)據(jù)可知，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠數(shù)量占36%，但是裝機容量、發(fā)電量卻分別占48%、50%。也就是說，在生物質(zhì)發(fā)電中，農(nóng)林生物質(zhì)雖然數(shù)量不占主要地位，但是發(fā)電量占比卻較高。全國生活垃圾發(fā)電廠平均裝機容量、平均發(fā)電量分別為2.14萬千瓦/座電廠、1.11億千瓦時/座電廠，而全國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠平均裝機容量、平均發(fā)電量分別達到了2.59萬千瓦/座電廠、1.47億千瓦時/座電廠。

就全國各省數(shù)據(jù)而言，截至2017年底，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機容量排在前五位的依次為：山東、黑龍江、安徽、江蘇、湖北，分別為126.0萬千瓦、81.6萬千瓦、74.9萬千瓦、49.4萬千瓦、48.3萬千瓦，排在前五位的省份的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機合計占全國的54.24%。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量排在前五位的依次為：山東、安徽、黑龍江、江蘇、湖北，分別為70.3億千瓦時、48.5億千瓦時、44.5億千瓦時、31.8億千瓦時、23.7億千瓦時，排在前五位的省份的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量合計占全國的55.07%。

就重點城市群而言，截至2017年底，京津冀、長三角、珠三角、中三角農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機容量分別為42.6萬千瓦、70.8萬千瓦、22萬千瓦、105.6萬千瓦，合計占全國的34.38%，其中我國經(jīng)濟最為活躍的“經(jīng)濟前三極”京津冀、長三角、珠三角中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機容量僅占全國的19.32%。四大重點城市群的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量分別為23.5億千瓦時、43.4億千瓦時、14.7億千瓦時、55.7億千瓦時，合計占全國的34.56%，京津冀、長三角、珠三角中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量占全國的20.54%。

總體而言，我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)當前正在步入一個由無序發(fā)展到有序發(fā)展、由爆發(fā)式增長到穩(wěn)健型增長、由提速期向成熟期過渡的階段。

我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)存在問題

缺乏專業(yè)性與可操作性很強的地方生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃

國家能源局2016年發(fā)布了《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》，分別針對華北、華東、東北、華中等不同重點省份規(guī)劃了2020年700萬千瓦的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模。2017年發(fā)布了《國家能源局關(guān)于可再生能源發(fā)展“十三五”規(guī)劃實施的指導(dǎo)意見》，進一步細化了分省規(guī)模的布局，并將2020年農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模調(diào)整到了1312萬千瓦。所以，對于我國近期的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目，從國家層面已經(jīng)規(guī)劃得很具體，但地方層面卻沒有結(jié)合自身農(nóng)林生物質(zhì)的資源稟賦，制定對應(yīng)的配套計劃、實施方案和執(zhí)行細則，或者沒有對規(guī)劃進行客觀評估，以進一步指導(dǎo)地方省份的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目科學、合理、有序建設(shè)。

地方農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電向燃煤發(fā)電轉(zhuǎn)移的可能性增大

雖然火電審批權(quán)下放對生物質(zhì)發(fā)電沒有太大影響，但從環(huán)境管理角度而言，應(yīng)將生物質(zhì)發(fā)電納入火電整體規(guī)劃之中，或單獨形成生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃。目前，一方面省級政府沒有對地方生物質(zhì)綜合利用或生物質(zhì)發(fā)電引導(dǎo)的規(guī)劃，另一方面地方對生物質(zhì)發(fā)電又具有較大的興趣。部分省份對生物質(zhì)發(fā)電曾有過指導(dǎo)意見，例如“原則上每個縣發(fā)展一個生物質(zhì)發(fā)電項目”，但在具體執(zhí)行中，并沒有按照原則去做。在沒有實際分析區(qū)域生物質(zhì)供應(yīng)能力的前提下，部分農(nóng)業(yè)縣建設(shè)2～3個生物質(zhì)電廠，最終導(dǎo)致生物質(zhì)電廠沒有生物質(zhì)可燒，處于停產(chǎn)或者半停產(chǎn)狀態(tài)。還有些企業(yè)在生物質(zhì)供應(yīng)不足或發(fā)電盈利能力不足的情況下，就會存在向燃煤發(fā)電轉(zhuǎn)移的可能，造成與產(chǎn)業(yè)政策不符的現(xiàn)象。

