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新時期生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困境與對策建議

中再農(nóng)廢發(fā)布時間:2023-02-06 12:32:51

  經(jīng)全國供銷合作總社《關(guān)于組織執(zhí)行2019年第四批國家推薦性標準計劃的通知》(供銷科標字【2020年03號)文件批復,中國再生資源資源回收利用協(xié)會安徽省質(zhì)量和標準研究院作為起草單位,起草的推薦性國家標準《秸稈收儲打包體系建設規(guī)范》已經(jīng)國家標準管理委員會2022第21號公告(第374項)發(fā)布即將實施。現(xiàn)誠邀地方政府、研究機構(gòu)及秸稈設備、秸稈收儲運和秸稈相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)參與此國家標準推廣普及、示范研討等活動。

  因疫情影響,導致各種會議、展會暫?;蜓悠谂e辦,為了充分展示秸稈、畜禽糞污等農(nóng)林廢棄物行業(yè)發(fā)展,展示優(yōu)秀品牌企業(yè)、挖掘創(chuàng)新技術(shù)、推廣應用產(chǎn)品,傳播區(qū)域項目信息,宣傳先進經(jīng)驗,現(xiàn)誠邀地方政府、研究機構(gòu)及秸稈設備、秸稈收儲運、裝備制造和秸稈產(chǎn)品相關(guān)生產(chǎn)企業(yè)參與,展示企業(yè)品牌、應用產(chǎn)品、先進技術(shù)、市場項目和應用成果。

  我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)正處于初始期向成長期過渡的新時期。新時期產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特征是產(chǎn)業(yè)規(guī)模快速增加、技術(shù)逐漸成熟、經(jīng)營主體競爭激烈、政策趨于穩(wěn)定,但新時期依然面臨著原料有效供給不足、產(chǎn)業(yè)集聚不足、商業(yè)化利用不足的困境,亟須在原料供給、供應鏈整合與商業(yè)意識培育方面采取措施。

  生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)是指利用生物質(zhì)原料進行加工生產(chǎn)能源產(chǎn)品的企業(yè)集合,包括生物發(fā)電、生物燃氣、生物固體成型燃料、生物燃料等多個行業(yè)。生物質(zhì)能具有綠色、低碳、清潔、可再生等特點,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)屬于新能源產(chǎn)業(yè),是戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展生物質(zhì)能可以有效替代石化能源,起到保護生態(tài)環(huán)境、變廢為寶的作用。

  當前,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于初始期向成長期發(fā)展的過渡階段。一方面,隨著人們對生態(tài)環(huán)保的要求升高,對生物質(zhì)能產(chǎn)品的消費需求逐漸增加,生物質(zhì)能源化利用規(guī)模將由2015年的3500萬噸標準煤增加到2020年的5800萬噸標準煤[1],生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)將朝著規(guī)模化發(fā)展。另一方面,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)對政府政策的依賴程度還比較大,政策支持仍是產(chǎn)業(yè)生存的主要保障,市場化或商業(yè)化開發(fā)利用亟待加強。在此背景下,未來我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特征是什么?面臨哪些制約?應該采取哪些措施促進產(chǎn)業(yè)市場化發(fā)展?這些問題亟須予以探討,以期更好地促進生物質(zhì)能健康快速地發(fā)展。

  1新時期生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的特征

  1.1產(chǎn)業(yè)規(guī)模迅速增加

  在生物發(fā)電行業(yè)方面,從2006年我國出臺《可再生能源法》以來,生物發(fā)電裝機容量不斷增加,截至2015年底,我國有28省開展了生物發(fā)電項目,生物質(zhì)發(fā)電累計并網(wǎng)容量達520億千瓦時,預計2020年達到900億千瓦時,將增長80%。在生物質(zhì)成型燃料方面,截至2015年,我國生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)量大約為800萬噸[2],預計2020年達到3000萬噸,將增長近3倍。在生物液體燃料方面,截至2015年燃料乙醇為210萬噸,生物柴油產(chǎn)量80萬噸,預計2020年將分別增加到400萬噸與200萬噸。由此可見,我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)模將大幅增長。

