生物质能发电的发展趋势

生物柴油是典型的“绿色能源”，在我国，由于生物柴油的生产原料是废油脂，因此生物柴油生产企业主要涉及废油脂收运、废油脂处置业务。2020年，在欧盟需求的推动下，国内生物柴油行业的产能、产量均有增长同时，“十三五”期间，我国生物柴油行业的产能利用率有所提升，其中，头部企业-卓越新能的产能率维持在89%以上。

1、生物柴油的制造主要涉及两大业务

生物柴油是指植物油(如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等)、动物油(如鱼油、猪油、牛油、羊油等)、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。

生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。

在我国，由于生物柴油的生产原料是废油脂，因此生物柴油生产企业主要涉及废油脂收运、废油脂处置业务：

2、2020年：欧盟需求推动中国产能、产量双双增长

据美国农业部对外农业服务局(USDAFAS)于2020年8月公布的统计数据显示，2010-2019年，中国生物柴油产能呈先增后降趋势。2015年，全国生物柴油产能达2010-2020期间的峰值，随后由于原油价格再次大幅下跌，国内增塑剂市场价格大幅下跌，生物柴油行业的利润空间被大幅压缩，国内产能开始缩减

2019年，我国生物柴油产能为26.8亿升，约为214.4万吨2020年，由于欧盟的需求推动，国内产能有所增加，约为218.1万吨。

目前，我国生物柴油的生产以第一代生物柴油(脂肪酸甲酯类)为主。产量方面，前瞻整理了国家能源局以及2家全球权威机构公布的统计数据供参考。

其中，据国家能源局发布的生物质能发展“十二五”、“十三五”规划的数据显示，2010年、2015年，我国生物柴油产量分别为50万吨、80万吨2019年，据全球可再生能源权威平台-REN21公布的统计数据显示，中国生物柴油产量由2018年的10亿升下降至6亿升，换算成吨来看，约54万吨

而美国农业部对外农业服务局(USDAFAS)的报告数据显示，2019年，中国生物柴油产量9亿升(72万吨)2020年，据美国农业部对外农业服务局的统计数据显示，中国生物柴油产量估计达14.55亿升，约116.4万吨，较2019年大幅上涨，主要因欧盟需求的极大增长所推动。

3、产能利用率总体提升、头部企业利用率较高

在行业产能利用现状方面，根据美国农业部对外农业服务局(USDAFAS)的统计数据显示，2010-2019年，中国生物柴油行业的产能利用率总体提升在“十三五”规划的推动下，2019年，中国生物柴油行业产能利用率约为34%。

另一方面，根据行业龙头上市公司-卓越新能的产能利用率来看，2016-2019年，公司的产能利用率维持在90%左右，远高于行业平均水平，一定程度上说明我国生物柴油行业头部企业的产能利用情况是相对较好的。

—— 更多行业相关数据请参考前瞻产业研究院《中国生物柴油行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》

另外，低空民航也值得注意，当然这个不太可能会成为上述的20项。其中个人比较看好000099中信海直，主营做直升机运输的。正如我刚说了，未来海洋和航天是强国兵家必争。当中有军工概念，nansha等周边局势的紧张，国家财政收入的逐年递增等有利于军工投入。此外，地图测绘、航空拍摄、医疗急救、其他民用、石油勘探等，都让直升机运营这块有发展空间。尤其是石油勘探，未来肯定将向海洋进展，因为国内内陆的石油已根本不够国内所需，未来国家石油开发必向nansha等海洋区域进发，因此这又具备了海工概念。加上今年政策有意放松低空民航，所以可留意这一领域。

至于七个新兴产业，我目前觉得：

一、新材料和生物技术目前比较虚，暂未看到什么实质的东西；

二、节能环保思路比较清晰，能实现的规划预计较多，可多关注；

三、新能源汽车、高端装备部分领域会有戏，毕竟中国的制造业有一定底子；

四、新能源有部分发展过热，产能有所过剩（如风能、太阳能）；信息技术中的云计算，也有这样的苗头，例如各大城市建设的云计算高新区什么的，就几栋房子没看到啥真技术。这两部分要注意筛选和观察。

