林業資源熱解氣化供熱發電產業發展趨勢與戰略對策

孫 昊, 孫云娟, 馬名哲, 孫 康, 蔣劍春*

(1.中國林業科學研究院 林產化學工業研究所;生物質化學利用國家工程實驗室;國家林業和草原局林產化學工程重點實驗室;江蘇省生物質能源與材料重點實驗室,江蘇 南京 210042; 2.南京林業大學江蘇省林業資源高效加工利用協同創新中心，江蘇 南京 210037)

化石資源緊張、環境污染、氣候變化等問題已成為全球關注的焦點。生物質能是一種應用廣泛、技術成熟的可再生能源，是繼煤炭、石油和天然氣之后的第四大能源，其在應對能源供需矛盾、全球氣候變化、保護生態環境等方面發揮著重要作用，已成為推動國際能源轉型的重要力量[1]。生物質能源化技術包括生物質成型燃料、生物質液體燃料、生物質氣體燃料和生物質發電。在由化石能源向可再生清潔能源轉型的全球趨勢中，生物質能的發展早已經成為全球性風潮，尤其在發達國家，生物質能源具有十分重要的戰略地位，如歐盟各國、美國、日本、韓國、加拿大等國家，已經建立了較完整的產業鏈。據國際能源署統計，2018年生物質能在全球可再生能源消費總量中所占的份額已達50%左右，并有巨大的增長前景[2]。

2020年國家發布了《完善生物質發電項目建設運行的實施方案》(發改能源[2020]1421號)，明確了在大力發展農林生物質供熱發電項目基礎上，鼓勵生物質因地制宜，走多元化、非電和高附加值利用路線。綜合中國國情和國外成熟的運營模式來看，供熱和發電聯合應用將是生物質利用的主要方向，可以促進生物質能源的規模化和高值化利用。生物質氣化產業具有規模靈活、用途廣泛的特點，可以有效實現生物質“因地制宜”的綜合開發利用。因此，利用林業剩余物開發先進的生物質熱解氣化技術替代化石燃料供熱發電技術，是一種清潔、高效的生物質能利用方式，能夠解決生物質燃料能量密度低、資源分散等缺點，可實現二氧化碳負排放，已成為解決能源與環境問題的重要途徑之一。對緩解過分依賴大量進口石油的被動局面，降低單位國內生產總值的二氧化碳排放量，實現我國能源安全戰略的可持續發展具有重大的現實意義。

我國在20世紀60年代已經開展了生物質氣化供熱發電的相關研究，并逐步開發了60、 160 和200 kW的氣化發電設備，發電容量逐漸增大。在造紙、人造板、甘蔗制糖等行業，自配熱電廠的熱電聯供模式已得到應用和發展。研制出的成套設備曾出口到發展中國家，后因收益低、經濟條件限制等原因，發展變得較為遲緩。近年來，隨著人民生活水平的提高和鄉鎮企業的快速發展，一些電力不足地區迫切需要發展電能。林業廢棄物的隨意丟棄和燃燒也會嚴重污染環境，而氣化供熱發電產業可以有效地利用林業廢棄物，同時設備緊湊、污染少，可以解決林業剩余物的能量密度低等缺點。因此，以林業廢棄物為原料的生物質氣化供熱發電技術又逐漸得到人們的重視。我國對生物質氣化技術的深入研究始于20世紀80年代，1998年10月建成了中國第一套1 MW的生物質氣化發電系統，我國生物質氣化技術日趨完善。進入21世紀后，得益于鼓勵生物質發電產業發展的國家政策相繼出臺[3]，生物質氣化發電產業得到了快速發展。截至2018年，我國農林生物質發電裝機容量已達8 030 MW，但生物質氣化供熱發電產業發展與美國、歐洲國家仍有較大差距。充分剖析林業資源熱解氣化集中供熱發電產業的發展趨勢，探討產業戰略目標和主要任務，提出相應的戰略對策，對于推動我國生物質氣化供熱發電產業高質量發展具有重要意義。

