自從2006年中國《可再生能源法》實行之后,可再生能源產(chǎn)業(yè)得到了較快發(fā)展,但相對于其他新能源,生物質(zhì)能的發(fā)展實在有些“半死不活”。筆者在研究之后認(rèn)為,生物質(zhì)能需要得到政府更多的支持。
我國生物質(zhì)能發(fā)展情況
生物質(zhì)能可以滿足各種形式的能源需求,這是生物質(zhì)能的一個優(yōu)勢。生物質(zhì)能是可再生能源的一個重要組成部分,其利用方式多樣,既可以用來發(fā)電,也可以加工成固體成型燃料,還可以轉(zhuǎn)化為多種氣體或者液體燃料,儲存和運輸都比較方便。
中國生物質(zhì)能目前主要以農(nóng)林廢棄物為主,2014年農(nóng)業(yè)廢棄物主要是農(nóng)作物秸稈,可利用總量折合標(biāo)準(zhǔn)煤約為4.4億噸,林業(yè)廢棄物約為2億噸標(biāo)煤,禽畜糞便0.28億噸標(biāo)煤,生活垃圾0.12噸標(biāo)煤,廢水廢渣0.2億噸標(biāo)煤。主要的利用方式有生物質(zhì)發(fā)電,加工轉(zhuǎn)化為固體、氣體、液體燃料等。
目前生物質(zhì)發(fā)電累計裝機(jī)容量為1423萬千瓦,并網(wǎng)約為950萬千瓦,主要是農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電和城市生活垃圾焚燒發(fā)電,其中農(nóng)林生物質(zhì)直燃發(fā)電核準(zhǔn)容量約為840萬千瓦,并網(wǎng)容量約為500萬千瓦,核準(zhǔn)容量占比約為59%,原料是各種農(nóng)作物秸稈和林業(yè)廢棄物,主要集中在華中和華東等原料比較豐富的地區(qū)。垃圾焚燒發(fā)電并網(wǎng)約為424萬千瓦,原料以城市生活垃圾為主,主要分布在大中城市周邊地區(qū)。生物質(zhì)固體成型燃料主要用于各種鍋爐,原料以農(nóng)作物秸稈和木屑為主,近幾年發(fā)展速度較快,2014年產(chǎn)量已達(dá)700萬噸。中國現(xiàn)階段生物質(zhì)液體燃料主要有燃料乙醇和生物柴油兩種,發(fā)展速度相對緩慢,產(chǎn)量分別僅為28億升和11億升。
中國生物發(fā)電總裝機(jī)容量位居世界第二位,生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)量位于世界第四位。但相對于能源消費總量,生物質(zhì)能發(fā)展與其他國家相比仍然很緩慢。
生物質(zhì)發(fā)電中國并網(wǎng)裝機(jī)容量為950萬千瓦,美國最多為1610千瓦,德國為880萬千瓦。從運行情況來看,國外特別是歐洲國家實現(xiàn)熱電聯(lián)產(chǎn)的比例較高,不僅提高了能源的使用效率,也增加了企業(yè)的盈利。在垃圾發(fā)電方面,一些國家如日本等的垃圾發(fā)電比例已占到垃圾處理量的70%以上,且整體效益較好,對周邊環(huán)境的影響不大,很少帶來相關(guān)的社會問題。中國垃圾發(fā)電所占比例較低,由于沒有實現(xiàn)垃圾分類處理以及技術(shù)上的問題,有很多地方垃圾發(fā)電廠出現(xiàn)了排放超標(biāo)的情況,引起了公眾的關(guān)注。
在生物質(zhì)液體燃料方面,中國雖位居世界第四位,但與美國和巴西的差距非常大,美國的燃料乙醇和生物柴油產(chǎn)量分別為543億升和47億升,明顯高于中國。從增速來看,即使在低油價的背景下,美國和巴西2014年的增速為3.9%和1.6%,中國則僅增長 0.3%。生物質(zhì)液體燃料現(xiàn)階段主要還是以糧食作物為主,以纖維素轉(zhuǎn)化乙醇為代表的第二代生物質(zhì)液體燃料技術(shù)上還不成熟,而以微藻為代表的第三代液體燃料還處在研發(fā)階段。但在生物質(zhì)液體燃料的整體技術(shù)水平上,中國與其他國家的差距應(yīng)該不大。
