摘要：本文分析了生物質(zhì)能源在新疆地區(qū)的應(yīng)用和發(fā)展現(xiàn)狀，通過(guò)估測(cè)和計(jì)算新疆的四類能源生物質(zhì)資源，即農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、薪柴資源和城市生活垃圾的資源量，對(duì)新疆生物質(zhì)資源的分布分析特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，可以為新疆地區(qū)能源生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)利用以及生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目的選址提供參考。
一、開(kāi)展生物質(zhì)能發(fā)電研究的背景和意義
生物質(zhì)能源是指可再生成循環(huán)的有機(jī)物質(zhì)，主要包括樹(shù)木、農(nóng)作物等植物及其殘?bào)w、動(dòng)物糞便和部分生活垃圾。生物質(zhì)能發(fā)電是生物質(zhì)能源當(dāng)前最成熟、最普遍的利用技術(shù)方式。隨著生態(tài)壞境的惡化加劇、極端氣候時(shí)有爆發(fā)、能源供應(yīng)日趨緊張，生物質(zhì)能源憑著其存儲(chǔ)量豐富、來(lái)源廣泛、可再生等諸多優(yōu)點(diǎn)愈來(lái)愈受到重視。
國(guó)家“十三五”規(guī)劃提出的綠色發(fā)展理念，有助于解決企業(yè)轉(zhuǎn)型期的可持續(xù)性發(fā)展問(wèn)題。“十三五"規(guī)劃提出“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享”五大發(fā)展理念，其中“綠色發(fā)展理念”占據(jù)重要位置。發(fā)展生物質(zhì)能發(fā)電有諸多好處。
第一，能解決能源供應(yīng)緊張的同時(shí)減少大氣和水源污染;
第二，為解決農(nóng)村地區(qū)大量焚燒秸稈等生物質(zhì)造成的安全隱患提供的途徑;
第三，生物質(zhì)資源作為唯一可再生碳源，它的再利用就是變廢為寶，具有良好的發(fā)展前景。
二、國(guó)內(nèi)外生物質(zhì)發(fā)電應(yīng)用現(xiàn)狀
自世界性石油危機(jī)爆發(fā)的上世紀(jì)70年代，歐美國(guó)家已開(kāi)始發(fā)展利用新能源和可再生能源。截止2015年，已有78個(gè)國(guó)家開(kāi)展了可再生能源的開(kāi)發(fā)與利用。在生物質(zhì)發(fā)電方面，截至2011年底，美國(guó)生物質(zhì)發(fā)電量占全國(guó)總發(fā)電量的1%。德國(guó)擁有八千多家生產(chǎn)工業(yè)沼氣的工廠，產(chǎn)量達(dá)106億M3。丹麥在80年就建成了首座秸稈生物質(zhì)直燃發(fā)電廠。目前世界上生物質(zhì)發(fā)電占比最大是芬蘭，占本國(guó)總發(fā)電量的11%，我國(guó)在第六個(gè)五年計(jì)劃，開(kāi)始安排新能源和可再生能源項(xiàng)目。2017年《國(guó)家能源局關(guān)于可再生能源發(fā)展”十三五”規(guī)劃實(shí)施指導(dǎo)意見(jiàn)》（國(guó)能發(fā)新能[2017]31號(hào)）及本�。▍^(qū)、市）生物質(zhì)發(fā)電規(guī)劃;（國(guó)家“十三五”規(guī)劃布局方案中新疆生物質(zhì)發(fā)電布局規(guī)模19萬(wàn)千瓦，其中垃圾焚燒發(fā)電布局19萬(wàn)千瓦;新疆兵團(tuán)生物質(zhì)發(fā)電29萬(wàn)千瓦，其中農(nóng)林生物發(fā)電布局25萬(wàn)千瓦、垃圾焚燒發(fā)電布局規(guī)模4萬(wàn)千瓦）。我國(guó)新能源與可再生能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展進(jìn)入了嶄新階段。
三、新疆地區(qū)生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀
