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(diǎn)，能夠在替代化石能源、促進(jìn)環(huán)境保護(hù)、帶動(dòng)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(diǎn)分析了我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電的現(xiàn)狀以及當(dāng)前與農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電相關(guān)的重要問題，提出強(qiáng)化地方農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃執(zhí)行與評(píng)估工作、完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(fèi)，也對大氣環(huán)境有較大影響。秸稈等農(nóng)林生物質(zhì)恰當(dāng)?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(shí)也是我國鼓勵(lì)和提倡的發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)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(hù)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?xì)?、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(jìn)，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(jī)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(yùn)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(gè)省（區(qū)、市）投產(chǎn)了747個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，并網(wǎng)裝機(jī)容量1476.2萬千瓦（不含自備電廠），年發(fā)電量794.5億千瓦時(shí)。其中農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目271個(gè)，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)700.9萬千瓦，年發(fā)電量397.3億千瓦時(shí)；生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目339個(gè)，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)725.3萬千瓦，年發(fā)電量375.2億千瓦時(shí)；沼氣發(fā)電項(xiàng)目137個(gè)，累計(jì)并網(wǎng)裝機(jī)50.0萬千瓦，年發(fā)電量22.0億千瓦時(shí)[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(jī)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(jī)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(shí)/座電廠，而全國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電廠平均裝機(jī)容量、平均發(fā)電量分別達(dá)到了2.59萬千瓦/座電廠、1.47億千瓦時(shí)/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(jī)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(jī)合計(jì)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(shí)、48.5億千瓦時(shí)、44.5億千瓦時(shí)、31.8億千瓦時(shí)、23.7億千瓦時(shí)，排在前五位的省份的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量合計(jì)占全國的55.07%。

就重點(diǎn)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(jī)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(jì)占全國的34.38%，其中我國經(jīng)濟(jì)最為活躍的“經(jīng)濟(jì)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(jī)容量僅占全國的19.32%。四大重點(diǎn)城市群的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電量分別為23.5億千瓦時(shí)、43.4億千瓦時(shí)、14.7億千瓦時(shí)、55.7億千瓦時(shí)，合計(jì)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(dāng)前正在步入一個(gè)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(qiáng)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(diǎn)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(jī)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(shí)施的指導(dǎo)意見》，進(jìn)一步細(xì)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(jī)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(xiàng)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(jì)劃、實(shí)施方案和執(zhí)行細(xì)則，或者沒有對規(guī)劃進(jìn)行客觀評(píng)估，以進(jìn)一步指導(dǎo)地方省份的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目科學(xué)、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(dú)形成生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃。目前，一方面省級(jí)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(gè)縣發(fā)展一個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目”，但在具體執(zhí)行中，并沒有按照原則去做。在沒有實(shí)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(gè)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(huì)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(biāo)準(zhǔn)

《火電廠大氣污染物標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223—2011）規(guī)定，標(biāo)準(zhǔn)適用范圍包括：單臺(tái)出力65噸/小時(shí)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(biāo)準(zhǔn)》（GB13271—2014），標(biāo)準(zhǔn)適用于以燃煤、燃油和燃?xì)鉃槿剂系膯闻_(tái)出力65t/h以下蒸汽鍋爐、各種容量的熱水鍋爐及有機(jī)熱載體鍋爐，各種容量的層燃爐、拋煤機(jī)爐。

