1、生物質(zhì)能源概述
生物質(zhì)是指通過光合作用而形成的包括所有動(dòng)植物和微生物在內(nèi)的各種有機(jī)體。而生物質(zhì)能源是以生物質(zhì)為載體的能量，是太陽能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式。它來源于綠色植物的光合作用，從理論上來說它是取之不盡、用之不竭的，是一種可再生能源。
生物質(zhì)能源是僅次于煤、石油、天然氣三大化石能源的第四大能源。生物質(zhì)能源具有數(shù)量大、分布廣泛、可再生性、低污染和無二氧化碳凈排放的特點(diǎn)。地球上每年經(jīng)光合作用產(chǎn)生的生物質(zhì)約1700億噸，其中所含能量相當(dāng)于全球能量年消耗總量的10倍，但是這些生物質(zhì)作為能源的利用量還不及總量的1%，具有很大的開發(fā)潛力。生物質(zhì)能源還具有分布廣泛的特點(diǎn)，并且研究資料表明，生物質(zhì)能源的蘊(yùn)藏分布與常規(guī)一次能源的蘊(yùn)藏分布呈互補(bǔ)狀態(tài)，故在常規(guī)一次能源蘊(yùn)藏量較低的地理區(qū)域開發(fā)生物質(zhì)能源具有很大的潛力與實(shí)際意義。生物質(zhì)能源與風(fēng)能、太陽能等同屬于可再生資源，是可以永續(xù)利用的。由于生物質(zhì)中的硫、氮等元素含量較低，故在燃燒過程中產(chǎn)生相關(guān)的有害物質(zhì)也較少；生物質(zhì)在生長過程中所吸收的二氧化碳量與它成為能源燃燒時(shí)所產(chǎn)生的二氧化碳量是相等的，不會(huì)產(chǎn)生二氧化碳的凈排放，減少了溫室氣體的排放量。
生物質(zhì)能源是唯一可以運(yùn)輸和儲(chǔ)存的可再生能源，分布廣泛，獲得容易。按照生物質(zhì)的特點(diǎn)及轉(zhuǎn)化方式可分為固體生物質(zhì)燃料、液體生物質(zhì)燃料、氣體生物質(zhì)燃料。人類生活產(chǎn)生大量生物質(zhì)廢棄物，如薪材、林業(yè)加工廢棄物、農(nóng)作物秸稈、城市有機(jī)垃圾、工農(nóng)業(yè)有機(jī)廢水、城市污泥、禽畜糞便、甚至包括太湖里的藍(lán)藻等等，種類繁多、性質(zhì)各異。作物秸稈在生物質(zhì)能源中占比最大，我國農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)資源豐富，年產(chǎn)秸稈6-7億噸，但農(nóng)作物秸稈具有資源分散、能量密度低、容重小、儲(chǔ)運(yùn)不方便等缺點(diǎn)，目前應(yīng)用程度不高，未來開發(fā)空間廣闊。
現(xiàn)代生物質(zhì)能的發(fā)展方向是高效清潔利用，將生物質(zhì)轉(zhuǎn)換為優(yōu)質(zhì)能源，包括生物質(zhì)發(fā)電、燃?xì)狻⑸镔|(zhì)致密成型顆粒燃料、液體燃料（生物柴油、非糧燃料乙醇）等。
2、國內(nèi)外生物質(zhì)秸稈發(fā)電現(xiàn)狀
生物質(zhì)發(fā)電包括農(nóng)林廢棄物直接燃燒發(fā)電、農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、垃圾填埋氣發(fā)電、沼氣發(fā)電等。生物質(zhì)發(fā)電的主要燃料，來源于小麥秸稈、玉米秸稈、稻草稻殼、棉花秸稈、林業(yè)間伐及加工剩余物等農(nóng)林廢棄物。
2.1國外生物質(zhì)秸稈發(fā)電現(xiàn)狀
現(xiàn)代生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)誕生于丹麥。上世紀(jì)70年代的世界石油危機(jī)以來，發(fā)達(dá)國家開始通過開發(fā)利用可再生能源來調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，以童話王國著稱的丹麥推行能源多樣化政策。該國BWE公司率先研發(fā)秸稈等生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)，并于1988年誕生了世界上第一座秸稈發(fā)電廠。至今全國有130多家秸稈發(fā)電廠，秸稈發(fā)電等可再生能源占到其全國能源消費(fèi)量的24%以上，曾長期依賴石油進(jìn)口的丹麥，1974年以來GDP穩(wěn)步增長，但石油年消費(fèi)量比1973年下降了50%。該國秸稈發(fā)電技術(shù)，很快得到主要發(fā)達(dá)國家的重視，被聯(lián)合國列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。近30年發(fā)展迅猛，資料顯示，目前在丹麥、荷蘭、瑞典、芬蘭等歐洲國家，利用植物秸稈作為燃料發(fā)電的機(jī)組已有300多臺(tái)。截至2005年底，全世界生物質(zhì)能發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)5000萬千瓦。
