生物質(zhì)能技術(shù)的研究與開發(fā)已成為世界重大熱門課題之一,許多國家都制定了相應(yīng)的發(fā)展計(jì)劃,形成了各具特色的發(fā)展模式,產(chǎn)業(yè)規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大,技術(shù)水平逐步提高,呈現(xiàn)出良好的發(fā)展前景。
世界大發(fā)展
世界生物質(zhì)發(fā)電起源于20世紀(jì)70年代,當(dāng)時,世界性的石油危機(jī)爆發(fā)后,丹麥開始積極開發(fā)清潔的可再生能源,大力推行秸稈等生物質(zhì)發(fā)電。
如今,國土面積只有我國山東省面積1/4的丹麥,已建立了15家大型生物質(zhì)直燃發(fā)電廠,年消耗農(nóng)林廢棄物約150萬噸,提供丹麥全國5%的電力供應(yīng)。同時,丹麥還有100多臺用于供熱的生物質(zhì)鍋爐。近十幾年來,丹麥新建的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目都是以生物質(zhì)為燃料,還將過去許多燃煤供熱廠改為了燃燒生物質(zhì)的熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目。
自1990年以來,生物質(zhì)發(fā)電在歐美許多國家開始大發(fā)展,特別是2002年約翰內(nèi)斯堡可持續(xù)發(fā)展世界峰會以來,生物質(zhì)能的開發(fā)利用正在全球加快推進(jìn)。截至2004年,世界生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)已達(dá)3900萬千瓦,年發(fā)電量約2000億千瓦時,可替代7000萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,是風(fēng)電、光電、地?zé)岬瓤稍偕茉窗l(fā)電量的總和。
芬蘭是歐盟國家中利用生物質(zhì)發(fā)電最成功的國家之一。由于本國沒有化石燃料資源,因此,大力發(fā)展可再生能源,目前生物質(zhì)發(fā)電量占本國發(fā)電量的11%。
奧地利成功地推行了建立燃燒木材剩余物的區(qū)域供電站的計(jì)劃。生物質(zhì)能在總能耗中的比例由原來大約2~3%激增到約25%。
德國對生物質(zhì)直燃發(fā)電也非常重視,在生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)應(yīng)用方面很普遍。截至2005年,德國擁有140多個區(qū)域熱電聯(lián)產(chǎn)的生物質(zhì)電廠,同時有近80個此類電廠在規(guī)劃設(shè)計(jì)或建設(shè)階段。
作為世界頭號強(qiáng)國,美國也十分重視生物能源的發(fā)展,美國能源部早在1991年就提出了生物發(fā)電計(jì)劃,而美國能源部的區(qū)域生物質(zhì)能源計(jì)劃的第一個實(shí)習(xí)區(qū)域早在1979年就已開始。如今,在美國利用生物質(zhì)發(fā)電已經(jīng)成為大量工業(yè)生產(chǎn)用電的選擇,這種巨大的電力生產(chǎn)被美國用于現(xiàn)存配電系統(tǒng)的基本發(fā)電量。
目前美國有350多座生物質(zhì)發(fā)電站,主要分布在紙漿、紙產(chǎn)品加工廠和其他林產(chǎn)品加工廠,這些工廠大都位于郊區(qū),提供了大約6.6萬個工作崗位。美國能源部又提出了逐步提高綠色電力的發(fā)展計(jì)劃,預(yù)計(jì)到2010年,美國將新增約1100萬千瓦的生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)。
農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)保持持續(xù)穩(wěn)定的增長,主要集中在發(fā)達(dá)國家,但印度、巴西和東南亞等發(fā)展中國家也積極研發(fā)或者引進(jìn)技術(shù)建設(shè)農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目。
到2020年,西方工業(yè)國家15%的電力將來自生物質(zhì)發(fā)電,而目前生物質(zhì)發(fā)電只占整個電力生產(chǎn)的1%。屆時,西方將有l(wèi)億個家庭使用的電力來自生物質(zhì)發(fā)電,生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)還將為社會提供40萬個就業(yè)機(jī)會。
技術(shù)已成熟
國外生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)的開發(fā)始于上世紀(jì)70年代末期,隨著各國的重視,技術(shù)得以很大發(fā)展。目前,以高效直燃發(fā)電為代表的生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)在國外已經(jīng)成熟。丹麥率先研發(fā)的農(nóng)林生物質(zhì)高效直燃發(fā)電技術(shù)被聯(lián)合國列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。
