生物质能发电行业分析

生物质能发电行业分析

生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源，消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位，它也是唯一可循环、可再生的炭源。生物质能发电是现代生物质能开发利用的成熟技术，是通过将生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧，产生热量进行发电的技术。在欧美等发达国家，生物质能发电已形成非常成熟的产业，成为一些国家重要的发电和供热方式。

一、生物质能发电行业发展现状

全球生物质能发电起源于20世纪70年代，当时世界性的石油危机爆发，丹麦、芬兰、瑞典等国家利用可再生能源来调整能源结构，大力推行秸秆等生物质能发电，很快得到主要发达国家的重视，生物质能发电获得了较快发展。

2004年，全球生物质发电总装机容量为3900万千瓦，年发电量约2000亿千瓦时，可替代7000万吨标准煤。到2005年底，全球生物质发电总装机量增加到5000万千瓦。目前，国外的生物质能发电技术和装置多已实现了规模化产业经营。预计到2020年，发达国家15%的电力将来自生物质发电，而目前生物质发电只占整个电力生产的1%，生物质能发电在未来10年内将获得快速发展。

我国生物质能发电的工业化生产起始于2004年，前期发展速度较慢，发电规模较小，2005年底以前，我国生物质能发电总装机容量约200万千瓦，主要是农业加工项目产生的现有集中废弃物的资源利用项目，其中以蔗渣发电为主，总装机量约为170万千瓦，其余是碾米厂稻壳气化发电等。随着《可再生能源法》和相关可再生能源电价补贴政策的出台和实施，我国生物质能发电投资热情迅速高涨，启动建设了各类农林废弃物发电项目。我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。

在各种政策的支持下，我国在生物质能发电领域取得了重大进展。截至2008年底，国家和各省发改委已核准项目100多个，总装机规模315万千瓦。除了国能生物质发电有限公司和中国节能投资公司两家国内最早介入秸秆发电项目的企业外，五大发电集团、粤电集团、皖能电力等诸多具备行业基础和资金、技术优势的大型国有企业，以及民营、外资等纷纷投资参与建设生物质发电的运营。从2006-2009年，生物质能发电的投资总额由168亿元增加到452亿元，年均增长率在30%以上；已经投产的总装机规模由2006年的140万千瓦增加到2009

年的430万千瓦，年均增长率在30%以上。

二、生物质能发电行业技术分析

1、直接燃烧技术

生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽，带动蒸汽轮机及发电机发电。已开发应用的生物质锅炉种类较多，如木材锅炉、甘蔗渣锅炉、稻壳锅炉、秸秆锅炉等。

生物质直接燃烧发电技术中的生物质燃烧方式包括固定床燃烧和流化床燃烧等方式。固定床燃烧对生物质原料的预处理要求较低，生物质经过简单处理甚至无须处理就可投入炉排炉内燃烧。流化床燃烧要求将大块的生物质原料预先粉碎至易于流化的粒度，其燃烧效率和强度都比固定床高。

图1：秸秆发电工艺流程示意图

2、气化发电技术

生物质气化发电技术是生物质通过热化学转化为气体燃料，将净化后的气体燃料直接送入锅炉、内燃发电机、燃气机的燃烧室中燃烧来发电。气化发电过程主要包括三个方面：一是生物质气化，在气化炉中把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，

需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。由于生物质燃气热值低(约5 023.2 kJ·m-3)，加之气化炉出口气体温度较高，因此生物质气化联合发电技术的整体效率一般要低于35%。

3、沼气发电技术

沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。

我国开展沼气发电领域的研究始于80年代初。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195-1型双燃料发动机，上海新中动力机厂研制的20/27G双燃料发动机等。成都科技大学等单位还对双燃料发动机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。在全烧式发动机研究方面，潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A-3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机发电系列上。

4、混合燃烧发电

混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，使用生物质和煤两种原料进行发电，主要有两种方式：一种是将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧，生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电；另一种是先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉，可燃气体与煤共同燃烧生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电。无论哪种方式，生物质原料预处理技术都是非常关键的，要将生物质原料处理成符合燃煤锅炉或气化炉的要求。混合燃烧的关键技术还包括煤与生物质混燃技术、煤与生物质可燃气体混燃技术、蒸汽轮机效率等。

三、生物质能发电行业市场容量分析

根据近期将颁布的生物质能源“十二五”规划，到2015年生物质发电整体装机规模将达到1300万千瓦，其中农林生物质发电800万千瓦，沼气发电200万千瓦，垃圾焚烧发电300万千瓦，分别为2010年装机量的4、2.5、和6倍，将带来行业爆发式的增长。按农林生物质和垃圾发电厂装机容量约3万千瓦计算，相当于5年内要分别新建农林生物质和垃圾发电厂200和83座，总投资额超过900亿元，而沼气电厂的规模一般较小，新建的数量更多。