2.2我國生物質(zhì)秸稈發(fā)電現(xiàn)狀
我國生物質(zhì)能源的發(fā)展一直是在“改善農(nóng)村能源”的觀念和框架下運(yùn)作，較早地起步于農(nóng)村戶用沼氣，以后在秸稈氣化上部署了試點(diǎn)。近年來，隨著國家政策的跟進(jìn)和落實(shí)，國內(nèi)企業(yè)和研究單位引進(jìn)、消化國外生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)和裝置，并大力自主研究開發(fā)適應(yīng)我國國情的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)、裝置和項(xiàng)目管理模式。生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)在我國從無到有開始逐步發(fā)展：1、2003年國家核準(zhǔn)河北晉州、山東單縣和江蘇如東3個(gè)秸稈發(fā)電示范項(xiàng)目；2、2006年前，我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量約為200萬千瓦，其中：蔗渣發(fā)電約占170萬千瓦以上；垃圾發(fā)電約占20萬千瓦；其余為稻殼等農(nóng)林廢棄物氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等；3、不完全統(tǒng)計(jì)截至2007年底，國家和省發(fā)改委己核準(zhǔn)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目87個(gè)，總裝機(jī)容量達(dá)220萬千瓦，分布在山東、吉林、江蘇、河南、黑龍江、遼寧和新疆等地。
從生物質(zhì)發(fā)電的市場參與主體來看，國有性質(zhì)企業(yè)起步早，如國能生物質(zhì)發(fā)電有限公司和中國節(jié)能投資公司是國內(nèi)最早開始建設(shè)秸稈發(fā)電項(xiàng)目的企業(yè)。目前包括國家電網(wǎng)、五大發(fā)電集團(tuán)在內(nèi)的諸多具備行業(yè)基礎(chǔ)和資金、技術(shù)優(yōu)勢的企業(yè)也逐步加入，富通新能源專業(yè)生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還大量銷售可供生物質(zhì)電廠燃燒使用的玉米秸稈顆粒燃料和楊木木屑顆粒燃料。
3、我國生物質(zhì)秸稈發(fā)電存在的主要問題
盡管我國在生物質(zhì)能源的開發(fā)利用方面取得了一些成效，但由于我國生物質(zhì)能源發(fā)展還處于起步階段，生物質(zhì)秸稈發(fā)電面臨許多困難和問題。
3.1秸稈收購困難，收購量不足
生物質(zhì)秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)是典型的“小電廠、大燃料”，燃料供應(yīng)是其發(fā)電項(xiàng)目正常運(yùn)行的前提。
1、秸稈收集勞動(dòng)強(qiáng)度較大，難以與在外打工輕松優(yōu)越的工作條件相比，或者廠址周邊農(nóng)民生活質(zhì)量高，不在乎秸稈的收入，秸稈回收對農(nóng)民吸引力不大。
2、現(xiàn)有的收割習(xí)慣也不利農(nóng)民改變焚燒傳統(tǒng)。為防止硬物損壞收割機(jī)刀片，收割機(jī)機(jī)主往往將收割機(jī)刀口調(diào)高，麥茬留的高度一般都在20厘米以上，不利于下茬農(nóng)作物耕種，習(xí)慣了傳統(tǒng)耕作方式的農(nóng)民首選焚燒。
3、收集時(shí)間緊，機(jī)械化程度低。秸稈收集完全依靠人力難以實(shí)現(xiàn)，秸稈收集、裝車、倒至田間地頭沒有三個(gè)勞力難以操作。三人每天僅能收集3至5畝，在不足十天的收割季節(jié)里，很難將大量秸稈完全回收到田間地頭。比較有效的方式是使用打捆機(jī)，一臺(tái)打捆機(jī)每天可以打捆約200畝的麥秸稈（約30噸），打捆機(jī)的大量投入可有效解決回收量的問題。但打捆機(jī)還沒普及，形成不了收集規(guī)模，導(dǎo)致秸稈大量回收難。