目前新疆生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)缺乏政府配套服務(wù)體系，地方政府對(duì)項(xiàng)目后期的運(yùn)營(yíng)并不重視，這樣勢(shì)必導(dǎo)致生物質(zhì)能源利用混亂，如有些企業(yè)可以白天使用生物質(zhì)發(fā)電，晚上使用煤炭燃料發(fā)電，或者使用煤炭生物質(zhì)混合燃料，靠打擦邊球來(lái)獲取政府在生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)業(yè)方面的補(bǔ)貼優(yōu)惠，從而使清潔環(huán)境的效果大大降低，也浪費(fèi)了國(guó)家的支持資金，進(jìn)而給整個(gè)行業(yè)帶來(lái)不好的名聲。因此，后期的管理十分重要，如市場(chǎng)監(jiān)管、技術(shù)監(jiān)督等等，能夠直接影響生物質(zhì)發(fā)電的產(chǎn)業(yè)化程度。
國(guó)家對(duì)生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)的目前政府補(bǔ)貼每千瓦O.25元。相比生物質(zhì)發(fā)電高昂的發(fā)電成本，這個(gè)補(bǔ)貼并不高，然而仍舊出現(xiàn)補(bǔ)貼不能及時(shí)到位的現(xiàn)狀，這大大減弱了政府補(bǔ)貼的效果。另外，國(guó)內(nèi)的生物質(zhì)發(fā)電上市公司較少，大多數(shù)企業(yè)都是民間小額資本公司，生產(chǎn)規(guī)模較小，經(jīng)不起市場(chǎng)的折騰，因此財(cái)政補(bǔ)貼對(duì)這些企業(yè)的起到重要影響。同時(shí)補(bǔ)貼容易導(dǎo)致道德風(fēng)險(xiǎn)，在監(jiān)控力度還有限的情況下，就會(huì)出現(xiàn)做假賬、制造虛假銷售等違法手段，為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)帶來(lái)不公平性。
新疆目前在生物質(zhì)能源利用方面還處于起步階段，據(jù)《2016年度全國(guó)生物質(zhì)能源發(fā)電監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)通報(bào)》截至2016年底，新疆生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量2.7萬(wàn)千瓦，僅有的幾個(gè)利用生物質(zhì)能發(fā)電的企業(yè)基本都處于虧損經(jīng)營(yíng)，如石河子天富垃圾電廠，該廠2014年建成，兩爐一機(jī)（12MW），2015年開(kāi)始焚燒垃圾，每天垃圾焚燒量200-300噸，運(yùn)行十天左右就必須停爐檢修，主要停爐原因是堵渣，市政府給的垃圾處理費(fèi)60元/噸，實(shí)際運(yùn)營(yíng)成本200-230元/噸，員工：165人，每年虧損3000-4000萬(wàn)，主要虧損原因：滲濾液、飛灰處理成本高，垃圾分選設(shè)備磨損厲害。
2015年以來(lái)，受經(jīng)濟(jì)下行壓力影響，新疆地區(qū)內(nèi)外用電需求增速放緩，發(fā)電企業(yè)發(fā)電利用小時(shí)數(shù)大幅下降，冬季采暖期電網(wǎng)調(diào)峰困難，新能源棄風(fēng)棄光現(xiàn)象嚴(yán)重，電力產(chǎn)業(yè)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)方式壓力不斷增大，電力供大于求的矛盾日益突出，對(duì)新疆的生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)帶來(lái)的非常大的影響�？删褪窃谶@樣的情況下，2017年新疆的生物質(zhì)能源的開(kāi)發(fā)建設(shè)也迎來(lái)了蓬勃的發(fā)展。
新燁生物發(fā)電有限公司與新疆庫(kù)爾勒上庫(kù)綜合產(chǎn)業(yè)園區(qū)簽訂入駐協(xié)議，開(kāi)發(fā)2×6MW生物質(zhì)并網(wǎng)直燃發(fā)電項(xiàng)目。