根据国家《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国将建成大型畜禽养殖场沼气工程10000座、工业有机废水沼气工程6000座，年产沼气约140亿立方米，沼气发电达到300万千瓦，垃圾卫生填埋沼气发电也将达到300万千瓦。而即将出台的我国《新兴能源产业发展规划》提出，到2020年，我国生物质能发电装机将达到3000万千瓦，仅沼气发电机设备（按1MW功率计）需求就达到3万台套，价值过千亿元。此外，煤层气和石油伴生气等其他新型清洁燃气发电市场也将快速启动，燃气发电市场总需求将大幅增长。

2006-2009年，生物质发电的投资总额由168亿元增加到452亿元，年均增长率在30%以上；已经投产的总装机规模由2006年的140万千瓦增加到2009年的430万千瓦，年均增长率在30%以上。从数据来看，生物质发电的增长速度逐年下滑，但仍然处于非常高的水平。

表1：2006-2010年生物质能发电行业规模统计

2006年 2007年 2008年 2009年 2010年E 总装机规模(万千瓦) 140 220 315 430 550 增长率 57.14% 43.18% 36.51% 27.91% 投资总额（亿元） 增长率 52.38% 35.55% 30.26% 29.65% 168 256 347 452 586

70060050052.38W.14C.185.55U060X650@@0300200100022043045236.510.26%631534729.65'.910 016810%0 062007200820092010总装机规模(万千瓦)投资总额（亿元）总装机规模增长率投资总额增长率 图2：2006-2010年生物质能发电行业规模指标变化图

根据“十一五”规划，到2010年，全国生物质发电装机容量达到550万千瓦。生物质发电的重点是农业生物质发电、林业生物质发电、沼气工程发电和垃圾发电。

“十一五”时期，农业生物质发电装机容量新增120万千瓦。到2010年，加上已有180万千瓦蔗渣等农业生物质发电，农业生物质发电累计装机容量达到300万千瓦。重点在粮棉主产区因地制宜建设以秸秆、粮食加工剩余物和蔗渣为燃料的集中发电项目，在村镇建设小型生物质气化发电装置。

林业生物质发电。到2010年，建成林业生物质发电装机容量100万千瓦。在重点林区，利用林业“三剩物”（采伐剩余物、造材剩余物、加工剩余物）和森林抚育间伐资源；在“三北”和南方地区，利用现有规模化的经济林、生态林的更新抚育、平茬扶壮的林木生物质资源；在适宜规模化造林的沙区、低山丘陵区，大力培育木质能源林。

沼气工程发电。到2010年，建成沼气发电装机容量100万千瓦。重点在东部沿海发达地区、大中城市郊区、重点水系保护地区，结合大中型畜禽场废弃物排放治理和城市生活污水处理，以及造纸、酿酒、印染、皮革等工业有机废水治理，安排大中型沼气发电项目。

垃圾发电。到2010年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。重点在经济较发达、土地资源稀缺地区，特别是南方地区的大城市（主要是直辖市、省会城市和沿海及旅游城市）建设垃圾焚烧发电厂。在具备资源回收条件的大中型垃圾填埋场，建立填埋气收集和发电装置。

此外，煤层气和石油伴生气等其他新型清洁燃气发电市场潜力巨大目前，我国每年煤层气抽采量还不到100亿立方米，利用量更低。每年约有200亿立方米的煤层气白白浪费排空。煤层气发电既可实现能源充分利用，又可减少煤矿安全隐患，还可申报CDM机制。随着煤层气开发利用相关规划的出台，煤层气发电市场将出现爆发性增长。

根据上述“十一五”规划，到2010年我国生物质能发电装机容量达到550万千瓦。预计2011-2012年，国家对生物质能发电的支持力度会逐渐加强，拟在建项目陆续投产，预计2011年，我国生物质能发电装机规模将达到700万千瓦，2012年将达到850万千瓦。

90080070060050040030020010027.91'.27?021.430% %5p055002010总装机规模(万千瓦)20112012总装机规模增长率0% 图3：2010-2012年我国生物质能发电规模预测图 表1：2008年以来生物质能发电拟在建项目清单

项目名称 灵海发电有限责任公司 广灵县长青环保能源有限公司秸秆发电工程项目 黑龙江万源生物质热电联产项目 河南沁阳生物质热电联产项目作 大唐国际下花园发电厂 杭锦源丰生物质热电厂 总装机容量（万千投资额（亿瓦） 元） 2.4 1.2 2.5 3.6 22 2.5 2.5 1.5 2.5 4 6 2.5

