2.4.2市場失靈理論
“市場失靈理論”不論在生物質發電還是在傳統產業政策實施上都可以稱得上是極其重要的理論依據之一。市場失靈的概念最初是作為用經濟術語解釋為什麼需要政府幹預的一種手段出現的。它構成了對政府作用和市場建立互利交流能力的規範性判斷。邊際私人產品價值與邊際社會淨產品價值的背離不會使國家紅利最大化。市場在發展過程中有很多不確定因素,政府部門有必要及時地發揮其主動性和政治優勢,在資源分配麵臨壟斷、浪費以及產業惡性競爭的嚴峻問題時,采取科學的產業政策措施,實時地改進問題環節,提高資源配置效率。但是,產業政策的實施影響的不僅僅是產業內部,對產業外部環境,甚至整個社會經濟發展都會產生影響,這種影響即“外部性”影響。如果這種行為對其他人造成了利益的減少,並且在後期並未進行補償,那麼這種經濟利益負相關被稱為“負外部性”。反之,如果這種行為所產生的影響並未削弱另一方的利益,又或者是提升了對方的利益,減少了對方的成本,那麼將這種利益正相關稱作“正外部性”。
一般來說,至少在分配理論中,市場失靈是一個或多或少理想化的價格市場機構體係未能維持“理想的”活動或禁止“不理想的”活動。現代福利經濟學的中心定理是,在對技術、品味和生產者動機的某些強有力的假設下,具有競爭性市場體係特征的均衡條件將完全符合帕累特效率的要求。市場失靈的概念在有關經濟發展的大量文獻中發揮了關鍵作用。有些人甚至認為,更大程度的市場失靈是欠發達的顯著特征。Arndt(1988)試圖厘清欠發達國家市場失靈的含義。Arndt利用卡爾多對市場的配置功能和創造功能的區分,指出了結構主義傾向於降低配置效率對經濟發展的重要性,但在討論市場失靈時幾乎完全集中於配置效率的悖論。本文認為,從信號、反應和流動性三個方麵對市場失靈進行剖析,既可以應用於市場的創新功能,也可以應用於市場的配置功能。
隨著市場失靈概念的成熟,它又呈現出一種診斷工具的特征,通過這種診斷工具,政策製定者學會了如何客觀地確定幹預的具體範圍和類型(Weimer和Vining, 1992)。為了采用診斷方法,分析人員試圖確定導致市場失靈的問題的精確類型,以及當政府官員試圖治愈時可能發生的官僚故障(非市場故障)的不同類型。就像醫生試圖治愈疾病一樣,政策分析師必須對潛在疾病做出診斷,並考慮治療的危險,包括副作用。因此,政策分析師認為,市場失靈的存在為公共政策幹預提供了必要的、而非充分的理由。當政府幹預的收益大於政府幹預的風險時,就建立了充足性。
盡管市場失靈的普遍性似乎已被廣泛接受,但這種觀察的結果卻並非如此。有些人認為,這注定了這個概念無法成為一種分析工具;而其他人不同意。市場失靈被認為是當市場不能生產公共產品,或無意中產生外部性,或導致自然壟斷,或通過信息不對稱剝奪當事人的權利,或造成不良的收入分配。所有這些形式都是外部性的類型,因為每一種外部性都由決策過程中沒有考慮到的非貨幣效應組成,即在一個經濟過程中存在某種外部性。
很明顯,生物質發電的正外部性非常突出,首先是無環境壓力、無汙染,被國際社會公認為是最具發展潛力的可替代煤炭的能源,是緩解能源危機的最有效資源。生物質可以來自農業,如作物殘基和多年生能源草,以及森林,如森林殘基和木質生物質。農作物秸稈主要包括玉米秸稈、麥秸杆和稻稈。鑒於作物殘留物是作物生產的副產品,收集作物殘留物不會與糧食作物爭奪土地。因此,作物殘留物產生的生物質能源對糧食價格的負麵影響可能很小。盡管原料的環保性能差異較大,但與替代的煤相比,原料具有更大的環境效益潛力。中國是玉米、小麥和大米的主要生產國。2010年,中國生產了全球20%的玉米和小麥,以及26%的大米,因此,我國具有生產大量農作物秸稈的潛力。如果這些農作物秸稈得到合理利用,我國對煤炭作為主要能源的依賴有望減少,政策支持作為彌補外部性價值的重要手段對於生物質能源利用起到重要作用。
