一说到清洁能源，这两年风能、光伏、核能几乎霸占了头版头条。这几个板块也都是经历了年初的回调后，最近也开始再度起飞，仿佛天空才是他们的极限。

但是，清洁能源的大家庭中，却有一个不太起眼但十分重要的成员：生物质发电，比如垃圾焚烧、沼气发电、农林生物质发电等等。截至2020年，国内生物质能源装机容量和发电量占可再生能源的比重，分别上升至3.2%和6%。

生物质发电是发展规模最大、最成熟的现代生物质能利用技术。我国生物质资源丰富，主要包括农业废弃物、林业废弃物、畜禽粪便、城市生活垃圾、有机废水和废渣等，每年可作为能源利用的生物质资源总量相当于约4.6亿吨标准煤。

2019年，全球生物质发电装机容量从2018年的1.31亿千瓦增加到约1.39亿千瓦，增长约6%。年发电量从2018年的5460亿千瓦时增至2019年的5910亿千瓦时，增长约9%，增长主要集中在欧盟和亚洲，特别是中国。中国《生物质能发展“十三五”规划》提出至2020年，生物质发电总装机容量应达到1500万千瓦，年发电量900亿千瓦时。截至2019年底，中国生物发电装机容量从2018年的1780万千瓦增长到2254万千瓦，年发电量超过1110亿千瓦时，超出了“十三五”规划目标。

近年来我国生物质发电产能增长的重点是将农林废弃物和城市固体废物用于热电联产系统，为城市地区提供电力和热能。

01

全球霸主，乘上双碳列车

如果追本溯源，上个世纪70年代的时候，欧美等发达国家就已经开始利用生物质发电。国内起步相对比较晚，2005年以前这个领域对我们几乎都是完全陌生的。

近几年，随着大家越来越意识到清洁能源的重要意义，生物质发电规模开始迅速增长，到2020年的时候，生物质年发电量达到1326亿千瓦时，同比增长19.35%。如果结构性地看，垃圾焚烧发电在建容量625万千瓦，占比61%，农林生物质发电37%，沼气发电只有可怜的不到2%。

生物质发电量增长情况

笔者大学期间隔壁的一整个课题组都是研究垃圾焚烧的，曾几何时还被我们嫌弃，万万没想到，这几年垃圾焚烧装机的年复合增长率超过了25%，完美诠释了当年对我爱答不理，如今让你高攀不起。

同时，政策在此时也准备助推一把产业。简单地说，就是鼓励生物质能多元化和高附加值利用，在高层补贴的同时，玩家自身也得提高盈利能力，不能老是当吃奶的孩子。

除此之外，随着双碳战略的深入，生物质发电又再一次回到了公众的视野中。为什么呢？因为据专家测算，垃圾焚烧的减排效率比风能和光伏还要高！（垃圾焚烧发电的度电碳减排超过1300克/千瓦时）。

02

生物质发电技术最新研究进展

生物质发电起源于上世纪70年代，世界性能源危机爆发后，丹麦等西方国家开始利用秸秆等生物质能进行发电。20世纪90年代以来，生物质能发电技术在欧洲和美国都得到了大力发展与应用。其中丹麦发展生物质发电的成就最为显著，从1988年建成投运世界第一座秸秆生物燃烧发电厂，迄今为止，丹麦已经创建了一百多家生物质发电厂，成为世界各国发展生物质发电的标杆。另外，东南亚国家在以稻壳、甘蔗渣等为原料的生物质直接燃烧方面也取得了一定的发展。我国生物质发电起步于20世纪90年代，进入21世纪后，随着国家扶持生物质发电发展政策的出台，生物质发电厂的数量和能源份额都在逐年上升。在如今气候变化和要求CO2减排的大形势下，因生物质发电可有效降低CO2和其他污染物排放，甚至可实现CO2的零排放，因此成为近年来研究人员争相进行研究的重要内容。

生物质发电技术根据工作原理可划分为直接燃烧发电技术、气化发电技术和耦合燃烧发电技术三大类。

生物质直接燃烧发电在原理上与燃煤锅炉火力发电十分类似，即将生物质燃料（农业废弃物、林业废弃物、城市生活垃圾等）送入适合生物质燃烧的蒸汽锅炉中，利用高温燃烧过程将生物质燃料中的化学能转化为高温、高压蒸汽的内能，通过蒸汽动力循环转化为机械能，最终通过发电机将机械能转变为电能。