中卫美利生物质（沼气）发电 固镇生物发电厂 文登生物发电厂 高青县丽村热电公司 湖北松滋凯迪生物质电厂 广东省粤电集团湛江生物质发电 彭山凯迪生物质发电厂 长岭生物质发电厂 上思县生物质发电厂 湖北黄冈龙感湖生物质沼气发电 襄阳安能热电厂 达茂旗凯迪生物质发电厂 北林区生物发电厂 荥阳龙泰电厂 柳州鑫能生物发电公司 凤阳县神光生物质能发电厂 巢湖发电厂 涡阳秸秆发电项目 崇左华威2×15MW生物质发电项目 大同广灵县长青环保能源有限公司 山西应县生物质2×12MW空冷机组 宏星生物热电有限公司2×12MW直接空冷机组 山西闻通文化传播有限公司襄汾县2×12MW 蒲县发电公司2×6MW燃煤机组改造 绛县秸秆发电厂1×25兆瓦 稷山县秦晋电力铁合金有限公司 1.5 2.4 3.6 6 2.5 10 2.4 3 3.6 2 2.4 2.5 2.4 10 2.5 1.2 2.4 3 3 1.2 2.4 2.4 0.4 2.2 4 6 2.5 10 2.4 3 4 0.5 2.4 2.4 2.4 10 2.6 1.5 2.4 3 3 2.4 1.2 2.5 3.3

1×3MW＋1×6 MW ＋2×12MW直接空冷机组 国家电网国能生物发电集团 国能临猗生物发电厂2×12MW空冷 长治山西华富生物质发电有限公司长治市 襄垣县2×12MW 山西禾能发电有限公司长子1×15MW空冷 山西利能生物质热电有限公司电厂2×15MW 长治龙泽生物发电有限公司沁县 秸杆焚烧发电项目4×1.2万千瓦 晋中山西顺发热电有限责任公司祁县 生物质直燃发电工程2×12MW直接空冷机组 介休市国泰绿色能源有限公司秸秆 发电2×15MW直接空冷机组 相对于整个电力设备市场而言，生物发电设备所占份额不大。我国目前生物发电设备尚处于起步阶段，还是以引进技术、国内制造为主。生物质发电机组除燃料供应系统和锅炉系统与常规火电机组不同外，相应等级的汽轮发电机组、DCS控制系统、微机保护系统、阀门及执行机构、仪表、电动机、变压器、高低压开关柜、泵类设备、化学水处理设备、冷却塔、压力容器、管道、电缆等都是目前建设生物质发电厂的必备设备和材料。

生物质发电设备与当前和未来的社会需求极为吻合，具有巨大的市场开发潜力。目前我国很多生物质发电设备主要来自进口，存在各种“水土不服”的问题，不仅成本高，而且给生产带来各种问题。国产生物质发电设备能够根据我国企业的实际情况来定做，但是技术方面还有待提高。生物质发电行业的快速发展，给

2.4 2.4 1.5 3 4.8 2.4 3

我国的生物质发电设备行业带来了机遇。

以年处理20万吨秸秆的典型生物发电项目为例，装机规模按2炉2机考虑，工程建设投资约为2.6亿元。其中，设备购置费用约1亿元，安装工程费用5000万元左右。工程均采用25兆瓦以下发电机和汽轮机。可见，设备购置费在生物质发电行业的成本中占有重要地位，一般占总投资额的30%-40%。随着国家对生物质能发电的支持，上马项目将会越来越多，对相关设备的需求也会呈现快速增长态势，给我国的中小企业带来极大机会。

四、行业壁垒

生物质发电行业具有较高的进入和退出壁垒。 1、资本壁垒

生物质发电技术对于资金的要求有其自身的特点，一般MW级以上的生物质发电技术，国内的投资一般在几千万元至上亿元，国外的投资一般在几百万美元以上。相对于常规发电项目而言，生物质发电项目都是小项目，资金密集程度较低，大集团和规模投资商考虑到资金分散和管理上的困难，故而投资谨慎。同时，相对于一般投资项目而言，中、小型生物质发电项目的投资大都在几百、几千万元左右，这样的资金规模对目前大部分中小企业来说仍然有相当大的压力，尤其是生物质发电技术多应用于农村地区，对于当地的企业而言是较为沉重的资金负担，较难承受。

2、技术壁垒

生物质发电技术方面的壁垒也很高，所用设备大部分是专用设备，技术密集程度高，生产流程控制严密。近十几年来，我国在生物质发电技术研究方向的投入主要是针对中小型生物质气化发电技术，而直接燃烧技术主要由锅炉企业或其他热解设备企业自主开发。从而导致我国生物质发电技术的种类较少，生物质气化发电技术尚可，而其他如直接燃烧技术尚不能达到应用要求，很多设备需要从国外购买。

五、行业竞争情况

中国现有生物质能发电主要集中在国电和凯迪两大集团，再就是其他四大电力集团、本土小企业和外资，其中建成和成功并网发电的绝大多数还是五大电力集团。在山东、河南等农业大省，国内五大电力集团和多家民营资本都在争抢建设秸秆电厂。