1 國內資源情況及熱解氣化技術現狀

1.1 國內林業資源現狀

我國生物質資源豐富，能源化利用潛力巨大。在我國，每年可作為能源利用的林業加工剩余物、農作物秸稈、農產品加工剩余物、能源作物、生活垃圾與有機廢棄物等生物質資源總量折合約4.6億噸標準煤。其中，林業及木材加工廢棄物每年可利用量為2.1億噸，折合約1.4億噸標準煤。未來20年，國家計劃投資建設傳統薪炭林、防護林以及宜林荒山荒地種植高產能源植物，可利用的生物質資源量將達到6億噸標準煤左右[4]。

林業生物質具有灰分較低、熱值較高的優勢，是目前中國和歐美國家氣化多聯產利用的主要原料。我國核桃、肉桂、構樹、桑樹、油茶、松樹等林業特色資源豐富，在西南、西北、東北、華東等均有分布，種植總面積達3 314萬公頃，居世界首位，其中核桃種植面積為817萬公頃，油茶林面積為427萬公頃[5]。我國是世界林產品生產、消費和貿易大國，2018年林業特色產品的產量為2 917萬噸，總產值超過 1.0萬 億。我國林業特色資源的可利用生物總量約數億噸，這些特色樹種已被利用的主要是其果實、樹皮、樹葉，而占生物量80%以上的樹干、枝丫、果殼、果核等加工剩余物未被有效利用。利用這些剩余物進行生物質氣化聯產熱、電、炭是提升林業特色資源綜合效益、促進節能減排的有效途徑。

1.2 熱解氣化供熱發電技術

生物質熱解氣化是指高溫(500～1 400 ℃)條件下，將生物質熱解轉化為可燃性氣體(含CO、H2、CH4、C2H4等)的過程[6-7]。生物質氣化供熱發電主要經歷3個環節：1) 熱解氣化。經過預處理的生物質在高溫環境下熱解氣化，產生可燃性氣體；2) 氣體凈化。把可燃氣體通入凈化系統，除去氣體中的焦油、灰塵等雜質，以滿足供熱發電設備的要求[8]；3) 氣體燃燒供熱發電。凈化后的可燃氣可以通入內燃機、燃氣輪機燃燒做功發電，也可以通入鍋爐內燃燒，利用產生的蒸汽驅動蒸汽輪機發電，同時部分熱蒸汽用于集中供熱。

1.2.1氣化技術 生物質氣化技術可分為固定床氣化技術[9-13]、流化床氣化技術[14]和氣流床氣化技術[15]。在固定床氣化技術中，物料床層相對穩定，會依次進行干燥、熱解、氧化以及還原等反應，最后轉化為合成氣。根據合成氣和氣化劑進出方向的差異，主要有上吸式氣化和下吸式氣化兩種。流化床氣化技術可分為循環流化床和鼓泡流化床技術。表1總結了不同氣化技術的優缺點[13,16-18]。目前，氣化效率低、焦油處理難、爐內結渣和團聚、燃氣熱值低等問題仍限制了我國生物質氣化產業的做大做強。

表1 不同熱解氣化技術的優缺點

1.2.2燃氣凈化 應用現有的生物質氣化技術生產的燃氣中，不可避免的含有焦油、灰分等，如果不加以去除，將會導致輸氣管路及供熱發電裝置的堵塞、腐蝕和結垢，進而影響燃氣利用的效率及設備的運行穩定性[19]。因此，需通過燃氣凈化技術將燃氣中的雜質含量控制在燃氣利用設備的規定范圍內。

水洗是最簡便的焦油脫除方法，脫除效率可達30%～70%。水與粗燃氣以逆流或并流的形式接觸而起到凈化作用。該技術的缺點是降低了粗燃氣的熱量，并且焦油組分從氣相轉移到了液相，產生的焦油水溶液亟需開發相應的處理和應用技術。