供参考。谢谢！

生物柴油是典型的“绿色能源”，具有环保性能好、发动机启动性能好、燃料性能好，原料来源广泛、可再生等特性。近年来许多研究证实，无论是小型、轻型柴油机还是大型、重型柴油机或是拖拉机，燃烧生物柴油后碳氢化合物都减少55%~60%，颗粒物减少20%~50%，CO减少45%以上，多环芳烃减少75%~85%。生物柴油是指植物油（如菜籽油、大豆油、花生油、玉米油、棉籽油等）、动物油（如鱼油、猪油、牛油、羊油等）、废弃油脂或微生物油脂与甲醇或乙醇经酯转化而形成的脂肪酸甲酯或乙酯。具有某种结构符号的脂肪酸甘油酯（即甘油三酸酯）的植物油和动物脂肪通常被作为生物柴油的原料。

燃料特性

生物柴油的燃料性能与石油基柴油较为接近，且具有无法比拟的性能。

（1）点火性能佳。十六烷值是衡量燃料在压燃式发动机中燃料性能好坏的质量指标，生物柴油十六烷值较高，大于45（石化柴油为45），点火性能优于石化柴油。

（2）燃烧更充分。生物柴油含氧量高于石化柴油，可达11%，在燃烧过程中所需的氧气量较石化柴油少，燃烧比石化柴油更充分。[1]

（3）适用性广。除了做公交车、卡车等柴油机的替代燃料外，生物柴油又可以做海洋运输、水域动力设备、地质矿业设备、燃料发电厂等非道路用柴油机之替代燃料

（4）保护动力设备。生物柴油较柴油的运动黏度稍高，在不影响燃油雾化的情况下，更容易在气缸内壁形成一层油膜，从而提高运动机件的润滑性，降低机件磨损。

（5）通用性好。无需改动柴油机，可直接添加使用，同时无需另添设加油设备、储运设备及人员的特殊技术训练（通常其他替代燃料有可能需修改引擎才能使用）。

（6）安全可靠。生物柴油的闪点较石化柴油高，有利于安全储运和使用。

（7）节能降耗。生物柴油本身即为燃料，以一定比例与石化柴油混合使用可以降低油耗，提高动力性能

（8）气候适应性强。生物柴油由于不含石蜡，低温流动性佳，适用区域广泛。

（9）功用多。生物柴油不仅可作燃油又可作为添加剂促进燃烧效果，从而具有双重功能。

（10）具有优良的环保特性。生物柴油中硫含量低，使得SO2和硫化物的排放低，可减少约30%（有催化剂时可减少70%）；生物柴油中不含对环境会造成污染的芳香烃，因而产生的废气对人体损害低。

改革开放以来，我国经济进入了快速发展时期，特别是本世纪以来，工业化、城镇化、市场化、国际化的快速发展，拉动重工业和电力工业以超过前20年平均发展速度的高速不断增长，趋势还在继续未来十年是我国全面建设小康社会的关键时期，从经济和电力发展的周期来看，我国经济和电力发展从开始进入新一轮发展周期，这一时期，工业化进程加快，将进入深度加工化阶段，随着产业结构调整、科技进步和工业结构优化及基本实现现代化。

“十二五”能源规划发展思路：一是要大力发展新兴能源产业，加快核电建设，大力发展风能、太阳能和生物质能，发展煤炭的清洁利用产业二是加强传统能源的产业，建设大型能源基地，努力发展煤、电大型的能源企业三是提高能源综合安全保障机制，统筹国内外能源的开发和利用，加强能源布局的平衡和协调衔接，合理安排煤电油气的建设四是强化科技创新，推进能源综合开发利用，健全资源开发的合理机制和生态修复的机制五是改善城乡居民的用电条件，加强广大农村地区的能源建设。

