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碳减排潜力大 “双碳”背景下生物质能发电行业前景可期
2022-04-22
我国生物质资源丰富,生物质发电应用前景广阔。预计在生物质发电技术的大规模推广下,能有效提高生物质发电的效率,降低碳排放,助力我国“双碳”目标的实现。
一、生物质能发电碳减排潜力大
“双碳”目标是我国经济进入高质量发展的内在要求和必然趋势。目前,生物质能作为最具潜力的可再生能源,已成为仅次于煤炭、石油和天然气的第四大能源,具有绿色、低碳、清洁、可再生等特点。
我国是农业大国,农作物秸秆及农产品加工剩余物、林业剩余物和能源作物、生活垃圾等生物质资源丰富。数据显示,我国生物质资源量能源化利用量约4.61亿吨,共实现碳减排量约为2.18亿吨,生物质碳减排潜力巨大。其中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,生物质发电技术的推广应用对于推动我国生物质资源规模化和高效清洁利用具有重大的作用,是实现“双碳”目标的有效途径,已然成为了“碳中和”的重要发力点。
二、生物质发电行业稳步发展
1.生物质发电装机容量快速增长
近几年我国生物质发电装机容量快速增长。数据显示,2020年,全国生物质发电装机达到2952万千瓦,同比增长22.6%。截至2021年年底,我国生物质发电装机容量达3798万千瓦,同比增长31%,占全国总发电装机容量的1.6%。
2.生物质发电新增装机容量增长
截至2021年年底,我国可再生能源新增装机1.34亿千瓦,占全国新增发电装机的76.1%,其中,生物质发电新增装机808万千瓦,同比增长48.8%,占全国新增装机的4.6%。
3.生物质发电量稳步增长
近年来,我国生物质发电量稳步增长。截至2021年年底,我国生物质发电量1637亿千瓦时,同比增长23.5%,占全社会用电量的2%。
4.垃圾焚烧发电占比最大
按发电结构来看,我国生物质发电主要包括垃圾焚烧发电、农林生物质发电和沼气发电三大类。其中,垃圾焚烧发电占比最大,占总生物质发电量的61.2%。其次,农林生物质发电量占比为35.5%;沼气发电占比最小,仅占总生物质发电量的3.3%。
5.广东生物质发电量第一
数据显示,2021年我国生物质发电量排名前六位的省份是广东、山东、浙江、江苏、安徽和黑龙江,其中广东、山东、浙江、江苏的生物质发电量超130亿千瓦时。广东以年发电量206.6亿千瓦时,排名第一,在缓解广东用电压力的同时,也有效助力广东碳减排;山东、浙江、江苏的的生物质发电量分别为180.2亿千瓦时、143.8亿千瓦时和133.9亿千瓦时。
三、碳中和背景下生物质发电行业前景
1.双碳助力下生物质发电空间巨大
为应对气候变化,我国提出“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值,努力争取2060年前实现碳中和”的目标承诺。在“双碳”助力和我国“缺油少气”的能源结构下,我国生物质发电空间巨大,有力缓解我国用电压力。同时,结合BECCS(生物能源与碳捕获和储存)技术,生物质能将创造负碳排放,并在各个领域为我国作出巨大的减排贡献。
2.生物质资源丰富,生物质能发电产业大有可为
目前,我国可利用的生物质资源主要为有机废弃物,包括作物秸秆、畜禽粪便、农产品加工废弃物、林产加工废弃物、生活垃圾、有机污水等,资源丰富,为我国发展生物质能发电产业提供有力支撑。未来,在“碳中和”背景下,生物质能将朝绿色、低碳、循环、可持续方向发展,生物质能发电产业大有可为。
3.生物质发电投资规模稳健增长,促进行业发展
得益于我国大力鼓励和支持发展可再生能源,生物质能发电投资热情迅速高涨,各类农林废弃物发电项目纷纷启动建设,我国生物质发电装机容量和发电量稳步增长。数据显示,我国生物质能发电投资规模由2017年的1268亿元快速增长至2021年的1780亿元,年均复合增长率12%。预计2022年我国生物质能发电投资规模将进一步达到1833亿元。在国家政策和财政补贴的推动下,我国生物质发电项目建设稳健运行,预计我国生物质发电行业将得到稳步增长。
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2020年,全国生物质发电新增装机543万千瓦,累计装机达到2952万千瓦;其中,垃圾焚烧发电新增装机311万千瓦,累计装机达到1533万千瓦;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,沼气发电新增装机14万千瓦,累计装机达到89万千瓦。 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年生物质发电量1326亿千瓦时,同比增长19.4%,继续保持稳步增长势头。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、111.4亿千瓦时和110.7亿千瓦时。
