一、引言
在全球能源結構加速向低碳化、可再生化轉型的背景下,構建新型能源體系已成為我國實現“雙碳”目標的核心路徑。生物質能作為可兼具能源供給、碳循環平衡與農業廢棄物治理功能的可再生能源,在推動城鄉協同發展、優化能源消費結構中展現出獨特優勢。山東省作為全國農業大省和能源消費大省,擁有豐富的秸稈、畜禽糞污及林業剩余物資源儲量,區域資源稟賦與產業發展需求高度契合,為生物質能多元化開發提供了天然試驗場。當前,山東省已形成以沼氣生態閉環、生物質熱電聯產、固體燃料替代及生物燃料突破為核心的產業布局,通過技術創新驅動與政策工具迭代,逐步構建“工農互促、城鄉協同”的能源轉型模式。然而,原料供應鏈韌性不足、技術轉化效率偏低、產業生態閉環尚未形成等瓶頸,制約了其從“規模擴張”向“價值躍升”的跨越。本文立足新型能源體系建設目標,系統解析山東省生物質能產業的資源轉化路徑、技術迭代邏輯與政策協同機制,結合典型案例剖析發展堵點,提出以“全鏈條整合、多要素協同”為特征的升級策略,為黃河流域生態保護和高質量發展提供實踐參考。
二、山東省生物質能源重點領域布局與進展
在“雙碳”目標引領下,山東省立足資源稟賦與產業基礎,重點推進沼氣利用、生物質發電、固體成型燃料及生物燃料四大領域協同發展,構建起多能互補的生物質能源體系,為能源結構轉型提供關鍵支撐。
(一)沼氣利用:循環農業的生態閉環
作為全國糧食與畜禽養殖大省,山東省依托豐富的農業廢棄物資源,通過構建“秸稈-糞污協同發酵”技術體系,加快構建規?;託夤こ叹W絡,形成“廢棄物處理-能源生產-土壤改良”的閉環鏈條。例如煙臺雙塔食品創新“農業加工 + 沼氣聯產”模式,將生產廢料轉化為清潔燃氣并配套有機肥生產,有效提升周邊農田土壤質量。政策層面通過專項資金扶持與碳交易工具協同發力,提升項目收益水平,推動生物天然氣產業集群化發展。
(二)生物質發電:城鄉協同的能源革命
山東省發揮農林廢棄物與城鄉垃圾協同處理優勢,構建清潔發電體系。單縣國家示范項目通過高效利用農業殘余物,顯著減少露天焚燒污染;光大環保(菏澤)垃圾焚燒廠采用創新工藝提升能源轉化效率,推動縣域垃圾無害化處理水平躍升。政策層面通過實施生物質發電補貼政策,推動生物質發電行業有序健康、高質量發展。

開辟農林牧深度融合的循環發展路徑,實現生態效益與農戶增收雙重突破。
(二)技術創新與產業轉化
山東省通過核心技術突破與產學研協同雙輪驅動,構建“技術研發一產業轉化一市場應用”全鏈條生態。在能源領域,山東永能生物熱電有限公司依托生物質熱電聯產技術,將農林廢棄物轉化為清潔能源,實現資源的高效利用;濟南圣泉集團創新研發出生物質精煉一體化新技術,在生物質綜合利用研發及產業化方面走在世界前列。同時,產學研合作加速技術適配落地,如山東大學突破纖維素生物質的綠色高值化與酶技術,助力生物質資源轉化為實用的能源和材料;齊魯工業大學(山東省科學院)依托技術經紀人團隊,貫通“研發中試一規?;a”關鍵環節,形成“實驗室突破一市場推廣”閉環體系,為生物質能高質量發展注入創新動能。
針對農村分散用能需求,山東省建立“分散加工 + 集中生產”雙軌制產業模式。小型加工點就近利用秸稈資源生產高熱值燃料,大幅降低農戶采暖成本;臨沂、濰坊等地建設規?;庸せ?,通過智能化生產提升燃料密度與運輸半徑,有效替代散煤消費。該領域不僅帶動農戶增收,還通過灰渣還田促進土壤改良,形成能源替代、生態修復與經濟增益的良性循環。
(三)固體成型燃料:農村能源的低碳轉型
(四)生物燃料:交通領域的綠色突破
歐盟和國際海事組織對國際航行船舶碳排放有著越來越嚴格的要求,以生物柴油為代表的綠色能源替代油品發展提速。海新能科積極響應國家提出的關于持續推進清潔液體燃料商用的政策號召,打造區域餐廚廢棄油脂產生、收運、處置和生物柴油生產、采購、調和、銷售的封閉運行新模式。政策層面通過專項規劃明確交通領域替代目標,結合應用場景拓展工程,加速生物燃料市場化應用,推動綠色交通體系構建。
三、山東省產業發展現狀與核心特征
(一)資源稟賦與空間布局
