
我国生物质能供热现状及发展方向思考
生物质能本质上是被存储的太阳能,植物通过光合作用将二氧化碳和水合成为能量丰富的碳水化合物,燃烧植物时这些能量会被释放。我国农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物等生物质资源丰富,每年可供能源化利用约4亿吨标煤,发展生物质能供热具有较好的资源条件。
生物质能供热就地收集原料、就地加工转化、就近消费,构建城镇分布式清洁供热体系,既减少了农村秸秆露天焚烧,又提供清洁热力,带动生物质能转型升级。我国中小型燃煤供热锅炉数量较多,清洁替代任务较重。生物质能供热在终端消费环节直接替代燃煤,有较大的发展空间。
我国供热市场,选用什么可再生能源品种取代化石能源,成为该领域的主角似乎尚无定论。但从国际可再生能源供热的市场现状看,结论非常明确:主角是生物质能。生物质能是迄今为止全球最大的可再生热源。根据IEA(国际能源理事会)2018年数据,现代生物质能在可再生能源终端市场占比超过50%,是风能、太阳能、水能、地热能的总和。可再生能源供热市场生物质占比超过60%。
生物质能之所以能在份额最高的供热市场充当主角,究其原因:一是生物质能是唯一可再生燃料,可存储可运输,适应供热市场多样化、多元化的需求;二是生物质能是唯一的化学能,与现有的化石能源相容,不需要全面改变现有的能源基础设施;三是经济性,生物质供热价格与燃煤接近,大幅度低于天然气。作为燃料虽然比燃煤价格高,但燃煤系统特别是散煤供热通常低投入带来低质量、低效率、高排放,考虑排放之后的综合成本高;采用专业化设计和智能化设备的生物质供热则是高投入带来高质量、高效率、低排放,在供热市场形成与燃煤接近的经济性和综合比较优势。供热市场采用生物质能取代化石能源已经是全球共识。
在2021年1月,国家能源局发布了《关于因地制宜做好可再生能源供暖相关工作的通知》,生物质能被摆在了突出位置。
《通知》提出,生物质能供暖具有布局灵活、适应性强的特点,适宜就近收集原料、就地加工转换、就近消费、分布式开发利用,可用于资源丰富地区的县城及农村取暖,在用户侧直接实现煤炭替代。具体而言有三大发展方向:
一是有序发展生物质热电联产,因地制宜加快生物质发电向热电联产转型升级,为具备资源条件的县城、人口集中的农村提供民用供暖,以及为中小工业园区集中供热。同等条件下,生物质发电补贴优先支持生物质热电联产项目。
二是合理发展以农林生物质、生物质成型燃料、生物天然气等为燃料的生物质供暖,鼓励采用大中型锅炉,在农村、城镇等人口聚集区进行区域集中供暖。
三是在大气污染防治非重点地区农村,可按照就地取材原则因地制宜推广户用成型燃料炉具供暖,户用成型燃料炉具供暖可不受供热特许经营权限制。
运行管理模式方面,《通知》鼓励以县为单位推进生物质清洁供暖运行管理,一个县域由一个项目单位统一推进,统筹规划布局、完善建设方案、强化项目运营、协调资源收储、完善终端服务,破解生物质供暖小而散的问题,规范管理体系,提升经济竞争力。《通知》提出,应积极探索分散型农村生物质资源利用管理模式,鼓励在居住分散、集中供暖供气困难、生物质资源丰富的农村地区,以县域为单位统筹考虑开展生物质能加工站建设试点,对当地生物质资源实行统一开发、运营、服务和管理,有效降低农村地区生物质能取暖成本,提高农村生物质资源综合利用水平。
此外,《通知》还对生物质供暖提出了一些要求,包括生物质锅炉不得掺烧煤炭、垃圾、工业固体废物等其他物料,配套建设布袋除尘等高效治污设施,确保达标排放,鼓励达到超低排放;鼓励优先建设生物质热电联产项目,从严控制只发电不供热项目;应出台体现生物质特点和清洁取暖要求的生物质成型燃料标准和生物质炉具产品标准等。
我国生物质能产业始终面临着一系列问题,发展比较迟缓,为什么生物质能在我国的发展不温不火?究其原因,无外乎是内因与外因:内因有两个方面,一方面尽管经过近二十年发展,生物质供热产业仍处于发展的初级阶段,片面强调产业规模,使得众多非专业企业跻身行业,造成众多失败案例;又是由于早期缺乏行业标准、规范,导致鱼龙混杂,劣币驱除良币时有发生。另一方面,基础研究缺乏,大家热衷产业化,但对支撑产业发展所必须的基础研究缺乏耐性和等待。
一些研究机构在缺乏足够数据和实验支撑的前提下轻率下结论,导致对行业产生误导和伤害。外因则有三个方面:
一是概念错位,至今仍有城市把生物质燃料归于污染燃料加以禁止,供热全面选用天然气代煤,造成巨额财政负担,一边是高额补贴化石能源,一边是可再生能源禁入,本来用生物质代煤实现污染物和碳排放双降的可再生能源发展重大机遇被扼杀于摇篮;
二是政策错位,北方大部分大中城市都在执行的政策是所谓“两网覆盖”(集中供热管网、天然气管网)生物质禁入,集中供热主要靠燃煤,天然气作为化石能源仍然高碳排放,这样与可再生能源法相违背的政策被广泛施行,严重制约了作为全球最大的可再生能源生物质的产业发展;
三是行政错位,由于污染物排放和碳排放归口不同管理部门,过去几年国家投入巨额补贴施行“煤改气”“煤改电”,电力来源主要是燃煤,天然气主要依赖进口。作为市场主体无权选用适合自己使用的能源,作为可再生能源由于没进入国家推广的主渠道,市场无法发挥其调配资源的决定性作用,也就自然使得具备市场竞争优势的产业无法通过市场获得成长的机会。
