德國和全球視角下的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)

　　前言：生物質(zhì)種類多樣，屬性各不相同，包括農(nóng)業(yè)生物質(zhì)，林業(yè)生物質(zhì)以及廢物生物質(zhì)等，從這些生物質(zhì)能的原材料到我們?nèi)粘Ｉ钏枰?a href="http://msthinker.com/" target="_blank">能源終端形式如電和熱，生物質(zhì)能供能廠都扮演了十分重要的能源轉(zhuǎn)換功能，在上周的生物質(zhì)能系列文章中我們對生物質(zhì)能供能設(shè)備也做出了簡要的介紹（常見的生物質(zhì)能工業(yè)設(shè)施：生物質(zhì)能發(fā)電廠，生物質(zhì)能供熱廠，沼氣廠，生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)廠，木材供熱系統(tǒng)等），今天我們將立足于德國和全球視角，從市場與產(chǎn)業(yè)鏈的角度對生物質(zhì)能供能領(lǐng)域展開詳細的介紹。

　　生物質(zhì)能市場的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢

　　德國市場之電力領(lǐng)域

　　隨著1990年德國《電力供應(yīng)法》的生效，生物質(zhì)能走進了德國市場。2003年有了一次質(zhì)的飛躍，凈增加量為700兆瓦。2004年德國對《可再生能源法》（EEG）進行了修訂，為能源轉(zhuǎn)型保駕護航，在此之后，德國的生物質(zhì)能市場開始穩(wěn)步增長，雖然相較于光伏或風(fēng)能的增長動力還有一定的差距。由下圖可見，2009年電力行業(yè)的新增裝機量最高，新增的生物質(zhì)發(fā)電量約為1300兆瓦。但值得注意的是，由于2014年《可再生能源法》EEG的再次修訂，補貼制度發(fā)生了變化，因而從2014年起，德國的生物質(zhì)能源市場在電力領(lǐng)域的增長出現(xiàn)了大幅下降，原因是政府將重點放在了對已有設(shè)備的現(xiàn)代化改造，而不是投入建造更多新的設(shè)備，一定程度上避免了過剩生產(chǎn)和資源浪費的現(xiàn)象。

圖：德國生物質(zhì)能發(fā)電市場

　　德國市場之供熱領(lǐng)域

　　德國生物質(zhì)能供熱市場的發(fā)展得到了聯(lián)邦和州兩級政府的資助計劃支持，從1999年開始的已經(jīng)有相應(yīng)的市場激勵計劃（MAP），在此之前還有分別為1億馬克和2億馬克的資助項目。有了政府的大力支持，生物質(zhì)能供熱領(lǐng)域的市場一直在蓬勃發(fā)展，尤其是顆粒燃燒供熱系統(tǒng)如鍋爐和火爐。由下圖可見，在2006年出現(xiàn)了新增32000個顆粒鍋爐首次高峰之后，2007年市場出現(xiàn)了急劇下降，但在之后的2008年該領(lǐng)域又再一次創(chuàng)下了新的記錄，增加了43000多個工廠。從那時起，市場年平均增長量都在25,000至43,000臺之間波動。

圖：德國生物質(zhì)能供熱市場

　　除此之外，德國的生物質(zhì)柴油市場也從2000年起在政策支持下動態(tài)發(fā)展。在2001年至2008年期間，全德國生物柴油的生產(chǎn)能力從約50萬噸增加到了500萬噸，翻了整整十倍。但是自2006年起，生物柴油的稅率突然提高，德國制造商的市場顯著惡化，最終導(dǎo)致了生物柴油的停產(chǎn)。而德國的生物乙醇市場始于2004年，在 2009年產(chǎn)量首次超過了50萬噸。迄今為止，2015年和2016年的產(chǎn)量最高，約為74萬噸。

圖：德國生物質(zhì)乙醇市場 

　　歐洲市場

　　截至2015年底，歐洲生物質(zhì)發(fā)電廠的發(fā)電總量已超過37000兆瓦，約占全球裝機量的38％（約98,000兆瓦），同年新增生物質(zhì)能裝機量為1700兆瓦，約占全球新增總量的27％（6400兆瓦），增長趨勢如下圖所示。

圖：歐洲生物質(zhì)市場

　　 在所有的歐洲國家中，德國以絕對的優(yōu)勢在生物質(zhì)能領(lǐng)域位居榜首，連同瑞典，英國，意大利和芬蘭這五個國家，其生物質(zhì)能總裝機量占據(jù)了歐洲發(fā)電量的65％以上。下圖為2015年歐盟生物能源產(chǎn)量排名的前10個國家。

圖：歐洲生物能產(chǎn)量排名

　　全球市場

　　自2001年以來，生物質(zhì)能發(fā)電領(lǐng)域的全球市場一直不太穩(wěn)定。在2005年達到峰值（5,000 MW）以后，市場進入了相對飽和的階段，因而增長一度非常緩慢。但從2009年開始，市場有了明顯回暖的跡象。在2016年，全球安裝了近8800MW的新電廠用于發(fā)電，成為歷史之最。根據(jù) 2017年的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在全球范圍內(nèi)，利用生物質(zhì)的發(fā)電量超過了550 TWh，相當于全球總發(fā)電量（25721TWh）的2.1％，且這一比例仍在不斷增長。