缺失農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)專用大氣污染物排放標準

《火電廠大氣污染物標準》（GB13223―2011）規(guī)定，標準適用范圍包括：單臺出力65噸/小時以上采用煤矸石、生物質(zhì)、油頁巖、石油焦等燃料的發(fā)電鍋爐。根據(jù)《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271―2014），標準適用于以燃煤、燃油和燃氣為燃料的單臺出力65t/h以下蒸汽鍋爐、各種容量的熱水鍋爐及有機熱載體鍋爐，各種容量的層燃爐、拋煤機爐。

使用生物質(zhì)成型燃料等的鍋爐，參照本標準中燃煤鍋爐排放控制要求執(zhí)行。所以，目前我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠執(zhí)行的排放標準是根據(jù)鍋爐出力分的，分別執(zhí)行《火電廠大氣污染物標準》（GB13223―2011）和《鍋爐大氣污染物排放標準》（GB13271―2014）。這對于同一個行業(yè)，本身就是不太合適的。在2018年7月專門聚焦打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn)的全國人大常委會上，全國人大常委會執(zhí)法檢查組關(guān)于大氣污染防治法的執(zhí)法檢查報告也提到了我國環(huán)保法規(guī)存在的問題之一：部分配套法規(guī)和標準制定工作滯后，標準體系不完善，大氣污染物排放標準的執(zhí)行情況沒有定期進行評估。

成本問題成為制約農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電的主要因素之一

與農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電成本相關(guān)的主要有三方面：原材料、設(shè)備、補貼，成本問題容易導(dǎo)致發(fā)電越多虧損越大，上網(wǎng)電價難以支撐生物質(zhì)能發(fā)電廠的正常運營，從而影響產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。農(nóng)林生物質(zhì)收購價偏高、部分省份秸稈還田過量、秸稈收儲站運行困難等均成為原材料問題的典型。例如：華東某農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠噸秸稈到廠價300元左右，綜合發(fā)電成本達到0.95元/千瓦時；秸稈還田過量不僅增加了土壤富養(yǎng)化、影響水資源的可能性，更增加了秸稈收儲和能源化利用的難度；農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠的分布失衡導(dǎo)致燃料競爭激烈也是原料問題原因之一，甚至跨市、跨省競相收購，例如，某省份部分農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠年消耗秸稈量低于設(shè)計值的12%甚至更低[4]。設(shè)備缺乏專門燃用農(nóng)林廢棄物的鍋爐，現(xiàn)有設(shè)備容易造成稻麥秸稈給料卡堵從而導(dǎo)致電廠效率偏低。目前對于農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電的電價補貼政策，以及完善和落實程度也成為制約其成本的關(guān)鍵因素之一。

我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電核心技術(shù)與設(shè)備仍然依賴進口

我國雖然有研究機構(gòu)在研制生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，但到目前為止，并未完全掌握農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電關(guān)鍵設(shè)備的核心技術(shù)，用于秸稈焚燒發(fā)電的鍋爐、秸稈的預(yù)處理及燃料輸送系統(tǒng)的技術(shù)和設(shè)備主要來自國外進口，成為制約我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電完全“中國制造”的因素。同樣，對于生物質(zhì)氣化發(fā)電，可燃氣的除塵脫焦技術(shù)，燃氣發(fā)電技術(shù)以及廢水處理問題，這些都是推廣氣化發(fā)電技術(shù)的障礙。由于缺乏核心技術(shù)，我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)將會長時間受制于國外企業(yè)。

相關(guān)思考與建議

強化地方農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃執(zhí)行與評估工作

圍繞國家層面生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃以及實施指導(dǎo)意見，在既定的省級農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機規(guī)模與布局基礎(chǔ)上，加強省級政府對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃的編制，提高市級政府的執(zhí)行力。同時，強化監(jiān)督管理，并適度開展對相關(guān)規(guī)劃的評估工作，對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目進一步合理調(diào)整，做到有序建設(shè)、科學發(fā)展。在環(huán)境保護層面，要加強對地方環(huán)境影響評估的指導(dǎo)，同時要像對燃煤電廠監(jiān)管一樣，加強對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目的環(huán)境督查，免得出現(xiàn)布局混亂、魚目混珠的現(xiàn)象。

