生物质发电行业前景如何

生物质发电作为重要的可再生能源，具有高效、环保、节能、惠农、二氧化碳减排等优点，是全球继石油、煤炭、天然气之后的第四大能源。生物质具有取之不尽、用之不竭的特点。同时生物质能技术成熟、应用广泛、污染小、安全性高，对于应对全球气候变化、能源供需矛盾、保护生态环境、惠及民生等方面发挥重要的作用，是能源转型的重要力量。根据国家能源局数据显示，截至2019年底，我国生物质发电装机容量达到2254万千瓦，同比增长26.6%2019年生物质发电量为1111亿千瓦时，同比增长20.4%。

从各省的生物质发电产业发展情况来看，东部沿海和广东地区装机容量处于领先地位。截至2019年底，山东省生物质发电装机容量达到324.3万千瓦，安徽省和江苏省分别为195.4万千瓦和203.1万千瓦，广东省装机容量达到239.4万千瓦。截至2019年底，全国25个省(区、市)农林生物质发电累计装机容量973万千瓦，较2018年增长21%，2019年新增装机容量170万千瓦。截至2019年底，农林生物质发电累计装机容量排名前五的省份分别是山东省、安徽省、黑龙江省、湖北省和江苏省，五省份合计装机容量占全国累计装机容量的54.3%。

目前我国生物质能源的总体利用局势是多集中在东部沿海地区，中部西部的比例较低目前总装机量较低但环比增长较高。根据最新国家发改委的文件，未来国家会加大对生物质能源发电的补贴力度，进一步落实全面禁煤的政策，生物质能源在未来仍有巨大的市场潜力并会逐渐发展为成熟的产业。

