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中国生物质发电行业市场现状及发展趋势分析

2022-02-21

电器工业 2022年2期
关键词:生物质能装机容量装机

一、“十四五”市场潜力将快速释放

进入“十四五”阶段,生物质能的市场潜力正逐渐释放,中长期前景良好。在碳达峰、碳中和目标下,生物质能产业发展正迎来诸多利好。

(一)生物质发电的来源

生物质是地球上最广泛存在的物质,包括所有的动物、植物和微生物,以及由这些有生命物质派生、排泄和代谢的许多物质。生物质发电是利用生物质所具有的生物质能进行发电(含农林生物质、垃圾焚烧和沼气发电)是可再生能源发电的重要组成部分。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一,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。

(二)生物质发电总体情况

生物质发电主要包括农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电。截至到2020年年底,全国已投产生物质发电项目1353个;并网装机容量2952万千瓦,年发电量1326亿千瓦时,年上网电量1122亿千瓦时。

我国生物质发电装机容量已经是连续第三年位列世界第一。截至2020年年底,我国共新增装机543万千瓦,装机容量较上年增长22.6%。

(三)国家大力发展生物质发电 生物质发电项目投产数量持续增长

为推进生物质能分布式开发利用,扩大市场规模,完善产业体系,加快生物质能专业化多元化产业化发展步伐。生物质能发电是生物质能的主要利用形式,近年来,为推动生物质能发电,国家正式发布了一系列生物质能利用政策,包括《生物质能发展“十三五”规划》、《全国林业生物质能发展规划(2011-2020年)》等,并通过财政直接补贴的形式加快其发展。

在国家政策和财政补贴的大力推动下,我国生物质能发电投资持续增长。数据显示,2020年我国生物质发电投资规模突破1600亿元,全国已投产生物质能发电项目1353个,较2019年增长259个,较2018年增长了451个。

(四)国家出台政策规范和引导行业健康发展

近年来,在国家政策支持下,生物质发电建设规模持续增加,项目建设运行保持较高水平,技术及装备制造水平持续提升,助力构建清洁低碳、安全高效能源体系,对各地加快处理农林废弃物和生活垃圾发挥了重要作用。

生物质能利用对促进农林废弃物和城乡有机废弃物处理,推进城乡环境整治,替代化石能源,减少温室气体排放等具有重要作用,国家也将继续支持生物质能产业持续健康发展。通过对各环节相关政策支持和补偿。鼓励并探索生物质发电项目市场化运营试点,逐步形成生物质发电市场化运营模式。

(五)生物质能发电行业发展趋势

2020年11月,财政部办公厅印发《关于加快推进可再生能源发电补贴项目清单审核有关工作的通知》,明确国家不再发布可再生能源电价附加补助目录,而由电网企业确定并定期公布符合条件的可再生能源发电补贴项目清单。

政策本身还是有利于促进行业整体规范、健康、有序发展的,但客观上确实会给这一行业造成一些困难,值得生物质发电行业中各参与方认真研究、妥善应对。

(1)行业集中度提高

生物质发电行业IRR由79%降为4.9%将使得民营企业更加清楚地认识到,投资生物质发电行业不再是最佳选择。龙头企业要想进一步降本增效,以合理价格收购相对优质资产将成为选择。

(2)行业规范化运营

企业将更加精打细算地平衡垃圾处理量、发电量和设备损耗之间的关系,一味地追求超烧、一味地强调连续运行小时数将成为历史,而按设备性能要求的停机检修、加强设备维护将越来越受到企业的重视。

(3)行业技术提升

在现有的技术条件下,降低成本是越来越困难的事情。这虽有管理水平的差异,但更重要的是技术的差异。因此,为了进一步降本增效,企业将会越来越重视技术的提升。

(4)产业链纵向延伸

新政将迫使企业延伸价值链条,最主要的是拥有自己的总承包资质和能力,毕竟合理运用政策赚取工程利润将大大增加项目全生命周期的回报水平。另一方面,企业将会把产业链向上游延伸扩展。

二、补贴拖欠影响农林生物质项目发展

进入21世纪以来,我国面临的能源安全和环境生态保护问题日趋严峻,可再生能源已经成为能源发展战略的重要组成部分以及能源转型的重要发展方向。根据可再生能源应用的不同领域,电力系统建设正在发生结构性转变,可再生能源发电已开始成为电源建设的主流。生物质发电技术是目前生物质能应用方式中最普遍、最有效的方法之一。

(一)装机容量世界第一

生物质能是重要的可再生能源,开发利用生物质能,是能源生产和消费革命的重要内容,是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。为推进生物质能分布式开发利用,扩大市场规模,完善产业体系,加快生物质能专业化、多元化、产业化发展步伐。截至2020年底,全国已经投产生物质发电项目有1353个。

在国家大力鼓励和支持发展可再生能源,以及生物质能发电投资热情高涨,各类生物质发电项目纷纷建设投产等推动下,我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。2020年,生物质发电新增装机543万千瓦,累计装机达2952万千瓦。我国生物质发电装机容量已经是连续三年位列世界第一。

