為加快推進綠色低碳發(fā)展,協同推動經濟高質量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境 高水平保護,按照部黨組開展“不忘初心、牢記使命”主題教育的統一部署和總體要求,結合中心主題教育及大氣強化監(jiān)督定點幫扶工作安排,中心主任徐華清率戰(zhàn)略規(guī)劃部、碳市場部有關同志一行 5 人, 赴國網節(jié)能服務有限公司和河北邢臺南宮生物發(fā)電有限公司開展生物質發(fā)電產業(yè)綠色低碳循環(huán)發(fā)展專題調研活動,了解生物質發(fā)電產業(yè)發(fā)展、生物質資源循環(huán)利用、企業(yè)超低排放改造、大氣污染物與溫室氣體排放協同管控等情況及存在問題,探討生物質發(fā)電產業(yè)綠色低碳 循環(huán)發(fā)展的方向和未來實現二氧化碳負排放的可能性和潛力。
一、對生物質發(fā)電產業(yè)的基本認識
生物質能是重要的可再生能源,具有綠色、低碳、循環(huán)等基本特 點,生物質發(fā)電產業(yè)作為構建農村低碳能源體系的重要途徑,在推動 農業(yè)綠色發(fā)展轉型、促進農村勞動力就業(yè),推動資源循環(huán)利用、解決 農村環(huán)境污染、探索潛在的溫室氣體負排放技術方面均具有重要意義。
一是我國生物質資源雖然豐富但目前生物質能利用規(guī)模尚比較有限?!渡镔|能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確指出加快生物質能開發(fā) 利用,是推進能源生產和消費革命的重要內容,是改善環(huán)境質量、發(fā) 展循環(huán)經濟的重要任務,到 2020 年,生物質能基本實現商業(yè)化和規(guī) 模化利用,生物質能年利用量約 5800 萬噸標準煤。據測算,全國可 2 作為能源利用的農作物秸稈及農產品加工剩余物、林業(yè)剩余物和能源 作物、生活垃圾與有機廢棄物等生物質資源總量每年相當于約 4.6 億 噸標準煤,其中,農業(yè)廢棄物資源量 4 億噸,折算成標準煤約 2 億噸, 林業(yè)廢棄物資源量 3.5 億噸,折算成標準煤約 2 億噸,其余相關有機 廢棄物資源量約為 6000 萬噸標煤。2017 年,我國生物質能源用于發(fā) 電及供熱只有 1730 萬噸標準煤,截至 2018 年,我國已投產生物質發(fā) 電項目 902 個,并網裝機容量為 1784.3 萬千瓦,年發(fā)電量為 906.8 億 千瓦時,其中:農林生物質發(fā)電項目 321 個,并網裝機容量 806.3 萬 千瓦,年發(fā)電量為 357.4 億千瓦時,全行業(yè)發(fā)電設備平均利用小時數 為 4895 小時;垃圾焚燒發(fā)電項目 401 個,并網裝機容量 916.4 萬千 瓦,年發(fā)電量為 488.1 億千瓦時,年處理垃圾量 1.3 億噸;沼氣發(fā)電 項目 180 個,裝機容量為 61.6 萬千瓦,年發(fā)電量 24.1 億千瓦時。從 地域分布看,我國農林生物質發(fā)電項目主要集中在農作物豐富的華北、 東北、華中和華東地區(qū),由于受產業(yè)政策影響,部分企業(yè)轉化為熱電 聯產、發(fā)電補貼未能及時補發(fā)、部分企業(yè)資金鏈緊張導致停產等原因, 2018 年我國生物質發(fā)電行業(yè)發(fā)電設備平均利用小時數為 4895 小時,與上年同比減少 774 小時。