  1.2產(chǎn)業(yè)技術(shù)逐漸成熟

  在生物發(fā)電方面,直燃發(fā)電技術(shù)比較成熟,裝機容量較大,是我國主要采用的技術(shù);氣化發(fā)電技術(shù)裝機容量較小,對燃料要求較高,在我國江蘇、黑龍江等原料集中地獲得采用;沼氣發(fā)電技術(shù)受制于沼氣產(chǎn)生的產(chǎn)量規(guī)模與質(zhì)量,發(fā)電容量較小,主要在部分農(nóng)村地區(qū)采用。在生物質(zhì)燃氣方面,水熱干化技術(shù)獲得重大突破,已經(jīng)實現(xiàn)污泥的機械高干度脫水,使得污泥減量大于70%;水熱預處理與高濃度厭氧消化技術(shù)已經(jīng)使用,污泥有機物的轉(zhuǎn)化率提升;沼氣/填埋氣等提純技術(shù)得以突破,沼氣/填埋氣的品位可以提升;生物質(zhì)廢物絕氧熱解氣化技術(shù)實現(xiàn)突破,熱解合成氣的熱值低、品味差問題可獲解決。在生物質(zhì)成型燃料方面,生物質(zhì)爐具和鍋爐近年來取得長足發(fā)展,廣州迪森、重慶良奇等企業(yè)生產(chǎn)的設備廣泛使用;在生物燃油方面,生物質(zhì)水相催化合成生物航空燃油技術(shù)取得重要進展。

  1.3經(jīng)營主體競爭激烈

  在生物發(fā)電領域,出現(xiàn)浙江富春江環(huán)保熱電、國能生物發(fā)電、中國環(huán)境保護等十大發(fā)電企業(yè),2014年發(fā)電裝機接近1000萬千瓦,呈現(xiàn)眾多企業(yè)搶占地盤的現(xiàn)象;在生物乙醇生產(chǎn)領域,中糧肇東、河南天冠、龍力生物等近年來發(fā)展比較快,在非糧生物質(zhì)領域取得較大突破;在生物固體成型燃料領域,北京澳科瑞豐公司發(fā)展較好,在行業(yè)處于領先位置。激烈的競爭加劇了對生物質(zhì)原料的爭奪,許多企業(yè)的生物質(zhì)利用項目因為原料供應不足而受到影響。

  1.4產(chǎn)業(yè)政策趨于穩(wěn)定

  從2006年到2015年,國家密集出臺一系列促進生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策措施。這些政策涉及生物質(zhì)開發(fā)利用的各方面,包括財政補貼、稅收優(yōu)惠、項目支持等眾多方面,甚至包括對秸稈能源化利用的補助等。政策對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到了保航護駕作用,也是生物發(fā)電等行業(yè)發(fā)展的動力源泉之一。預計到2020年,補貼性、優(yōu)惠性政策不再增加,對政策的執(zhí)行力度將加強,對生物質(zhì)能企業(yè)的服務內(nèi)容和范圍將增加。

  2新時期生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的困難

  2.1原料有效供應不足

  雖然理論上生物質(zhì)能的供應量遠遠大于開發(fā)利用的需求量,但是生物質(zhì)原料的有效供應卻嚴重不足,主要原因在于以下兩點。一是分布廣泛、收集困難。以農(nóng)作物秸稈為例,此生物質(zhì)分布極廣,每塊播種土地上均產(chǎn)生大量的農(nóng)作物秸稈。其收集時間一般在收集農(nóng)作物的同時或隨后,但農(nóng)民為搶收作物一般不同時收集秸稈,因為收割后進城務工的收益較售賣秸稈更高。雖然理論上生物質(zhì)能企業(yè)或代理人可以在農(nóng)戶的田間收集秸稈,但一方面秸稈細碎化程度較高使得機械化收集較難開展,成本較高;另一方面農(nóng)戶一般不允許企業(yè)或代理人在自家田地收集秸稈,或者索要較高價格才允許他們收集,同樣使得成本較高。

  二是體積較大、儲運成本高。非糧生物質(zhì)原材料密度小、體積大,儲存占較大空間,且易受潮、腐爛,倉儲保管不易,這些特點決定了原材料儲存成本較大。同時體積大也使得運輸成本較高。如凱迪電力集團收購的秸稈原料時,若從農(nóng)戶手中直接購買,價格是120~180元/噸。但是如果經(jīng)過中間經(jīng)紀人的加價、收儲站的保管與運輸商的運輸,同樣1噸秸稈的價格可能達到250~320元。以生物質(zhì)發(fā)電為例,包含收儲運的原料成本占到經(jīng)營成本的70%左右,如果原料的價格高于300元/噸,電廠將處于虧損狀態(tài)。