4、運(yùn)輸難。秸稈體積大、重量輕，不適合長距離運(yùn)輸，家用農(nóng)用車的小容量與秸稈的小重量大體積形成反差，運(yùn)輸車輛如果不改裝，一車裝不了幾噸�？筛难b車上路又常被檢查罰款。而且燃油費(fèi)用的成本攀升，都直接導(dǎo)致秸稈運(yùn)輸較困難。
5、從實(shí)際情況看，一般秸稈收購半徑在100公里左右是比較合理的。若項(xiàng)目容量太大或者項(xiàng)目之間規(guī)劃距離太近，或在以秸稈為原料的造紙、板材、飼養(yǎng)行業(yè)發(fā)達(dá)的地區(qū)規(guī)劃建設(shè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目，會(huì)對電廠項(xiàng)目正常運(yùn)營造成非常不利的影響。目前在無棣、沾化、東營區(qū)域已經(jīng)形成了秸稈市場搶購的混亂局面。在山東京能生物質(zhì)發(fā)電有限公司周邊己投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目2個(gè)；己核準(zhǔn)、正在建設(shè)的項(xiàng)目3個(gè)。所有項(xiàng)目距該公司均不超過100公里，燃料市場的惡性競爭在2009年已經(jīng)顯現(xiàn)，今后會(huì)進(jìn)一步加劇。
3.2發(fā)電賠錢狀態(tài)
1、基建投資大。目前，我國生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的單位投資在12000元/KW左右，而燃煤火電廠的單位投資大約在4000元/KW左右，生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的單位投資是燃煤電廠的3倍。如表3。
2、運(yùn)營成本高。國內(nèi)大部分秸稈電廠生產(chǎn)設(shè)備技術(shù)落后、管理落后，國外的秸稈電廠只要十幾個(gè)工人管理就可進(jìn)行生產(chǎn)，而在國內(nèi)就需要上百個(gè)，由此增加的人工成本又得分?jǐn)偟剿l(fā)電成本上。
3、秸稈成本波動(dòng)大。燃料是影響生物質(zhì)發(fā)電成本最關(guān)鍵的部分，占75%左右。由于秸稈收集困難和企業(yè)間爭奪秸稈資源，以及隨著技術(shù)的發(fā)展和經(jīng)驗(yàn)的積累，秸稈更好的用途會(huì)越來越多。在一個(gè)給定地區(qū)可收集的、用于直燃發(fā)電的秸稈將會(huì)越來越少，價(jià)格自然會(huì)隨著上升。以宿遷凱迪生物質(zhì)能電廠所處地區(qū)的稻殼為例，2007年底到2008年初左右，其價(jià)格一路狂奔，120元、180元、240元，最高峰達(dá)到每噸460元。
山東京能生物質(zhì)發(fā)電有限公司2009年的運(yùn)行成本是0.839元/KWH。2010年7月《國家發(fā)展改革委關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知》規(guī)定“統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.75元（含稅）”。成本與電價(jià)之間的差距還是顯而易見的，發(fā)一度電虧損0.089元。
3.3技術(shù)開發(fā)能力和產(chǎn)業(yè)體系薄弱
除沼氣外，其它生物質(zhì)能源的技術(shù)水平較低，還沒有建立起完備的生物質(zhì)能源工業(yè)體系，缺乏技術(shù)研發(fā)能力，設(shè)備制造能力弱，技術(shù)和設(shè)備生產(chǎn)較多依靠進(jìn)口，技術(shù)水平和生產(chǎn)能力與國外先進(jìn)水平差距較大。同時(shí)，生物質(zhì)能源資源評價(jià)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品檢測和認(rèn)證等體系不完善，人才培養(yǎng)不能滿足市場快速發(fā)展的要求，沒有形成支撐生物質(zhì)能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的技術(shù)服務(wù)體系。
4、我國生物質(zhì)直燃發(fā)電的發(fā)展趨勢