和田盛世熱電公司在新疆建設(shè)兵團(tuán)十四師224團(tuán)駐地（昆玉市）建設(shè)一座生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)項(xiàng)目，裝機(jī)規(guī)模2×130t/h高溫高壓生物質(zhì)鍋爐+2×30MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組，同時(shí)配套建設(shè)光伏發(fā)電項(xiàng)目。該項(xiàng)目總投資7億元左右，計(jì)劃2017年上半年建成并投產(chǎn)發(fā)電。同時(shí)盛世熱電公司計(jì)劃在和田地區(qū)和新疆再開(kāi)發(fā)建設(shè)10座同樣規(guī)模的生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目。
國(guó)能生物發(fā)電有限公司在新疆阿瓦提、山東巨野、內(nèi)蒙古赤峰、遼寧黑山、河南扶溝的五個(gè)生物質(zhì)發(fā)電項(xiàng)目同時(shí)開(kāi)工，項(xiàng)目合同簽字儀式及開(kāi)工儀式一并在京舉行。
巴州新亞投生物熱電有限公司，在焉耆縣新建2×30MW生物熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠，項(xiàng)目總投資7.5億元人民幣，裝機(jī)容量為2×130t/h高溫、高壓生物質(zhì)鍋爐+2×30MW抽凝式汽輪發(fā)電機(jī)組。該項(xiàng)目計(jì)劃年處理垃圾、蘆葦、廢棄料等原料33.6萬(wàn)噸，年發(fā)電量4.2億度，國(guó)家規(guī)定上網(wǎng)標(biāo)桿電價(jià)0.75元/度，年電價(jià)收入3.15億元人民幣，供熱面積628萬(wàn)平方米，20元/平方米，供熱年收入1.256億元人民幣，合計(jì)收入4.406億元。上交稅費(fèi)7125萬(wàn)元，原料收購(gòu)支出1億元，工人工資、利息、設(shè)備折舊等綜合費(fèi)用0.5億元，實(shí)際年收入2.1935億元。
新疆清源生物質(zhì)能源有限公司阿克蘇市棉稈沼氣化資源綜合利用項(xiàng)目建設(shè)地點(diǎn)分布在兩個(gè)區(qū)塊，其中沼氣制備及發(fā)電項(xiàng)目布置在阿拉爾2號(hào)工業(yè)園區(qū)內(nèi)，占地面積約197018.74m2（約295畝）;沼渣堆肥場(chǎng)地及棉桿儲(chǔ)存場(chǎng)布置在十二團(tuán)十連二干渠以南，占地面積333333.33m2（約500畝），距離工業(yè)2號(hào)園區(qū)建設(shè)場(chǎng)地約15公里。該項(xiàng)目沼氣制備及發(fā)電機(jī)組分兩期建設(shè)，總裝機(jī)容量30MW。其中一期安裝建設(shè)2MW沼氣內(nèi)燃機(jī)中試機(jī)組，二期安裝建設(shè)25MW沼氣內(nèi)燃機(jī)組并配套兩臺(tái)7.5t/h余熱鍋爐及3MW蒸汽發(fā)電機(jī)組。項(xiàng)目全部達(dá)產(chǎn)后，年產(chǎn)沼氣9153萬(wàn)m3/a，年發(fā)電量24000萬(wàn)kWh/a，其中沼 氣發(fā)電量21600萬(wàn)kWh/a，余熱蒸汽發(fā)電量2400萬(wàn)kWh/a，項(xiàng)目自用電量2400萬(wàn)kWh/a，上網(wǎng)供電量21600萬(wàn)kWh/a;年產(chǎn)沼渣有機(jī)肥12萬(wàn)噸。
其實(shí)，回顧2017年新疆自治區(qū)的垃圾焚燒項(xiàng)目發(fā)展就會(huì)發(fā)現(xiàn)，盛運(yùn)環(huán)保可謂大贏家。今年以來(lái)盛運(yùn)環(huán)保已在新疆簽署了六個(gè)項(xiàng)目協(xié)議，涉及五個(gè)焚燒發(fā)電項(xiàng)目。其中昌吉市人民政府與盛運(yùn)環(huán)保簽訂了總投資5億元的《昌吉市生活垃圾焚燒發(fā)電合作框架協(xié)議》，該項(xiàng)目?jī)赡昵凹匆蚤_(kāi)展前期工作，協(xié)議商定就盛運(yùn)環(huán)�？毓勺庸荆ㄐ陆畬殱�(rùn)）在昌吉市獨(dú)資設(shè)立項(xiàng)目公司，負(fù)責(zé)以投資、設(shè)計(jì)、建設(shè)、運(yùn)營(yíng)、擁有、移交的規(guī)模建設(shè)昌吉市生活垃圾焚燒發(fā)電項(xiàng)目。項(xiàng)目建設(shè)規(guī)模一期為1000噸/日，配套2臺(tái)500噸/日焚燒爐和2臺(tái)9兆瓦汽輪發(fā)電機(jī)組。另，該公司與塔城、烏蘇、吐魯番等城市均簽訂了類似協(xié)議。