焦油進行高溫熱裂解可得到不可凝的小分子氣體，能回收焦油化合物中的部分能量，但裂解所需的溫度通常高于1 100 ℃。因此，國內外開發了焦油的催化裂解技術，降低反應的活化能和溫度，常用的催化劑有Ni基、白云石及貴金屬催化劑等[20]。

1.2.3供熱發電 國內外生物質氣化主要用于供熱、供熱發電和合成燃料，其中應用最為廣泛的是供熱發電。目前，國際上燃氣利用效率高、運行成本低、研究較為成熟的生物燃氣供熱發電技術主要有以下2種：1) 燃氣首先通過內燃機組產生高溫煙氣，再經過余熱鍋爐產生水蒸氣，進而通過汽輪機組發電或直接供熱。但內燃機對燃氣中的粉塵、顆粒物和焦油的要求較高，需要對燃氣進行凈化處理。發電規模一般為20 kW～10 MW，發電效率達40%，負荷可調性高(>20%)，可多臺并聯運行，適用于分布式發電系統；2) 氣化產生的高溫燃氣直接進入高壓鍋爐燃燒產生水蒸氣，用于供熱和汽輪機發電。該技術可充分利用生物燃氣的顯熱和焦油的能量，發電效率可達40%～46%，綜合能源利用效率達70%以上，生物質利用規模靈活(可大于1 000 MW)、投資成本較低、建設周期短，是生物質氣化最高效、經濟的利用方式之一。

1.3 與國外先進技術的差距分析

相比于其他的生物質能利用方式，生物質氣化供熱發電技術較成熟且靈活多變，可通過集成選擇氣化技術和供熱發電技術來優化可燃氣品質和供熱發電效率；對環境友好，能大幅降低SO2、NOx等污染物排放量，整個流程中保持碳平衡；經濟效益好，可根據市場需求，靈活調整炭、熱、電產品的比例，實現經濟效益最大化。因此，生物質氣化供熱發電技術比其他生物質能源化利用技術具有更好的應用前景，對于優化我國能源結構具有重要意義。但我國林業資源氣化供熱發電技術較歐美國家仍存在較大差距:1) 部分關鍵性技術尚未突破，產業化的技術瓶頸問題沒有解決。原料的預處理技術影響了轉化過程是否高效、技術成本是否低廉、設備的穩定可靠性以及能源及材料產品的產業化等諸多方面。生物質氣化技術是生物燃氣和炭副產物制備的基礎，氣化技術的連續化、自動化和智能化水平不高，以及林業剩余物原料性質差別大、焦油脫除難以及發電效率低等難題，導致了氣體產品及聯產的炭材料產品品質不穩定，氣化發電成本較高，市場競爭力較弱。2) 產品品質低，多為低值利用與單一利用，亟待開發高質產品和高值化利用與綜合利用先進技術。目前生物質氣化產品和炭副產物產品單一，品質不高，副產品沒有利用或者利用率低，沒有達到綜合利用。燃氣產品由于熱值低、焦油含量高，主要用于供熱和中小型發電。大規模供熱發電時，燃氣傳輸過程避免設備管路堵塞的技術亟需突破，且用于生產合成天然氣為目的氣化裝置還在中試研究階段。

2 林業資源熱解氣化供熱發電產業發展現狀與差距分析

2.1 國內外產業發展現狀

2.1.1國外產業現狀 國外小型固定床生物質氣化發電裝置容量為60～240 kW，氣化效率70%，發電效率20%，已被廣泛商業化應用。歐美等國家已經建立了能源林和氣化發電、供熱的生物質能源林發電工程的產業鏈。2017年歐洲生物質能源發電裝機累計容量達到36.74 GW，美國的生物質發電累計裝機容量雖然低于歐洲，但美國的生物質發電技術處于世界領先水平。據統計，美國已建立了450多座生物質發電站，其原料主要來源于紙廠和林產品加工廠， 2017年美國累計裝機容量為13.07 GW[21]。截至2016年，德國生物質發電裝機容量已達9 000 MW以上。芬蘭的林業剩余物發電技術和裝備已達國際先進水平。全球環境基金/世界銀行的30 MW氣化發電項目也正在巴西進行示范。截至2018年，全球生物質發電累計裝機容量約118 GW，其中巴西15 GW、美國13.3 GW。生物質熱解氣化供熱發電已成為歐洲，特別是北歐國家重要的供熱方式。

