構建和完善本地燃料供應體系維系1×30 MW生物質直燃電廠長期穩定運行

寧申建 韓兆勛 侯鵬 周亞州

中船重工（上海）新能源有限公司

0 引言

2006年12月1日，我國第一個以棉花桿作為主燃料的直燃發電項目——國能山東單縣生物質項目并網發電[1]。截止到2018年底，全國范圍內已建成投運的生物質直燃發電項目共計有321個，并網裝機容量806.3萬kW[2]。而生物質直燃發電的技術原理與火力發電廠相比較，差別不大，設備大同小異，只是容量上的區別，各部件的作用功能相同，僅燃燒所需的燃料有所區別[3]。燃料成本占電廠生產成本的三分之一以上[4]，甚至高達70%～80%[5]，一家生物質電廠的盈利與否，與燃料成本直接相關。目前運行的電廠中，除廣東粵電湛江生物質[5]電廠為2×50 MW，每天需進料3 000～4 000 t[6]，以及凱迪汪清生物質電廠（2×30 MW）外，國內主流的生物質電廠裝機容量均在2×12 MW～1×30 MW之間。因機組效率略有不同，這些電廠對合格燃料的年需求量均在25萬t到30萬t之間，差異并不大。因此，研究依托于1×30 MW生物質電廠的燃料供應體系，有著較為普遍的意義。

1 生物質電廠燃料市場工作的定義及其特殊性

1.1 生物質電廠燃料市場工作的定義

生物質電廠燃料市場工作是指依托生物質電廠或者是投建生物質電廠公司的強大財力和影響力，在以電廠為中心，通常不超過400 km為半徑的區域內，進行廣泛的信息收集、宣傳、動員、組織、協調，建立起一套完整的、可控的生物質燃料收儲體系，以保證電廠生產用燃料供給的工作。其本身獨立運行于廠外，與電廠所在地政府、居民、產業鏈相關從業者密不可分，屬于電廠日常運維過程中的一個重要環節。

1.2 生物質電廠燃料市場工作的特殊性

1.2.1 兼備市場開發屬性和物資采購屬性

生物質電廠的燃料市場工作以標的采購為最終目的，但通常由于電廠建設所在地生物質資源尚未進行市場開發或市場成熟度不足，導致現有的采購渠道獲得的生物質資源量不能滿足電廠滿負荷生產所需。因此，理想化的直接比質比價訂貨采購的方式在生物質電廠燃料領域客觀上幾乎不可行。電廠要想獲得充足的生產用燃料，必須用市場開發的形式，建立一個在當地全新的行業。

1.2.2 具有鮮明的地域特征和區域局限

與傳統化石能源不同，生物質燃料多樣性的特點突出。草本類、木本類、藤本類植物，蘑菇、木耳、樹舌等真菌，稻殼、花生殼、板栗殼、果皮、果核等農林企業初級廢棄物，大型養殖場墊圈料等都可成為生物質電廠生產用燃料的來源。我國疆域遼闊，地理、地形多樣，氣候、水文、氣象復雜多變，人口數量、經濟發展水平、某些潛在的燃料品種的市場成熟程度等客觀因素的差異也使各地區的生物質燃料采購呈現明顯的地域特征。

同等體積的生物質燃料（未經過壓縮、烘干加工的各個品種）與化石燃料相比，自身具有重量輕、孔隙大、含水率高、低位熱值低、易霉腐等不利于長期保存和長途物流的短板，因此，極少有生物質燃料品種的物流距離大于400 km。

1.2.3 產品需求數量大、價值低

一家正常運行的生物質直燃電廠（1×30 MW）1天所需要消耗的燃料量約750～900 t（視平均入爐熱值）。需求量相當于4 000～5 000畝耕地可收集的秸稈（小麥、玉米）總量，如此巨大的需求量，足以支持電廠所在地周邊建立起一個獨立的行業。