2.4.3技術創新理論
創新與技術領域的學者幾乎完全拒絕將市場失靈方法作為政策行動的基礎(Malerba, 1996; Smith, 2000)。創新的係統方法通常被視為更合適的替代方法。特別是,創新體係的概念已經得到越來越多對創新、產業轉型和經濟增長過程感興趣的學術研究者的認同。區域和國家當局或機構以及有意促進這些進程的國際組織(例如經濟合作與發展組織、歐洲委員會和工發組織)也采取了創新係統辦法。
係統的一般定義是服務於一個共同目的的一組組件(設備、對象或代理),即朝著一個共同的目標或總體功能工作。創新係統的組成部分是對開發、推廣和利用新產品(商品和服務)和過程的整體功能做出貢獻的行動者、網絡和機構。雖然係統概念可能意味著集體和協調的行動,但創新係統主要是一個分析結構,即用來更好地說明和理解係統動力學和性能的工具。這意味著,重點關注的係統不必在現實中以成熟的形式存在。相反,組件之間的交互可能非常弱。
此外,即使在一個更發達的創新係統中,組件之間的交互也可能是計劃外和無意的,而不是故意的。使用整體功能的概念並不意味著特定係統中的所有參與者都是為了服務於該功能而存在的,或受該功能的指導。行動者不一定有相同的目標,即使有,他們也不必有意識地為之共同努力(盡管有些人可能是這樣)。事實上,衝突和緊張是創新係統動態的一部分。顯然,我們不認為係統的組件是由任何特定的參與者指揮或編排的。
決策者必須經常在保護環境的備選政策工具中做出選擇。影響這一選擇的一個關鍵因素是,不同政策對開發清潔生產技術的公司獎勵措施的影響。從長期來看,技術創新的累積效應可能會大大改善經濟活動與環境質量之間在短期內可能出現的嚴重衝突。這種影響在全球氣候變化的背景下尤其重要,因為各國政府由於這些措施的潛在經濟成本,迄今不願執行大量減少溫室氣體排放的措施。
在環境經濟學中,有一種以理論為主的文獻探討了環境政策對技術創新的影響。在單一企業環境中,排放稅和排放許可通常比“命令和控製”政策(如績效標準和技術授權)更能激勵技術創新。然而,許多創新不僅適用於一家公司。事實上,產業組織文獻中大多數研發模型的核心是創新對其他公司的溢出效益,以及創新者無法充分利用創新帶來的租金。因此,最近的環境經濟學研究擴展了早期的模型,將新技術擴散到該行業的其他公司。
首先,在排放稅下進行創新後的減排量要大於在排放許可下的減排量。創新降低了減排的(邊際)成本,即在征稅的情況下導致更多的減排,而在許可的情況下,根據定義,行業層麵的排放量保持不變。由於企業在稅收下減排更多,他們願意為降低減排成本的創新支付更多的費用。我們將創新帶來的行業層麵的減排成本降低稱為減排成本效應。因此,排放稅下的減排成本效應大於排放許可下的減排成本效應。
第二個效應來自創新對降低均衡許可價格的影響。從某種程度上說,企業購買排放許可是為了補償排放——就像它們在拍賣許可時所做的那樣——它們從許可價格下跌中獲利。我們將創新對企業排放的減少支付稱為排放支付效應。這種效應在固定排放稅和(總的)免費許可下是不存在的。在MP中,排放支付效應一般足以使拍賣許可下的創新整體激勵高於排放稅下的激勵。