2.1.2國內產業現狀 我國第一座國家級生物質發電機組示范項目，山東單縣生物質發電機組(30 MW)于2006年12月正式投產，該項目引進丹麥生物質直燃發電技術。2012年以來，陽光凱迪新能源集團投資在眾多企業先后建造了單機容量30 MW的生物質發電機組(配備120 t/h的高溫超高壓循環流化床鍋爐)，包括陽新縣凱迪綠色能源開發有限公司、江陵縣凱迪綠色能源開發有限公司、竹溪縣凱迪生物質能發電廠、浦北凱迪生物質發電廠等。大批單機容量30 MW的生物質發電機組的建設和投產表明生物質發電技術在我國已經初步成熟。

在生物質氣化產業方面，我國已進入實用和示范階段的生物質氣化裝置種類較多，可滿足多種物料的氣化要求，取得了良好的社會效益和經濟效益。如中國農業機械化科學研究院研制的ND- 600型生物質氣化爐，中科院廣州能源所研制的GSQ型氣化爐，大連市環科院研制的LZ系列氣化爐，山東能源研究所研制的XFL系列秸稈氣化爐。

在生物質氣化供熱發電產業方面，華電襄陽和國電荊門也分別建設10 MW的生物質氣化耦合發電示范項目；安徽海泉和江蘇興化分別建設了6 MW電、熱、炭聯產項目；中國林業科學研究院林產化學工業研究所研制的生物質流化床5 MW氣化及1 MW發電示范項目也已建成并取得了一定的經濟和社會效益。目前，中國的固定床和流化床型形式的中小規模生物質氣化發電系統均有實際應用，最大發電裝機容量6 MW。截至2019年上半年，我國生物質發電并網裝機容量為20 GW，年發電量可達529億 千瓦時。

2.2 國內外產業差距分析

我國的生物質發電裝機總量處于國際領先地位，但我國生物質氣化供熱發電的工業示范和產業化發展水平與國際先進水平相比仍有一定差距，綜合利用途徑也比較少，主要體現在如下幾個方面：1) 資源供應存在瓶頸。林業生物質氣化供熱發電產業化發展的主要瓶頸是原料。我國生物質資源分布不均，專用能源林未形成規模化經營，原料采收儲運過程原始，利用成本高，現有林業生物質資源未得到充分利用。林業資源生產的季節性和分散性與熱解氣化生產的連續性、規模化和集中性之間存在矛盾，原料的收集、貯存、運輸難度大，供給不穩定。林業剩余物原料的能量密度較低，運輸和存儲成本較高，較難建造大型的生物質發電廠，在林業資源充足但偏遠的地區建設分布式氣化供熱發電廠，能夠切實解決這些地區的能源供應不足問題，但無法形成產業集群效應。由于原料占發電總成本70%以上，采用單一原料，生產單一產品，產業規模小，原料供給穩定性差，不能滿足用戶的能源需求，限制了產業發展；而采用多種原料又會給原料存儲和熱解氣化工藝調控帶來挑戰。2) 產業化程度低，行業規范缺乏。生物質氣化供熱發電產業的專業化、市場化建設管理經驗不足，技術工藝、產品、設備、工程建設和項目運行等方面的標準不健全，產業技術及裝備水平參差不齊。檢測認證體系建設滯后，缺乏市場監管和技術監督，導致產業市場缺乏監督與引導，相關法律制度也不完善。3) 系統優化集成技術薄弱。生物質熱解氣化和可燃氣供熱發電是完全不同的兩個行業，目前國內缺乏氣化供熱發電整體產業化生產的設計和運營人才。4) 政府補貼政策實施難度大。政府對可再生能源發電有一定的政策支持，但這些扶持政策還不夠細化、明確，地方政府和管理部門操作起來有很大困難，導致目前生物質氣化供熱發電項目面臨著項目補貼電價列入國家支持環節多、難度大、到賬周期長等困難。同時隨著農村勞動力成本逐年上升及國家針對環保要求的提高，之前的補貼電價(0.75元/度)僅能勉強維持發電項目的健康發展。

