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  • 2016年中国生物质发电行业概况、竞争格局、主要推动力、供应情况
  • 2016-6-21   http://www.zjmeida.com/
生物质发电乃透过受控直燃将生物质原材料(如废弃木料或农业废料)内的化学能转化为热能,继而透过类似使用其他能源(如煤、石油、天然气及核能等)进行热能发电的锅炉、涡轮及发电机将所释出的热能转化为电力的过程。

中国的生物质发电现时处於初步发展阶段。根据弗若斯特沙利文的资料,尽管中国的生物质资源(如木柴及农业残余物)丰富,而且属中国(尤其是农村区域)重要的能源来源,生物质资源仅主要用作传统能源消耗,如炊事及供热。利用现代生物质科技以生物质作为农村区域洁净且低成本的供电及供热来源的发展需求十分殷切。国家能源局於2012年7月颁布的生物质能十二五规划,生物质发电的累计设计装机容量目标为在2015年达13,000兆瓦,

根据弗若斯特沙利文的资料,截至2015年12月31日,累计生物质设计装机容量达6,700兆瓦,远低於国家能源局的目标且占中国投运总发电装机容量少於1%,而截至2015年12月31日,中国总装机发电容量为1,506.7吉瓦。
有利的政策支持

根据国家发改委於2007年颁布的可再生能源中长期发展规划,中国政府订下目标,於2020年前为生物质发电配置30.0吉瓦的累计发电装机容量。为鼓励生物质发电行业发展,国家发改委於2010年7月发出《关於完善农林生物质发电价格政策的通知》,统一所有生物质发电项目的适用标杆上网电价为每千瓦时人民币0.75元。有关价格大幅高於传统煤电介乎每千瓦时人民币0.30元至每千瓦时人民币0.50元的上网电价。此外,地方政府已采纳具体政策以扶持生物质行业的发展,例如为生物质供应提供补贴及降低生物质设施的项目融资贷款利息。根据弗若斯特沙利文的资料,预期於2017年推出的中国碳排放市场的日後发展或会为生物质行业提供额外收入来源。预期有利的监管环境日後将会持续,以支持生物质发电行业实现设计装机容量目标。
空气污染管制及减少排放温室气体的需求

空气污染已成为中国重大的公共卫生问题,并已引起全国密切关注。根据弗若斯特沙利文的资料,人口密度高及面临严重污染的地区(包括华东省份如江苏省、山东省及安徽省)对污染控制的公众意识及需求尤为强烈。与中国农村普遍露天燃烧生物质原材料导致空气质量降低的做法相比,由於受控地燃烧生物质相较化石燃料而言只会产生及排放微量二氧化硫及氮氧化物,故此发电及供热方法属低排放能源来源。预期生物质发电将会在中国进行空气污染控制方面扮演重要角色。

此外,中国政府於2009年12月签订其对哥本哈根协议的承诺,并承诺中国将降低其於2005年的碳强度(或单位GDP二氧化碳排放量)水平40至45%,并於2020年前提升非化石燃料占主要使用能源的份额至15%。於2015年12月,全部195个联合国气候变化框架公约缔约国采纳有关管控温室气体排放措施的巴黎协议。作为该协议的主要贡献国中国递交了一份《国家自主决定的贡献》,承诺到2030年左右减少二氧化碳排改的峰值,从2005年的峰值每单位GDP减少二氧化碳排放60%–65%,并且保证到2030年左右非化石燃料将占到超过主要能源消费的20%。此外,生物质资源於生长周期会吸收二氧化碳,而其处置方法亦只有焚烧或用作堆肥两个途径。倘由生物质能发电厂产生的能源能够弥补煤、石油或天然气发电设施运作所需的能源,则能减少温室气体的排放。

大量未经充分利用的生物质资源

根据弗若斯特沙利文的资料,2010年中国的可用生物质资源为2.398亿吨秸秆及1.548亿吨农林残余物。於现时的科技下,国家能源局估计中国每年可用的生物质能相等於4.60亿吨煤,而根据弗若斯特沙利文的资料,该数字占2015年中国能源消耗量超过10%。然而,现时有关资源的低利用率显示生物质发电行业具有庞大的增长潜力。

铺设农村电网及发展农村根据弗若斯特沙利文的资料,中国的电网公司近年持续增加投资铺设农村电网,此举可能促进一般设於该等地区的生物质能发电厂的兴建。根据弗若斯特沙利文的资料,中国两大电网公司中国国家电网公司及中国南方电网已於2010年及2015年期间合共投资超过人民币4,800亿元用於农村电网建设及改造。此外,建立生物质发电设施可提高农村生活水平、促进工业化及创造就业机会。生物质能发电厂亦透过付款购入农业及农林残余物,可为农民提供额外收入来源。根据弗若斯特沙利文的资料,监於该等好处,预期致力改善农民收入的地方政府将继续支持兴建更多生物质设。

地区分布

中国生物质原材料的地区分布不均。根据弗若斯特沙利文的资料,现时中国直燃生物质发电的主要原材料为秸秆及农林残余物。下图载列2010年中国可用秸秆及农林残余物的分布:

根据弗若斯特沙利文的资料,土地、设备及建造成本为生物质设施建筑阶段的主要成本部分,过去该等成本根据各个个别项目的时间及地点波动。于投运阶段,燃料供应一般为生物质设施的主要运营成本部分。就个别批次的生物质原材料而言,价格介乎每吨人民币100元至每吨人民币400元。中国生物质原材料的平均价格由2011年约每吨人民币258元上升10.5%至2015年约每吨人民币285元。