發展和部署新的和改進的能源技術一直是,並將繼續是向更清潔和更有效的能源生產和消費形式過渡的中心。新技術以許多不同的方式改變了能源部門的發展軌跡,使其能夠提供更好的服務,提高效率,並應對當地空氣汙染和全球氣候變化等環境問題。然而,要認識到技術創新的潛在好處往往不是那麼容易的事,有許多失誤會阻礙對技術變革的投資轉化為能源部門業績的積極演變。近年來,人們對公共部門研發預算的趨勢非常關注,尤其是在氣候變化帶來挑戰的背景下,因為解決這些問題幾乎肯定需要能源部門進行重大創新。研發的角色在改變能源經濟的軌跡中無疑是重要的,新技術發揮了關鍵作用。能源行業在過去的世紀中,通過資源勘探和開采技術的改進,以及能量轉換和利用方法改變,得到發展。私人研發對於實現能源係統的變革至關重要,但在許多情況下,例如在與生產或保存公共產品和服務有關的領域,政府參與研發往往是合理和可取的,而且確實發揮了關鍵作用。
發展生物質發電產業,技術因素也不能忽視。產業的發展中,技術的開發和應用所創造出來的價值是不能用市場交易原則來衡量的,是產業發展的寶貴財富。這種財富也有其獨特的方麵:首先,技術是可以相互學習和借鑒的,公眾都可以學到;其次,技術的開發是發展的機會,但在技術與市場上,也都有風險存在;最後,開發新技術,要產生巨大的成本。在新技術開發出來後,其效益並不樂觀,收益比成本還低的情況會打擊技術人員開發新技術的積極性。在生物質發電產業中,政府政策的扶持和資金補貼是保證風電技術開發的基礎。
我國生物質發電設備仍存在一些問題,如鍋爐適應性差、原料輸送機性能差、原料水分測量機器落後等。中國的發電仍然依賴進口,並且由於與國外生產和運輸方式、工作習慣和文化的差異,設備引入後往往無法安全、穩定、滿負荷運行。例如,丹麥沃倫公司開發的角管爐箅在中國使用時,由於電壓不穩定而無法正常運行。此外,由於缺乏核心技術,設備投入生產後,中國的生物質發電企業將可能長期依賴國外廠商。我國科研部門應加快推進技術消化吸收,組織國內電力設計、設備製造及相關運營行業的重點企業和專家,開發具有自主知識產權的生物質發電技術和設備,逐步發展成為優勢產業。中國要與發達國家提高產業競爭力。
2.4.4國家競爭力理論
資源短缺(特別是能源)和環境問題一直是現代人類社會麵臨的主要挑戰。隨著世界範圍內工業化和城市化的迅速發展,許多問題變得越來越嚴重。例如,化石燃料的過度開采已經導致氣候變化和環境惡化,導致能源成為21世紀最緊迫和最具挑戰性的公共政策問題之一。為解決這一問題,國際社會為實現可持續發展做出了巨大努力,加快了向清潔能源的轉型。
人們普遍認為,成功開發可再生能源可以確保能源安全和減緩氣候變化。因此,各國政府一直在不同程度上積極促進可再生能源的增長。21世紀初,歐盟設定了向低碳社會轉型的目標。此外,美國認為可再生能源是促進國內經濟複蘇的一個重要因素。與此同時,新興經濟體在全球可再生能源競賽中正在追趕發達國家。例如,中國承諾其二氧化碳排放量將在2030年達到峰值,屆時非化石燃料在一次能源消費中的比例將上升到20%左右。
可再生能源因其可持續性和近零排放而被廣泛認為是能源轉型的戰略方向。國際能源機構(IEA)預測,平均可再生能源消費每年將增加2.6%,2012年至2040年,每年世界淨發電同期僅增長1.9%,正因為如此,世界淨發電的可再生能源份額預計從2012年的22%擴大到2040年的29%。具體來說,2012年水電、風電、太陽能在可再生能源發電總量中的比重分別為77%、11%、2.1%,其他可再生能源(生物質、廢棄物、潮汐\/波浪\/海洋等)約占8.5%;2040年,這些數字將分別變為52%、23%、9%和11.7%。在此期間,水電仍將主導世界可再生能源,太陽能將成為增長最快的能源來源,風能將占據更重要的地位,生物質能將主要占據其餘可再生能源的類別。