“十二五”能源规划的发展目标：煤炭仍将保持主体能源地位，水电、风电、生物质能、核电、太阳能生产规模都将有大幅提高。“十二五”末期国内将形成六到八个大型煤炭集团并且按照区域经济特点提出煤炭调入区和调出区概念。同时，可再生能源方面，将力促水电发挥可再生能源的主体作用，将风电作为可再生能源的重要新生力量，将太阳能作为后续潜力最大的可再生能源产业，同时推动生物质能多元化发展。“十二五”能源规划投资预计为5万亿元，其中电源建设投资预计2.65万亿元，电网建设投资预计2.35万亿元。

“十二五”能源规划电源建设装机目标：截至，国内水电装机达到2.8亿千瓦，电量8482万千瓦时，折合2.67亿吨标煤。将重点开发黄河上游长江中上游红水河乌江澜沧江等八个流域十三个水电基地风电装机目标为9000万千瓦(含海上风电500万千瓦)，电量1800亿千瓦时生物质能装机容量将达到1300万千瓦，电量650亿千瓦时核电装机目标为3000万千瓦太阳能发电将达到500万千瓦，发电量75亿千瓦时建成华北、华东、华中(“三华”)特高压电网，形成“三纵三横一环网”。未来5年，特高压的投资金额将达到2700亿元。

可再生能源方面，“十二五”规划提出了“十大可再生能源重点工程”，其中包括重大水电基地工程、千万千瓦级风电工程、可再生能源示范城市等。其中，重大水电基地工程将推动金沙江、怒江流域的水电开发对于我国此前规划的七大千万千瓦级风电工程，其中将有五大工程计划在“十二五”期间建成对于可再生能源示范城市，“十二五”期间将从“发展可再生能源”和“节能环保”两方面进行双重标准考核。预计到2020年，中国新能源发电装机2.9亿千瓦，约占总装机的17%。其中，核电装机将达到7000万千瓦，风电装机接近1.5亿千瓦，太阳能发电装机将达到2000万千瓦，生物质能发电装机将达到3000万千瓦。未来十年新能源投资将达到10万亿。

新能源一方面作为传统能源的补充。另一方面可有效降低环境污染。中国可再生，能源和新能源开发利用，虽然起步较晚。但是近年来以年均超过25%的速度增长。

中国在新能源和可再生能源的开发利用方面已经取得显著进展。技术水平有了很大提高。产业化已初具规模。生物质能。核能。地热能。氢能。海洋，能等新能源发展潜力巨大，近年来得到较大发展。

新能源作为中国加快培育和发展的战略性新兴产业之一。将为新能源大规模开发利用提供坚实的技术支撑和产业基础。

中国正处于工业化城市化加速发展的历史阶段。人员需求有着很大的增长空间。为抑制高耗能行业过快增长。中国政府正研究建立能源消费总量控制制度。未来将研究开征化石能源消费说。并实现原油天然气和煤炭资源税从价计征。根据中国政府制定的十二五的能源规划。到2015年中国能源消费总量将控制在41吨标煤左右。非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%。到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%。

一，是大力发展太阳能太阳能的利用，主要是指太阳能光伏发电和太阳能电池在光伏发电方面中国仍处于起步阶段发展水平远远落后于经济发达国家，但随着中国国内光伏产业规模逐步扩大，技术，逐步提升，光伏发电成本会逐渐下降，未来中国国内光伏容量将大幅增加，按照可再生能源发展十二五规划提出的目标，未来五年内，中国太阳能屋顶电站。装机规模将达现有规模的十倍在太阳能电池方面，近年来。中国太阳能电池制造业通过引进。消化吸收。和再创新，获得了长足的发展。中国已在太阳能电池生产制造方面取得很大进展也将成为使用太阳能的大市场。

