国能的生存之道

介绍

  与风光无限的风能和太阳能相比，生物质能在中国的发展一直举步维艰、几经波折。在2007年以前，生物质能曾经一度成为新能源领域的热点题材，但却很快在全球性的原料危机中迅速被边缘化。

  作为国家“十一五”科技支撑农林生物质工程专家、中国最大的生物质发电企业国能生物发电集团科技部负责人，庄会永说，他从事生物质发电7年，考察过全国110个项目点，见证了中国生物质发电技术创新和产业化发展的全过程，期间“既有成功的喜悦，也有艰辛与苦涩”。

  2011年两会期间，记者在“十一五”重大科学技术成就展上见到生物质发电科技项目展台，相比同台会展的探月工程、C919大飞机或者是风力发电与新能源汽车版块，庄会永所主持的生物质能发电项目展示显然人气不足，但他依旧充满激情地向每一位在展台前驻足的人们介绍，向他们描述中国的农林剩余生物质发电产业的技术与产业化发展的现状与未来。如同一位虔诚的布道者，庄会永完整地诠释着一批先行者对生物质能的理想与信念。

  地处鲁西南的菏泽市单县，是山东省比较贫困落后的一个县。自2006年12月1日我国第一个规模化生物质直燃发电项目国家级示范工程国能单县生物发电项目并网发电以来，这里成为了中国在全球清洁能源领域的一面旗帜。

  单县生物发电厂装机1×3万千瓦单级抽凝式汽轮发电机组，配套一台燃烧灰色秸秆燃料的130吨／小时生物质专用振动炉排高温度高压力锅炉，以破碎后农林剩余生物质为燃料，主要有树枝、树皮、玉米秸秆、桑条、棉花秸秆、果枝等农林业废弃物。项目投资约3亿元，设计年消耗农林废弃物约15万~20万吨，发电量约1.6亿~1.8亿千瓦时。

  2010年6月7日，庄会永在本刊上发表《农区生物质发电该往何处去？从一个真实的单县生物质发电厂谈起》一文，从减排、富农与产业高质量发展三个层面阐述了生物质发电项目的价值与意义。在他看来，生物质能发电的好处是实实在在摆在众人面前的事实。

  生物质发电产业承载着这批先行者的梦想。在庄会永们看来，中国那些在田里被白白烧掉的秸秆是未被发掘的大资源作物秸秆在生物质能源中占比最大。目前我国年产秸秆6亿~7亿吨，造肥还田、家庭燃用消耗约35%，剩余4亿吨左右的秸秆没有利用。按秸秆发热量计算，4亿吨秸秆的发热量相当于2亿吨自然煤的发热量。

  2004年，一位叫做蒋大龙的企业家成立了中国龙基电力科技有限公司，2005年7月他找到国家电网，与其下属公司合资成立了国能生物发电公司，龙基电力占股75%。这个企业成为引领中国生物质发电的中坚力量。

  据介绍，国能生物发电集团是目前全球最大、产业链最完整的生物质发电投资、建设、运营一体化公司，拥有中国生物质发电领域50%以上的市场占有率。截至2010年底，在短短5年间，国能已核准48家生物质发电项目，建设了35家生物质发电厂，其中24家已投入运营，总装机容量达到100万千瓦，已累计向社会输送绿色电力92亿千瓦时、减少二氧化碳排放690万吨、为农村提供了约6.5万个就业岗位、使农民从秸秆销售中获得额外收入达32亿元人民币。

  最初的技术来自于丹麦。国能以每新建一个电厂支付50万美元的代价，取得了丹麦生物质锅炉公司Bioener的技术授权，得以用丹麦的技术自行生产锅炉。由于欧洲锅炉被设计为只焚烧一种燃料，不能多种混合燃烧，国能需要对锅炉进行技术改造，为此他们组建了一支6人的技术团队派去丹麦，还多次聘请丹麦专家来中国对项目进行“会诊”。目前，改造后的锅炉最多可以燃烧20多种农林废剩余物。

  “目前这项技术已完全掌握在我们自己手中。”庄会永认为，这是一个结合中国国情的技术引进、消化、吸收、再创新的良好范本。

  生物质能在中国的发展一直举步维艰，重要原因主要在于这个产业始终没找到可持续的盈利模式。

  在国家出台农林生物质发电标杆上网电价之前，庄会永的确在为怎么样应对亏本问题而挠头与水电火电等相比，普通上网电价无法覆盖日益高涨的秸秆成本。

  在单县，生物质发电项目没有完全按照投资者们预想的方案进行。据报道，最初单县电站计划投资只有2.2亿元，但最终成本高达3.3亿，这远高于同等规模煤电设备的价格。原因主要在于这个全新的项目建设初期投入大、设备成本高，同等装机容量下，生物质直燃锅炉价格相比普通锅炉价格高出许多。

