生物质热电工程风险及经济影响分析

  摘要：由于生物质热电工程相较于传统发电工程的诸多优点，目前国家对生物质热电工程给予了较大的支持和鼓励力度。虽然近年来中国新能源的发展很快，但与传统能源相比，总体规模还是很小，在中国能源结构中所占比例还很低。因此生物质热电工程在未来具有非常好的发展前途。文章首先针对生物质热电工程的风险问题，从燃料价格、市场需求、技术与工程、资金以及政策等方面做了分析，然后对生物质热电工程的经济影响进行了探讨，以期为国内其他生物质热电工程提供一个借鉴和参考。

  农林生物质作为一种农林业生产的主要副产品之一，具有产量高、地域分布广的特点，是一种清洁的优点甚多的可再次生产的能源。提高对我国农林生物质能源的开发和利用具有诸多长远的积极意义，如：可以缓解我国能源的供需矛盾，改善能源结构，改善环境污染问题，探索经济稳步的增长新模式，促进经济可持续发展，加快建设社会主义新农村等。2020年4月，国务院发布《关于稳步推进新增农林废弃物发电项目建设有关事项的通知》（征求意见稿）和《关于有序推进新增垃圾焚烧发电项目建设有关事项的通知》（征求意见稿）。2022年1月，国家林草局发布《林草产业高质量发展规划（20212025年）》，规划中提出到2025年，农林生物质直燃发电（含热电联产）新增装机500万千瓦，生物质成型燃料利用量将达3000万吨。生物质发电行业有了坚持发展的信心与勇气。

  全国各省一直努力改善农村生产生活条件，加快农村土地经营权流转制度改革，加快新农村建设。调查区各政府对玉米、水稻等主产大田作物的种植，基本采取稳定种植，同时大力促进经济作物发展。形成以果品、蔬菜为主的特色农业。这样的农业结构调整对农作物秸秆的产出负面影响不大。

  农业生产受到多方面外界条件的影响，存在比较大的不确定性，农业气象灾害是影响生物质热电项目周围农作物稳产高产的主要风险因素之一[1]。同样，气象灾害也是影响农业秸秆等产量的主要风险因素之一。近年来由于全球性气候平均状态随时间的变化的影响，气象灾害时有发生。项目地区是否为气象灾害多发区，有几率发生的主要气象灾害有哪些，如：暴雨、强对流、寒潮、雷电灾害等原生气象灾害和洪涝、干旱、地质灾害等次生气象灾害。受气象灾害影响最大的就是农业。在风调雨顺的年份，农作物就增产；一遇水、旱、低温等灾害，农作物就减产。遇到严重气象灾害年份，农业受灾更重。

  现有的农作物收获方式为人工收获、机械收割以及两者共存的情况，跟着社会经济的加快速度进行发展，各乡镇加快农机基础设施建设，增强自身发展实力，加大农机安全生产管理，保障农业安全生产，建立完整的农机作业服务，逐步的提升农业机械化的利用率、科技成果转化率。随着农业技术和农业机械化水平的提高，机械收割的比例必然会加大。加强机械化收割，减少劳动力是农村产业的发展的新趋势。因人工收获和机械收割的割茬高度秸秆枝叶损失率等情况的不同，因此导致农作物秸秆的收集系数不同，进而影响农作物秸秆的可收集资源量和可获得资源量。

  目前，由于煤炭价格相比来说较高，且玉米秸秆廉价、方便，很多农户依然会将农作物秸秆作为家庭燃料[2]。乡镇地区大多数农户已经使用煤气、天然气作为家庭生活的能源，随着农村经济条件和生活水平的提高，液化气能源在农村地区的应用愈来愈普遍，直接用作燃料的秸秆更会慢慢的少。农作物秸秆的减量系数将增加，从而增加农作物秸秆的可获得资源量。

  项目周围畜牧业发展状况如何，通过调查资料分析获得各市县今后猪、牛、羊等畜牧业的发展状况，畜牧业的发展也是生物质热电项目农业生物质资源的最大竞争，并具有不可抗性；随着草食性牲畜养殖量的增加，用于牲畜粗饲料的秸秆将进一步增加，进而影响到秸秆资源的减量系数。