根據2010年7月8日國家發展和改革委出臺的《關于完善農林生物質發電價格政策的通知》，對農林生物質發電項目，統一執行標桿上網電價0.75元/kWh[7]。在此大背景下，生物質電廠各品種燃料定價（滿價）的平均價格近300元/t（已是邊際值）。與其他各種生物質綜合利用（原料化、飼料化、基料化）相比，其單價定價位于最底層，對當地農戶和專業的農林廢棄物經營戶吸引力最差。

2 生物質電廠燃料工作的普遍難點

2.1 市場不成熟

除部分扎堆建設電廠的地區外，新建的電廠都會面臨資源豐富，但尚未開發的局面。需要投入專門的人力、物力、財力去做專業程度較高的燃料工作。其過程必定是重復、機械、挫折甚至是煎熬的，在此過程中，宏觀經濟環境的變化、投資公司發展戰略策略的調整、電廠負責領導的態度、燃料一線員工的職業素養等都有可能讓未知的市場前景充滿變數。

2.2 成本不可控

農林廢棄物最終變為電廠入爐的燃料須經過一系列的收、加、儲、運環節，各環節都需付出一定的成本（如圖1所示）。任何一項成本失控都將使燃料價格出現異常。此外，周邊同行業者的價格競爭，在保障自身生產用燃料的前提下，控制燃料成本也會隨之變得異常困難。

圖1

3 構建本地燃料供應體系的目標和方案

3.1 燃料供應體系的含義

燃料供應體系：運用系統論的科學依據，定量地規劃和指導生物質電廠的燃料廠外收集、加工、短期存儲、到廠運輸等一系列生產行為，從而建立起穩定持續的燃料供應。其中包含巨大的物流、資金流和信息流。其具有整體性、關聯性、等級結構性、動態平衡性、時序性等基本特征。

3.2 構建本地燃料供應體系的理想目標

所謂“本地”專指電廠所在縣級行政區域或半徑60 km未受自然、政治條件限制的區域。構建本地燃料供應體系的理想目標是：本地建設一個由150～200個年生產2 000 t農林廢棄物的收儲點構成的燃料收儲點群，電廠全年生產所需各類生物質燃料的70%以上由其生產并且實現進廠供給，在沒有出現無可挽回的自然災害、戰爭、瘟疫等不可抗逆情況下，可以穩定、持續地供給電廠燃料。

3.3 構建本地燃料供應體系的物質基礎

構建本地燃料供應體系的物質基礎應包含以下幾個方面：

3.3.1 本地或60 km范圍內的可收集燃料資源量

資源量不僅僅是一個簡單的數字，它應該是包括當地的地形、氣候、水文、交通條件、人口密度、經濟發展狀況等外部環境因素；當地農林加工企業數量、到廠距離、廢棄物的生產量、處理利用現狀及成為燃料的可能性；當地耕地面積、農民種植習慣、品種、機械化程度、秸稈的處理方式；以及當地政府對本地農、林資源的開發利用計劃等各種因素的綜合客觀評估，在實際的生產實踐中具有指導意義。

3.3.2 燃料款及時足額支付

實踐表明，及時足額支付燃料款對初期燃料市場培育、燃料質量、價格的管控、企業品牌效應建立都具有明顯的積極意義；反之，企業在當地口碑的坍塌、燃料質量、價格的徹底失控甚至直接影響到正常的生產，往往都是從拖欠燃料款開始。

3.3.3 專業的負責人

燃料工作需要一定的專業知識，同時涉及面廣，事繁而不細、廣而不深，對從業者特別是負責人的專業性、聲望、管理水平、心理素質要求較高。而一位合格的燃料負責人所能夠創造的價值在電廠的日常經營中非常關鍵，是其他任何崗位在目前的技術條件下所不能相提并論的。