生物质能在清洁供热领域来讲,由于目前生物质能产业仍处于初期,市场培育不完善,产业体系也不健全。最突出的两个问题,一是原材料收集困难,二是产业链比较长而导致开发成本高、项目经济性不足。
首先是生物质供热领域优先准入保障不足。从全国范围来看,优先选择利用生物质供热仍是产业发展瓶颈。对于很多地区,生物质供暖涉及能源、环保、城建、国土、农业等部门、跨领域的问题,形成优先利用生物质的共识十分困难。尽管在既有国家层面政策在中,已经强调了生物质的优先利用,但是在各地的推广中,并没有把生物质清洁利用方式作为当地清洁能源供热改造的优先方案,总以“是否清洁”为由被拒,甚至“被迫”为天然气等化石能源让出市场空间。
二是激励政策的不足。以中央财政补助资金为例,每年的补贴力度总量很大,但是生物质清洁供热能够享受到财政补贴资金支持的占比极少。
三是建筑节能保温水平较低时农村地区的清洁供暖所面临的普遍问题。长期以来,受管理机制的制约,我国的节能改造和清洁能源利用是独立进行的,本应统筹涉及、协同配合的有机整体被剥离开来,导致当前相当一部分农村用户由于建筑保温水平不足无法达到预期清洁供暖改造效果。
四是监管体系产业中的相关标准检测认证长期缺失。生物质清洁供暖产业链缺乏完善的标准检测认证体系,可能是造成环保部门以及其他相关部门在监管过程中限制产业发展的主要原因。
五是缺乏完善的生物质资源保障体系。长期以来,生物质资源都是以理论测算值为主,而实际可利用资源量可能与官方数据差异较大,缺乏对可用生物质资源量的实际调查预评估,这将对未来生物质清洁供暖可持续发展提出严峻的挑战。
所幸的是,生物质供热产业在我国发展近二十年,没靠补贴而是完全依靠市场顽强生存了下来,并在供热市场竞争中获得了相较于燃煤、燃气的比较优势。在国家明确碳达峰碳中和目标的背景下,对照国际生物质行业的发展历程和现状,我国有必要深入考虑生物质供热产业的发展定位和发展路径。
生物质能供热开发技术,主要是生物质热电联产和生物质锅炉供热,其中生物质锅炉供热又包括生物质成型燃料和生物质燃气两个发展方向。
生物质热电联产属于新兴发展方向,前期开发比较多的是生物质发电项目,在这个领域,国家支持政策主要体现在0.75元/千瓦时的上网电价上。生物质成型燃料则基本没有获得政策支持,甚至在部分地区将其列入高污染燃料目录,禁止其发展。
截至2019年的6月,生物质发电装机容量已经接近2000万千瓦,意味着新增的生物质热电联产项目的供暖面积接近4.8亿平方米,约占《关于促进生物质供热发展的指导意见》发展目标的50%。显然,生物质热电联产在生物质清洁供暖中仍将发挥至关重要的作用。
其次,随着清洁供暖工作的深入推进,后续政策而逐步完善,在生物质供热方面,给出了清晰的定位和发展目标。当前,生物质清洁供暖已经进入了深入攻坚阶段。2018年底,国家能源局发布的《关于做好2018-2019年采暖季清洁供暖工作的通知》(国能发电力【2018】77号)再次明确了清洁供暖的原则,同时提出积极扩大可再生能源供暖规模。其中,重点强调积极推进生物质供暖,扎实做好生物质资源量评估分析,重点发展生物质热电联产或生物质锅炉供暖,以及分散式生物质成型燃料供暖,并落实《规划》关于生物质热电超低排放标准的要求。在具备资源条件的城镇和农村地区,鼓励以“农户收集、就近加工、就地使用”的模式大力推进生物质成型燃料替代散烧煤,积极推进生物沼气等其他生物质能供暖。
首先强调的仍是加强生物质清洁供热的优先保障和公平准入,科学规划,切实推行。破除非业务主管部门对生物质供热清洁性的认识误区,是当前推进生物质清洁供热取得突破进展的关键。在生物质清洁供热发展到至关重要的阶段,需要各地做好顶层设计和区域规划,同时与环保和农业方面的规划相统筹协调,通过科学合理的规划,保障更清晰明确的可持续发展目标。
在价格机制以及补贴机制方面,建立统筹生物质各类资源和利用方式,设立补贴的绿色申请通道,明确生物质供热在锅炉置换终端取暖以及供热管网补贴等方面,享受与“煤改气、改电”相同的政策。在税收减免方面,可以通过取消公共事业附加费以及免税等来降低整体的供热成本。补贴方面,建议尝试差别化补贴。对已经发展较好的生物质清洁供热项目,采取倾向性的差异补贴,有效发挥补贴资金的引导作用。
在未来的清洁供暖推广过程中,将清洁能源开发与节能改造统筹考虑,进一步加强生物质资源保障和评估体系建设、建立资源保障体系,完善标准体系建设和监管,是生物质能全产业链可持续发展的必要支撑。坚持探索商业化可持续发展模式,在脱离中央财政补贴资金的后补贴时代,依托市场找到真正商业化的可行模式,切实推进生物质能清洁供热的应用。
冬季不再浮尘蔽日,朋友圈懒怠花式晒蓝天。民生无小事,取暖总关情。清洁取暖是一项系统工程,推进发展生物质能清洁供热,要做到让民心更暖天更蓝,水更清,山更绿,还需要有关各方付出更为艰苦的努力。
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