根據(jù)國家發(fā)改委2007年8月印發(fā)的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》指出，從目前可再生能源的資源狀況和技術(shù)發(fā)展水平看，今后發(fā)展較快的可再生能源除水能外，主要是生物質(zhì)能、風(fēng)能和太陽能。生物質(zhì)能利用方式包括發(fā)電、制氣、供熱和生產(chǎn)液體燃料，將成為應(yīng)用最廣泛的可再生能源技術(shù)，到2020年可再生能源占到能源總消費(fèi)15%。我國生物質(zhì)直燃發(fā)電將形成積極支持、合理布局、穩(wěn)步推進(jìn)的發(fā)展趨勢。
4.1我國發(fā)展生物質(zhì)直燃發(fā)電的必然性
1、我國生物質(zhì)能資源豐富。我國生物質(zhì)能資源主要有農(nóng)作物秸稈、樹木枝椏、畜禽糞便、能源作物（植物）、工業(yè)有機(jī)廢水、城市生活污水和垃圾等。全國農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)生量約6-7億噸，除部分作為造紙?jiān)虾托竽溜暳贤�，大約3億噸可作為燃料使用，折合約1.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。林木枝椏和林業(yè)廢棄物年可獲得量約9億噸，大約3億噸可作為能源利用，折合約2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，今后隨著造林面積的擴(kuò)大和經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展，生物質(zhì)資源轉(zhuǎn)換為能源的潛力將進(jìn)一步增加。
2、環(huán)保需求。目前我國多數(shù)地區(qū)秸稈、稻殼以焚燒方式處置，進(jìn)而造成煙氣污染。堆放過程產(chǎn)生的甲烷若排放到空氣中，其溫室效應(yīng)是二氧化碳的33倍。同時(shí)我國每年發(fā)電用煤量約9.5億噸，煤的平均含硫量約達(dá)1%，S02的排放量達(dá)1350萬噸，粉塵排放550萬噸。而每兩噸秸稈的熱值就相當(dāng)于一噸標(biāo)準(zhǔn)煤，其平均含硫量只有3.8‰，采用生物質(zhì)燃燒發(fā)電可減少燃煤電廠S02的排放量，同時(shí)氮氧化物和煙塵等污染物遠(yuǎn)少于燃煤發(fā)電，特別是生物質(zhì)從生長到燃燒總體上對環(huán)境不增加二氧化碳排放量。因此，可再生能源開發(fā)利用可減少污染物和溫室氣體排放，并減少水資源消耗和生態(tài)破壞。此外生物質(zhì)發(fā)電廠還可為附近企業(yè)、住戶供熱，灰渣還可以作為生產(chǎn)白炭黑或鉀肥的原料，形成生物質(zhì)一電一熱一化工循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)鏈。
3、農(nóng)民增收。我國年產(chǎn)秸稈6-7億噸，造肥還田、家庭燃用消耗約35%，剩余4億噸左右的秸稈沒有利用。按秸稈發(fā)熱量計(jì)算，4億噸秸稈發(fā)熱量相當(dāng)于2億噸自然煤的發(fā)熱量，秸稈如按每噸100元賣給電廠，農(nóng)民可增加收入400億元。我國稻谷產(chǎn)量每年約1.8億噸，稻殼量每年可達(dá)3600萬噸，稻殼除少量用于飼料加工和作為工業(yè)小鍋爐燃料外，大部分廢棄，如將稻殼作為電廠的燃料后，按使用率80%計(jì)算，可利用的稻殼約2900萬噸，按每噸100元計(jì)算，大米加工企業(yè)和農(nóng)民可增加收入29億元。
4.2積極支持
國家發(fā)改委2007年8月印發(fā)的《可再生能源中長期發(fā)展規(guī)劃》指出，建設(shè)重點(diǎn)是在糧食主產(chǎn)區(qū)建設(shè)以秸稈為燃料的生物質(zhì)發(fā)電廠，或?qū)⒁延腥济盒』痣姍C(jī)組改造為燃用秸稈的生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組。在大中型農(nóng)產(chǎn)品加工企業(yè)、部分林區(qū)和灌木集中分布區(qū)、木材加工廠，建設(shè)以稻殼、灌木林和木材加工剩余物為原料的生物質(zhì)發(fā)電廠。在“十一五”前3年，建設(shè)農(nóng)業(yè)生物質(zhì)發(fā)電（主要以秸稈為燃料）和林業(yè)生物質(zhì)發(fā)電示范項(xiàng)目各20萬千瓦。到2010年，農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電（包括蔗渣發(fā)電）總裝機(jī)容量達(dá)到400萬千瓦，到2020年達(dá)到2400萬千瓦。在宜林荒山、荒地、沙地開展能源林建設(shè)，為農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電提供燃料。