目前,秸稈發(fā)電技術(shù)已走向世界,丹麥BWE公司研發(fā)的秸稈焚燒發(fā)電機(jī)組已在丹麥、西班牙、瑞典、法國等國投產(chǎn)運(yùn)行多年。此技術(shù)機(jī)組容量較大,當(dāng)前在建或擬建機(jī)組的單機(jī)容量已達(dá)到10萬千瓦。其熱效率較高,受環(huán)境影響較小(可使用的生物質(zhì)燃料種類較多,加工要求較低),便于單獨(dú)作為公用電源點(diǎn)建設(shè),便于規(guī)模化推廣。
除丹麥外,其他許多國家都也都制定了相應(yīng)的開發(fā)研究計(jì)劃,如日本的陽光計(jì)劃、印度的綠色能源工程、美國的能源農(nóng)場和巴西的酒精能源計(jì)劃等。在美國,生物質(zhì)發(fā)電的總裝機(jī)容量已超過1000萬千瓦,單機(jī)容量達(dá)1~2.5萬千瓦;美國紐約的斯塔藤垃圾處理站投資2000萬美元,采用濕法處理垃圾,回收沼氣,用于發(fā)電,同時生產(chǎn)肥料。美國開發(fā)出利用纖維素廢料生產(chǎn)酒精的技術(shù),建立了1000千瓦的稻殼發(fā)電示范工程,年產(chǎn)酒精2500噸。
巴西是乙醇燃料開發(fā)應(yīng)用最有特色的國家,實(shí)施了世界上規(guī)模最大的乙醇開發(fā)計(jì)劃,目前乙醇燃料已占該國汽車燃料消費(fèi)量的50%以上。
生物質(zhì)發(fā)電在歐美等發(fā)達(dá)國家已經(jīng)是成熟產(chǎn)業(yè),以生物質(zhì)為燃料的熱電聯(lián)產(chǎn)已成為某些國家重要的發(fā)電和供熱方式。
目前,國外的生物質(zhì)能技術(shù)和裝置多已達(dá)到商業(yè)化應(yīng)用程度,實(shí)現(xiàn)了規(guī)模化產(chǎn)業(yè)經(jīng)營,以美國、瑞典和奧地利三國為例,生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為高品位能源利用已具有相當(dāng)可觀的規(guī)模,分別占該國一次能源消耗量的4%、16%和10%。
鼓勵政策多
國外的生物質(zhì)發(fā)電是在不同的政策激勵和扶持下逐漸發(fā)展起來,并形成了目前蓬勃發(fā)展的生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)。國外鼓勵生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展的政策主要體現(xiàn)在價格激勵、財(cái)政補(bǔ)貼、減免稅費(fèi)等方面。
價格激勵
根據(jù)各種可再生能源的技術(shù)特點(diǎn),制定合理的可再生能源上網(wǎng)電價,如:
瑞典,1997年開始實(shí)行固定電價制度,對生物質(zhì)發(fā)電采取市場價格加每千瓦時0.9歐分的補(bǔ)貼;
丹麥生物質(zhì)發(fā)電的上網(wǎng)電價為每千瓦時4.1歐分,政府再給予每千瓦時13歐分的補(bǔ)貼;
德國實(shí)行固定電價機(jī)制,生物質(zhì)發(fā)電的上網(wǎng)電價根據(jù)電站裝機(jī)規(guī)模不同而設(shè)置不同的電價,小于500千瓦的為每千瓦時10.1歐分,500千瓦至5000千瓦為每千瓦時8.9歐分,5000千瓦以上的每千瓦時8.4歐分;
意大利生物質(zhì)電廠的上網(wǎng)電價為每千瓦時17.25歐分。
財(cái)政補(bǔ)貼
投資補(bǔ)貼是歐盟國家促進(jìn)生物質(zhì)能開發(fā)和利用的重要措施。如:
瑞典從1975年開始,每年從政府預(yù)算中支出3600萬歐元,支持生物質(zhì)燃燒和轉(zhuǎn)換技術(shù),主要是技術(shù)研發(fā)和商業(yè)化前期技術(shù)的示范項(xiàng)目補(bǔ)貼。從1997年~2002年,對生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目提供25%的投資補(bǔ)貼,5年總計(jì)補(bǔ)貼了4867萬歐元。
丹麥從1981年起,制定了每年給予生物質(zhì)能生產(chǎn)企業(yè)400萬歐元的投資補(bǔ)貼計(jì)劃,這一計(jì)劃使目前丹麥生物質(zhì)能發(fā)電的上網(wǎng)電價相當(dāng)于每千瓦時8歐分。
德國從1991年~2001年,聯(lián)邦政府在生物質(zhì)能領(lǐng)域的投資補(bǔ)貼總計(jì)為2.95億歐元。從1990年開始,德國的KfW銀行為私營企業(yè)從事生物質(zhì)能開發(fā)提供低息貸款,比市場利率低50%。
意大利從1991年~1995年,對生物質(zhì)利用項(xiàng)目提供了30~40%投資補(bǔ)貼。
英國在生物質(zhì)發(fā)電發(fā)展初期,對初始設(shè)備投資提供40%的資助,以推動農(nóng)林廢棄物的綜合利用。
減免稅費(fèi)
減免稅費(fèi)也是歐盟國家促進(jìn)可再生能源發(fā)展的重要措施。歐盟國家對能源消費(fèi)征收較高的稅費(fèi),稅的種類也比較多,有能源稅、二氧化碳稅和二氧化硫稅,歐盟各國都對生物質(zhì)發(fā)電免征各類能源稅。瑞典是能源稅賦比較重的國家,稅種包括燃料稅、能源稅、二氧化碳稅、二氧化硫稅等。瑞典主要依據(jù)稅收政策促進(jìn)生物能的開發(fā)利用,即對生物質(zhì)能開發(fā)項(xiàng)目免征所有種類能源稅。
美國現(xiàn)在的可再生能源生產(chǎn)稅為生物質(zhì)發(fā)電提供了每千瓦時1.8美分的稅收減免,同時美國聯(lián)邦還為地方性和農(nóng)村地區(qū)建設(shè)的生物質(zhì)發(fā)電提供每千瓦時1.5美分的稅收優(yōu)惠