根据弗若斯特沙利文的资料,拥有高效供应网络对生物质发电公司的盈利而言至关重要。收集、运送及储存生物质原材料的成本高昂。因此,尽管生物质原材料到达生物质发电设施时的价格高昂,出售生物质原材料的个体农民及中间人仅能获得微薄的收入。此情况降低了他们对花费额外精力收集及供应生物质原材料的热情。根据弗若斯特沙利文的资料,随着行业的发展,拥有较高经营效率的生物质设施可能提供较高的整体购买价,进一步推高生物质原材料供应及提升对中国生物质资源的利用率。在缺乏高效供应网络的情况下,预期即使政府对生物质行业提供补贴,管理不善的行业参与者仍将蒙受亏损并离开此市场。

根据弗若斯特沙利文的资料,主要行业参与者正着力完善其生物质供应系统,以降低收集成本及确保供应稳定。此外,根据国家发改委于2010年8月颁布的《关于生物质发电项目建设管理的通知》,生物质设施一经兴建,方圆100公里内不得兴建其他生物质设施。

由于该规则形成排他性,主要行业参与者正大力投资建立地区供应网络,以确保获得稳定供应的生物质原材料。

生物质发电技术

生物质发电的核心技术为将生物质原材料透过受控燃烧转化为火电。为此,可燃物会被放入锅炉,并会根据所需的材料质量及空气温度控制燃烧过程。锅炉所产生的蒸汽继而会被注入涡轮,而所释放的能量会转化为机械能。之後,涡轮所产生的机械能会由发电机转化为电力。
生物质设施可整合与发电系统产生协同效应的其他分部。

例如:
热电联供。生物质设施可整合蒸汽系统组成热电联供设施。因此,生物质发电系统的余热便可被回收用于供热。根据弗若斯特沙利文的资料,凭借节能减排的成熟技术及良好效果,该整合方式可改善整体的生物质效率。中国政府亦鼓励建设联供设施,而根据弗若斯特沙利文的资料,联供设施近期已吸引更多的投资。

生物质及生活垃圾发电设施。生物质设施亦可整合生活垃圾发电系统。根据弗若斯特沙利文的资料,相较于两个独立设施的成本而言,此组合通过分享发电系统的共通组件,有助降低初步投资额,而有关组合系统具有较高的运作效率。然而,该整合须具备开发及经营生物质设施及垃圾发电设施的能力,及根据弗若斯特沙利文的资料,仅有同时具备生物质及垃圾发电业务的专业知识的参与者采纳该业务模式的主要障碍。根据弗若斯特沙利文的资料,截至2016年4月30日,我们为中国唯一一间将生物质与垃圾发电整合至同一间厂房运营的公司。

有关技术的变化日新月异。根据弗若斯特沙利文的资料,短期内,高压╱亚临界锅炉及秸秆压块等新技术可降低产生每单位电力所需的生物质原材料消耗量。此外,根据弗若斯特沙利文的资料,随着中国设备供应商发展生物质燃烧技术及本地生物质锅炉开始供应,预期初步投资额将可下调,而生物质项目的吸引力亦会提升。

自2010年起,生物质项目的数量一直上升。由于领先生物质公司积极扩张,市场集中程度亦逐渐提升。根据弗若斯特沙利文的资料,中国生物质发电市场现时由凯迪生态环境科技股份有限公司及国能能源有限公司领头,并存在大量规模较小的市场参与者。凯迪生态环境科技股份有限公司主要雄据华南地区,而国能能源有限公司则主要雄据华北地区。

根据弗若斯特沙利文的资料,就2015年12月31日投运、在建及筹建项目的生物质总发电装机容量而言,我们于中国排名第三,而就2015年12月31日运营生物质项目发电设计装机容量而言,排名第十一。

下表载列2015年12月31日所有投运、在建及筹建项目的生物质项目总发电设计装机容量的市场份额:
进入门槛

资金门槛。生物质设施一般需要大额初步资金投资。根据弗若斯特沙利文的资料,为实现经济规模,生物质能发电厂通常需要人民币3亿元的初步投资额。此外,大部份生物质项目的回本期均长达超过十年。申请建筑补贴亦耗时冗长。高额初步资金投资令行业参与者需要拥有大量资金及优秀的融资能力。

管理专长。管理层在项目甄选、规划、融资、建设、测试及经营方面的丰富专业知识及经验,以及确保经营维持高度稳定与高效及严格遵守监管规定的能力,对生物质项目的成功至关重要。具体而言,生物质能发电厂的燃料价格因收集及运输成本而相对较高。监于生物质发电机组的规模较小,故其发电效率一般较燃煤机组低。因此,尽管上网电价高昂,生物质能发电厂的盈利很大程度上因运营商控制供应价格及确保经营效率的能力而有所不同。因此,经验不足的行业参与者或会难以取得盈利。

生物质供应。稳定的生物质原材料供应对生物质设施取得盈利而言十分重要。由于生物质资源散布农村,而农村的收集及运输系统通常不发达,故建立供应系统的成本高昂。

此外,特定地区的生物质资源总产量有限,而从其他地区运送生物质资源的成本亦高昂。因此,某地区的先行者将可防止其他竞争对手进入该地区。此外,根据国家发改委于2010年8月颁布的《关于生物质发电项目建设管理的通知》,生物质设施一经兴建,方圆100公里内不得兴建其他生物质设施。

技术门槛。生物质设施所用的设备十分专门且技术密集,及发电过程需遵守严格的标准。中国的生物质技术正处于发展阶段,而且中国生物质发电公司仍然主要依赖进口技术及设备。因此,要进入市场,必须与拥有强大研发能力或国外设备制造商的国内企业合作。

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