  2.2產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展不足

  產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展有利于產(chǎn)業(yè)的集約發(fā)展。但是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)集聚發(fā)展不足,原因在于以下兩點。一是同類企業(yè)因?qū)υ系呐潘岳枚鄄蛔?。以生物發(fā)電企業(yè)為例,一般來說,生物發(fā)電企業(yè)的設廠半徑是50千米,其對生物質(zhì)原料的消耗較大,能夠?qū)⒅車?0千米以內(nèi)的農(nóng)作物秸稈原料吸附利用,這導致同類生物質(zhì)開發(fā)利用企業(yè)不可能集聚并產(chǎn)生學習效應。

  二是配套企業(yè)因關(guān)聯(lián)性較差而集聚不足。從產(chǎn)品加工鏈看,生物質(zhì)原料加工利用的產(chǎn)業(yè)鏈相對較短,生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)是對生物質(zhì)原料的燃燒發(fā)電或沼氣化發(fā)電,燃燒發(fā)電鏈條很短,沼氣化發(fā)電的液渣可用作農(nóng)田肥料,但再加工的價值不大;生物燃油產(chǎn)業(yè)鏈條雖然較長一些,但也僅限于煉油、廢渣肥料化或基料化利用。從原料供應鏈看,生物質(zhì)原料供應鏈是“農(nóng)戶+企業(yè)”“農(nóng)戶+中介商+企業(yè)”“農(nóng)戶+基地+企業(yè)”“農(nóng)戶+中間商+基地+企業(yè)”等模式,這里面的中間商大多是農(nóng)民經(jīng)紀人,并沒有集聚在生物質(zhì)開發(fā)利用企業(yè)周圍,基地更是如此。

  2.3商業(yè)化利用不足

  現(xiàn)行生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展還主要依靠產(chǎn)業(yè)政策,企業(yè)與農(nóng)戶對生物質(zhì)能開發(fā)利用的商業(yè)化意識亟待加強。一是對生物質(zhì)原料的分布式開發(fā)利用不足。針對原料分散、收集困難等問題,企業(yè)沒有開發(fā)出相應的分布式利用技術(shù)與設備,還沒有探索出就近收集、就近轉(zhuǎn)化、就近消費的能夠產(chǎn)生良好經(jīng)濟效益的開發(fā)利用模式。

  二是專業(yè)化利用程度有待提高。雖然生物發(fā)電技術(shù)已經(jīng)相對比較成熟,但生物燃氣與成型燃料處于發(fā)展初期,技術(shù)有待進一步提升。當前生物質(zhì)燃氣工程較小、規(guī)?;D(zhuǎn)型比較困難。山東省曾經(jīng)提出建設“十萬億”的生物質(zhì)燃氣項目倡議,但是該項目進展并不順暢,第一級網(wǎng)絡系統(tǒng)即原料的收儲運體系構(gòu)建困難[3]。

  三是農(nóng)戶商業(yè)化意識不足。農(nóng)戶是生物質(zhì)原料供應鏈的主體成員之一,雖然單個農(nóng)民在供應鏈中的地位并不突出,但農(nóng)民整體對供應鏈的影響巨大,直接決定著原料供給數(shù)量與供給價格。由于缺乏秸稈收集技術(shù)設備,農(nóng)民自行收集捆扎以及運輸?shù)某杀具^高,再加上收購價格較低,可能會選擇廢棄秸稈或直接燒掉。此外,在生物質(zhì)能產(chǎn)品就近消費方面,一些農(nóng)戶認為生物質(zhì)成型燃料就是由農(nóng)作物秸稈煉制而成,自家就有農(nóng)作物秸稈,不需要再出錢購買,至于自家燃燒秸稈產(chǎn)生的污染排放農(nóng)戶并不在意。

  3新時期生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的對策建議

  3.1加快技術(shù)升級改造

  加強原料收儲運環(huán)節(jié)的設備研發(fā)與技術(shù)改造,通過提供高效適用技術(shù)與設備降低原料收儲運成本,提高農(nóng)戶收儲運的積極性。重點研發(fā)與生產(chǎn)輕型、適用、價廉的秸稈收獲與壓塊打包一體化設備,使農(nóng)戶能夠提高秸稈收集效率;重點加強原料處理與加工設備的研發(fā)與生產(chǎn),提高原料轉(zhuǎn)化效率,降低單位產(chǎn)品成本。

