1.4 生物质能利用的困难及对策
1.4.1 生物质能的经济竞争力
生物质由于能量扁度低，分布分散，利用过程需增加予处理或附加的转换设备利用的成比较高，所以从经济性的角度考虑，只有当生物质比其他燃料便宜得多时，才能有较好的经济性。下面以生物质气化过程的经济性分析为例，分析生物质能的经济性竞争力。
从直观的经济效益出发，生物质气化项目的经济性可否可行决定于该项目的经济收益Pr是否大于O，或者说项目在设备使用年限内是否能回收投资并得到合理的经济回报。项目的经济收益Pr可由下式表示：
Pr=(P1-P2/η)-(C1+C2)
其中：
Pr：气化项目中生物质能的获利能力
P1：生物质气化项目源产品的价格，￥/MJ
P2生物质的价格，￥/MJ
η系统转换效率
C1气化系统投资成本，￥/MJ
C2生物质气化系统运行成本，￥/MJ
作为一种商业行为,任何生物质项目的投资要求尽可能快于回收投资,并得到至少和其他传统能源一样高的投资回收，而不同地区、不同经济环境对这些项目的回报要求也不一样，在发达国家由于有不保的压力和需要，只要较低的经济回报就可以，而在发展中国家，生物质项目除了环保要求外，还必须有较高的经济回收。例如在中国，由于资金较紧张，大部分生物质气化项目的投资要求回收期要小于5年，所以能进行商业化的生物质项必须满足以下要求：
Re=In/[(P1-P2/n-C2)×T]≤5
其中：
Re：生物质项目每年收益与总投资之比
In生物质项目的投资，￥/MW
T：设备的运行时间，秒/年
根据中国目前的经济环境和能源价格情况（各种能源的典型价格见表1-9，对几种典型的生物质气化技术的经济性指标，可以进行估算，结果见表1-10。从表中可见，农村气化供气的经济性较差，特别是500户以下供气项目，纯从经济的角度都是不可行的。而在电力紧张的地区，如果电价达到138.5元/GJ（即0.5元/kwh）生物质气化发电项目都有较好的经济性，特别是对于1MW以上的项目，经济济性更好。
从影响生物质项目经济性的角度分析，对生物质项目影响最大的因素是能源价格、投资大小和设备运行时间。农村气化供气经济性较差的主要问题就是因为投资较大，而规模太小。生物质气化发电的投资也比较高，但由于产出的能源形式——电力价格比较高，所以经济性仍然较好。
从实际应用情况上看，很多生物质气化项目的用户虽然单从经济角度考虑是不可行的，但由于生物质利用项目可以为用户解决很多相关的问题，如可为缺电缺燃料的地区提供电力和洁净燃料，或可为用户解决废料堆放和污染问题（如碾米厂、木材厂等）所以很多生物质项目虽然投资回期Re≤5年，其主要项目的获利能力Pr≤O，但仍为社会所接受，如生物质气化供气项目和小型气化发电项目等。
表1-9华南地区主要能源价格
|
能源种类 |
电力 |
柴油或LPG |
优质煤 |
劣质煤 |
稻草 |
谷壳 |
木屑 |
|
价格￥（GJ） |
138.5 |
450 |
14.0 |
10.0 |
6.5 |
6.0 |
6.0 |
表1-10典型生物质气化项目的经济指标
|
编号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
项目类型 |
气化燃烧（代煤） |
小型供气（200户） |
大供气1000户 |
小型发电200KW |
中型发电1000发电 |
|
规模（MW） |
1.0 |
0.18 |
0.8 |
0.2 |
1.0 |
|
In(104￥/MW) |
26.0 |
252.2 |
150.6 |
350.0 |
300 |
|
Cl(10-3￥/MJ) |
1.2 |
17.5 |
10.5 |
32.4 |
11.1 |
|
C2(10-3/MJ) |
0.32 |
1.30 |
0.7 |
3.0 |
2.2 |
|
Pr(10-3/MJ) |
4.47 |
23.2 |
30.8 |
53.1 |
89.9 |
|
Re(年) |
2.12 |
8.61 |
5.04 |
2.71 |
1.65 |
1.4.2生物质能商业化的障碍
从目前国内外生物质能利用现状来看，生物质能利用技术商业程度很低。在国外，进入接近商业化程度的主要是规模化生物质直接燃烧发电或供热，其他大部分仍处于技术研究或政府扶持推广的阶段，如沼气工程大多是以环境技术而不是能源技术来推广，所以更要特别的支持和优惠。而高效生物质气化发电技术（IGCC）和生物质直接液化等仍处于研究工程方法阶段。
我国由于生物质能仍是非商品能源，所以，有关生物质利用技术的商业化程度更低，现大部分沼气工程都是在政府扶持下发展的，如果按商业化角度来看，几乎没有一座大中型沼气工程是完全按商业化方式运作的。而生物质集中供气也是在政府扶持下推广的，短时间很难完全实现商品化。比较接近商品化的是蔗渣燃用技术设备或废木材燃用设备，但由于它应用的前提是有大量集中的生物质原料，所以除了榨糖厂，其他利用的用户也较少。