生物质发电主要包括农林生物质发电、垃圾焚烧发电和沼气发电。2020年,在我国生物质发电结构中,垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大,达到51.9%;其次是农林生物质发电,累计装机容量占比为45.1%;沼气发电累计装机容量占比仅为3.0%。

(二)生物质能发电量稳定增长

近年来,我国生物质能发电量保持稳步增长态势。2020年,中国生物质年发电量达到1326亿千瓦时,同比增长19.35%。

从发电量结构来看,垃圾焚烧发电量最大,2020年中国垃圾焚烧发电量为778亿千瓦时,占比为58.6%;农林生物质发电量为510亿千瓦时,占比为38.5%;2020年沼气发电量为37.8亿千瓦时,占比为2.9%。

随着生物质发电快速发展,生物质发电在我国可再生能源发电中的比重呈逐年稳步上升态势。截至2020年底,我国生物质发电累计装机容量占可再生能源发电装机容量的3.2%;总发电量占比上升至6.0%。生物质能发电的地位不断上升,反映生物质能发电正逐渐成为我国可再生能源利用中的新生力量。

(三)垃圾焚烧发电量将持续增长

在我国生物质发电结构中,垃圾焚烧发电累计装机容量占比最大。国内生活垃圾清运量和无害化处理率保持持续增长,对于垃圾焚烧的需求也在日益增加。为满足垃圾焚烧消纳生活垃圾的需求,随着垃圾焚烧发电市场从东部地区向中西部地区和乡镇转移,垃圾焚烧发电量将持续增长。

图1 2015~2020年中国生物质发电新增装机容量和累计装机容量 (单位:万千瓦)

图2 2015~2020年中国垃圾焚烧发电累计装机容量和新增装机量 (单位:万千瓦)

农林生物质发电项目利用小时数从2018年开始逐年走低,主要原因是可再生能源补贴拖欠对农林生物质发电项目影响较大。根据统计,2019年农林生物质发电利用小时数超过5000h的项目为188个,总装机为526万千瓦。据此判断约50%的项目在承受电价补贴拖欠的压力下,仍坚持项目运营。2020年农林生物质发电新增装机容量也有所下降,为217万千瓦。

(四)山东生物质发电全国领先

总体上来看,生物质发电整体呈现东强西弱的局面。东部和南部沿海地区发展较好。

2020年,全国生物质发电累计装机排名前五位的省份是山东、广东、江苏、浙江和安徽,分别为365.5万千瓦、282.4万千瓦、242.0万千瓦、240.1万千瓦和213.8万千瓦。

2020年,全国生物质发电新增装机容量排名前五位的省份是广东、山东、江苏、浙江和安徽,分别为67.7万千瓦、64.6万千瓦、41.7万千瓦、38.9万千瓦和36.0万千瓦。

三、垃圾焚烧发电势头强劲

生物质能是重要的可再生能源,开发利用生物质能,是能源生产和消费革命的重要内容,是改善环境质量、发展循环经济的重要任务。

(一)生物质装机和发电保持稳步增长势头

在国家大力鼓励和支持发展可再生能源,以及生物质能发电投资热情高涨,各类生物质发电项目纷纷建设投产等推动下,我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。

图3 2015~2020年中国农林生物质发电累计装机容量和新增装机量 (单位:万千瓦)

据国家能源局数据显示,2019年,生物质发电新增装机473万千瓦,累计装机达到2254万千瓦,同比增长26.6%;全年生物质发电量1111亿千瓦时,同比增长20.4%,继续保持稳步增长势头。

截至2020年底,生物质发电新增装机543万千瓦,累计装机达到2952万千瓦,同比增长30.1%。全年生物质发电1326亿千瓦时,同比增长19.4%。继续保持稳步增长势头。

(二)垃圾焚烧发电占生物质发电新增容量半数以上

新增垃圾焚烧发电并网容量占比过半。根据国家可再生能源发电项目信息管理系统监测数据显示,2020年,全国生物质发电新增并网容量553.6万千瓦,同比增长接近70%。其中,垃圾焚烧发电315.0万千瓦,农林生物质发电226.2 万千瓦,沼气发电12.5万千瓦。

(三)垃圾焚烧符合我国中长期规划,成长确定性强

垃圾焚烧发电能更能契合当前碳达峰、碳中和的政策方向,同时也更能有效地实现国家部委提出的“减量化、资源化、无害化”的目标。因此,未来固体废弃物的处理将以焚烧发电为主。

首先,垃圾焚烧过程虽然也会产生二氧化碳,但焚烧生物质能替代化石燃料进行发电,能同时带来净碳减排。其次,相对于垃圾填埋方式,垃圾焚烧几乎不排放甲烷。

据测算,以温室气体排放量最大的垃圾处理方式厌氧填埋为基准,焚烧发电碳减排比例高达71%,即相比厌氧填埋方式仅排放 29%的温室气体。2012~2019年,我国生活垃圾焚烧无害化处理比例持续增加,2019年焚烧无害化处理比例达50.29%,较2012年提升了近30个百分点,同时生活垃圾填埋和堆肥等方式无害化处理比重持续下降。