圖：全球1990-2017年生物質(zhì)能發(fā)電量發(fā)展趨勢

　　德國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)價值鏈

　　生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的價值鏈跨度從原材料的種植和加工，到各種性能水平工廠的規(guī)劃和融資（從小型工廠到發(fā)電廠），再到工廠的制造和組裝以及大型組件（CHP裝置，電機）的生產(chǎn)，還包括了工廠的建設(shè)運營以及系統(tǒng)維護。這里將對德國的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)價值鏈進行簡單的介紹。

　　1.工業(yè)生產(chǎn)與制造

　　生物質(zhì)能設(shè)備供應(yīng)商

　　生物能源工廠種類繁多，包括沼氣廠，生物質(zhì)供熱廠，木材加熱廠，液體生物質(zhì)發(fā)電廠等等，因而制造商和供應(yīng)商的規(guī)模也各異。在木材加熱系統(tǒng)領(lǐng)域，除了一些專業(yè)公司以外，大型采暖建筑公司也已進入市場。在生物燃料領(lǐng)域，機械和鋼鐵建筑公司也有很高的活躍度，有生產(chǎn)生物柴油或生物乙醇等生物燃料的能力。

　　供應(yīng)商和零件制造商

　　供應(yīng)商是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)價值鏈的核心部分，尤其包括鋼鐵建筑，機械工程和電氣工程領(lǐng)域的公司。大型部件的制造商，例如發(fā)動機，熱電廠和發(fā)酵罐，儲氣罐，排氣系統(tǒng)，攪拌器等均是生物能源領(lǐng)域的重要供應(yīng)商。

　　2.項目規(guī)劃

　　項目規(guī)劃公司

　　大型工廠的規(guī)劃和實施通常是由專業(yè)的項目規(guī)劃公司或制造商執(zhí)行的。除了地點的選擇外，項目工程師的任務(wù)還包括匯編合適的系統(tǒng)配置，分析項目的獲利能力以及執(zhí)行批準程序等，同時還要對生物質(zhì)能廠的施工進行監(jiān)督，并將該系統(tǒng)最終移交給運營商或投資者。

　　能源行業(yè)專業(yè)人士

　　對于用于住宅和公司建筑物的供熱/熱水的生物質(zhì)能設(shè)備來說（例如木片或原木加熱系統(tǒng))，通常還要由能源行業(yè)的專業(yè)人員，水管工和供暖安裝人員來負責(zé)該系統(tǒng)的規(guī)劃。

　　3.融資與保險

　　銀行和金融機構(gòu)

　　根據(jù)投資成本的多少和生物質(zhì)能工廠的規(guī)模，項目可以通過公司、項目融資或作為項目財團的一部分來實現(xiàn)，方式為經(jīng)典的貸款支付利息模式。投資群體包括大型公司，銀行合作社，市政公用事業(yè)和中小型企業(yè)或私人捐助者。

　　保險公司

　　在國家和國際層面上生物能源使用的增長會導(dǎo)致對保險服務(wù)的需求增加，由于對大型工廠的大規(guī)模投資，風(fēng)險管理也面臨著巨大的挑戰(zhàn)，從施工到調(diào)試直至工廠運行過程中都會出現(xiàn)各種風(fēng)險，因而保險也是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈中必不可少的一份子。

　　4.安裝與維護

　　建筑公司和設(shè)備制造商

　　生物質(zhì)能設(shè)備廠的建設(shè)和電纜的鋪設(shè)是由建筑公司和工廠建設(shè)者負責(zé)的，其中一些作為總承包商負責(zé)總承包項目的實施。

　　太陽能服務(wù)與維修公司

　　對于沼氣廠和生物質(zhì)能熱電聯(lián)產(chǎn)廠的運營商而言，無故障運行至關(guān)重要，因而系統(tǒng)的運營管理和維護服務(wù)必不可少，這部分工作是由系統(tǒng)制造商或外部服務(wù)公司負責(zé)執(zhí)行的，會通過定期的特殊測試來檢查設(shè)備的運營情況

　　5.認證和測試

　　獨立的認證和測試機構(gòu)可以為生物能源工廠發(fā)電提供服務(wù)，從而使其滿足設(shè)備運行和電網(wǎng)供電的技術(shù)要求。

　　6.生物能源設(shè)備的運營

　　生物質(zhì)能設(shè)備的經(jīng)營者范圍也是多種多樣的，從個體經(jīng)營者（生物質(zhì)供熱，熱電聯(lián)產(chǎn)電廠）到合作社，再到項目計劃公司，市政公用事業(yè)或大型電力供應(yīng)商，還包括例如生物柴油或生物乙醇等生物燃料的生產(chǎn)者，均可以參與到生物質(zhì)能設(shè)備的運營中去。（張啟航）