2010年7月國家發(fā)改委《關(guān)于完善農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電價(jià)格政策的通知》提出，對農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目實(shí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)政策，統(tǒng)一執(zhí)行標(biāo)桿上網(wǎng)電價(jià)每千瓦時(shí)0.75元（含稅）。新《企業(yè)所得稅法》規(guī)定生物質(zhì)發(fā)電因資源綜合利用可享受收入減計(jì)10%的所得稅優(yōu)惠。根據(jù)財(cái)政部、國家稅務(wù)總局《關(guān)于自由綜合利用及其他產(chǎn)品增值稅政策的通知》，秸稈生物質(zhì)直燃發(fā)電享受即征即退政策。
4 3合理布局
目前生物質(zhì)秸稈發(fā)電產(chǎn)業(yè)出現(xiàn)局部過熱的跡象，部分地區(qū)沒有統(tǒng)籌規(guī)劃合理布局秸稈發(fā)電項(xiàng)目，已經(jīng)造成秸稈市場搶購的混亂局面。這種狀況必將改變，2008年10月國務(wù)院辦公廳《關(guān)于加快推進(jìn)農(nóng)作物秸稈綜合利用的意見》指出，有序發(fā)展以秸稈為原料的生物質(zhì)能，合理安排利用秸稈發(fā)電項(xiàng)目。
生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展將從三個(gè)層面完善發(fā)展規(guī)劃布局。一是國家層面的統(tǒng)一發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)一評價(jià)全國農(nóng)林生物資源的分布情況，統(tǒng)籌全國生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)度和區(qū)域布局分布；二是地方政府層面的區(qū)域發(fā)展規(guī)劃，對當(dāng)?shù)剞r(nóng)林生物質(zhì)資源分布情況和氣候條件進(jìn)行評價(jià)，對生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目布局進(jìn)行規(guī)劃；三是發(fā)電企業(yè)特別是國有發(fā)電企業(yè)之間積極溝通，加強(qiáng)合作和交流，平衡利益，避免在同一地區(qū)爭搶秸稈資源。
4.4穩(wěn)步推進(jìn)
生物質(zhì)發(fā)電與煤炭發(fā)電設(shè)備在汽輪機(jī)和發(fā)電機(jī)上沒有太大區(qū)別，差異主要在鍋爐上，我國目前己由2006年前單純引進(jìn)進(jìn)口設(shè)備的初始階段逐步向自主研發(fā)階段過渡，國內(nèi)諸多大型鍋爐生產(chǎn)企業(yè)，諸如濟(jì)南鍋爐廠、南通鍋爐廠、華光股份、東方鍋爐等都具備秸稈鍋爐生產(chǎn)能力。但是還需要為行業(yè)的準(zhǔn)入和技術(shù)制定標(biāo)準(zhǔn)，鼓勵(lì)國產(chǎn)設(shè)備以及配套設(shè)備的研發(fā)和技術(shù)的改進(jìn)。同時(shí)，積極探索燃煤燃油發(fā)電機(jī)組改造成生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組和燃煤摻燒生物質(zhì)技術(shù)。
5、結(jié)論
雖然我國生物質(zhì)秸稈直燃發(fā)電存在種種困難，但是我國的能源結(jié)構(gòu)、環(huán)保需求等決定生物質(zhì)直燃發(fā)電得到發(fā)展，生物質(zhì)直燃發(fā)電將形成積極支持、合理布局、穩(wěn)步推進(jìn)的發(fā)展趨勢，富通新能源生產(chǎn)銷售秸稈顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)等生物質(zhì)燃料成型機(jī)械設(shè)備，同時(shí)我們還大量銷售楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料。