相對于其他新能源,中國生物質(zhì)能源發(fā)展有其特點。從農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電來看,美國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主要以規(guī)模化種植為主,農(nóng)業(yè)廢棄物的收集相對比較方便;而中國農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電的一個主要問題就是原料收集,由于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)相對比較分散,搜集運輸成本較高,對農(nóng)民來說,考慮到利益最大化,往往將大部分秸稈丟棄或焚燒。垃圾發(fā)電更復(fù)雜,中國大部分地區(qū)還沒有真正實行垃圾分類回收,一方面造成了資源浪費,另一方面垃圾中的重金屬和有毒物質(zhì)在焚燒中產(chǎn)生大量有毒氣體,使得垃圾發(fā)電在很多地區(qū)遭到了當(dāng)?shù)毓姷姆磳Χy以發(fā)展。
就生物質(zhì)液體燃料行業(yè)來看,美國巴西都是土地資源較多的國家,具備以糧食為原料發(fā)展生物質(zhì)液體燃料的基礎(chǔ),而中國人多地少的情況決定了不可能發(fā)展以糧食作物為主的生物質(zhì)液體燃料。而第二代和第三代生物質(zhì)液體燃料在近期規(guī)?;a(chǎn)的可能性不大。近兩年能源價格維持在較低的價位,使得物燃料成本不具有優(yōu)勢。
在一些邊際土地上種植能源作物也是全球生物質(zhì)能發(fā)展的方向,而中國的農(nóng)業(yè)基本情況也決定了只能在一些邊際土地上推廣種植。但是,這些地區(qū)往往風(fēng)能、太陽能資源相對比較豐富,且發(fā)展風(fēng)電和光伏短期效益相對較好,因此對能源植物種植的研發(fā)和種植的積極性不高,使得能源作物的發(fā)展比較緩慢。
此外,從生物質(zhì)液體燃料的特點上來看,由于產(chǎn)品的自身特點,沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),產(chǎn)品銷售存在一定問題。生物質(zhì)固體成型燃料替代煤炭作為城市鍋爐燃料可以有效減少排放,也是治理城市霧霾的一個有效措施。然而,由于煤炭價格較低,且更換鍋爐需要一定成本,現(xiàn)階段還缺少相關(guān)的補貼和激勵措施,企業(yè)的積極性不高。目前農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電雖然有很多企業(yè)虧損,但也有些企業(yè)通過科學(xué)管理實現(xiàn)了盈利。
政策建議
對此筆者有幾個方面的建議:
針對原材料收集的問題,可以減少收購環(huán)節(jié),由政府支持企業(yè)直接同當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶簽訂協(xié)議,保障穩(wěn)定的價格收集到原材料。
垃圾發(fā)電發(fā)展空間巨大,主要問題是垃圾分類,雖然垃圾分類推廣一般需要有一個長期的過程,但根據(jù)國際經(jīng)驗,政府重視可以加快這一過程?,F(xiàn)階段可以推進(jìn)簡單分類,再由市政部門或授權(quán)企業(yè)進(jìn)一步分類處理進(jìn)行循環(huán)利用,盡可能使剩余的垃圾符合焚燒的環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)。
在生物質(zhì)液體燃料方面,考慮到中國國情,在適當(dāng)發(fā)展以陳化糧為主的液體燃料的基礎(chǔ)上,應(yīng)加強(qiáng)對微藻生產(chǎn)轉(zhuǎn)化生物質(zhì)燃料的技術(shù)的重視。能源植物的種植也需要考慮各地的具體情況,增加對各地該領(lǐng)域科研的投入。各地區(qū)在發(fā)展其他可再生能源的基礎(chǔ)上,也可以嘗試在一些適宜的地區(qū)種植能源作物,提高多樣性。
生物質(zhì)固體燃料應(yīng)該制定統(tǒng)一的規(guī)劃,推進(jìn)對燃煤鍋爐的替代。特別在一些生物質(zhì)資源規(guī)模相對較小的地區(qū),不適合發(fā)展較大規(guī)模的生物質(zhì)發(fā)電,可以鼓勵發(fā)展固體成型燃料,主要用于當(dāng)?shù)劐仩t的替代燃料??傊镔|(zhì)能需要得到政府更多的支持。(作者系廈門大學(xué)能源經(jīng)濟(jì)協(xié)同創(chuàng)新中心主任)