  项目运行之初，国内没有大规模工业化原料收集经验，作为原料的秸秆价格也不便宜。在最初作可行性分析时，国能是以每吨秸秆100元的价格进行测算，对农民们出售秸秆时的收集、捆扎、运送的成本以及劳务费不很清楚。有些省份过高估计了原料的富余量，许多生物质电厂地域距离很近，众多而密集的生物质电厂扎堆极易造成恶性竞争。

  “针对这样的一个问题，一方面需要政府在审批项目时严格设定最小半径距离要求，已经运行项目要作好互相沟通，合理分配市场。目前在江苏密集生物发电厂区域自发成立了一个生物电厂轮流坐庄联系工作协调会，在稳定市场方面起到非消极作用，取得了一定进展。”庄会永介绍说。

  “按照目前的模式，只有将秸秆收购价格控制在每吨300元以下，企业才能轻松实现盈利。”庄会永告诉《科学时报》。

  这几乎是所有新能源产业的共同难题：技术新、研发费高、设备贵，且缺乏配套产业支撑，因而成本高昂。技术创新和新兴起的产业的发展需要投入大量成本。

  相比传统的发电方式，生物质发电的成本要更高。这在某种程度上预示着生物质电厂要靠补贴才能生存。“在整个产业链尚未完全建成的情况下，生物质发电脱离了国家补贴，是肯定不行的。”对此，庄会永直言，国家对生物质发电每度0.35元的补贴目前依旧是支撑产业高质量发展的重要力量。

  “这个产业高质量发展的成本是全产业链的成本，与化石能源两百多年的成熟发展相比尚属于婴儿期，在其长大成人自食其力之前不能断奶。从其社会和经济的效果与利益看来，这个产业成长的潜力很大，值得全社会的呵护和支持。”庄会永说。

  但国家补贴始终并非是永久性的解决方案。虽然相较水电火电，生物质电能每度电能多拿0.35元左右的国家补贴，但较高的建厂费用、运行成本以及原料成本消耗掉了所有的收入。由于是新兴行业，技术开发、产业优化和研究示范方面也投入了大量资金。

  显然，生物质发电产业要获得生存与发展的空间，必须要寻找到一条可持续的发展之路。

  而目前正在出现的趋势是，生物质发电产业正在试图通过努力延伸上下游产业，完善产业链环节来实现盈利。

  在上游设备制造环节，新兴起的产业的一烦是缺少上下游的配套供应商。国能建第一个厂时，甚至找不到制造国外先进生物质锅炉的厂家，在重金引进技术的同时，国能也不得不多花一大笔钱用于设备的国产化研发和制造。

  据介绍，锅炉、汽轮机、发电机是常规火力发电的三大主机，与火力发电相比，秸秆发电只是在燃料输送、锅炉燃烧方面不一样。秸秆生物质燃烧锅炉是秸秆发电厂的核心部分。且每个地方燃烧的农林废弃物种类不一样，将生物质燃料分为木质类和草本类两大类，这两类原料的预处理和收集运输显著不同，对锅炉的上料系统和燃烧方式要求也不完全一样。目前已经取得突破进展的国能集团已经将其产业链延伸至上游的装备制造与完善环节，既方便作技术改造，同时也降低了新建电厂的建设成本。

  作为国内最大的专业生物质锅炉生产商，国能集团股东公司下属的济南锅炉厂除了生产自用的高温高压型生物质专用锅炉外，还将生产多种产品满足国内以及国外市场需求。

  此外，生物质直燃发电项目正在向中国的西部地区扩展。在中国新疆、内蒙古等西北部地区，都有国能集团已经建成运行的或者正在建设的生物质发电项目。

  除了发展直燃发电项目，国能集团还投入研发秸秆纤维素乙醇技术。虽然秸秆非粮乙醇依然是个没有发展起来的新市场，但在庄会永看来，这是个把秸秆“吃干榨尽”的好办法，更何况，剩下的木质素废渣还能用来燃烧发电、供热，存储和上料更便利。在“十二五”期间，以生物质发电厂为核心，其周围将来还有有极大几率会出现纤维素乙醇厂、垂直轴风机、太能热收集等项目。

  庄会永对生物质发电的未来充满信心，他说：“生物质能是全球第四大能源，总量很大，但是应用技术落后，能源品位不高。生物质直燃发电项目就是一个绿色的工业电源、热源，也是未来支撑我国农村城镇化、现代化发展绿色能源之一，前景光明。如果该产业与碳汇、治盐碱、治沙等产业结合起来发展，相互促进良性循环，其意义更是巨大。”

  自2010年7月1日起，农林生物质发电的电价调至0.75元，以往电价高于0.75元的维持原价。这对从事生物质直燃发电产业的庄会永们来说无疑是个令人振奋的好消息在这样的价格上，就可能不再亏本运营了。

  “7毛5分的电价，如果电厂年利用小时数在6000以上，是能做到盈利的。”庄会永告诉《科学时报》，而现实的状况正如他所言，国内很多生物质发电项目已经实现了微利运营。