二是大力发展风能中国风能储量很大，分布面广。开发利用潜力巨大。十一五期间，中国的并网风电得到迅速发展2011年中国全国累计风电装机容量再创新高海上风电大规模开发也正式起步，十二五期间中国风电产业仍将持续每年10,000兆瓦以上的新增装机速度风电场建设。并网发电。风电设备制造等领域成为投资热点市场前景看好。

三四大力发展水能。中国不断是世界水电装机第一大国也是世界上再见规模最大发展速度最快的国家。已逐步成为世界水电创新的中心。随着中国经济进入新的发展时期。加快西部水利资源开发。实现西电东送，对于解决国民经济发展中的能源短缺问题。改善生态环境。促进区域经济的协调和可持续发展。无疑将会发挥极其重要的作用。

事事积极发展，核能。发展核电是中国调整人员结构的重点之一。未来5到10年。我国新建核电机组将以每年5到8台的速度递增。成为世界核电发展的火车头。

五四大力发展生物质能。中国拥有丰富的生物质能源。理论上生物质能源达50亿吨左右。现阶段可供利用开发的资源主要为生物质废弃物。包括农作物，秸秆。新材。加速粪便。工业有机废物和城市固体有机垃圾等。十二五期间。中国将通过合理布局生物质发电项目。推广运用生物质成型燃料。稳步发展，非粮生物液体燃料，积极推进生物质气化工程。到2015年生物质发电装机将达到1,300万千瓦。

六四大力发展氢能。在氢能领域。中国着重要解决的是燃料电池发动机的关键技术。虽然这方面的技术已有突破，但还需要进一步对燃料电池产业化技术进行改进。提升。使产业化技术成熟。中国将加大对氢能研发的投入。以提高中国在燃料电池发动机关键技术方面的水平

1．我国的生物质能资源情况

我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，我国理论生物质能资源50×108t左右，是我国目前总能耗的4倍。生物质能资源按原料的化学性质分，主要为糖类、淀粉和木质纤维素类。按原料来源分，则主要包括以下几类：（1）农业生产废弃物，主要为作物秸秆。（2）薪柴、枝丫柴和柴草。（3）农林加工废弃物，木屑、谷壳和果壳。（4）人畜粪便和生活有机垃圾等。（5）工业有机废弃物、有机废水和废渣等。（6）能源植物，包括所有可作为能源用途的农作物、林木和水生植物资源等。其中来源最广、储量最大、利用前景最可观的是农业生物质和林业生物质这两大类。

1）农业生物质

农业生物质资源包括农产品加工废弃物和农作物秸秆，如图7.13所示。农产品加工废弃物有花生壳、玉米芯、稻壳和甘蔗渣等；农作物秸秆包括水稻秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆等。据统计，我国各地区主要农业生物质的可利用总量约为5.6×108t，排名前三的地区分别是山东、河南、河北，而秸秆类农业生物质资源利用的主要方向为24%用于饲用，15%用于还田，2.3%用于工业，剩余的约60%用于露地燃烧或薪柴。因此，我国的农业生物质资源的应用潜力非常大。

图7.13　农业生物质

2）林业生物质

我国现有森林面积约1.95×108hm2，林业生物质总量超过180×108t，其中可利用的林业生物质资源有以下三类：一类是木本淀粉类资源，如栎类、果实、橡子等；二类是木本油料资源，如油桐、油茶、黄连木、文冠果、麻疯树等；三类是木质燃料资源，如灌木林、薪炭林、林业“三剩物”等。而且，我国还有近4000×104hm2的宜林荒山、荒地可用于种植能源林，还有近600×104hm2疏林地和5000×104hm2郁闭度（指森林中乔木树冠遮蔽地面的程度）低于0.4的低产林地可用于改造。