3 林業資源熱解氣化供熱發電產業發展戰略目標與主要任務

3.1 發展林業資源熱解氣化供熱發電產業的必要性

大力發展林業資源熱解氣化供熱發電產業，可以優化我國能源結構，減少對石化能源的依賴，促進能源向多元化方向發展，增強國家能源安全保障；可推動林業加工剩余物的高效利用，實現“綠水青山就是金山銀山”；可以有效地減少CO2、SO2、NOx和粉塵排放量，是綠色低碳、節能減排、保護大氣和生態環境的有效途徑；可以給農民帶來巨大的經濟效益，脫貧效果明顯，有利于建設資源節約型的新農村，推動社會主義新農村建設；可以促進挖掘不適宜農耕的宜林荒山荒地的生產潛力，與林業生態工程建設相結合，推動經濟林基地建設，改善生態環境，促進林業可持續發展(圖1)；還可以在綠色高效地產生熱能和電能的同時，制備功能活性炭材料，促進食品、藥品、環保、電子行業、軍工、儲氣、醫藥、石油化工等眾多產業的快速發展[22]。

圖1 林業資源熱解氣化供熱發電產業發展戰略

3.2 戰略目標

建立原料供應穩定、高品質燃氣綠色制造和生物炭高效應用的一體化產業體系，有效滿足國家能源結構調整與能源安全對林業生物質熱解氣化集中供熱發電日益增長的需求。提高林業資源熱解氣炭聯產和熱電聯產的科技成果轉化效率，提升林業資源熱解氣化供熱發電產業產值在林業生物質能源總產值中的比例，培植一批具有產業帶動作用的龍頭企業，提升國際市場競爭力，推動林業特色資源加工利用產業的快速發展，努力建設資源節約型和環境友好型的和諧社會。具體可以細分為以下3個階段性目標。

首先，計劃截至2025年，完成林業特色資源林基地的培育任務，實現全國累計新增和改造能源林面積達2.67萬公頃的目標，為林業生物質氣化產業提供穩定的原料。同時在產業發展方面，全國林業生物質熱解氣化供熱發電產業年利用林業剩余物資源超過350萬噸標準煤，熱蒸汽及發電產值約為 23億 元，以副產炭為原料開發高性能的活性炭產品，木炭及活性炭產品產值為46億元，培植2～3家具有產業帶動作用的龍頭企業，增強生物質氣化產業的市場競爭力，林業生物質氣化產值在林業生物質能源中的份額達到12%。建立年消耗50萬噸林業剩余物的熱解氣化集中供熱發電生產示范基地。同時解決目前存在的卡脖子技術瓶頸，突破高熱值、低焦油生物燃氣及生物炭高效利用關鍵技術，取得一批具有自主知識產權的氣炭聯產和熱炭聯產成套技術和產品。

其次，經過前5年的原料基地建設、技術突破和產業發展示范，計劃到2035年，全國林業生物質熱解氣化供熱發電年利用林業剩余物資源超過500萬噸標準煤，開發生物炭功能化利用產品，林業生物質氣化供熱發電產業總產值達100億元，林業生物質氣化產值在林業生物質能源中的份額達到15%。培育年消耗60萬噸林業剩余物的熱解氣化多聯產龍頭企業，大幅提升生物質氣化產業的國際市場競爭力。進一步開發生物天然氣和生物炭新產品，突破生物燃氣凈化預處理及合成天然氣的關鍵技術。推進生物質氣化集中供氣、熱、電產業的發展，保障我國能源安全。

最后，力爭在2050年，我國林業生物質氣化產業達到國際領先，生物炭產品應用領域進一步豐富，氣炭聯產、熱電聯產生產技術、應用技術和領域全面達到國際領先，連續化生產裝置實現大型化、自動化和智能化，形成林業資源氣化可持續發展模式。