3.4 構建本地燃料供應體系的原則

3.4.1 穩定原則

構建生物質燃料供應體系應著眼長遠，以電廠長期、穩定的生產用燃料為根本目的。

3.4.2 縮減原則

要想方設法縮減生物質燃料自生產到運輸到廠中間的供應鏈一切非必要成本構成，最大限度壓縮燃料中間成本。

3.4.3 市場導向原則

在資源不相互交叉的前提下，廣泛建設燃料收儲加工點，把市場做大，使燃料采購成為電廠所在地農林廢棄物處理行業的一部分和托底產業，從而使燃料產業可以健康穩定地發展。

3.4.4 揚長避短原則

根據本地生物質資源品種、產能等實際情況構建本地燃料供應體系。

3.4.5 持續評估與動態調整原則

電廠燃料部應對市場變化和供應商供應燃料質量情況進行持續評估，以隨時進行調整，以適應新的市場環境，保障燃料的充足供給。

3.5 構建本地燃料供應體系的方案

3.5.1 資源信息收集與核實

以縣級政府農、林部門、工商部門提供的各種資源信息為基準，通過各種渠道逐步逐條核準，不管是什么類型的信息，務求眼見為實。對資源產能類型的信息，可請教產業內有關專家或者當地富有生產經驗的長者，進行實際的抽樣核算。信息的收集與核實工作，伴隨著燃料工作的始終，不會因為階段性采購任務的完成而終結。

3.5.2 爭取政府政策支持

生物質發電具有顯著的社會和環境效益，是推進農村能源革命、農業循環經濟、綠色低碳發展、實現美麗鄉村、建設美麗中國的重要支撐[8]。生物質電廠的運營爭取到當地政府的政策優惠和支持，不僅僅是樹立企業形象的需要，更是控制燃料成本、維持行業興旺發達的重要支撐。

3.5.3 廣泛而深入的宣傳

生物質燃料來源于傳統的農林業，生物質電廠天然帶有傳統的精密工業和精細農業相結合的自然屬性，從它在國內誕生的那一刻起，從未有類似于傳統電力行業將自己圈在高墻大院內生產的特例。她要求燃料工作者長期奔波于農林生產一線，與當地群眾尤其是廣大的農林勞動者緊密相連。本地燃料收儲體系的建立始于宣傳，其形式是多樣的，如召開全縣規模的收儲動員大會、引進先進的作業廠家實地展銷、當地電視臺的廣告、當地標志性建筑的液晶廣告屏、獨立的微信公眾號、抖音、快手視頻、村鎮會集散發傳單等等都是頗為行之有效的宣傳方式。燃料收儲宣傳并不止步于市場開發前期，它是伴隨著燃料供應商整體數量的動態平衡的客觀形式而貫徹燃料收儲工作的始終。

3.5.4 動員燃料經紀人建設固定收儲點群，逐步形成產業鏈

生物質電廠燃料的收購標的無論是作為農作物的剩余秸稈，還是作為林業生產廢棄物的枝丫柴、剝板皮、清山清林剩余物，都應以動員燃料供應商以建設固定的加工、存儲場地，從而成為生物質燃料加工的上游企業，電廠作為其產品的最終銷售渠道乃至最終托底，最終形成健康而完整的生物質燃料產業鏈。實踐經驗表明，供應商購買各類加工設備，建立燃料供應點的過程是燃料市場開發過程中最為艱難和反復的，也是整個燃料工作中各種矛盾各種問題集中爆發的階段。

值得注意的是，在收儲點群部署到一定密度的時候，燃料供應商之間會出現直接的競爭，這就要求電廠在布局時對供應商的資質、產能、資源進行嚴格把控和篩選，避免惡劣競爭最終抬高燃料入廠成本。一般而言，兩個林業產品加工點的距離不應小于10 km，兩個秸稈收儲點的距離不應小于5 km。每個鄉鎮發展的“燃料經紀人”應在2～3人之間。

4 建立健全本地燃料供應體系的“威力”

