【分析】生物质电厂运营模式创新之路探讨
- 2019/1/4 8:45:57
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- 来源：中国新能源网 王保国 邱筱玲
- 关键词:生物质能设备新能源设备
【中国环保在线 清洁能源】简要说明国家政策对生物质行业发展的影响较大，在目前行业形势下生物质发电企业要思考如何创新运营模式。重点分析生物质原料在整个生物质发电行业的敏感性和资源压力，分析生物质电厂原料采购流程各环节存在问题，思考如何创新电厂运营模式，降低原料成本，控制源头，打造核心竞争力，保证生物质电厂有效运营。
引言：
2018年6月15日是一个引发国内生物质发电行业警惕和思考的日子。在这一天，国家正式发布了《关于公布可再生能源电价附加资金补助目录(第七批)的通知》(以下简称“通知”)，将燃煤耦合生物质发电排除在补贴范围之外。在燃煤耦合生物质发电未挤乘上电价补贴的大船之前，近期国家陆续取消了光伏、新能源等项目的补贴，将行业真正交给市场去管理，正所谓“载容入海，自己下水，游向彼岸”。
“通知”虽然只是把燃煤耦合生物质发电排除补贴之外，但整个生物质发电行业也已经感觉到了历史性的紧迫感和压力。生物质行业该思考未来如何能不依赖国家补贴的发展模式，提前思考如何“断奶”运营，如何打造企业核心竞争力。
1 生物质行业原料市场竞争现状
对生物质发电行业来说，具有明显的资源依赖性，燃料是生物质发电非常重要的一环，生物质燃料的收购成本直接影响发电厂的效益和利润。由于技术门槛和原料收储问题，很多生物质电厂都曾在秸秆等原料的保障环节栽跟头，发生严重亏损及至于破产的沉痛教训。
在生物质发电行业初期，秸秆、森林剩余物、稻壳等原材料很难有效处理，国家政策压力大，而生物质发电未大量秸秆处理提供了较好的解决方案，生物质秸秆开始在生物质发电行业大量应用，同时在生物质行业应用初原材料价格成本较低，收购价格便宜。
随着整个生物质行业的蓬勃发展，尤其是生物质原料颗粒加工行业的兴起，颗粒加工成本较低，利润丰厚，加上政府对秸秆处理项目的补贴，推动了颗粒加工行业快速发展。与此同时，生物质原料也水涨船高，有些区域的原料成本由初的免费处理到后收购价格不断上涨，加上行业整体环境的不规范和部分企业的恶性竞争，导致生物质原料市场压力越来越大。
随着国家对环境保护的力度逐步加大，“绿水青山就是金山银山”已经成了保护环境的常态。6月27日国务院发布《打赢蓝天保卫战三年行动计划》，淘汰35吨以下燃煤锅炉，鼓励发展生物质等清洁新能源，加快调整能源结构。《打赢蓝天保卫战三年行动计划》的发布实施为生物质行业又打了一注兴奋剂，生物质行业再次升温，颗粒设备生产厂家和颗粒加工厂不断增加，竞争日益加剧，行业对生物质原料源头的竞争也越来越明显，燃料成本逐年增加。
2 生物质电厂原料采购模式分析
对于生物质发电行业来说，整个生物质发电运营成本较高，对燃料的成本较敏感。目前行业原料收购价一般控制在200-320元之间，以散状物料为主，对于颗粒或压块成型燃料一般按照热值进行收购，价格标准一般是0.13元/大卡，水分控制在25%。考虑到燃料水分对燃烧发电效率的影响较大，一般电厂会根据收购原料的含水率情况，按照25%的标准进行奖励或者扣罚，严格控制整体原料采购价值。
相对于生物质散料供应，颗粒加工过程成本相对较高，尤其在原料不断上涨的行业形势下，生物质颗粒几乎没有在生物质发电企业进行燃烧发电应用，主要应用于大型生物质锅炉供气、供热和中小型锅炉供暖。