二是我國生物質發(fā)電對于推動農業(yè)綠色增長和促進勞動力就業(yè)具有重要意義。《中國農村扶貧開發(fā)綱要(2011-2020)》明確提出要加 快貧困地區(qū)可再生能源開發(fā)利用,因地制宜發(fā)展生物質能,推廣應用沼氣、節(jié)能灶、固體成型燃料、秸稈氣化集中供氣站等生態(tài)能源建設 3 項目。生物質發(fā)電是農業(yè)、工業(yè)和服務業(yè)融合發(fā)展的重要載體,具有 產業(yè)鏈長、帶動力強等特點,不僅可以解除農民農作物秸稈收割處置 等后顧之憂,實現生產清潔化、廢棄物資源化、產業(yè)模式生態(tài)化,提高農業(yè)可持續(xù)發(fā)展能力,有效促進農業(yè)綠色增長,而且也有利于解決當地部分農村勞動力就業(yè)問題。據測算,按年消費約 5400 萬噸農林 業(yè)廢棄物計算,每年支付給農民的燃料收購款約 150 億元,幫助了約 20 萬戶農民家庭脫貧致富。以此次調研的南宮生物發(fā)電有限公司為 例,其年發(fā)電量 2 億千瓦時,消耗農林廢棄物約 30 萬噸,原料主要為發(fā)電公司周邊半徑 150 公里內農戶收集的棉花秸稈、玉米秸稈、玉 米芯、小麥秸稈、樹皮、樹枝以及木段等農林廢棄物等,每噸原料根 據燃料熱值收購價在 280-430 元之間,折算每年向農民支付 8000 多 萬元,并可直接提供農村剩余勞動力就業(yè) 4000 人左右。在一些欠發(fā) 達地區(qū),生物質發(fā)電產業(yè)全面對接精準扶貧,已經成為打贏扶貧攻堅 戰(zhàn)的有力之舉。
三是我國生物質發(fā)電對推動資源循環(huán)利用和解決農村環(huán)境污染具有重要意義。《中共中央國務院關于全面加強生態(tài)環(huán)境保護堅決打 好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》明確要求,依法嚴禁秸稈露天焚燒,全面 推進綜合利用。據《環(huán)境狀況公報》,2018 年衛(wèi)星遙感共監(jiān)測到全國 秸稈焚燒火點 7647 個(不包括云覆蓋下的火點信息),主要分布在黑 龍江、吉林、內蒙古、山西、河北、遼寧等省份,據黑龍江有關部門 估算,2018 年,全省用于禁止農作物秸稈露天焚燒的投入達到 60 億 4 元。生物質發(fā)電作為處理利用農林廢棄物的有效方式,不僅在清潔供 熱、發(fā)電上大有作為,而且可以有效解決秸稈露天焚燒,減輕農村環(huán) 境污染,燃燒后的灰渣還可作為有機肥料使用,真正實現農林和生活 廢棄物的“轉廢為寶”,這也是生物質能源發(fā)電區(qū)別于其它可再生能 源的特有屬性。生物質發(fā)電也是一項有效的環(huán)保治理工程,通過生物 質發(fā)電將農林廢棄物資源進行高值化利用,一定程度上可以減少因農 林廢棄物帶來的水土污染、空間浪費、火災安全隱患、生物疾病威脅 等一系列環(huán)境問題,有效解決農林廢棄物的腐爛對村容村貌的影響及 田間秸稈焚燒造成的環(huán)境污染和安全危害,有利于改善農村環(huán)境衛(wèi)生 和居住區(qū)生活條件。
四是我國生物質發(fā)電對探索溫室氣體零排放乃至負排放技術具有重要意義。政府間氣候變化專門委員會 2018 年發(fā)布的《IPCC 全球 升溫 1.5℃特別報告》相關模擬研究結果顯示,所有模型給出的 1.5℃ 減排路徑均在一定程度上依賴二氧化碳移除技術(CDR),現有的或潛 在的二氧化碳移除措施包括造林和再造林、土地恢復和土壤固碳、生 物質能+碳捕集和封存(BECCS)、直接空氣碳捕集和儲存(DACCS)、 加強風化和海洋堿化等。據分析,到本世紀末,二氧化碳移除技術在 1.5℃路徑中應用的規(guī)模大概為 1000~10000 億噸,其中生物質能+ 碳捕集和封存(BECCS)作用更為突出,實現 1.5℃目標對 BECCS 的 需求約為 150 億噸 CO2/年。