  随着城市经济的加快速度进行发展，工业向园区集中，人口向城镇集中，土地向规模化经营集中，调查区的传统农业经营方式将会改变，市场化程度会促进提高，这必然将会影响对今后燃料的收集，这种影响主要产生于劳动力成本的上升。城市化发展将使大量农村人口转化为城镇人口，使大量工业产业涌入工业集中区；随着城镇化建设的不断深入，当地的生活水平提升，必然导致劳动力成本提高。这将使在燃料收集和运输等环节的成本增加。但是跟着社会对生物质产业的认识加深，生物质产品的价格必然上涨，这将抵消一部分劳动力价格升高产生的影响。可以在成本预测过程中留有一定的余地。因此劳动力价格上升和运输成本增加对生物质热电厂燃料收集影响不大。

  （1）生物质收购风险：拟建项目自建燃料部，与农业村镇、农机组织以及各林场组成联合体，屏蔽中间供应商，把利润让给农户，促进农户出售资源的积极性，保证资源收购的可控在控。（2）生物质资源竞争风险：争取地方政府承诺在其境内不再批准新建其他秸秆及林木剩余物综合利用项目。以防止别的企业进驻分流生物质资源，大大降低竞争风险。（3）组织管理风险：选择一种对生物质收购具有较强控制力的管理模式，在检质、检斤及收储运的管理上提高管理、监督意识，制定防范措施，以保证资源稳定供应[3]。政府鼓励农户在生活、畜牧业利用资源方面尽量多利用零散小地块不易收集的资源部分，以提升整体资源利用率。（4）自然灾害风险：如果当地发生自然灾害，可考虑暂时性扩大收购半径，控制收购半径在燃料成本可接受范围，以满足电厂燃料供应的需求。

  目前国家对生物质直燃发电行业实行全国统一标杆上网电价、项发电量全额收购、优先上网的政策，在多方面都给予较大的支持和鼓励力度。虽然近年来我们国家新能源、可再次生产的能源建设的发展很快，但与传统常规能源相比，总体规模还是很小，在我国能源结构中占比例还很低，短期内我国取消有关政策的可能性较小，随着生物质发电技术发展，补贴退坡是存在的，能选用高参数热电联产机组，具有竞争优越性。另外如电力需求变化对项目的影响不大，则其市场风险较小。

  生物质直燃电厂一次性投入大，燃料成本高，事故率、年运行小时和热效率对降低电厂发电成本至关重要。生物质锅炉是生物质发电厂的关键设备。能够使用循环流化床生物质锅炉等具有先进燃烧技术水平的锅炉，密封性能好、热效率高，环保指标好，国内有成熟运行经验，具有燃料适应性广，且燃烧充分的优点，运行稳定、事故少，技术可靠，这样做才能够降低技术风险。

  拟选厂址宜选在无全新活动断裂存在，场地处于构造相对来说比较稳定的区域。厂址所在区域有无滑坡、崩塌、泥石流、岩溶及采空等不良地质作用，有无古文物遗迹，是不是真的存在压覆重要矿产都是应思考的问题。

  根据财务分析，有足够的净现金流量维持正常运营，能实现财务可持续性；各年的利息备付率和偿债备付率都在合理的范围内，具有偿还能力。例如通过“敏感性分析表”中电价的变化幅度来看：当工程进入商业运营期后，如果资本金内部收益率在24.45%，说明项目具备比较好的抗风险能力。因此，虽然利率、汇率的变化对本工程有影响，但风险较小。

  目前国家对生物质直燃发电行业在上网电价和上网电量等多方面都给予了较大的支持和鼓励力度。虽然近年来我们国家新能源的发展很快，但与传统能源相比，总体规模还是很小，在我国能源结构中占比还很低。因而在今后相当一段时期我国可再次生产的能源的发展还面临较重的任务，国家短期内取消有关政策的可能性较小。随着一次能源的逐渐较少、价格的逐渐提高，在电价上与生物质直燃发电的差别会慢慢的小，生物质直燃发电厂的优越性将越来越会体现。因此生物质工程政策风险较小。