“競爭力”的定義各不相同,這取決於其使用的規模、背景和目的。它可以用相對的術語表示,是指兩個或兩個以上參與者在競爭或比較中所反映的綜合能力。自20世紀70年代以來,從國家、地區、行業、企業到產品,競爭力研究在多個尺度上得到了廣泛的開展。回顧現有的競爭力理論,可以分為三種學派:① 古典學派;② 新古典主義、奧地利學派、製度學派;③ 當代學派。有各種各樣關於競爭力的概念的文獻。大部分競爭力的概念主要依靠比較優勢理論,且此理論是不斷發展的。最初的有絕對優勢和比較優勢理論,然後還有亞當·斯密和大衛·李嘉圖理論,約瑟夫·熊彼特的企業家精神和創新管理理論(由邁克爾·波特的鑽石模型),現代則有以保羅·克魯格曼的批判競爭力理論。例如,世界經濟論壇(WEF)將國際競爭力定義為一個國家或公司在世界市場均衡條件下比競爭對手創造更多財富的能力,因此,國際競爭力被認為是競爭資產與競爭程序的統一。經濟合作與發展組織同意這樣一種看法,即在有利的市場條件下,競爭力代表著該國能夠生產國際競爭所需的商品和服務的程度,同時又能同時提高國內實際收入和生活水平。國際管理發展研究所認為,競爭力是實現提高生活水平和提高社會福利目標的有效手段。
在實踐中,政策製定者對競爭力的看法是兩極化的:一方麵,競爭力與能夠提高生活水平的素質有關(例如,瑞典這樣的國家因其高競爭力而繁榮);另一方麵,競爭力與驅動增長的區位屬性相關(例如,像中國這樣的國家之所以具有競爭力,是因為其勞動力成本經質量調整後較低)。作為一個有吸引力的投資地點,會間接地和長遠地影響繁榮。關於競爭力的爭論圍繞著三個概念展開:市場份額、成本和生產率。20世紀80年代,競爭力這個詞第一次引起關注時,美國的公眾辯論主要圍繞著對日本經濟看似不可阻擋的崛起的擔憂。競爭力與較低的勞動力成本和幫助企業在全球市場獲得市場份額(並擊敗外國競爭對手)的政策有關。在這裏,競爭力是一場零和遊戲:一個國家隻有犧牲另一個國家的利益,才能提高自己的競爭力。
生物質發電產業屬於我國新興的產業,所以肯定會遇到很多困難,比如新興產業初期的生產成本比國外發展相對成熟的競爭對手高,這也是因為國外的競爭對手的經驗比較豐富。此外,在新興產業的發展初期,因為企業內實踐經驗不足,同時國外競爭對手的競爭也沒有受到製約,國內的產業得不到保護,最終將有可能在競爭的舞台上消失,也便不會有更好的發展了。遇到這種狀況,政府部門可以利用產業政策對中國新型的產業實行短暫的維護,將其逐漸培育成戰略性的優勢產業,從而能夠有效地促進本國新型產業內企業快速地參與到國際競爭中去,提高國家的競爭力以完成國家的長期戰略。
生物質發電起源於20世紀70年代的石油危機,自1990年以來在許多歐美國家迅速發展。生物質發電一般分為直燃發電、混合燃燒發電、氣化發電、沼氣發電和垃圾發電。中國的生物質發電起步較晚。自2003年以來,國家批準了秸稈發電示範項目。2005年以前,以農林廢棄物為原料的大型並網發電項目幾乎空白。自2006年實施《中華人民共和國可再生能源法》以來,生物質發電優惠上網電價等配套政策相繼發布,有力推動了中國生物質發電產業的快速發展。2006年至2013年,中國的生物質和垃圾發電裝機容量大量增加,從2006年的4.8GW到2012年的9.8GW,年複合增長率為9.33%,進入快速發展期。截至2015年底,中國的總裝機容量為1031萬千瓦,並網其中的生物質、農林生物質直燃電網裝機容量530萬千瓦,垃圾焚燒電網容量約468萬千瓦,占97%以上,同時還有少量沼氣發電、發電和汙泥生物質氣化發電項目。中國的生物質發電能力位居世界第二,僅次於美國。