生物質發(fā)電源自生物質,其在生長過程中有效吸收了大氣中的二 5 氧化碳,在作為燃料或工業(yè)原材料過程中,雖然一般會再次把二氧化 碳排放到大氣中,但從生命周期的角度看能夠實現二氧化碳的凈零排 放,即所謂的“碳中性”。如果利用碳捕集與儲存技術,把生物質能 利用過程中釋放的二氧化碳排入大氣之前捕集起來,并注入到滿足特 定地質條件的地下深部儲層進行永久封存,就能實現負排放。生物質 發(fā)電+碳捕集和封存是實現中長期全經濟范圍“凈零排放”潛在的關 鍵技術,極有必要為推進實現中長期溫室氣體凈零排放做好技術戰(zhàn)略 儲備。
二、生物質發(fā)電目前存在的問題和面臨的挑戰(zhàn)
生物質能持續(xù)健康發(fā)展,既是推進能源生產和消費革命、改善城鄉(xiāng)環(huán)境質量、推動綠色低碳循環(huán)發(fā)展的重要任務,也是關系民生的重 大社會問題。調研發(fā)現,生物質發(fā)電企業(yè)目前在大氣污染物排放標準、 超低排放改造、氮氧化物治理、物料堆放覆蓋、稅收優(yōu)惠、二氧化碳 協同控制等方面存在一些問題,也面臨一些挑戰(zhàn),一定程度上對產業(yè) 可持續(xù)和健康發(fā)展帶來了負面影響。
一是生物質發(fā)電廠缺乏明確執(zhí)行的煙氣排放標準。調研發(fā)現,目前生物質發(fā)電沒有單獨的煙氣排放標準,各地多參照燃煤發(fā)電或者天 然氣發(fā)電執(zhí)行。在 2010 年時,對生物質發(fā)電企業(yè)通常參照《火電廠 大氣污染物排放標準》第三時段以煤矸石等為主要燃料的鍋爐煙氣排 放標準執(zhí)行,其大氣中顆粒物、二氧化硫、氮氧化物分別不得超過 50mg/Nm3 、200mg/Nm3 、400mg/Nm3 ;隨著環(huán)保要求的逐步提高,2013 6 年煙氣排放標準調整為 30mg/Nm3 、200mg/Nm3 、200mg/Nm3 ;為打好污 染防治攻堅戰(zhàn),2018 年生態(tài)環(huán)境部下發(fā)《關于京津冀大氣污染傳輸 通道城市執(zhí)行大氣污染物特別排放限值的公告》,煙氣排放標準進一步調整為 20mg/Nm3 、50mg/Nm3 、100mg/Nm3 。生物質發(fā)電機組執(zhí)行煙氣 超低排放標準,給企業(yè)控制大氣污染物排放帶來了較大壓力。
二是生物質發(fā)電企業(yè)超低排放改造成本相對較高。2018 年下發(fā)的《京津冀及周邊地區(qū) 2018-2019 年秋冬季大氣污染綜合治理攻堅行 動方案》明確要求:“生物質鍋爐應采用專用鍋爐,禁止摻燒煤炭等 其他燃料、配套布袋等高效除塵設施;積極推進城市建成區(qū)生物質鍋 爐超低排放改造;加快推進燃氣鍋爐低氮改造,原則上改造后氮氧化 物排放濃度不高于 50 毫克/立方米”。調研發(fā)現,為實現生物質直燃 鍋爐大氣污染物超低排放要求,國能公司投入大量資金對所屬發(fā)電項 目進行脫硫脫硝改造,2018 年,公司僅在煙氣治理方面就新增投資 約 2.83 億元。根據已有的建設項目經濟分析,1 臺 30 兆瓦機組脫硫 脫硝除塵一體化技改工程投資約 1700 萬元,污水處理投資約 300 萬 元,防塵網建設投資約 100 萬元,每年環(huán)保設施的運營維護費用約為 1000 萬元,成本上的增加讓本就處于盈虧平衡點上的生物質發(fā)電企 業(yè)步履維艱。
三是生物質發(fā)電氮氧化物治理尚面臨技術難題??紤]到生物質發(fā)電企業(yè)使用的原料是農林業(yè)秸稈等,在燃料的熱值、含水量、含硫量、 堿金屬含量等與煤電廠的燃料特性存在很大不同,對標煤電行業(yè)的超 低排放改造標準,從技術層面分析,實現顆粒物、二氧化硫超低排放 7 并沒有障礙,但是在降低氮氧化物方面暴露出一系列問題,主要表現 為目前技術上尚不成熟,也存在臭氧逃逸和耗電以及液氧的生產和儲 存安全風險等問題,這是由于生物質燃料含氯元素和堿金屬,同時燃 料中灰分和水份含量偏高,爐膛溫度只能達到 800 度左右,遠低于燃 煤鍋爐的原因。