四、新疆地區(qū)生物質(zhì)資源的估算
新疆地區(qū)化石能源擁有較為豐富，但其不可再生性必然會(huì)導(dǎo)致化石能源的枯竭。作為傳統(tǒng)的農(nóng)牧業(yè)大省，開(kāi)發(fā)和利用好生物質(zhì)資源對(duì)于優(yōu)化新疆能源能源結(jié)構(gòu)，促進(jìn)三農(nóng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。為了有效規(guī)劃和實(shí)施生物質(zhì)能源發(fā)展，必須充分了解和把握能源生物質(zhì)資源的數(shù)量及其分布特點(diǎn)。
生物質(zhì)能源是可再生能源的一個(gè)重要組成部分。一般認(rèn)為，生物質(zhì)（biomass）主要是指可再生成循環(huán)的有機(jī)物質(zhì)，包括農(nóng)作物、樹(shù)木和其他植物及其殘?bào)w。新疆地域廣大，又是農(nóng)牧業(yè)大省。能源生物質(zhì)資源比較豐富。據(jù)2016年《新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》資料，2015年農(nóng)作物播種面積6126千公頃，其中，糧食播種面積2365千公頃;糧食總產(chǎn)量約1501萬(wàn)噸，棉花產(chǎn)量429.8萬(wàn)噸，薯類產(chǎn)量99.8萬(wàn)噸;年末牲畜存欄頭數(shù)4340萬(wàn)頭;大畜生存欄頭數(shù)584.89萬(wàn)頭。本次研究是結(jié)合相關(guān)的統(tǒng)計(jì)資料，重點(diǎn)估測(cè)和分析新疆的四類能源生物質(zhì)資源，即農(nóng)作物秸稈、禽畜糞便、薪柴資源和城市生活垃圾的資源量及其分布特點(diǎn)，為生物質(zhì)發(fā)電的選址提供參考。
五、新疆能源生物質(zhì)資源的分布特征
本次研究利用《2016年新疆統(tǒng)計(jì)年鑒》數(shù)據(jù)，對(duì)新疆2015年能源生物質(zhì)資源量的分布特征進(jìn)行估算。
從圖可以看到，喀什地區(qū)、昌吉回族自治州、伊犁州直屬、阿克蘇地區(qū)和巴音郭楞蒙古自治州的農(nóng)作物秸稈資源比較豐富。這五個(gè)地區(qū)的農(nóng)作物桔桿資源量占到全部地區(qū)（市）農(nóng)作物桔稈資源量的71.19%。
從人均角度看，各地區(qū)（市）中，人均農(nóng)作物枯稈資源占有量（以標(biāo)煤計(jì)〕居前3位的分別是：昌吉州人均2.81噸、塔城地區(qū)人均2.3l噸、巴音郭楞蒙古自治州人均2.06噸。
從生物質(zhì)空問(wèn)分布密度來(lái)看，各地區(qū)（市）中，每平方公里秸桿農(nóng)作物桔桿資源空間密度（以噸標(biāo)煤計(jì)）居前5位的分別是：石河子市1854.93噸、伊犁州直屬56.26噸、昌吉州52.94噸、喀什地區(qū)39.93噸、博爾塔拉蒙古自治州33.99噸。
（一）研究小結(jié)
結(jié)合其他相關(guān)研究，總體上看，新疆各地區(qū)的能源生物質(zhì)資源在絕對(duì)數(shù)量、人均占有量、空間分布密度上極不均衡，差異較大。
從總體上看，南疆地區(qū)中，喀什、阿克蘇地區(qū)的生物質(zhì)絕對(duì)量較大。北疆地區(qū)中，昌吉州、伊犁州直屬、塔城地區(qū)的生物質(zhì)絕對(duì)量也較大。昌吉州、塔城地區(qū)、巴州、博州的人均生物質(zhì)資源占有量較大，生物質(zhì)資源開(kāi)發(fā)利用潛力巨大。
從人均生物質(zhì)資源占有量指標(biāo)看，排前列的主要是北疆的地區(qū)，而反過(guò)來(lái)看，南疆如喀什、阿克蘇地區(qū)的人口數(shù)量對(duì)其生物質(zhì)資源總量?jī)?yōu)勢(shì)有一個(gè)抵消。
從空間分布密度看，石河子市、昌吉州、伊犁州直屬、喀什地區(qū)、博州的生物質(zhì)資源分布密度較大，每平方公里資源量較大，資源可獲性較高，可以對(duì)這些地區(qū)具有區(qū)域優(yōu)勢(shì)的生物質(zhì)資源進(jìn)行集中開(kāi)發(fā)利用。