  技術(shù)改造升級的關(guān)鍵是加大研發(fā)人員與資金的投入。在人才投入方面,通過政策支持,鼓勵現(xiàn)有技術(shù)人員更多流入到原料收儲運設備研發(fā),將原料收儲運設備研發(fā)需求人才納入重點人才范圍。在資金投入方面,加大對原料收儲運設備的資金投入,將其納入科技支持計劃、科技重點工程;鼓勵企業(yè)加強對該領域設備研發(fā)的投資;鼓勵第三方尤其是現(xiàn)有農(nóng)業(yè)機械設備制造商針對秸稈收儲運需求開發(fā)適用設備;鼓勵生物質(zhì)利用企業(yè)主動與高校或科研機構(gòu)合作,建立研發(fā)中心,開發(fā)農(nóng)作物秸稈收儲運相關(guān)技術(shù)與設備。

  3.2建設原料供應基地

  在不與糧爭地的前提下,通過建設一批原料供應基地來緩解原料供應不足不穩(wěn)問題。主要是采用“企業(yè)+農(nóng)戶+基地”的供應鏈組織模式,突出企業(yè)的主導作用,強化基地建設在供應調(diào)節(jié)的作用。一是合作建立供應基地。企業(yè)主動與一些大型林場、林業(yè)加工廠、糧食加工廠等建立合作關(guān)系,建成以加工廢棄物為原料的供應基地;與家庭農(nóng)場、農(nóng)業(yè)合作社甚至村委會合作建立以農(nóng)作物秸稈為原料的供應基地。二是企業(yè)自己建設供應基地。利用邊際性土地(鹽堿地、荒地、灘地等)種植一些生產(chǎn)必需的能源植物,以此作為原料供應基地。

  建設原料基地的關(guān)鍵是選擇好基地地址以及需要種植的原料種類。地址選擇一般需要考慮運輸距離、交通條件、土地肥沃程度等因素,但由于存在與糧爭地矛盾,因而地址一般選擇在荒灘、山地、荒山等邊際性土地。在原料種植種類選擇上,由于不同原料生物質(zhì)產(chǎn)生的產(chǎn)品品質(zhì)與功能不一樣,一般選擇能效較大、品質(zhì)較好的原料進行種植生產(chǎn)。

  3.3整合優(yōu)化供應鏈

  強化生物質(zhì)利用企業(yè)在供應鏈中的中心地位,增強企業(yè)在供應鏈管理與協(xié)調(diào)中的影響力,提升主體之間合作效率。一是系統(tǒng)優(yōu)化供應鏈。借鑒凱迪電力集團的經(jīng)驗,系統(tǒng)考慮收儲點建設、資金結(jié)算等細節(jié)。以利民便民為前提,以由近及遠、先易后難為原則,按照建點的預先規(guī)定條件建設一批村級收購點;實行源頭質(zhì)檢,按質(zhì)論價,不同質(zhì)檢標準價格不一,堅決拒收摻沙、摻水、摻雜等秸稈燃料;實行三分離原則,即源頭燃料收購款直接付給農(nóng)民、破碎成型加工費直接付給承包破碎人、運輸費直接付給運輸承包商等。二是電商促進供應鏈整合。通過建立行業(yè)交流通信平臺,將供應鏈不同主體連接到一個群體中,促進交流,解決供應鏈溝通協(xié)調(diào)不善問題。

  整合優(yōu)化路徑的關(guān)鍵在于增強中心企業(yè)的影響力,使得企業(yè)能夠通過市場行為調(diào)動其他主體的積極性,約束其他主體的行為。生物質(zhì)能開發(fā)利用企業(yè)可以建立電商平臺,加強與供應鏈主體的溝通與聯(lián)系,克服信息不對稱問題。

  3.4強化市場意識培育

  加強對農(nóng)民的宣傳教育,激發(fā)供應鏈主體參與原料收儲運的積極性。一是加強對秸稈利用價值的宣傳,強化農(nóng)民對秸稈利用價值的認識;二是加大對秸稈田間直接燃燒限制制度的執(zhí)行力度,迫使農(nóng)戶不再燃燒秸稈資源;三是建立合理的補貼制度,對收集秸稈、消費成型燃料達到一定數(shù)量的農(nóng)戶給予適當?shù)难a貼;四是鼓勵農(nóng)村信用社、村鎮(zhèn)銀行等金融機構(gòu)加強對生物質(zhì)能開發(fā)利用企業(yè)的貸款支持。

  加強生物質(zhì)能開發(fā)利用市場意識培育的關(guān)鍵在于基層政府的宣傳與引導??h級政府可以制定相應的支持政策,宣傳引導人們認識生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展;鄉(xiāng)政府與村委會應加強對秸稈政策的執(zhí)行,為農(nóng)戶在生物質(zhì)原料收儲運方面提供力所能及的服務。

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