  外部协作风险主要是燃料供应风险。为避免风险，可采用如下措施：（1）锅炉燃料适应性：选择燃料适应性好的锅炉，可避免因单一品种燃料的短缺，对电厂的运行造成的影响。（2）燃料收购方案选择：大部分生物质能发电厂亏损原因是收不到足够的燃料，或燃料质量有问题，或价格太高。根本原因是选址不正确或收储方法不当，造成电厂燃料短缺，因此导致燃料不足或收购价格较高，这一问题主要根据生物质燃料量能否保证，又怎么样才能解决收集、运输、储存等一系列问题。生物质燃料供应过程大致上可以分为收购、储存、运输三个阶段。而在这三个阶段过程中，燃料的自身特点以及运营模式都会对收储运系统产生一定的影响。2006年我国第一台生物发电机组商业运行以来，经过几年的实践和探索，在生物质燃料收储运体系建设方面也积累了一定的经验，形成了多种收购模式：一种是由发电厂自行收购模式；另一种是以燃料经纪人为主体的分散型收储运模式；第三种是以专业燃料收储公司为主体的集约型收储运模式[4]。根据建厂区生物质资源的特点，以上三种收购方式并存。对于比较分散的资源，如农作物种植不集中地区，一些临时人员加入到燃料收集的农户，适合采用电厂自行收购模式；对于农作物种植集中地区，以及野生荆条、刺槐等资源，适合由经纪人牵头组织的分散型收储运模式；对于林业采伐、营林剩余物，采用由林业局或林场统一组织的集约型收储运模式更为合适。林业加工剩余物建议电厂直接与木材加工厂签订合同，将加工剩余物直接抓在手里。应结合收购，在厂外设置储存点，电厂投产后，应对收储站的贮存量建立档案，向每个收储站下达调入计划，收购料场每天向电厂反馈收购及存贮信息，遇到特殊情况，电厂提前一天向收储站，或收储站提前一天向电厂提出变更计划要求，以便对生物质燃料供应计划及时进行调整。

  生物质热电工程为清洁、可再次生产的能源项目，也属国家全力支持和推广的资源综合利用项目，符合国家相关产业政策。建厂地区应有着非常丰富的农林生物质资源；燃料品种、收购范围的选择应最大限度地考虑其他生物质电厂竞争性影响、其他农林剩余物综合利用因素，并且应考虑足够的燃料保证系数，因此，在此基础上的建设对区域农林生物质直燃发电行业的发展可降低不利影响。由于国家对清洁、可再次生产的能源项目在法律、政策、财政、税收等各方面都给予大力扶持和鼓励，在行业准入方面允许各种性质的企业进入，一视同仁，并且应避免发生行业垄断。

  目前农村地区农林剩余物的利用途径主要是炊事燃用、养殖饲料、在役生物质发电及深加工等。由于经济的发展、生活水平和生活品质的提高，近年来农村地区已普遍采用电、油、液化气作为主要能源，原来农村家家户户都会使用的农林剩余物，目前除少量用作薪柴、饲料外，几乎均已成废弃物。因此，生物质热电工程的建设不应对当地农林剩余物的其他利用途径产生非常明显的影响。

  生物质热电工程，没有煤炭消耗，全部燃用当地原本废弃的农林剩余物，建成投产后产生的烟气经过处理，超低排放，生活、生产废水净化处理后重复使用，不会对周围环境产生污染。燃料的收购、加工、贮存及运输都要由当地农民来完成。生物质热电工程的建设不但可以减少当地煤炭消耗、推进当地大气污染防治行动计划，改善大气环境质量，而且还将大幅度的提升当地农民的收入水平，促进当地农村经济和社会的可持续发展。宜采用中小型投资规模且技术成熟先进的生物质热电项目，这对推动我们国家生物质可再次生产的能源的有效利用，及当地农村经济的可持续发展有推动作用，且不会对国民经济产生重大影响，也不涉及国家经济安全。

  生物质热电工程在建设时虽然有时会面临一些风险，但只要最大限度地考虑，应对得当，电厂的长时间运行就能保证稳定、健康。

  生物质热电工程具有非常明显的经济效益，项目的建设不仅可大幅度提升当地农民以及当地政府的收入，而且还将减少当地的秸秆焚烧现象，改善当地居民的生活环境，优化当地的电源结构，提高当地的供电可靠性水平，对当地循环经济和社会的可持续发展都有重大意义。

  [1]唐存凤.会泽县娜姑镇水稻高产创建活动的实践与思考[J].农业开发与装备,2014（5）:25-26.

  [2]施菊兰.浅谈凤庆县农作物秸秆资源综合利用存在问题及对策[J].农民致富之友,2015（22）:108-109.

  [3]孟子凡.1×30MW生物质发电厂燃料管理与控制方案改进设计及应用[D].北京：华北电力大学,2018.

  [4]刘艳艳.浅谈我国秸秆收集技术与秸秆收储运运行模式[C]//中国农业机械学会.2012中国农业机械学会论文集.北京：中国农业出版社，2012：222-226.