3.3 重點任務

3.3.1加強標準化經濟林基地建設 林業特色資源林基地發展必須走政府支持指導、企業自主發展的道路，強化樹種的培育和開發，統一規劃，合理布局。強化經濟林的集約經營，提高能源林產出水平。重點選育生物生長量大、生長迅速、熱值高、適應性強、耐瘠薄、抗鹽堿、萌生能力強、耐平茬、適合規模培育的樹種；通過引種、篩選及規模化栽培研究，改良能源植物品種，建立能源植物試驗與示范基地和良種繁育基地；優化全國能源植物配置和生產格局，集中連片、聚集發展。結合國家林業重點生態工程退耕還林、速生豐產林等項目，建設速生、豐產、高能、多效的能源林基地，對于加強生態建設，開發落后地區資源，發展地方經濟，增加林農收入，為林業生物質氣化產業持續發展提供堅實的資源基礎。

3.3.2核心技術創新 與歐美發達國家相比，我國生物質氣化技術的研究起步較晚，投入也較少，必須以企業為主導的產學研結合的技術創新體系為突破口，建立以企業為主體，科研機構和高等院校廣泛參與，利益共享，風險共擔的產學研合作機制，進而開發出具有自主知識產權的林業生物質能源技術，力求實現技術上的突破和創新，可以從以下3個方面入手：1) 揭示木材熱解氣化過程機理和影響機制，明確高熱值生物燃氣產物的形成原理，降低生物燃氣中的焦油組分，開發生物質燃氣高效凈化技術，提高高品質燃氣的生產效率；突破熱解氣化的生物炭副產物結構和性質的調控關鍵技術，創制出多領域適用的功能炭產品，推動我國林業資源綠色高效熱解氣化技術的革新。2) 研發木、竹原料的現代化收割工具，提升能源林和竹林原料收集的機械化水平，減輕勞動力；研發大規模的連續化、自動化、智能化生物質氣化生產設備，推動林業生物質熱解氣化大規模產業化發展。3)闡明生物燃氣高效轉化形成天然氣的機制，創新生物燃氣預處理和供熱發電技術，突破林業資源制備生物天然氣的核心技術，保障我國能源安全，實現節能減排和碧水藍天的美好目標。

3.3.3產業創新任務 氣化產業的快速發展離不開生產裝置、發展模式、產品研制、綜合利用等方面的創新突破：1) 生產設備現代化，企業規模合理化。推動生物質氣化設備的連續化、自動化和智能化，明顯提高氣化供熱發電的生產效率。根據產業所在區域的林業剩余物資源的總供應量、季節性、儲運等因素，合理設計氣化供熱發電的產業規模和布局，因地制宜堅持就近收集、就近轉化、就近消費的分布式產業發展模式。在林業加工剩余物資源充足的地區，研制大型化生物質連續氣化裝置，擴大林業生物質熱解氣化供熱發電企業的林業剩余物年消耗規模至50萬噸以上，提高生物質氣化企業的競爭能力。2) 產品多樣化。林業生物質氣化產生的生物燃氣，不僅可以燃燒進行集中供熱，還可以用于產生電能，同時繼續深加工可得到天然氣產品；林業生物質熱解氣化的生物炭副產物，不僅可作為民用和工業用炭材料，廣泛應用于鋼鐵和工業硅冶煉、有色金屬冶煉、火藥、研磨、繪畫、蚊香、化妝、醫藥、滲碳、粉末合金、土壤改良等領域而且生物炭繼續深加工制得的高性能活性炭產品，可廣泛應用于食品、藥品、環保、電子行業、軍工、儲氣、醫藥、石油化工等領域，應用前景廣闊。這些產品為林業資源熱解氣化產業提供了新的生命力，也為生物質氣化深加工技術的研究開發提出了新的要求。有針對性地研制生產符合產業發展的產品是今后重要的研究方向之一。3) 節能減排常態化。推動高品質生物燃氣的制備和在城鎮集中供熱發電中的應用，促進生物炭的高值化利用。將生物質高效轉化為氣、熱、電及炭產品，實現CO2負排放和污染物零排放，實現林業剩余物的吃干榨凈。