五大集团还在加大生物质发电的投资，但是民营资本和外企也在寻找更多的机会进入该领域。近年来，世界很多能源公司纷纷进入中国投资，在中国建立了合资和独资企业，这些企业在母公司强有力的资本、技术和丰富的跨国经营经验支持下，大多数已对中国发电行业产生重大影响。但随着中国的进一步开放，有越来越多的外国能源公司瞄准了中国市场。面对中国的巨大市场，这些中小企业很可能以联合协作的方式组成蜂窝状的组织结构，从而有效实现效率最大化和成本最低化，抢滩中国市场。随着进入壁垒的降低，民营资本也会大幅度进入，使得该行业的竞争更趋激烈。

六、生物质能发电行业风险分析

1、政策风险。政策风险主要是指生物质发电项目所处的宏观环境的局势稳定性，项目建设和运营所受到的法律法规的约束和政策性调控影响，以及有关项目的审核批准过程中存在的各种不确定性问题。

2、技术风险。在生物质发电项目中，我国在有些设备上还没有自主研制能力，例如锅炉部分的振动炉排、秸秆发电除尘装置等。

3、原材料供给不足风险。目前原料存在生产分散、运输不便、成本过高等问题，已经成为制约我国生物质能发电企业盈利的主要因素，

4、电网需求风险。生物质能发电是否有足够的配套送出电网是一个制约性的问题，除了属于技术风险的技术角度的问题外，更重要的部分就是电网企业是否有动力和实际行动来贯彻落实国家促进新能源发展政策。

7、政策支持：

时间 2009.11.19 政策名称 《关于加快推进电价改革的若干意见（征求意见稿）》 行业相关内容 将全国销售电价每千瓦时平均提高2.8分钱 从发电企业与电网企业的交易价《关于规范电能交易价格格、跨省区电能交易价格以及电网企业与2009.10.11 管理有关问题的通知》 终端用户的交易价格等方面对电价行为进行了全面规范 2009.6 《促进生物产业加快发展的若干政策》 《关于做好2009年电力运2009.3.26 行工作的通知》 《关于自由综合利用及其以垃圾为燃料生产的电力享受即征2008.12.9 他产品增值税政策的通知》（财税【2008】156 号） 《秸杆能源化利用补助资2008.10.30 金管理暂行办法》 《关于进一步加强生物质要求进一步加强生物质发电项目环2008.9.8 发电项目环境影响评价管理工境影响评价管理工作 作的通知》 《关于加快推进农作物秸2008.7.27 秆综合利用的意见》 提出了推进秸秆综合利用工作的指导思想、基本原则和主要目标 指出在“十一五”期间，我国将加2008.3.3 《可再生能源发展“十一快发展生物质能，2010年，全国可再生五”规划》 能源中，生物质发电总装机容量达到550万千瓦 《关于2007 年1-9 月可2008.3.10 再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》（ 发改价格[2008]640 号） 生物质发电补贴实际达到0.35 元/度 规定了中央支持秸秆能源利用的支持对象、方式、补助标准等。 即退政策 包括生物质发电在内的生物能源被列属五大生物产业之一 提出在年度计划安排上，要全额安排可再生能源并网发电项目的上网电量

生物质发电因资源综合利用可享受2008.1.1 新《企业所得税法》 收入减计10%的所得税优惠 提出生物质发电2010 年要达到2007.9.4 《可再生能源中长期规划》 550 万千瓦，2020 年达到3000 万千瓦 《可再生能源电价附加收入调配暂行办法》 明确了生物质发电项目高于标杆电价部分的补贴分配方法 城市生活垃圾（含污泥）发电应当《国家鼓励的资源综合利符合以下条件：垃圾焚烧炉建设及其运行2006.9.7 用认定管理办法》 符合国家或行业有关标准或规范；使用的垃圾数量及品质必须有保证 《中央重要环境保护专项生物质发电企业作为农村生活生产2007.1.11 2006.6.20 资金项目申报指南（2006-2010农林废弃物的最有效处理者，被列入重点年）》 2006.5.30 《可再生能源发展专项资金管理暂行办法》 《可再生能源发电有关管2006.1.5 明确了生物质发电有关管理规定 理规定》 明确生物质发电项目的电价制定办《可再生能源发电价格和2006.1.4 法（各省脱硫燃煤机组标杆电价+补贴电费用分摊管理试行办法》 价0.25 元/千瓦时） 《可再生能源产业发展指2005.11.29 生物质能发电获得重点支持 导目录》 《中华人民共和国可再生2005.2 能源法》 发展的优先领域。 将可再生能源的开发利用列为能源扶持项目 生物质发电项目被列入重点扶持范围

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