以生物质电厂秸秆原料为例进行分析。
随着近几年国家加大秸秆离田管理力度，目前秸秆行业已逐步实现市场化运营，除部分区域秸秆还田外，秸秆的产出、收集、运输和销售等环节已经形成一个完整产业链。其中秸秆收集一般由专业打捆机作业完成，秸秆销售和管理环节由新兴的秸秆经纪人完成，实现秸秆统一收集、统一储存、统一销售，不同的运营环节都将构成生物质燃料的成本。
随着行业竞争加剧和对原料的抢夺、人工成本上涨、原料上涨、物流成本增加等综合因素影响，燃料运营成本整体增加。生物质电厂的原料保障方面无法步入良性循环，原料采购部门压力日益增大，行业开始思考如何建立稳定的原料供应渠道，如何控制成本，如何创新模式。
生物质电厂原料管理存在问题分析
由于生物质电厂对原料成本的敏感性，目前国内生物质电厂燃料一般以散状物料为主，包括散状农作物秸秆、树枝、树叶、棉花秸秆、稻壳、木屑、打捆秸秆等。原料为散状采购，含水率大小不一致，状态不稳定，物料存在密度小，占空间大，需要大面积仓储资源；长时间存放含水率高的秸秆等散状物很容易发生腐变，导致可燃成分流失，灰分增大，热值降低，终导致原料燃烧发电效率大大降低。
散状物料存放还存在火灾隐患，需要专人进行料场管理和监管。
简要总结分析目前生物质电厂原料收储和管理等方面存在问题如下：
原料水分不能有效控制，不同作物秸秆和不同生物质燃料水分不一，形态不一，无法有效统一管理。目前电厂一般采取露天堆积存放，任风吹日晒，存在燃料腐变、可燃成分流失等风险。
为了提高燃料燃烧效率，电厂需要安排专人经常对下雨淋湿的秸秆进行翻晒处理，或者加盖遮雨棚等，无形中增加大量的人工成本和管理成本。
生物质电厂对生物质原料消耗量都比较大，一般都会提前储存，但由于电厂存放场地有限，加上散状原料密度占据空间大、水分不一等现实情况，所以电厂在原料收购储备时会根据当地秸秆等原料季节性变化和水分差异对原料价格进行调整。
电厂采购模式不同程度影响了秸秆经纪人和原料供应者的积极性，当出现其它更有利的原料应用渠道时(造纸厂、颗粒加工厂等)，原料供应者会转移销售目标，甚至季节性提高原料价格，给电厂造成较大原料成本压力。
生物质电厂原料结构供应新模式预判
解决目前电厂原料存在问题的有效途径之一就是用生物质颗粒或者压块成型燃料取代目前散状物料。
生物质颗粒或压块的相对于散状物料而言优势不言而喻。从原料的运输、仓储、保存、水分含量控制、燃烧效率等方面都明显优于散状物料，节省空间，降低人工管理成本的同时大大提高燃烧发电效率，整体提高发电厂效益。
国外生物质发电企业，尤其是技术和市场相对成熟的欧洲市场，生物质电厂的燃料一般都是生物质颗粒。以英国大的生物质电厂Drax为例，2017年Drax电厂的生物质颗粒产量高达80万吨。
生物质颗粒在电厂推广应用是解决目前国内生物质电厂行业原料问题的有效途径，但颗粒加工成本相对于散状物料成本高，对电厂的采购成本压力较大。如何有效控制原料源头，降低生物质颗粒或压块的加工制造成本是迫切需要解决的问题。
国外生物质电厂运营模式和颗粒需求分析
在过去几年里，世界各国生物质颗粒燃料行业显著增长，生物质颗粒已经成为欧洲许多国家的主要燃料。数据显示，欧洲国家生产占颗粒生产的50%份额。2017年欧洲生产生物质颗粒约4800万吨，其中约1300万吨颗粒用于生物质发电。