3.3.4建設新時代特色產業科技平臺，打造創新戰略力量 建設以重點實驗室為基礎的科學研究中心，形成布局合理、裝備先進、開放流動、高效運行的實驗支撐體系，提高林業資源熱解氣化聯產熱、電、炭產業的研發能力。建立國家生物質熱解氣化與熱炭聯產重點實驗室，建設生物質發電多聯產產業技術創新戰略聯盟，建立氣炭聯產和熱電聯產國家產業技術創新中心，形成林業生物質氣化科技創新體系，增強產業自主創新能力。通過承擔國家級和行業重大科技任務，帶動學科和行業發展。

3.3.5推進特色產業區域創新與融合集群式發展 以提高我國林業資源氣化領域科技成果孵化和工程化開發能力為目的，加快生物質氣化熱炭聯產工程技術中心建設，強化工程中心的定位和功能，使之真正成為科技成果的孵化器、技術組裝集成的載體、中試基地和技術交易輻射中心、人才培養和技術培訓的基地；加快推進企業研發中心建設，提高企業科技創新能力；大力加強科技中介機構建設，強化質量監督、技術標準的建立。

3.3.6推進特色產業人才隊伍建設 加大人才的培養和引進，依托國家級科研院所和相關高等院校，通過重點學科、重點實驗室建設和重大項目的實施，培養造就一批學科前沿領域的領軍人物、戰略科學家和拔尖人才，注重林業資源氣化制備能源與功能炭材料產業科技型企業家和高級管理人才的培養；采取有效措施，吸引和鼓勵出國留學人員從事基礎和開發性研究，加強林業、化學交叉領域人才的國際培訓和國際合作、學術交流，形成具有國際競爭力的生物質氣化多聯產創新團隊和研發隊伍。

4 我國林業資源熱解氣化供熱發電產業發展對策與建議

4.1 產業發展模式創新

我國在煤電技術核心裝備發展方面取得了較大成就，重大核心裝備已基本能夠實現自研自產。但在生物質氣化供熱發電技術方面較西方發達國家還存在不小的差距，尤其在生物質采收、運輸、加工、儲存等專用輔助機械配套方面差距比較明顯，仍需迎頭趕上。需加大生物質氣化供熱發電技術領域的科研投入，提高國產核心裝備及輔助裝備的技術水平和自給自足，縮小與發達國家先進水平的差距，是降低林業資源氣化供熱發電企業項目投資和運行成本、提高企業贏利能力、促進行業健康可持續發展的根本。利用氣化副產物炭來創新開發出功能性生物基炭材料等，提高林業資源氣化供熱發電產業的綜合經濟效益，保障生物質氣化產業的良性發展。主要需在以下幾個方面進行創新發展：1) 建立多途徑的原料供應模式。林業剩余物受季節性、天氣等因素的影響，容易造成原料供應不足，以至造成設備利用率低，發電量低，運行維護成本高等問題。通過建立大客戶收購、村級網絡收購、臨時季節收購等多種原料收購模式，保障原料充足、高質量的供給，為林業資源氣化供熱發電穩定高效運行奠定基礎。2) 加強產學研合作。目前林業資源氣化供熱發電產業還存在高溫超高壓鍋爐和汽輪機的整體國產化、原料預處理成本高、氣化爐結構優化設計及系統耦合、生物燃氣中的焦油裂解與凈化技術和固體炭副產品的高值化利用技術以及各技術環節的系統集成等亟需解決的難題。需加強高校、科研院所與企業之間的產學研合作，開發具有自主知識產權的集成技術，形成能源作物的培養與種植、林業資源高效氣化供熱發電及生物炭的綜合利用技術循環經濟路線，發展綠色循環經濟產業鏈。同時林業資源氣化供熱發電產業發展存在項目綜合設計規劃和經濟管理人才缺乏，高校和科研院所應加大復合型科技人才的培養力度，降低生物質氣化供熱發電項目的投資風險和運營成本。3) 鼓勵分布式發展模式。建設村鎮規模的分布式生物質氣化多聯供系統，為國家新型城鎮化戰略提供支撐。生物質能是分散的地域性能源，主要分布在農村地區，中國農村經濟發展極不平衡。一方面，經濟發達地區的農民使用潔凈的電能、液化氣等商品能源，將富余的林業剩余物在田間焚燒，造成極大的環境污染；另一方面，仍有邊遠地區沒有電力供應，生活用能沒有保障。根據當地需求，發展生物質能分布式氣化多聯供產業，提供熱、電、燃氣、活性炭、土壤改良劑等產品，可以有效替代高污染、高排放的化石燃料及其產品，資源化利用林業廢棄物，有利于建立資源節約型和環境友好型社會，促進人與自然的和諧發展及經濟社會的可持續發展。4) 產業要立足長遠發展。從長遠看，應重視利用林業剩余物氣化來合成燃料及化工產品的研發。我國石油資源嚴重不足、能源結構失衡，已威脅到國家的能源安全和經濟社會的可持續發展。生物質作為唯一一種能直接轉化為液體燃料的可再生能源，可以緩解中國對進口石油的依賴，而且能夠大幅度減少溫室氣體的排放，是生物質利用的跨越式發展。