目前,通常選用非選擇性催化還原(SNCR)技術,由 于爐膛溫度達不到 SNCR 技術的最佳反應溫度,造成反應不完全、大量氨逃逸并在尾部受熱面管排上、布袋除塵器箱體上和引風機葉輪上 形成結晶,造成脫硝效率和鍋爐效率下降。目前,南宮生物發(fā)電有限 公司正在進一步實施臭氧脫硝改造,但調研中企業(yè)反映運行成本較大, 1 公斤臭氧耗電 8 度左右,1 臺 30MW 生物質發(fā)電機組每年(按 300 天 運行時間計)需額外耗電 172 萬~460 萬度,且存在液氧安全風險和 臭氧逃逸等問題。
四是生物質發(fā)電廠物料堆放覆蓋要求不宜簡單套用。調研發(fā)現,南宮生物發(fā)電有限公司在大氣污染防治強化督查中多次被要求落實 “物料堆場露天堆放物料需采取防塵網苫蓋,且苫蓋面積得大于85%” 的規(guī)定。但企業(yè)反映以及政府安全生產主管部門認為,對生物質燃料 堆場進行苫蓋易帶來燃料自燃等隱患,這是因為企業(yè)所用的生物質物 料含水量大,且尺寸在 5 公分以上,雖不易產生揚塵,但黑色防塵網 易吸熱,燃料易自燃,在高溫天氣下存在較大隱患。此外,為避免物 料產生揚塵,根據相關規(guī)定需要不定時的霧炮除塵,但這也會相應增 加物料的含水量,不利于充分燃燒,反而會造成更多的污染物排放等問題。
五是生物質發(fā)電產業(yè)稅收優(yōu)惠政策受環(huán)保制約較大。生物質企業(yè)享受增值稅即征即退的優(yōu)惠政策,但在企業(yè)面臨環(huán)保罰款的同時就會 同時失去優(yōu)惠。根據 2015 年《財政部國家稅務總局關于印發(fā)<資源綜 合利用產品和勞務增值稅優(yōu)惠目錄>的通知》精神,“已享受本通知規(guī) 定的增值稅即征即退政策的納稅人,因違反稅收、環(huán)境保護的法律法 規(guī)受到處罰(警告或單次 1 萬元以下罰款除外)的,自處罰決定下達 的次月起 36 個月內,不得享受本通知規(guī)定的增值稅即征即退政策”。生物質燃料因其自身特性,燃點低、濕度大,容易自燃,無法對料場 進行封閉處理,但調研中企業(yè)反映地方環(huán)保執(zhí)法部門以料場未封閉,就依據《中華人民共和國大氣污染防治法》第四十八條的規(guī)定,下達處罰 1 萬元以上的環(huán)保罰款通知單,同時還會連帶造成企業(yè)停止 36 個月不再享受增值稅退稅的問題,對于企業(yè)的生存和效益存在重大影 響。
六是生物質發(fā)電企業(yè)對二氧化碳管控重要性認識尚未到位。結合第 22 輪大氣強化監(jiān)督重點關注的菏澤兩個生物質電廠大氣污染物減 排與溫室氣體協同控制問題,調研還發(fā)現企業(yè)對二氧化碳排放控制的 重要性和緊迫性認識尚有較大差距。根據《全國碳排放權交易市場建 設方案(發(fā)電行業(yè))》,全國碳排放交易體系將在發(fā)電行業(yè)(含熱電聯 產)率先啟動,且納入企業(yè)為 2013 至 2018 年任一年溫室氣體排放 量達到 2.6 萬噸二氧化碳當量(綜合能源消費量約 1 萬噸標準煤) 的火力發(fā)電企業(yè)、熱電聯產企業(yè)、摻燒煤炭的生物質發(fā)電企業(yè),純生 物質發(fā)電企業(yè)具有“零碳排放”的特點,暫沒有納入。目前我國正在 9 運行的 7 個碳排放權交易試點市場也未將純生物質發(fā)電企業(yè)納入配 額交易市場,只有 2012 年啟動的中國溫室氣體自愿減排交易體系 (CCER),允許純生物質發(fā)電企業(yè)通過開發(fā) CCER 項目,參與 CCER 減 排量交易,目前企業(yè)參與積極性并不高。
三、政策建議