生物质气化发电要经过如下环节：（1）生物质气化，经过破碎干燥等其他预处理的生物质在高温环境下热解气化，产生含有CO、CH4和H2等可燃组分的气体；（2）气体净化，气化过程生成的可燃气体通入净化系统，去除其中的灰分、焦炭和焦油等杂质，以满足下游发电设备的入口要求；（3）气体燃烧发电，净化后的可燃气通入燃气轮机或者内燃机燃烧做功发电，也可以通入锅炉内燃烧，利用产生的高温高压蒸汽驱动汽轮机发电。

由于生物质资源分散，能量密度低，收集运输困难，使得生物质直接燃烧发电对燃料供应的持续性和经济性有较高的依赖度，导致了生物质发电高昂的成本。生物质耦合发电是利用生物质燃料替代部分其他燃料（通常指煤）进行混烧的发电方式，在提高生物质燃料灵活性的同时减少煤炭用量，实现了燃煤火电机组的CO2减排问题。现阶段生物质耦合发电技术主要包括：直接混燃耦合发电技术、间接燃烧耦合发电技术和蒸汽耦合发电技术。

03

一个硬币总有两面

生物质发电的初衷当然是还地球一抹绿色。当然了，这条赛道上的玩家毕竟是企业，不是慈善机构。

不同于光伏和风能，生物质发电中，燃料的成本一般占比是最大的，要占到60%，而且原材料（比如垃圾）的收购、加工、转运、储存等环节，对劳动力的需求要求更高，目前国内垃圾分类做得不够好，资源回收利用率较低。

我国生物质燃料来源中总量最大是有机废水；有机废渣、畜禽粪便资源总量也较大，年可利用的资源为9亿吨左右；林业废弃物和农业秸秆年可利用资源量为3.5亿吨左右；城市生活垃圾以及农产品加工剩余物的年可利用量为0.6-0.7亿吨。

从折算为标准煤的数量来看，林业木质剩余物、农作物秸秆可利用量最大，在项目地选择过程中，尽量选择林业资源、农作物秸秆资源丰富的地区； 有机废水总量大，燃值相对低，用于生物质发电的价值较低； 城市生活垃圾总量小，分类整理、运输优势较明显，开发率已经较高。

林业剩余物的平均热值为4222kcal／kg，农业秸秆的平均热值为4091kcal／kg，林业剩余物的热值略高于农业秸秆的热值。

农业草壳的平均热值为4039kcal／kg，低于林业剩余物和农业秸秆。同时，花生壳的热值高达5119kcal／kg，牛粪等动物粪便由于含水量较高热值仅为2279kcal／kg。

而且生物质发电玩家的燃烧设备和烟气净化技术需要从国外进口，进一步增加了发电成本。

除此之外，垃圾处理技术不够完善也是一个问题，垃圾焚烧后期尾气处理不完善，就容易造成对附近居民严重的影响，

拿华西能源（002630）举个例子。今年二月，华西能源公告拟转让其所持有的华西能源环保电力（昭通）有限公司股权，也是为了回回血。能源环保这家公司主要就是研究垃圾焚烧发电项目，自2019年成立后还未实现盈利，且亏损额逐年扩大。

可以看出，前期建设投入与发电电价不成正比的垃圾焚烧发电，建设和运营成本很高，什么时候项目能回本，目前更依赖于政策补贴。

所以与其说是垃圾焚烧发电，更不如说目前是用爱在发电。

03

造血能力才是关键

这两天，生物质发电重新回到资本的镁光灯下，个股又重新焕发了生机活力。

虽然生物质资源在国内开采量巨大，有补贴加持，发展潜力全球领先，但是原材料供应不稳定、产业集聚程度不够等等，都成为了玩家持续盈利面前的绊脚石。

所以，增强持续自我造血能力，才是开启生物质发电高速发展的金钥匙。

本文来源： 星空财富，火电厂技术联盟，经世资本