70年代以来，包括中国在内的许多国家为了推进可再生能源的发展，采取了各种各样的扶持政策。在一定程度上促进了可再生能源的发展。生物质能源转换技术与其他可再生能源一样，在其商业化发展的过程中面临众多的障碍和问题，概括而言，这些障碍和问题主要来自于资源条件、技术产业化条件、技术的经济运行可行性、融资环境、市场潜力和政府政策引导的力度以及公众环境意识与用户消费倾向、信息传播等方面，如图1-6所示。
图1-6 生物质能转换技术市场化面临的主要障碍
这些障碍是和我国的国情有关的：（1）目前我国正处于经济转轨时期，市场未充分发育，体制不健全；（2）新经济体制正在建立之中，同国外相比财政、税收、金融体制都有很大不同；（3）我国仍是一个发展中国家，政府不可能拿出很多钱来发展可再生能源；（4）我国生物质资源虽然十分丰富，但大多数地区经济不发达，人民的支付能力有限；（5）虽然生物质能技术有一定的发展，但在总体上尚处于研究与开发阶段，一次性投资大，产业规模小，获利能力低。（6）从技术水平和生产成本来看，距离商业化还有较大距离。
基于国情，制订经济政策不仅要符合我国生物质能源资源、技术和经济特性，还应符合我国现行的财政、金融、税收、价格和经济管理体制的特点。政策的制定应分期、分批逐项进行，要根据技术发展的状况，选择比较成熟、产业化发展较快的技术优先安排研究、开发、推广。同时，经济扶持政策必须与市场机制相结合。因为政府的扶持是短期的、有一定时间界限的，而市场的作用才是长期的。
对生物质能源政策扶持对象主要有四类：投资者、生产者、经销者和消费者。扶持政策类型包括：补贴、税收、价格、低息贷款、信用担保、地方性经济激励政策等。对不同对象实施不同类型的扶持政策，可得到不同的效果，达到不同的目的。例如，给予生物质燃料补贴可以提高农民的收入，同时有助于保证农产品的生产能力，促进地区经济发展和当地农民就业水平，减少CO2排放并增加生物质能源的利用。通过对投资者补贴，可以调动投资者的积极性，有利于扩大规模。对用户补贴，有助于培育市场，反过来促进生产规模的扩大。但在目前状况下，激励政策必须与限制性政策相结合，才能从根本上推动生物质能源的发展。同时，生物质能源项目具有强烈的地域性，地方政府的支持是特别重要的。
当前，生物质能源发展的主要制约因素包括：
（1） 缺少对生物质能源与常规能源竞争的补贴：在核算各种能源的成本时，缺少全成本定价办法。（全成本定价即把与能源生产有关的全部费用考虑进去，例如：SOX和NOX 对环境造成的破坏、特殊物质对健康的影响、CO2排放的潜在费用等。）实行全成本定价，将会提高化石燃料的成本，相对可再生能源而言，成为鼓励利用的一项措施。在未实行全成本定价之前，常规能源价格低廉，只有对生物质能源进行补贴，才能提高其与常规能源竞争的能力。
（2） 生物质能的输送费用昂贵：通常是就地生产，就地消费。因此其成本与竞争力在很大程度上受到产地的限制。就成本而言，生物质能在一些特殊市场，如偏远地区具有很强的竞争力。但在偏远地区，生物质电力的入网费昂贵。再比如，利用木材和工业废弃物，为工厂自身供应能源，既降低了燃料费用又降低了废弃物处理的费用，在成本上具有较强的竞争力。。
（3） 生物质能源的发电系统不如常规能源可靠，系统控制水平低：出于技术的考虑和它的不连续性，对私人投资来说，要冒一定风险。
（4） 投入能力有限，商业运行机制不健全：在开发利用方面，传统化石燃料的投资和已经发展起来的基础设施，制约了生物质能源的发展。
1.4.3 发展生物质能利用技术的对策
为了促进生物质能利用技术的发展，中央政府和各级地方政府应制定相应的经济激励政策和限制性政策，支持生物质能的研究和推广。要加强立法，从法律上保证可再生能源的发展，（包括生物质能）。例如在电力法中规定必须允许生物质发电上网，或鼓励发展分散、独立发电系统，或在环境法中限制CO2的排放等。在现阶段，应指定相应的保护政策和经济激励政策，促进生物质能投资的增长。同时对生物质能实行价格和税收优惠，增强与常规能源的竞争力。另外，为了体现生物质的环境效益，可以对各类能源增收SO2、NOx和CO2的排污费或实行全成本定价，这样，生物质能的环境效益可以在经济上得到体现。
在立研究开发项目方面，要从长计议，制订长远的战略措施和规划发展生物质能利用技术，明确每一个时期的发展目标，并根据这些目标安排具体研究任务，为今后发展的重大技术作基础研究和技术储备，例如，对生物质准IGCC 和IGCC，以及生物质制油做基础性和前瞻性的研究。