山東省生物質資源形成農業廢棄物、林業剩余物與邊際土地潛能協同發展的空間格局。魯西北平原的德州、聊城等地憑借全國規模領先的秸稈資源富集區,結合區域內發達的畜禽養殖產業,構建起農業廢棄物高效轉化與循環利用體系;沂蒙山區及膠東半島以林業剩余物資源化利用為核心,日照五蓮縣通過標準化收集體系和創新運輸模式,系統性降低木材加工剩余物綜合收儲成本,激活林業資源循環潛能;菏澤東明縣則創新“農業固廢一蚯蚓養殖一果蔬種植”生態鏈,通過生物質能轉化與有機農業聯動,本刊所登論文,作者須保證文章的原創性,對由于作者抄襲、摘錄所產生的版權糾紛和法律責任,本刊不負連帶責任。
(三)政策演進與實施效果
山東省生物質能政策體系分階段協同推進技術培育、產業擴容與質量升級。初期聚焦核心技術突破,通過專項資金扶持循環流化床氣化、纖維素乙醇等研發攻關,并建立產學研聯動機制加速關鍵設備國產化;隨后以差異化電價補貼引導社會資本投入,推動生物質發電裝機規模快速擴張;后期創新市場化工具,依托環保績效分級管理、綠證交易及碳配額機制,激勵企業自主優化技術路徑。典型案例如日照市構建分布式原料供應網絡,通過智能物流壓縮秸稈收儲半徑,實現供應鏈提質增效;聊城某熱電公司以綠證交易收益反哺低碳技術改造,形成“減排增益一技術迭代”閉環,并協同新型工業化推動能源生產與生態治理深度融合,彰顯政策驅動的產業與生態協同效應。
(四)區域實踐與模式創新
山東省因地制宜打造特色示范模式:日照市融合熱電聯產與生態循環,構建農林廢棄物規?;幚砑罢羝菁壚玫木C合能源體系;聊城市建成垃圾衍生燃料生產線,通過原料混合提質提升發電效率,實現城鄉垃圾處理低碳轉型;菏澤市依托光大環保項目打造“能源-農業”共生體系,以電廠余熱支撐農業園區生產、灰渣制肥替代化肥,疊加數字化轉型實現資源高效循環,形成低碳經濟閉環樣板,凸顯區域實踐對產業生態化的多維驅動效應。

四、山東省生物質能源產業發展瓶頸
生物質能產業作為可再生能源的重要組成部分,對于推動山東省的能源結構調整和生態環境保護具有重要意義。然而,在生物質能產業的發展過程中,山東省也面臨著一些問題和挑戰。
(一)政策支持力度與連續性不足。
一是政策穩定性對企業預期形成壓力。近年來,山東省生物質發電補貼機制逐步從固定電價轉向市場化競爭模式。例如,2021年明確的農林生物質發電項目補貼政策,因國家可再生能源補貼政策調整,2022年后新核準項目電價轉為參照燃煤基準價執行,2023年進一步推行“競爭性配置”補貼機制,部分項目實際補貼額度較初始政策下降顯著。此類政策轉向雖符合市場化改革方向,但短期內對企業收益穩定性與長期投資規劃造成一定影響。
一是協同機制待優化。技術研發與產業需求間的協同效能仍有提升空間,以臨沂某熱電有限公司為例,其投資2.9億元建設的生物質熱電聯產項目,因缺乏“化工 + 熱電”跨領域技術團隊,設備調試周期延長,反映出產學研協作機制需進一步優化。
二是復合型人才供給不足。省內高校研究方向與產業技術需求的匹配度不足,職業教育體系在生物質能等新興領域的專業覆蓋有限,導致企業需額外投入資源進行人才適配性培訓,間接影響技術應用效率。
(三)產學研協同與人才供給銜接不暢。
二是政策執行存在區域性差異。部分市縣受財政能力限制,存在補貼發放滯后問題,導致企業運營資金壓力加劇。例如,有企業反映,因電價補貼未能按時到位,運營成本長期高于收益,需依賴外部融資維持生產,而當前信貸成本較高進一步壓縮了利潤空間。此類現象反映出政策落地過程中配套保障措施的銜接仍需強化。
(二)原料收儲運體系薄弱。
一是規?;芰Σ蛔?。盡管我省秸稈年產量超7000萬噸,但原料分布分散且季節性特征顯著,收儲運體系尚未形成集約化、標準化模式。農戶分散式儲存導致秸稈含水量高、熱值損失嚴重,部分區域因缺乏專業化收儲網點,原料供應穩定性不足,企業常面臨“斷料”風險,被迫高價外購或摻燒其他燃料,加劇環保壓力。
二是物流成本與區域協調機制缺失。生物質原料運輸成本占比過高,且跨區域調配機制尚未建立。有企業反映,生物質原料的高成本以及電價補貼的收縮造成其多家用戶(生物質發電廠)運營困難,由此也給生物質發電設備制造企業的發展產生消極影響。
(四)產業生態系統的自我造血能力欠缺
一是產業價值創造與價值分配機制尚未形成良性循環。前端原料收集環節的弱組織化狀態,導致農戶、合作社等主體難以有效分享產業增值收益,影響原料供應鏈的可持續性。中游能源轉化環節的盈利能力過度依賴政策補貼,市場化價值實現渠道單一,抗風險能力不足。后端副產品資源化利用的價值鏈延伸不夠,未能充分挖掘灰渣、余熱等衍生產品的增值潛力。