使用生物質(zhì)成型燃料等的鍋爐，參照本標(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)鍋爐出力分的，分別執(zhí)行《火電廠大氣污染物標(biāo)準(zhǔn)》（GB13223—2011）和《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB13271—2014）。這對于同一個(gè)行業(yè)，本身就是不太合適的。在2018年7月專門聚焦打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)的全國人大常委會(huì)上，全國人大常委會(huì)執(zhí)法檢查組關(guān)于大氣污染防治法的執(zhí)法檢查報(bào)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(biāo)準(zhǔn)制定工作滯后，標(biāo)準(zhǔn)體系不完善，大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)的執(zhí)行情況沒有定期進(jìn)行評(píng)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(bǔ)貼，成本問題容易導(dǎo)致發(fā)電越多虧損越大，上網(wǎng)電價(jià)難以支撐生物質(zhì)能發(fā)電廠的正常運(yùn)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(jià)偏高、部分省份秸稈還田過量、秸稈收儲(chǔ)站運(yùn)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(jià)300元左右，綜合發(fā)電成本達(dá)到0.95元/千瓦時(shí)；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(chǔ)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(jì)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(jià)補(bǔ)貼政策，以及完善和落實(shí)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(jìn)口

我國雖然有研究機(jī)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(jìn)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?xì)獾某龎m脫焦技術(shù)，燃?xì)獍l(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(huì)長時(shí)間受制于國外企業(yè)。

相關(guān)思考與建議

強(qiáng)化地方農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃執(zhí)行與評(píng)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(shí)施指導(dǎo)意見，在既定的省級(jí)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)規(guī)模與布局基礎(chǔ)上，加強(qiáng)省級(jí)政府對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃的編制，提高市級(jí)政府的執(zhí)行力。同時(shí)，強(qiáng)化監(jiān)督管理，并適度開展對相關(guān)規(guī)劃的評(píng)估工作，對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目進(jìn)一步合理調(diào)整，做到有序建設(shè)、科學(xué)發(fā)展。在環(huán)境保護(hù)層面，要加強(qiáng)對地方環(huán)境影響評(píng)估的指導(dǎo)，同時(shí)要像對燃煤電廠監(jiān)管一樣，加強(qiáng)對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)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(xiàng)目相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn)體系

由于我國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)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(diǎn)的大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)，并形成定期評(píng)估制度，以大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)為紐帶，制定相應(yīng)的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電達(dá)標(biāo)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(diǎn)，需謹(jǐn)慎對待。由于農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電鍋爐和煙氣特征，當(dāng)前重點(diǎn)地區(qū)的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目按照火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中特別排放限值執(zhí)行，勉強(qiáng)能達(dá)到，也處于不穩(wěn)定狀態(tài)，尤其是氮氧化物排放。所以，在當(dāng)前技術(shù)條件下，對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電實(shí)施超低排放需要在客觀調(diào)研的基礎(chǔ)上認(rèn)真研究討論。

全過程全周期計(jì)劃農(nóng)林生物質(zhì)收購與運(yùn)輸問題

從秸稈還田比例、收購、存儲(chǔ)全過程全周期考慮農(nóng)林生物質(zhì)的收購與運(yùn)輸問題。鼓勵(lì)不同季節(jié)采取不同秸稈利用方式，例如可鼓勵(lì)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(diǎn)密集地區(qū)，要科學(xué)布局收儲(chǔ)加工站點(diǎn)，積極引入市場運(yùn)作機(jī)制，不斷修補(bǔ)和完善收儲(chǔ)加工產(chǎn)業(yè)鏈，推進(jìn)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(yùn)輸?shù)膶I(yè)經(jīng)營者，增強(qiáng)農(nóng)林生物質(zhì)能源化利用收集和加工能力，提高收儲(chǔ)加工體系的效能。

完善政府對生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格體系以及政策激勵(lì)

國外的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電是在不同的政策激勵(lì)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(yùn)營成本較高，總體抗風(fēng)險(xiǎn)能力很低，需要進(jìn)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(cái)政補(bǔ)貼、環(huán)保電價(jià)、低息貸款與免息貸款信貸、秸稈禁燒與回收補(bǔ)貼、精準(zhǔn)扶貧、農(nóng)林生物質(zhì)新發(fā)電工藝示范工程等政策激勵(lì)，更為關(guān)鍵的是要加強(qiáng)對政策落實(shí)情況的監(jiān)督。

積極鼓勵(lì)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目實(shí)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(shí)現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)，取得了較好的經(jīng)濟(jì)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(yùn)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。

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