据悉,目前我国的生物质能源总量大约是10亿吨标准煤,包括农作物秸秆、农产品加工剩余物、畜禽养殖剩余物和林业生物质资源等。2019全球生物质能创新发展高峰论坛上,中国工程院院士、原清华大学副校长倪维斗认为生物质代替煤发电将成为未来中国乃至全球能源发展的必然趋势,也是减少二氧化碳排放的主要途径之一。”倪维斗预计将来很大的方向就是用生物质替代煤在电厂里使用——这不仅仅局限在小型电厂,还有大电厂。将来用生物质替代煤在电厂里烧,还可以充分利用原来电厂的基础设施,这将是未来我国能源的发展方向,也是减少二氧化碳排放主要的方向。 生物质能发电是利用生物质所具有的生物质能进行发电,是可再生能源发电的一种。生物质能发电分为直接燃烧发电、混合燃烧发电、生物质气化发电和沼气发电等不同类型。生物质能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。截至2017年底,全国可再生能源发电装机容量6.5亿千瓦,占全部电力装机的36.6%。其中,生物质能发电装机1476万千瓦。 生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量。这些植物以生物质作为媒介储存太阳能。属再生能源。据计算,生物质储存的能量为270亿千瓦,比目前世界能源消费总量大2倍。人类历史上最早使用的能源是生物质能。19世纪后半期以前,人类利用的能源以薪柴为主。 目前生物质能行业发展现状 我国生物质成型燃料仍处于发展初期,受限于农村市场,专业化程度不高,大型企业主体较少,市场体系不完善,尚未成功开拓高价值商业化市场。迄今,生物质能一直处于“一入能源深似海,从此碰壁是常态”的尬尴局面。但事实上,生物质能是新兴的生态能源,包含任何可再生或可循环有机物质,科学合理地对其开发和利用,能够拥有千亿级的产业市场。 与传统能源行业相比,生物质能具有可再生、污染低、分布广等特性。严酷的现实已经倒逼着人类社会必须寻找和发展可再生清洁能源,我们中国尤其如此。生物质能源可以覆盖化石能源的全品类,因此这个产业兴旺发展的时机已经成熟。国家能源局此前发布的《生物质能发展“十三五”规划》明确,全国可作为能源利用的农作物秸秆及农产品加工剩余物、生活垃圾与有机废弃物等生物质资源总量每年约4.6亿吨标准煤。截至2020年“十三五”规划末,生物质能在可再生能源中占比将达到30%,超过光伏和风电的总和。据了解,我国生物质重点产业将实现规模化发展,成为带动新型城镇化建设、农村经济发展的新型产业。 生物质能行业未来发展前景 到2050 年,将有60%的工业燃料和工业供热都采用生物质能源。生物质能源资源丰富,分布广泛。根据世界自然基金会的预计,全球生物质能源潜在可利用量达350EJ/年(约合82.12 亿吨标准油,相当于2009年全球能源消耗量的73%)。根据我国《可再生能源中长期发展规划》统计,我国生物质资源可转换为能源的潜力约5 亿吨标准煤,随着造林面积的扩大和经济社会的发展,我国生物质资源转换为能源的潜力可达10 亿吨标准煤。在传统能源日渐枯竭的背景下,生物质能源是理想的替代能源,被誉为继煤炭、石油、天然气之外的“第四大”能源。 中国是一个人口大国,又是一个经济迅速发展的国家,21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式,开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统,促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程,满足农民富裕后对优质能源的迫切需求,同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于中国地广人多,常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求,而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约,限制二氧化碳等温室气体排放,这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此,立足于农村现有的生物质资源,研究新型转换技术,开发新型装备既是农村发展的迫切需要,又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。