二是產業標準體系與認證機制建設相對滯后。生物質燃料質量分級標準、污染物排放控制指標等技術規范尚未形成完整體系,導致市場交易存在質量爭議風險。第三方檢測認證機構的服務能力不足,增加了企業的合規成本。碳足跡核算方法學、綠色金融支持工具等配套機制的缺位,限制了產業與碳市場、綠證交易等新型要素市場的對接效率。
五、山東省生物質能源發展措施建議
(一)政策支持與執行強化一是優化補貼機制與資金保障。
針對存量生物質發電項目,延續固定電價支持政策,明確補貼周期覆蓋項目全生命周期,確保長期收益穩定性。新建項目推行“基準電價 + 綠證交易”雙軌模式,通過省級綠證交易市場拓展企業收益空間,增強市場化運作能力。設立省級可再生能源專項基金,優先保障生物質項目補貼資金,同步建立透明化監管平臺,實時追蹤資金流向。針對補貼滯后問題,試點預審撥付機制,對通過合規審核的項目提前撥付部分補貼,緩解企業資金壓力。
二是深化綠色金融創新。推出定向信貸工具,重點支持煙氣凈化、余熱利用等技術升級項目,提供長期低息貸款以降低企業融資成本。創新原料倉儲質押融資模式,允許企業以預處理中心的原料庫存作為抵押物,盤活存量資產流動性。強化稅收激勵政策,對采用國產化核心設備的項目提高退稅比例,降低設備采購成本,推動本土裝備制造業技術升級。
(二)原料收儲運體系優化
一是強化基礎設施與區域協同。在秸稈富集縣域布局預處理中心,集成移動式烘干與標準化倉儲功能,有效降低原料含水率并減少熱值損失。魯北地區依托農業合作社構建縣域收儲網絡,運用物聯網技術實時監測資源分布,動態優化秸稈調配效率;同步推進省級生物質原料交易平臺建設,通過跨區域調運補貼機制平衡局部資源供需矛盾,例如菏澤市統籌率城、曹縣等區域電廠原料共享,顯著提升設備利用效能。
二是深化市場化機制創新。推廣“企業+合作社 + 農戶\"訂單農業模式,以保底收購保障原料穩定供應,對規模化收儲主體給予設備支持;試點秸稈收儲責任保險,為企業應對自然風險及市場波動提供風險緩沖。同時,鼓勵企業延伸循環產業鏈條,如菏澤市通過資源循環利用與數字化管理,推動收儲體系與后端生產深度耦合,形成可持續運營模式,全面提升原料供應鏈綜合效益。
(三)技術創新與人才培養協同
一是加強核心技術攻關。設立生物質裝備研發專項,聚焦高溫高壓閥門密封性能優化、煙氣多污染物在線監測系統開發等關鍵技術,聯合中國科學院、青島能源所、山東大學等機構構建“基礎研究-中試驗證-工程轉化”全鏈條創新體系。同步推進國產化替代工程,在臨沂、濰坊等產業集聚區建立關鍵設備測試平臺,縮短技術迭代周期。
二是深化產教融合機制。推動職業院校設立生物質熱化學轉化、沼氣工程等專業,實施“課程-實訓-頂崗”分段培養模式,依托企業建設產教融合實踐中心,開展智能控制系統調試、鍋爐能效優化等實戰化教學。創新“產業教授”雙聘機制,遴選企業技術總監參與高校教學大綱修訂,定向培養掌握化工工藝與能源系統集成能力的復合型人才。通過校企共建工程師工作站,助力實現流化床氣化裝置優化等技術升級,形成“技術攻關-人才培養-產業應用”協同閉環。
(四)產業生態協同與價值增值強化
一是構建循環經濟體系。整合“資源回收-能源轉化-副產品利用”全流程,強化灰渣建材化、余熱供能等延伸項目布局,通過固定資產投資補貼等政策引導產業深度融合。前端推行清潔生產與精準分類減少原料耗損,中端優化能源分級轉化提升能效,后端拓展固廢高值化路徑替代原生資源。依托區域產業協同網絡,打通物質能量循環堵點,推動生產系統從線性消耗向閉環再生躍遷,形成資源集約、低碳循環的區域發展模式。
二是健全生態價值轉化機制。制定生物質能碳減排核算標準體系,打通綠證交易與碳市場銜接通道,探索生態效益貨幣化路徑。支持企業通過碳資產開發、綠色認證等途徑激活生態資源價值。同步建立省級綠色產品認證制度,優先采購生物基材料、成型燃料等認證產品,引導供應鏈上下游嵌入綠色管理體系。通過政策激勵與市場機制雙輪驅動,將生態效益轉化為企業競爭力,為區域低碳轉型提供可持續動力。企
(作者單位:山東省工業和信息化研究院)