目前世界上已有20多个国家在种植“柴油树”。我国河北省武安市马家庄乡连绵起伏的青山上，满山遍野生长着枝繁叶茂的黄连木树，这种树木的果实可以提炼柴油，当地群众将它称为“柴油树”。现在武安市共有这样的“柴油树”10万亩，年提炼柴油产量可达1000×104kg。据介绍，到2012年，武安市计划将“柴油树”发展到20万亩，年产柴油量达到2000×104kg。

2．生物质能资源的利用

主要应用在生物乙醇、生物柴油、生物质固体成型燃料和生物质能发电行业。

1）生物乙醇的应用

生物乙醇是指通过微生物的发酵将各种生物质转化为燃料酒精。它可以单独或与汽油混配制成乙醇汽油作为汽车燃料。我国生产生物乙醇的原料有甘蔗、甜高粱、木薯等高能品种，并建立了年产能力达5000t的甜高粱茎秆生产乙醇的工业示范装置。因传统粮食生产乙醇价格昂贵，为降低生产成本，我国已转向对微生物混合发酵法的研发。国家发展和改革委员会称，到2020年，我国15%生物质燃料将应用在汽车、轮船等行业。

2）生物柴油的应用

可从动植物油，如大豆、油菜、动物油脂以及餐饮垃圾中提炼生物柴油，因其环保性、润滑性、安全性能良好，可与石化柴油混合作为燃料。2005年6月，我国使用自主研发的生物酶法生产生物柴油，技术指标达到欧美生物柴油标准，标志着我国生物柴油研究取得了突破性进展。2010年生物柴油产能达300×104t/年，主要用于交通运输行业。我国提出了在2020年，生物柴油产能达200×104t的目标，已在海南建立了6×104t/年装置，产量居我国首位。

3）生物质固体成型燃料的应用

生物质固体成型燃料是将城市垃圾或农林废弃物，通过外力作用，压缩成型来增加其密度的可燃物质，具有高效、清洁、无污染等优点。图7.14为生物质捆装压缩示意图。我国的生物质成型燃料生产设备有螺旋挤压式、活塞冲压式、模辊碾压式，燃料形状主要有块状、棒状、颗粒状三种。北京奥科瑞丰公司生物质固体成型燃料年产量为60×104t，居全国首位，主要应用在直接燃烧取暖与工业锅炉等方面。

图7.14　生物质捆装压缩

4）生物质能发电的应用

生物质能发电是利用生物质所具有的生物质能进行的发电，是可再生能源发电的一种，包括农林废弃物直接燃烧发电、农林废弃物气化发电、垃圾焚烧发电、垃圾填埋气发电、沼气发电。为推动生物质能发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东三个秸秆发电示范项目，颁布了《中华人民共和国可再生能源法》，并实施了生物质能发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质能发电，特别是秸秆发电迅速发展。

2008年，蒙牛建成全球最大的生物质能沼气发电厂，得到联合国开发计划署环保基金的大力支持。图7.15为蒙牛生物质能沼气发电厂。

图7.15　蒙牛的全球最大生物质能沼气发电厂

3．生物质能开发利用的主要技术

生物质能开发利用在目前阶段的主要技术有三大类：物理转化、化学转化和生物转化。涉及压缩成型、气化、液化、热解、发酵、水解等具体技术，具体情况如图7.16所示。

1）物理转化

生物质的物理转化是将农林废弃物，如秸秆、锯屑、稻壳、蔗渣等，干燥后在一定压力的作用下，压制成棒状、粒状、块状的成型燃料或饲料。农林废弃物主要由纤维素、半纤维素和木质素构成，生物质压缩成型主要是靠木质素的胶结作用。木质素为光合作用形成的天然聚合体，具有复杂的三维结构，是高分子物质，在植物中含量约为15%～30%。当温度达到70～100℃时，木质素开始软化并具有一定的黏度，当温度达到200～300℃时，木质素呈熔融状态，黏度变高，此时施加一定压力就能使木质素与纤维素黏结，使植物体积大量减少，密度显著增加，取消外力后，由于非弹性的纤维分子间的相互缠绕，其仍能保持给定形状，冷却后强度进一步增加，大大降低农林废弃物的体积，便于运输和储存。