第三章我國生物質發電產業分析
第三章我國生物質發電產業分析
生物質能發電是指利用農業、林業、工業中的廢棄物或生活垃圾等為原料,進行直接燃燒或者氣化發電的過程。該項技術起源於20世紀70年代的石油危機時期,自20世紀90年代以來,在很多歐美先進發達國家得到了迅速的發展。伴隨著我國經濟的飛速發展,能源危機以及環境汙染問題的日益嚴峻,兼具經濟、生態與社會等綜合效益的生物質發電項目得到了廣泛的關注。根據對生物質能發電項目對生物質發電過程中產生的溫室氣體(GHG)排放進行係統定量的全生命周期方法的研究表明,生物質能發電項目不僅能夠減少我國對傳統化石能源的依賴,還能夠減輕我國電力部門碳減排的任務。因此,中國作為一個生物質資源相對豐富的國家,在麵對石油、天然氣等傳統化石能源嚴重短缺的先天環境,生物質資源的有效開發利用對我國新能源產業的發展以及減輕我國能源的進口依賴程度有著重要的價值與意義,而生物質發電產業屬於整個生物質研究中相對重要的一項技術應用。我國生物質發電的研究以及產業的發展同國外先進發達國家相比,雖然起步較晚,但是受到了政府以及專家、學者的廣泛重視。同時,我國政府也出台了一係列的法規製度,來促進我國生物質發電產業的發展。本章將從我國生物質能發電的主要發展階段、國內外生物質發電產業對比分析以及我國生物質發電項目現有問題及其對策三個方麵來對我國生物質發電產業進行回顧分析。
3.1主要發展階段
在歐盟,可再生能源的份額在過去幾年中顯著增加。在可再生能源選擇中,生物能源被認為是最主要的能源來源。以前的關於生物能源是否適合減少溫室氣體排放的問題,現存文獻尚無定論。由於傳統能源的供應短缺、環境保護的壓力,生物質作為一種重要的可再生能源越來越受到各國政府、學者、企業的關注。近期有很多的專家學者對不同國家、不同地區的生物質發電項目進行了全生命周期方法的碳排放核算。雖然得出的結果存在差異,但是對於生物質能發電項目的社會效益、環境效益都給予了肯定的評價。我國的生物質的相關研究相對於西方國家較晚,但隨著近些年生物質發電項目迅猛的增長也逐漸與國外先進的水平拉近。下文對我國生物質發電項目的發展的成長做了一個簡單的回顧。我國的生物質發電項目主要經曆了研究、試驗階段、快速發展階段、成熟階段三個階段,具體每個階段所呈現的特征如下文所述。
3.1.1第一階段:研究、試驗階段(1987—2005年)
1987年起,中國就開始展開了對生物質發電設備和技術的研製工作,並且給予了充分的重視。“生物質能小型氣化發電技術”被列為國家“七五”重點攻關項目;“1MW生物質能循環流化床氣化發電係統”被列為國家“九五”重點攻關項目;“大型生物質能氣化發電產業化關鍵技術”被列為國家科技部“十五”重點攻關項目,其中“生物質能氣化發電優化係統及其示範工程”還是863計劃的一個重大課題。1998年中國首個1MW穀殼氣化發電示範工程建成投入運行,1999年首1MW木屑氣化發電示範工程建設投入運行,2000年首個6MW秸稈氣化發電示範工程建設投入運行,上述示範工程的建設運行為生物質能的發展提供了重大的研究和試驗基礎。我國的生物質發電起步較晚。2003年以來,國家先後批準了多個秸稈發電示範項目。
但是,由於起步較晚,此時期中國生物質能發電技術相對於先進發達國家還比較落後。如在2005年以前,以農林廢棄物為原料的規模化並網發電項目在我國幾乎是空白。而且,在生物質發電技術方式上主要為小型生物質氣化發電項目,對其他生物質發電技術的研究並不充分,相關技術的研究數量也並不多。
3.1.2第二階段:快速發展階段(2006—2010年)