完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目相關(guān)的排放標準體系

由于我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目逐漸增多，發(fā)展空間巨大，已成為可再生能源發(fā)電的主要力量之一。所以，有必要制定適合農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電特點的大氣污染物排放標準，并形成定期評估制度，以大氣污染物排放標準為紐帶，制定相應(yīng)的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電達標排放技術(shù)指南、規(guī)程規(guī)范等。對于近期有專家提出的“農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電超低排放”的觀點，需謹慎對待。由于農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電鍋爐和煙氣特征，當前重點地區(qū)的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目按照火電廠大氣污染物排放標準中特別排放限值執(zhí)行，勉強能達到，也處于不穩(wěn)定狀態(tài)，尤其是氮氧化物排放。所以，在當前技術(shù)條件下，對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電實施超低排放需要在客觀調(diào)研的基礎(chǔ)上認真研究討論。

全過程全周期計劃農(nóng)林生物質(zhì)收購與運輸問題

從秸稈還田比例、收購、存儲全過程全周期考慮農(nóng)林生物質(zhì)的收購與運輸問題。鼓勵不同季節(jié)采取不同秸稈利用方式，例如可鼓勵夏季以麥秸稈還田為主，部分作為多種形式利用；秋季以稻秸稈多種形式利用為主，適度推廣秸稈還田。農(nóng)林生物質(zhì)電廠布點密集地區(qū)，要科學布局收儲加工站點，積極引入市場運作機制，不斷修補和完善收儲加工產(chǎn)業(yè)鏈，推進秸稈能源化利用產(chǎn)業(yè)化發(fā)展水平。積極培育原料收購、運輸?shù)膶I(yè)經(jīng)營者，增強農(nóng)林生物質(zhì)能源化利用收集和加工能力，提高收儲加工體系的效能。

完善政府對生物質(zhì)發(fā)電價格體系以及政策激勵

國外的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電是在不同的政策激勵和扶持下逐漸發(fā)展起來，并形成了目前蓬勃發(fā)展的生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)。從近幾年我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看，由于我國生物質(zhì)發(fā)電廠建設(shè)成本和運營成本較高，總體抗風險能力很低，需要進一步從政府宏觀政策調(diào)控方面入手，從政策支持和資金支持兩方面，加大對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的支撐，主要包括：稅收優(yōu)惠、財政補貼、環(huán)保電價、低息貸款與免息貸款信貸、秸稈禁燒與回收補貼、精準扶貧、農(nóng)林生物質(zhì)新發(fā)電工藝示范工程等政策激勵，更為關(guān)鍵的是要加強對政策落實情況的監(jiān)督。

積極鼓勵農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項目實施熱電聯(lián)產(chǎn)

國外的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電更多地通過余熱回收實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，取得了較好的經(jīng)濟效益。我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電主要用來單純發(fā)電，熱效率一般為30%～50%。所以，一方面需要通過技術(shù)創(chuàng)新，提升生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)水平，提高發(fā)電效率，另面要由單純發(fā)電向熱電聯(lián)產(chǎn)方向轉(zhuǎn)變，生物質(zhì)能要向供熱為主、發(fā)電為輔的運營模式轉(zhuǎn)型，為縣城及農(nóng)村提供清潔供暖，為工業(yè)園區(qū)和企業(yè)提供清潔工業(yè)蒸汽，直接替代縣域內(nèi)燃煤鍋爐及散煤利用。

參考文獻

[1]趙軍，王述洋.我國農(nóng)林生物質(zhì)資源分布與利用潛力的研究[J].農(nóng)機化研究，2018(6):231-233.

[2]王兵，肖睿，張會巖.生物油選擇性溫和加氫制備含氧液體燃料[J].生物產(chǎn)業(yè)技術(shù)，2017(3):89-93.

[3]閆金定.我國生物質(zhì)能源發(fā)展現(xiàn)狀與戰(zhàn)略思考[J].林產(chǎn)化學與工業(yè)，2014，34(4):151-158.

[4]張晶晶.關(guān)于農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電項目的現(xiàn)狀、問題及建議[J].廣東化工，2014，41(15):137-138.

（王圣系國電環(huán)境保護研究院黨委書記、副院長；徐靜馨系南京信息工程大學博士后）