4.1 某央企下屬的1×30MW生物質電廠的燃料本地體系建設情況

某電廠所在縣地處淮河中上游，豫、皖兩省交界，國土面積1 801 km2，人口169萬，耕地面積160萬畝，主要種植品種為小麥和玉米，一年兩季分品種輪種，收獲季節為每年的6月初和10月下旬。

該電廠1×30 MW高溫超高壓循環流化床機組，設計年使用各類生物質燃料26萬t。于2016年12月31日并網發電。自2015年項目開工建設，電廠高度重視燃料市場的開發和培育，在人力、財力、物力方面給予了最大限度的支持。當年末即建成標準秸稈收儲點5個，經過4年堅持不懈地發展，截止到2019年12月底，已在全縣范圍內建成固定的剝皮加工點4個，秸稈收儲加工點92個，固定加工設備50臺/套，燃料年供應能力20萬t以上，其本地收儲體系基本成型，見圖2。

圖2

4.2 健全本地燃料供應體系的“威力”

截至2019年12月底，電廠周邊半徑150 km范圍內，先后有22家同類型生物質電廠建成投產外部燃料供應競爭壓力也隨之增大。而電廠運維三年從未因燃料不足導致機組停機。以2019年為例，豫東、皖北地區大部分剝板廠因房地產行業趨于下行、環保嚴查等原因大面積停產停工，往年可以大量收購的樹皮成了各電廠搶手貨，相當多的電廠出現了燃料緊張、高價搶料的狀態。在此條件下，依托于沉淀四年積累的本地收儲體系，該電廠依然可以平價保障電廠正常生產所需的燃料供給而不在域外與其他同行業者高價搶購，從而保障全年燃料經營目標的實現。

5 推行本地燃料供應體系可能存在的漏洞、補救方案

5.1 推行本地燃料供應體系可能存在的漏洞

5.1.1 本地價格聯盟的形成

與土生土長的本地農林廢棄物經營者相比，電廠才是外來者。在燃料體系構建初期，出現價格聯盟，與電廠議價并意圖把控燃料定價權的情形并不少見，有些地方電廠本地燃料價格反而比較難以控制。

5.1.2 急于求成，構建本地燃料體系方案被僵化地執行

本地農林廢棄物資源有物流成本優勢，但不顧本地燃料品種、資源量、開發難度等實際情況，要求電廠燃料人員在短期內構建一個穩定的燃料供應體系是很困難的。明顯過高的標準往往意味著過低的實現預期，最終不了了之。因此，構建本地燃料供應體系雖被國內很多生物質發電企業提出并付諸實踐，但是，限于嚴格的績效考核、不確定的職業生涯以及各方面主、客觀的原因，導致本地燃料供應體系在實踐操作中并不理想。

5.2 應對預案和補救方案

5.2.1 堅持價格底線不讓步

積極與政府農、林部門、招商引資部門、物價部門聯系，耐心解釋電廠燃料定價的原因，避免政府行政誤判；面對各供應商要耐心細致地做工作，堅持價格、質量標準不讓步，靈活運用談判技巧，瓦解價格聯盟。

5.2.2 提前準備充足的補充資源和應急燃料

密切跟蹤半徑400 km范圍內燃料市場的信息變化，只有時刻擁有充足補充燃料入廠的能力，才有控制質量和價格的物質基礎。

綜上所述，生物質電廠健康的燃料供應體系猶如一株枝繁葉茂的大樹一般，將自身的千萬根須深扎于廣闊的“三農”沃土，富農支農，默默地起著保護環境、服務民生的作用。而本地燃料供應體系的建立健全正如大樹的主干一般有著無可替代的地位。當前，國補電價支持的政策尚不明朗，總體已走在成本優化、補貼“退坡”的路上[9]。如何降低入爐燃料成本，在目前困難的形勢下生存下去，是所有生物質電廠需要考慮的首要問題?？朔≡甑那榫w，把自己沉下來，努力去構建一個數量穩定、價格可控、成熟可靠的燃料供應體系，是解決目前經營成本居高不下的途徑之一。