自2006年以來,我國的生物質發電項目呈現爆發式的增長。2006年12月,中國首個生物質發電項目正式投產。2006年1月,國家發改委頒布了生物質發電電價定製辦法,規定每度電補貼0.25元,生物質發電進入了一個快速發展的階段。如圖3.1所示,2006年全國生物質發電裝機容量達到168MW,2007年1—9月增加了141.5MW。截至2010年底,我國已審批的生物質發電項目裝機容量已達到了5 500 MW,而已並網發電的生物質發電企業裝機規模隻有2 134.58 MW(見圖3.1),平均每年增長了約 491MW,遠未達到可再生能源發展“十二五”規劃製定的目標。這其中有一批項目核準後未動工或者項目建成後未能並網。例如,江蘇省利森秸稈發電有限公司於2006年8月經政府核準,而直至2010年底尚未動工
資料來源:http:\/\/lisenfadian.com\/index.asp。。
並網裝機容量(MW)
圖3.1生物質發電項目並網情況變化圖
數據來源:根據國家發改委的“可再生能源電價附加配額交易方案”等相關文件整理。
然而,在生物質發電項目快速發展的同時,生物質技術的研發在這一階段卻並沒有出現快速的增長(見表3.1)。該階段我國生物質發電項目所使用的生物質發電主要設備(鍋爐島、破碎機等)大多是從國外引進的技術。相比國產設備,上述進口設備可靠性較高,價格也較高。生物質發電項目每天平均發電小時數一直處於較低水平,最多約為9.5小時,最低為 5.61 小時。生物質秸稈發電項目產能利用率較低(見表3.2)。
表3.1國家資助生物質發電科研項目的統計(單位:萬元)
年度
973計劃國家自然科學基金中小企業創新基金
項目數金額項目數金額項目數金額
200641254150
20071149551245260
200849411505
2009131588547231145
20108269.5251835
2011121073201295
20121180112376.5221320
合計364545326091106510
表3.22006—2011年4月全國生物質發電項目運營情況
20062007.1—
2007.92007.10—
2008.62008.7—
2008.122009.1—
2009.62009.7—
2009.122010.1—
2010.92010.10—
2011.4
並網裝
機容量
(MW)168309.5696.21963.211208.811661.9122134.582246
上網電量
(萬kW·h)20863.6275015.3180424.2177545.3286700356984661184.5661184.5
平均每天
發電小時
數(h)3.787.387.895.617.226.549.438.96
在此階段,生物質發電的政策環境也在不斷發展,包括發展規劃、產業指導目錄、電價補貼政策、稅收優惠政策等一係列政策相繼實施。據統計,該階段頒布的政策包括5個發展規劃、1部法律、3部產業發展指導目錄、6部關於行業準入和項目審批的規範要求、28部技術規定和標準(包括3部行業管理、3部資源調查和評估、13部原料開發與利用、6部技術研發、3部項目建設)、2部電價製定方法以及若幹財稅政策。
在這個階段裏,生物質發電行業整體處於虧損狀態,一部分企業被迫停產甚至破產。直到2010年7月,國家發改委調高生物質發電上網價格至0.75元\/kW·h,才有部分生物質發電企業開始實現盈虧平衡或扭虧為盈。
3.1.3第三階段:成熟階段(2011至今)