对标日本等人口密度较高的发达国家,垃圾焚烧占比可达 80%以上。从目前部分省市已出台的规划来看,各地政府仍将继续提高垃圾焚烧占比,行业在 2030 年碳达峰前仍有较大的发展空间。

四、未来发展空间巨大

我国生物质资源丰富,主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等。

(一)生物质发电装机容量中,前五省份占全国容量的一半

自2016年国家发改委在《生物质能发展“十三五”规划》中鼓励农林生物质发电全面转向分布式热电联产和推进新建热电联产项目后,各省区市积极进行热电联产改造,提高装机容量。

《2020中国生物质发电产业发展报告》的数据显示,在农林生物质发电方面,2020年,农林生物质发电新增装机 217万千瓦,累计装机达到1330万千瓦;农林生物质发电新增并网项目70个;累计发电量约为510亿千瓦时。

截至2019年底,全国25个省 (区、市)农林生物质发电累计装机容量973万千瓦,较2018年增长 21%。排名前五的省份累计装机容量合计占全国累计装机容量的54.3%。目前我国生物质能资源丰富,推进农林生物质能利用,能够有效减少农林秸秆有害化燃烧,减少雾霾污染和碳排放。

(二)2020年,全国生物质发电在建容量超1000万千瓦

截至2020年底,全国生物质发电在建容量1027.1万千瓦,垃圾焚烧发电 624.5万千瓦,占在建容量的60.8%。黑龙江、广东、河南、山东、吉林在建容量位列前五,全国生物质发电累计并网装机2962.4万千瓦。其中,垃圾焚烧发电1536.4万千瓦,占总容量的51.8%。山东、广东、浙江、江苏、安徽累计并网装机均超过200万千瓦,占全国累计并网容量的46.6%。

(三)我国生物质发电未来发展前景持续向好

未来随着可再生能源发展的持续加速,可再生能源占一次能源消费比重将持续上升,水电水利规划设计总院院长郑声安预计,到2025年,可再生能源占一次能源消费比重将达到19%左右,可再生能源发电量占全社会用电量比重将达到32%左右。到2050年,可再生能源占一次能源消费比重将达到50%左右,可再生能源发电量占全社会用电量比重将达到70%左右。

生物质能源是重要的可再生能源,未来随着国家加快发展可再生能源,生物质能发电发展前景较好,发展空间巨大,保守估计2026年,全社会用电量为8.79万亿千瓦时,则可再生能源发电量为2.81万亿千瓦时,生物质能年发电量占可再生能源发电量的13.64%,则2026年生物质能发电量约为3834亿千瓦时,较2020年的1326万千瓦时实现翻番。

五、2060碳中和目标下行业前景广阔

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体,即一切有生命的可以生长的有机物质统称为生物质。生物质能发电技术是以生物质及其加工转化成的固体、液体、气体为燃料的热力发电技术。

(一)生物质的种类及特点

生物质是指通过光合作用而形成的各种有机体,包括所有的动植物和微生物。而生物质能就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式,即以生物质为载体的能量。它直接或间接地来源于绿色植物的光合作用,可转化为常规的固态、液态和气态燃料。

可利用生物质的种类很多,可以从各种各样的农作物、森林的原材料直接获得,也可以从森林工业的副产品,回收利用家庭垃圾、回收利用毁坏的木材和纸张中获得。

(二)我国生物质发电与西方国家相比起步较晚,但发展迅速

我国与西方部分发达国家相比,在生物质能源的开发和利用虽然与欧盟、美国相比时间起步晚,差距大。但近几年在国家和各级政府相关政策扶持下,我国生物质能源开发利用实现快速发展。

与此同时,国际能源署表示2023年中国或将超越欧盟成为全球最大的消费国,而支撑中国生物质能源快速发展的强大动力就是我国政府对于生物质发电行业发展的政策支持。

(三)2020年,我国生物质年发电量广东省以166亿千瓦时排名第一

图4 2020年累计生物质发电装机容量省份排名 (单位:%)

图5 2020年新增生物质发电在建容量前五省份占比 (单位:%)

2020年,我国生物质年发电量排名前五位的省份是广东、山东、江苏、浙江和安徽,分别为166.4亿千瓦时、158.9亿千瓦时、125.5亿千瓦时和110.7亿千瓦时。

(四)“十四五”期间,生物质能年发电量将突破3500亿千瓦时

在双碳背景下,结合当前经济发展环境及政策趋势,能源安全、清洁化转型将是“十四五”我国重要的能源战略,可再生能源也将在“十四五”迎来更大发展。

目前,我国生物质发电的占比相对较小,“十四五”期间将得到进一步发展。2021年生物质发电量约达1583亿千瓦时,到2026年将超过3834亿千瓦时。

(内容来自前瞻产业研究院《中国生物质能发电产业市场前瞻与投资战略规划分析报告》)

图6 2020~2026年生物质发电量规模预测(单位:亿千瓦)

图7 2016~2020年全国已投产生物质能发电项目数量(单位:个)

图8 2020~2026年生物质发电累计发电量及预测(单位:亿千瓦)

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