中国新能源企业30强名单： 公司名称 入选理由 无锡尚德电力控股有限公司 尚德是中国最大的太阳能电池生产商，也是全球最大的太阳能电池生产商之一。作为全球及中国光伏产业的领军企业之一，在光伏自主技术创新以及国际市场开拓方面取得了公认的成就。尚德是第一家在纽交所上市的光伏企业，推动了行业的发展。 比亚迪汽车股份有限公司 比亚迪是全球最大汽车动力电池供应商之一，是中国乃至全球新能源汽车的领跑者。作为中国新能源汽车的领军企业，比亚迪在锂电池及电动汽车研发领域引领国际先进水平，并且率先生产出双模纯电动和纯电动汽车，在电动汽车行业处于领先地位。该公司获得了投资大师巴菲特的青睐。 华锐风电科技（集团）股份有限公司 华锐是中国最大的风电整机生产企业，中国风电产业的领军企业之一，在大功率风电机组及海上风电方面具备国际领先水平，为我国风电机组制造的国产化作出了很大贡献。华锐也是全球最大的风电设备供应商之一。 新疆金风科技股份有限公司 金风科技是中国风电行业的先行者，坚持自主研发，具备3MW风机的自主研发技术，为推动中国风电产业发展做出很大贡献。金风是行业内第一家上市的风电企业，推动了行业的发展。金风还是全球最大的风电设备供应商之一。 英利绿色能源控股有限公司 英利是全球最大的太阳能纵向整合企业之一，中国光伏产业的领军企业之一，以垂直整合产业链取得了行业领先优势。英利积极投身参与公共事业，累计向边远地区捐助1500万元，很好地履行了企业的社会责任。 江西赛维LDK太阳能高科技有限公司 赛维LDK是全球最大的太阳能电池硅片生产商。在光伏晶硅原料和硅片领域具备国内领先的规模和技术水平，通过产业链纵向延伸进一步确立了行业竞争优势。该公司在2009年成功投产万吨级高纯硅项目，打破了国外在此项技术上的垄断。赛维LDK是较早在海外上市的新能源企业之一，推动了行业的发展。 皇明太阳能股份有限公司 皇明是中国最大的太阳能热水器生产商之一，国内光热产品行业的龙头企业，近年来在光伏及节能建筑领域不断创新开拓，成为国内新能源产业的领军企业之一。 中航惠腾风电设备股份有限公司 中航惠腾是中国最大的风机叶片生产商，全球知名的叶片生产商之一。其大型风机叶片已经打入国际市场。该公司在开发新产品的过程中，从产品设计、工艺到模具研制、试验检测等各个方面，取得了一系列关于风电叶片的科研成果，同时也拥有了一批具有自主知识产权的核心技术，使企业在激烈的行业竞争中具备了绝对优势。 广东明阳风电产业集团有限公司 明阳风电是中国排名靠前的知名风电企业，中国民营风电企业中领军者之一。该公司研发的超紧凑型风机技术为今后大功率风电机组的研发提供了技术基础。明阳风电获得多家国际著名VC投资，即将登陆资本市场。 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 阿特斯是中国光伏产业著名企业，是行业内较早在海外上市的新能源企业之一，近年发展速度很快，其产能在行业中排名靠前。该公司研发的UNG硅组件系列已正式下线，新产品正式投放市场，填补了光伏市场的空白，有利于光伏电池的成本下降。 江苏太阳雨新能源集团有限公司 太阳雨是中国最大的太阳能热水器供应商之一。产品已销往全球100多个国家。2008年，凭借 “保热墙”技术，太阳雨为行业发展作出重要贡献，哈丁博士也因此荣获世界太阳能行业最高奖“霍特尔奖”。 阳光电源股份有限公司 合肥阳光是中国最大的逆变器生产商，技术水平处于国内领先地位。拥有逆变器行业国内唯一的自主创新技术，为解决光伏和风电并网提供了关键性解决方案。 晶澳太阳能光伏科技有限公司 晶澳是较早海外上市的光伏企业之一，国内光伏产业领军企业之一。晶澳在单晶硅电池领域具备国际一流的技术水平和综合竞争力。该公司坚持自主研发，单晶硅电池转换效率达到了18.7%，在全球大规模光伏电池生产商中处于领先水平。 湘电集团有限公司 湘电集团是国内电力和新能源装备领域的领先企业，开创中国机电产品的多项第一，在风电直流电机等技术领域位居国内前列。该公司是我国机电一体化装备制造的骨干企业，在我国大功率风电机组研发方面处于领先地位。 中国广东核电集团有限公司 中广核是国内核电运营的重点企业之一，同时也大规模投资建设风电、并网光伏电站，是国内领先的清洁能源综合服务集团。 新奥集团 新奥是中国最早致力于清洁能源的民营企业之一，国内领先的新能源综合技术研发服务企业，在生物质能、光伏等可再生能源利用领域具备国内一流的技术水平。新奥还是国内最大的城市燃气运营商之一。 常州天合光能有限公司 天合光能是国内晶硅电池领域领先的企业之一，是光伏建筑一体化领域的领先者。天合光能积极开拓下游应用市场开发，由其研发的原材料回收及废料专有加工技术提高了原材料的利用率，符合低碳经济理念。是行业的推动者之一。 中国核工业集团公司 中核集团是中国最大的核能企业之一。拥有完整的核科技工业体系，是中国核科技工业的主体，同时也是我国核工业发展的核心保障力量。该公司是我国核电行业的领军企业，目前已完全具备了四代核电技术的研发能力。今年该公司第四代核能技术获重大突破，实验快堆首次临界。 龙源电力集团股份有限公司 龙源电力是中国最早从事新能源开发的电力企业之一，目前是国内最大的风电运营商。在我国风电并网发电突破和生物质能开发方面，建立了从发电到服务的整合化核心竞争力。到2009年底，该公司的风机装机总量达到亚洲第一，世界第五。 保利协鑫能源控股有限公司 保利协鑫是中国领先、亚洲第一、世界知名的多晶硅生产商。是中国光伏产业的领军企业之一。 胜利油田胜利动力机械集团有限公司 胜动集团是我国最大的可再生能源燃气发电机组生产企业，该企业具有强大技术研发团队，成功研发了适用于低浓度煤层气、沼气、秸秆燃气等系列燃气发电机组。 南京高精齿轮集团有限公司 南京高齿是中国最大的风电齿轮箱供应商之一。国内生产风力发电主传动及偏航变桨传动设备主要厂商，在大功率风机齿轮技术方面取得国内领先水平。 中国大唐集团公司 大唐集团是我国最大的电力企业之一，担负着可再生能源发电配额的重任。作为中国五大发电集团之一，大唐集团近年来在清洁煤利用、生物质能、光伏和风力发电、碳交易等新能源相关领域表现突出，致力于成为中国领先的清洁能源集团 浙江正泰太阳能科技有限公司 正泰太阳能是国内非晶硅薄膜电池行业的领先企业之一，通过吸收国际先进技术突破技术瓶颈，在薄膜光伏领域取得领先水平。 上海杉杉科技有限公司 杉杉科技是中国第一、世界最大的锂电池正负极材料供应商之一，是汽车动力电池重要的材料供应商。杉杉科技从锂电池负极材料起步，相继建立起锂电池正极材料、电解液等完整锂离子电池材料生产线。致力于成为动力电池领域全球领先的企业之一。 中通客车控股股份有限公司 中通客车是中国新能源客车的领跑者。是我国唯一一家纯电动及混合动力大型客车的生产企业。 中国电力投资集团公司 中电投集团是五大发电集团之一，清洁能源已占集团总发电量30%，居五大发电集团首位。中电投还是电力装备行业的重点龙头企业，为我国智能电网建设的装备升级作出了重要贡献。 中国华能集团公司 华能是中国五大发电集团之一，除在火电清洁煤利用领域取得新的突破之外，同时在新能源领域积极拓展。近年大规模投资风能和太阳能电站，致力于成为中国领先的清洁能源集团之一。 常州亿晶光电科技有限公司 亿晶光电是全球排名前列的具备垂直一体化的光伏企业，其电池片产量已跻身全国前十位，是全球最大的单晶垂直一体化光伏企业。2009年，亿晶光电荣获福布斯“2009中国潜力企业榜”。该公司自行研制的低成本高效率太阳能电池银浆技术填补了国内空白，打破了国际垄断。该公司在国内主板上市。 江苏林洋新能源有限公司 林洋新能源是国内光伏产业著名企业，是一家集硅棒、硅片、太阳能电池片、电池组件、BIPV的研发、系统集成于一体的国内领先企业之一。公司于2006年12月21日在美国纳斯达克成功上市，公司产品质量均达到国际同类产品的先进水平，市场占有率和知名度居行业前列。

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。

生物质能是最具发展潜力的可再生资源。按照能源当量计算，生物质能仅次于煤炭、石油、天然气，位列第四，是国际社会公认的能够缓解能源危机的有效资源和最佳替代方式。

2010年我国已成为全球第一能源消费大国。能源结构调整中将优先发展可再生能源，生物质能由于其多种天然优势已成为可再生能源中发展前景最明朗的能源。

据前瞻产业研究院《中国生物质能发电产业产销需求与投资预测分析报告》监测数据显示，2010年生物质电厂累计投资总额586亿元，较上年增长29.60%。

比较有实力的公司主要有：浙江富春江环保热电股份有限公司、中国环境保护公司、杭州锦江集团有限公司、南海发展股份有限公司、桑德环境资源股份有限公司

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