與2006—2010年的裝機容量變化情況相比,2011年新增並網裝機容量約為100MW,增速大大減緩。(見圖3.1)
根據表3.1可知,2011年,973計劃、自然科學基金和中小企業創業基金投入生物質發電相關技術研究的資金共計2368萬元,2012年總投入為3497.5萬元,2011年與2012投入總和(5865萬元),比2006—2010年的投入大大增加。
從《中華人民共和國可再生能源中長期發展規劃》,到《關於完善農林生物質發電價格政策的通知》和《關於生物質發電項目建設管理的通知》,隨著這一係列有關可再生能源政策的推出,我國生物質發電產業的政策環境也逐步穩定,為該產業的平穩發展奠定了基礎。
經曆了2006—2010年這段快速增長的階段,2010年我國生物質產業各種問題不斷湧現,發展的勢頭也開始冷卻下來。從2011年開始,我國生物質產業開始關注自身存在的各種問題,產業發展的政策環境也趨於改善,對於生物質發電項目的審核更加嚴格,對相關技術的研究投入也不斷增加,我國生物質發電開始逐漸走向成熟。截至2015年底,我國生物質發電並網裝機總容量為1031萬千瓦,其中,農林生物質直燃發電並網裝機容量約530萬千瓦,垃圾焚燒發電並網裝機容量約為468萬千瓦,兩者占比在97%以上,還有少量沼氣發電、汙泥發電和生物質氣化發電項目。我國的生物發電總裝機容量已位居世界第二,僅次於美國。
據《2018年中國生物質發電產業排名報告》,截至2017年底,全國已投產生物質發電項目744個,較2016年增加79個。市場分析指出,預計2018年中國生物質能發電行業裝機容量將接近1500萬千瓦時,未來三年內年均複合增長率超過9.14%。這也意味著,生物質能“十三五”規劃提出的各項指標有望提前完成。但即便如此,我國生物質發電的年發電量約為800億千瓦時,隻占我國年總發電量的1.4%。事實上,我國生物質能發電目前隻占可再生能源發電裝機的0.5%,遠遠低於世界的平均水平25%。生物質發電由於能大大減少二氧化碳和二氧化硫的排放量,產生巨大的環境效益令其備受推崇。與能源屬性相比,生物質更為優先的是環保屬性,這也是從本質上區別於光伏、風電等可再生能源形式的關鍵。從產業整體狀況分析,生物質發電及生物質燃料目前仍處在政策引導扶持期。2016年底,國家能源局下發《生物質能發展“十三五”規劃》明確,到2020年,生物質能基本實現商業化和規模化利用。而《生物質發電“十三五”規劃布局方案》則明確到2020年,符合國家可再生能源基金支持政策的生物質發電規模總計將超過2317萬千瓦,比“十三五”規劃目標增長近54.9%。而在廣大農村地區,玉米、小麥、水稻、高粱等脫粒後的秸稈等生物質是發電的理想原料。而在農林生物質發電項目中,原料成本已占項目整體運行成本約60%。眾所周知,生物質發電包括農林生物質發電、垃圾焚燒發電、沼氣發電,無論哪一種發電形式,首當其衝處理的是垃圾、廢棄物。而以一台30MW的農林生物質發電機為例,超低排放改造投入達1000餘萬元,且每年需要的維護費用也達到800萬元以上。目前我國生物質電廠投資結構大致為國有企業投資占主體,占比達60%,民營占30%,外資等占10%,而民營資本進入較少的根本原因就在於項目的盈利能力不強。
因此,我國生物質發電項目目前在政府的大力支持下已成方興未艾之勢,但是對於將生物質發電項目做大做強的道路仍然任重而道遠。
3.2國內外生物質發電產業分析
3.2.1與先進發達國家的生物質發電產業對比分析
(1) 綠色童話的丹麥
秸稈發電產業是丹麥實行綠色發展、打造綠色童話王國的成功典範,其具有顯著先進性的秸稈發電技術已經被聯合國列為重點推廣項目。目前,在可再生能源領域,丹麥是公認的生物質能利用強國。