在生物质燃料消费量增长方面，欧洲国家主要将生物质颗粒用于家庭供热和发电厂。其中，英国是主要颗粒消费国，英国Drax生物质电厂是大的生物质发电厂，根据2017年统计数据，Drax电厂颗粒产量比上一年度增长35%，达到约80万吨，该公司还在继续投资颗粒生产项目，包括收购颗粒厂，而且部分发电机已经从生物质混燃逐步转换为纯生物质燃烧，年发电量高达4GW。Drax电厂通过持续开发颗粒项目，扩大公司自己的生产能力，持续降低颗粒生产成本。
除了英国外，丹麦、瑞典和德国等国家生物质能源开发利用方面也都处于水平，各国大型生物质电厂的运营模式一般都是除了利用国家政策优惠外，电厂本身也在逐步扩大原料颗粒的自供应，投资开发颗粒项目，持续降低颗粒原料成本，即持续向原料上游延伸，逐步形成完整产业链，控制燃料源头，提升电厂的核心竞争力和抗风险能力。
中国生物质电厂运营模式创新思考和解决思路分析
根据国外生物质电厂成功运营模式、目前国内生物质电厂行业现状和存在问题等综合研究分析，建议中国生物质电厂运营模式创新发展，总体创新运营思路：产业链延伸、源头控制原料、降低成本运营、打造核心竞争力。
对于生物质电厂来说，原料采购成本是整个产业链环境非常关键的一环，目前国内生物质电厂对于原料的采购模式基本相同，由散户和经纪人构成了电厂的原料渠道，在整个原料采购过程中电厂其实处于主动购买状态。由于电厂处于原料需求的下游，当资源出现竞争紧缺时，原料卖方往往会提高销售价格，尤其是颗粒竞争激烈，价格逐年上涨，生物质电厂只能“望颗粒兴叹”。
解决原料源头控制问题的有效途径就是生物质电厂对产业链向上延伸，即建立电厂独立的燃料供应体系，搭建电厂经纪人资源体系，自主加工颗粒或者压块，降低中间环节成本，实现电厂燃料自供应。同时要和秸秆、木料等原料生产源头建立长期合作机制，签订长期采购合同，从源头控制成本。
生物质颗粒或压块燃料在电厂的自主加工应用可以有效降低原料转运、仓储、天气损失、人工翻晒、专人管理等成本，同时大大提高发电效率，是国外生物质电厂运营的成功模式。前期的一次性投入对后期电厂的成功运营意义重大，逐步打造电厂核心竞争力，让电厂不依赖国家补贴，“断奶”运营成为可能。
当然，由于生物质电厂产业链上游延伸过程中需要大量投入，包括颗粒生产设备投入、检验设备投入、体系搭建投入、颗粒项目开发等，在前期的创新运营过程中需要政府提供一定的政策支持，协助电厂完成属地原料资源的整合，规范生物质原料市场竞争秩序。
除了在设备投入和改造过程中必要支持外，政府对生物质电厂项目的区域规划方面也要讲究科学合理性。根据目前行业实际经验，正常资源区域，一般60KM半径范围内可以满足一个30MW的生物质电厂发电小项目的原料需要，随着生物质颗粒行业的蓬勃发展，电厂的原料资源一定程度上受到影响，导致原料收购的半径会扩大。有的地方还出现原料价格哄抬和恶性竞争现象，给生物质电厂正常运营造成一定影响。
为了促进生物质行业有序发展，电厂行业有必要建立行业联盟，政府对电厂的布局要统筹系统和科学，同时要加强行业秩序规范管理，共同为生物质电厂的健康良性发展而努力。
结论
随着生物质行业的发展和国家对生物质能源的政策体系不断完善，未来生物质发电行业前景看好。生物质发电作为可再生能源利用的新兴产业，燃料源头供应的控制和发电成本降低已成为行业面临的一个新课题。
生物质发电行业创新运营模式迫在眉睫，创新策略就是将发电厂产业链延伸，打造完整产业链，尝试探索用生物质颗粒或者压块成型燃料取代目前散状物料，从源头控制原料、降低运营成本，持续打造电厂核心竞争力和抗风险能力。
原标题：生物质电厂运营模式创新之路探讨
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