此外，可以看到，新疆的優(yōu)勢(shì)生物質(zhì)資源主要分布在傳統(tǒng)的農(nóng)牧業(yè)區(qū)，生物能資源蘊(yùn)藏潛力分布，在一定程度上與常規(guī)一次能源蘊(yùn)藏潛力分布呈現(xiàn)互補(bǔ)狀態(tài)。例如，克拉瑪依市的石油豐富，但生物質(zhì)資源的人均量及空間密度均較低;而博州、喀什地區(qū)、塔城地區(qū)等生物質(zhì)資源豐富，但常規(guī)一次能源 蘊(yùn)藏潛力有限。這就使得在一次能源蘊(yùn)藏量較低的地區(qū)開(kāi)發(fā)生物質(zhì)能源有巨大潛力，且也有必要。未來(lái)，華電集團(tuán)可以根據(jù)新疆能源生物質(zhì)資源的總量及分布特征，結(jié)合具休的經(jīng)濟(jì)技術(shù)環(huán)境，因地制宜地對(duì)生物質(zhì)資源進(jìn)行開(kāi)發(fā)利用。
六、結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)對(duì)生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀和資源分布、利用方式進(jìn)行研究，結(jié)合歷年投產(chǎn)和在建的生物質(zhì)直燃發(fā)電廠的運(yùn)行情況，對(duì)新疆地區(qū)的生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)利用開(kāi)展了一定程度的研究。結(jié)果表明，近十年來(lái)，盡管新疆生物質(zhì)發(fā)電廠的數(shù)量和規(guī)模都有了長(zhǎng)足的發(fā)展，但生物質(zhì)發(fā)電在產(chǎn)業(yè)化發(fā)展過(guò)程中受到了經(jīng)濟(jì)層面和技術(shù)層面的諸多限制。
國(guó)家能源局《生物質(zhì)能發(fā)展“十三五”規(guī)劃》明確指出：堅(jiān)持創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開(kāi)放、共享的發(fā)展理念，緊緊圍繞能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，主動(dòng)適應(yīng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新常態(tài)，按照全面建成小康社會(huì)的戰(zhàn)略目標(biāo)，把生物質(zhì)能作為優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、改善生態(tài)環(huán)境、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容，立足于分布式開(kāi)發(fā)利用，擴(kuò)大市場(chǎng)規(guī)模，加快技術(shù)進(jìn)步，完善產(chǎn)業(yè)體系，加強(qiáng)政策支持，推進(jìn)生物質(zhì)能規(guī)�；I(yè)化、產(chǎn)業(yè)化和多元化發(fā)展，促進(jìn)新型城鎮(zhèn)化和生態(tài)文明建設(shè)。國(guó)務(wù)院《能源發(fā)展戰(zhàn)略行動(dòng)計(jì)劃（2014-2020年）》也指出：積極發(fā)展生物質(zhì)能，制定生物質(zhì)能開(kāi)發(fā)利用規(guī)劃，積極推動(dòng)生物質(zhì)能清潔高效利用，推廣生物質(zhì)能發(fā)電示范工程。
研究結(jié)果顯示，隨著國(guó)家對(duì)新能源利用的日益重視和生物質(zhì)燃燒技術(shù)的不斷成熟，我們預(yù)計(jì)在未來(lái)十年內(nèi)，新疆生物質(zhì)發(fā)電將在可再生能源發(fā)電中占主導(dǎo)地位，生物質(zhì)能源發(fā)電廠的建設(shè)也將進(jìn)入一個(gè)高峰期。而昌吉州、塔城地區(qū)、巴州、博州等地由于人均生物質(zhì)資源占有量較大，非常適宜生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)和利用，是開(kāi)展生物質(zhì)能源發(fā)電項(xiàng)目的理想?yún)^(qū)域，發(fā)展?jié)摿薮�。但是，由于新疆幅員廣闊，人口分布不均勻，生物質(zhì)資源利用市場(chǎng)規(guī)模始終有限，想要占得先機(jī)，必須提前布局，方能在競(jìng)爭(zhēng)中獲得一席之地。
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