推動生物質發(fā)電產業(yè)持續(xù)健康發(fā)展,不僅可以精準對接打贏脫貧 攻堅戰(zhàn)和打好污染防治攻堅戰(zhàn),加快構建清潔低碳、安全高效的能源 體系,而且也有助于主動控制溫室氣體排放,進一步提升人民群眾獲 得感和幸福感,需要我們強化戰(zhàn)略定力,集中力量解決好生物質能利 用等老百姓身邊突出生態(tài)環(huán)境問題。
一是加強頂層設計,進一步做好生物質能源發(fā)展戰(zhàn)略謀劃。生物產業(yè)是 21 世紀創(chuàng)新最為活躍、影響最為深遠的新興產業(yè),對于我國 加快壯大新產業(yè)、發(fā)展新經濟、培育新動能,建設健康中國具有重要 意義。生物質能源作為生物產業(yè)的重點領域,正成為推動能源生產和 消費革命的重要力量,對于加快培育低碳新產業(yè)、新業(yè)態(tài)和新模式, 大力發(fā)展低碳新經濟,協同推動經濟高質量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保 護,建設美麗中國也具有重要作用。需要我們圍繞能源革命、大氣污 染治理和長期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略等重大需求協同推進,創(chuàng)新生 物質能源發(fā)展模式,拓展生物質能源應用空間,提升生物質能源產業(yè) 發(fā)展水平,在發(fā)電、供氣、供熱、燃油等領域統籌規(guī)劃,推進規(guī)?;?發(fā)展生物質替代燃煤供熱,促進集中式生物質燃氣清潔惠農,推動先 10 進生物質發(fā)電制氣制氫加碳捕集和封存技術研發(fā)與產業(yè)化示范。
二是完善扶持政策,進一步促進生物質發(fā)電產業(yè)健康發(fā)展。發(fā)揮中央和地方合力,完善支持生物質能利用政策措施體系,制定生物質 發(fā)電全面轉向熱電聯產的產業(yè)政策,積極支持民間資本進入生物質發(fā) 電領域,引導地方出臺措施支持現有政策之外的其他生物質發(fā)電方式。建議在推進和完善全國碳排放權交易市場的同時,盡快恢復生物質發(fā) 電 CCER 項目的申報和減排量簽發(fā),并允許 CCER 入市協助控排企業(yè)履 約。建議完善環(huán)保處罰與資源綜合利用增值稅即征即退掛鉤政策,縮 短可再生能源電價附加資金補助目錄發(fā)布的時間間隔,調整可再生能 源補貼資金即補貼電費部分的結算方式等。
三是健全標準體系,進一步推動生物質發(fā)電污染物減排??紤]到我國生物質能利用尚未建立起生物天然氣、生物成型燃料工業(yè)化等標 準體系,也尚未出臺生物質鍋爐和生物天然氣工程專用的污染物排放 標準。亟需我們加強標準認證管理,做好環(huán)保監(jiān)管,加強大型生物質 鍋爐低氮燃燒關鍵技術進步和設備制造,推進設備制造標準化、系列 化、成套化,制定出臺生物質供熱工程設計、成型燃料產品、成型設 備、生物質鍋爐等標準,并綜合考慮生物質燃料特性差異、污染物排 放特征、協同控制技術及減排經濟成本等因素,加快研究制定科學合 理的生物質發(fā)電供熱鍋爐專用大氣污染物排放標準。
四是加快技術儲備,進一步強化生物質發(fā)電二氧化碳控排。鑒于生物質發(fā)電、制氣、制氫及碳捕集和封存技術不僅是情景研究中實現 1.5 ℃或 2 ℃目標的關鍵技術,而且對于各國實現自主貢獻目標也 11 能發(fā)揮重要作用,加之國內外對這一技術的研發(fā)和試點示范仍然存在 較大的空白,從技術研究和儲備的角度出發(fā),建議我國加強對 BECCS 的研發(fā)并開展適當的試點示范,包括研發(fā)適用于生物質煙氣特性的專 門溶劑,降低生物質的種植、收集和運輸能耗,提高生物質發(fā)電的熱 效率等,并遴選部分技術較為先進和具有經濟效益的生物質發(fā)電企業(yè),開展生物質鍋爐煙氣中二氧化碳捕集效率、捕集成本的分析研究,為 我國研究和實施本世紀中葉長期溫室氣體低排放發(fā)展戰(zhàn)略做好技術儲備。