4.2 加大政策扶持力度

與其它清潔能源發電相比，林業資源氣化發電存在運行成本過高、抗市場風險能力差的弱勢，需要投入較高的原料成本，約占總發電成本的三分之二，以補貼后0.75元/度上網電價估算，原料收購價格的盈虧平衡點達到了400元/噸左右，而原料收購價格受市場變化影響較大，極易導致生物質氣化發電企業出現虧損，需要國家加大政策扶持力度，帶動產業快速發展，進而最終擺脫政府補貼，形成良性發展的生態化產業。建議國家鼓勵地方政府統籌各類資金，對生物質氣化相關的林業廢棄物“收、儲、運、處理”各環節予以適當支持和補償。

1) 建議地方財政和銀行等金融機構對生物質氣化供熱發電產業給予階段性的低息和貼息貸款資金支持。鼓勵金融機構在風險可控、商業可持續的前提下給予生物質氣化供熱發電項目中長期信貸支持。

2) 結合國家生態文明建設、鄉村振興戰略和構建國內國際經濟雙循環發展格局，建議各地盡快出臺生物質氣化供熱發電產業發展的各類激勵政策，吸引更多社會資本注入林業剩余物氣化供熱發電產業，推動產業快速發展。

3) 建議將生物質氣化供熱發電納入綠色證書交易、碳市場交易和“隔墻售電”試點范疇，通過市場化方式，提升產業整體盈利能力，減輕對電價補貼依賴。

4) 政府對林業剩余物發電的扶持政策還需進一步明確和細化，降低管理部門和地方政府的實施難度，監督與引導產業市場，完善生物質氣化相關法律制度。

4.3 完善市場準入審批和行業規范

生物質氣化供熱發電受原料供應及運輸成本影響，具有很強的屬地特性，一旦輻射范圍內出現地方保護性重復投資或原料惡性競爭，生物質氣化供熱發電企業將難以為繼。近年來全國各地興起建設生物質氣化發電項目的熱潮，出現了項目跟風上馬、項目分布過于密集的現象，埋下惡性競爭的隱患，亟待國家和地方政府的良好規劃，平衡好競爭和保護的關系。需嚴格生物質氣化供熱發電項目的審核，避免重復投資和過度競爭，有利于行業的健康發展。同時，聯合余熱利用項目的熱電聯供模式相較純發電模式具有更好的能源利用效率，應得到更多的倡導和推廣。在行業層面，要加快建立林業資源氣化供熱發電產業的技術工藝標準和設備生產標準，提高氣化產業技術及裝備水平。