图7.16　生物质能开发利用的主要技术

2）化学转化

生物质的化学转化涉及气化、液化和热解等三个方面。

（1）气化：

生物质气化是指在一定的温度条件下，借助氧气或水蒸气的作用，使高聚合的生物质发生热解、氧化、还原等反应，最终转化为CO，H2和低分子烃类等可燃气体的过程。在我国，应用生物质气化技术最广的领域是生物质气化发电（BGPG）。生物质气化发电的成本约为0.2～0.3元/（kW·h），已经接近或优于常规发电，其单位投资约为3500～4000元/kW，仅为煤电的60%～70%，具备进入市场竞争的条件，发展前景非常广阔。

（2）液化：

生物质液化技术是指在高温高压的条件下，进行生物质热化学转化的过程。通过液化，可将生物质转化成高热值的液体产物，即将固态的大分子有机聚合物转化成液态的小分子有机物，生物柴油就是利用生物质液化技术生产出的可再生燃料。油料作物如大豆、油菜、棕榈等在酸性或碱性催化剂和高温的作用下发生酯交换反应，生产相应脂肪酸甲酯或乙酯，再经过洗涤干燥后得到生物柴油。与传统的石化能源相比，其硫和芳烃含量低，十六烷值高，闪点高，具有良好的润滑性，可添加到化石柴油中。

（3）热解：

生物质热解是指利用热能将生物质的大分子打断，从而转化为含碳原子数目较少的低分子化合物的过程，即生物质在完全缺氧条件下，经加热或不完全燃烧后，最终转化成高能量密度的气体、液体和固体产物的过程，而木炭就是利用生物质热解技术生产出的重要产物。木炭产品包括白炭、黑炭、活性炭、机制炭四大类，其中应用范围最广的是活性炭。活性炭是具有发达孔隙结构、强吸附力、比表面积巨大等一系列优点的木炭。在我国，活性炭广泛应用于葡萄糖、味精和医药等产业的生产。

3）生物转化

生物转化技术是指依靠微生物发酵或者酶法水解作用，对生物质进行生物转化，生产出乙醇、氢、甲烷等液体或气体燃料的技术。生物转化的生物质原料包括淀粉和木质纤维素两大类。玉米、木薯、小麦等淀粉类粮食作物是生物转化的主体，但是以农作物为原料转化的产品成本较高，且易受土地和人口的因素限制，产量无法大幅度增加。因此以廉价的农作物废料等木质纤维素为原料的生物转化技术才是解决能源危机的有效途径。然而，木质纤维素的结构和组分与淀粉类原料有很大的不同，解决高效、低成本降解木质纤维素原料的问题是木质纤维素转化产物取代化石燃料的根本途径。

前瞻产业研究院发布的《中国生物质能发电行业深度调研与投资战略规划分析报告》研究显示，2006-2012年，我国生物质发电装机容量逐年增加，由2006年的140万千瓦增加至2012年的800万千瓦，年均复合增长率达33.71%，表明我国生物质发电行业发展较快。但是，我国的生物质发电主要停留在示范项目阶段，并未形成大规模合理利用。生物质发电在我国电力生产结构中占比极小，在我国新能源发电结构中占比仅为1/10左右。

前瞻产业研究院生物质能发电行业研究小组分析认为，在这一系列目标的引导下，“十二五”期间我国将迎来生物质发电厂建设的高潮，为涉及生物质发电的企业将带来积极影响。同时，随着国家对生物质能发电产业的政策扶持力度的不断加大，生物质能产业将步入快速发展的高峰期。

希望我的回答可以帮助到您。