為了確保能源的供應,丹麥從19世紀70年代開始將生物質作為能源資源進行使用。1988年,丹麥建成了世界上第一座秸稈生物燃燒發電廠。在1989年丹麥政府對焚燒秸稈頒布了禁令,並提出了在2005年要達到相比1988年減排20%的目標。如今,國土麵積隻有山東省麵積1\/4的丹麥,已建成了15座大型生物質直燃發電廠,秸稈發電等可再生能源占到丹麥全國能源消費總量的24%以上。其中,生物質直燃發電年消耗農林廢棄物約150萬噸,提供全國5%的電力供應。生物質能發電項目在未來仍將繼續擴張,並已經列入能源發展計劃之中,預計2030年實現年消耗農林廢棄物等900萬噸。
丹麥生物質發電產業的成功首先源於注重生物質能基礎技術的研發。在政府的大力支持下,丹麥各大學的化工工程係以及研究所對生物質發電機進行了多次的研究與改進。並且,對於生物質發電過程中的熱解動力等相關數據進行統計,以供生物質發電產業參考。其次,丹麥還通過立法來推動生物質發電產業的發展。
正是這些因素,為綠色王國的丹麥奠定了基礎。也正是由於生物質能發電產業的迅猛發展,丹麥在保持GDP穩步增長的前提下,石油消費量比20世紀70年代下降了50%,成功擺脫了對石油進口的嚴重依賴。
(2) 法治先行的美國
美國的生物質發電量已被視為該國現存配電係統的基本發電量,其生物質發電技術也處於世界領先水平。其生物質發電項目的原料大多數來源於工業生產中的廢料,因此也大大提升了工業生產的原料利用率。
為了提高生物質的轉化效率,降低發電成本,改善環境,創造就業機會,提高能源安全,美國能源部於1991年提出生物質發電計劃。緊接著在2002年,議會通過了《美國農業法令》,鼓勵聯邦政府通過采購、直接投入資金和對可再生能源項目給予貸款等方式支持生物質能企業發展。此後還頒布了一係列法案,來直接推動生物質發電項目的發展,如2004年的《美國就業機會創造法》、2005年的《國家能源政策法》、2007年的《能源獨立與安全法》、2008年的《農業新能源法案》、2010年的《生物質能研發法案》等,這些法案為生物質能等新能源的開發利用提供了宏觀上的法律支持與政策規劃,並就可再生能源的範圍、生產標準、中長期目標、資金支持等提出了具體的計劃。如《美國就業機會創造法》就提出對生物燃料的使用稅費進行減免的優惠政策。
至2012年底,美國生物質直燃發電量占可再生能源發電量的75%,這是一個遠高中國目前水平的數值。在技術方麵,美國也有明顯優勢,美國目前有300多家發電廠采用生物質能與煤炭混合燃料技術,裝機容量高達22000MW。目前,美國的生物質發電並網裝機容量為1610kW,規模居世界第一。通過一係列法律法規的製定與實施,美國的生物質發電行業走向了規模化、科技化的高速發展的道路。
(3) 循環發展的日本
日本生物質發電廠在2012年7月經曆了一次重要的變革,日本政府啟動了上網電價政策(FIT)係統。自此之後,以廢料和間伐材為燃料發電的木質生物質發電逐漸發展起來。根據生物質工業社會網絡機構的數據顯示,到2014年11月為止,日本有84個被批準的項目,包括44個未使用的木質生物質發電項目、36個木質生物質發電項目以及4個再生木材工程。因此,由間伐材和廢料加工成碎小顆粒的“木質顆粒”成為日本生物質發電的主流燃料。但是,由於日本國內的工廠規模都普遍較小,導致所需原料供不應求。這也使得日本的許多生物質發電企業不得不進口這種木質顆粒。根據2013年的數據顯示,日本國內木質顆粒的產量約為11萬噸,而進口量高達8萬噸左右。