生物质能发电行业分析
生物质能源是目前世界上应用最广泛的可再生能源，消费总量仅次于煤炭、石油、天然气，位居第四位，它也是唯一可循环、可再生的炭源。生物质能发电是现代生物质能开发利用的成熟技术，是通过将生物质能直接燃烧或转化为可燃气体后燃烧，产生热量进行发电的技术。在欧美等发达国家，生物质能发电已形成非常成熟的产业，成为一些国家重要的发电和供热方式。
一、生物质能发电行业发展现状
全球生物质能发电起源于20世纪70年代，当时世界性的石油危机爆发，丹麦、芬兰、瑞典等国家利用可再生能源来调整能源结构，大力推行秸秆等生物质能发电，很快得到主要发达国家的重视，生物质能发电获得了较快发展。
2004年，全球生物质发电总装机容量为3900万千瓦，年发电量约2000亿千瓦时，可替代7000万吨标准煤。到2005年底，全球生物质发电总装机量增加到5000万千瓦。目前，国外的生物质能发电技术和装置多已实现了规模化产业经营。预计到2020年，发达国家15%的电力将来自生物质发电，而目前生物质发电只占整个电力生产的1%，生物质能发电在未来10年内将获得快速发展。
我国生物质能发电的工业化生产起始于2004年，前期发展速度较慢，发电规模较小，2005年底以前，我国生物质能发电总装机容量约200万千瓦，主要是农业加工项目产生的现有集中废弃物的资源利用项目，其中以蔗渣发电为主，总装机量约为170万千瓦，其余是碾米厂稻壳气化发电等。随着《可再生能源法》和相关可再生能源电价补贴政策的出台和实施，我国生物质能发电投资热情迅速高涨，启动建设了各类农林废弃物发电项目。我国生物质能发电技术产业呈现出全面加速的发展态势。
在各种政策的支持下，我国在生物质能发电领域取得了重大进展。截至2008年底，国家和各省发改委已核准项目100多个，总装机规模315万千瓦。除了国能生物质发电有限公司和中国节能投资公司两家国内最早介入秸秆发电项目的企业外，五大发电集团、粤电集团、皖能电力等诸多具备行业基础和资金、技术优势的大型国有企业，以及民营、外资等纷纷投资参与建设生物质发电的运营。从2006-2009年，生物质能发电的投资总额由168亿元增加到452亿元，年均增长率在30%以上；已经投产的总装机规模由2006年的140万千瓦增加到2009
年的430万千瓦，年均增长率在30%以上。
二、生物质能发电行业技术分析
1、直接燃烧技术
生物质直接燃烧发电是指把生物质原料送入适合生物质燃烧的特定锅炉中直接燃烧，产生蒸汽，带动蒸汽轮机及发电机发电。已开发应用的生物质锅炉种类较多，如木材锅炉、甘蔗渣锅炉、稻壳锅炉、秸秆锅炉等。
生物质直接燃烧发电技术中的生物质燃烧方式包括固定床燃烧和流化床燃烧等方式。固定床燃烧对生物质原料的预处理要求较低，生物质经过简单处理甚至无须处理就可投入炉排炉内燃烧。流化床燃烧要求将大块的生物质原料预先粉碎至易于流化的粒度，其燃烧效率和强度都比固定床高。
图1：秸秆发电工艺流程示意图
2、气化发电技术
生物质气化发电技术是生物质通过热化学转化为气体燃料，将净化后的气体燃料直接送入锅炉、内燃发电机、燃气机的燃烧室中燃烧来发电。气化发电过程主要包括三个方面：一是生物质气化，在气化炉中把固体生物质转化为气体燃料；二是气体净化，气化出来的燃气都含有一定的杂质，包括灰分、焦炭和焦油等，
需经过净化系统把杂质除去，以保证燃气发电设备的正常运行；三是燃气发电，利用燃气轮机或燃气内燃机进行发电，有的工艺为了提高发电效率，发电过程可以增加余热锅炉和蒸汽轮机。由于生物质燃气热值低(约5 023.2 kJ·m-3)，加之气化炉出口气体温度较高，因此生物质气化联合发电技术的整体效率一般要低于35%。
3、沼气发电技术
沼气燃烧发电是随着沼气综合利用的不断发展而出现的一项沼气利用技术，它将沼气用于发动机上，并装有综合发电装置，以产生电能和热能，是有效利用沼气的一种重要方式。
我国开展沼气发电领域的研究始于80年代初。我国的沼气发动机主要为两类，即双燃料式和全烧式。目前，对“沼气一柴油”双燃料发动机的研究开发工作较多。如：中国农机研究院与四川绵阳新华内燃机厂共同研制开发的S195-1型双燃料发动机，上海新中动力机厂研制的20/27G双燃料发动机等。成都科技大学等单位还对双燃料发动机的调速、供气系统以及提高热效率等方面进行过研究。在全烧式发动机研究方面，潍坊柴油机厂研制出功率为120 kW的6160A-3型全烧式沼气发动机，贵州柴油机厂和四川农业机械研究所共同开发出60 kW的6135AD(Q)型全烧沼气发动机发电机组；此外，还有重庆、上海、南通等一些机构进行过这方面的研究、研制工作。目前我国在沼气发电方面的研究工作主要集中在内燃机发电系列上。
4、混合燃烧发电
混合燃烧发电是指将生物质原料应用于燃煤电厂中，使用生物质和煤两种原料进行发电，主要有两种方式：一种是将生物质原料直接送入燃煤锅炉，与煤共同燃烧，生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电；另一种是先将生物质原料在气化炉中气化生成可燃气体，再通入燃煤锅炉，可燃气体与煤共同燃烧生产蒸汽，带动蒸汽轮机发电。无论哪种方式，生物质原料预处理技术都是非常关键的，要将生物质原料处理成符合燃煤锅炉或气化炉的要求。混合燃烧的关键技术还包括煤与生物质混燃技术、煤与生物质可燃气体混燃技术、蒸汽轮机效率等。
三、生物质能发电行业市场容量分析
根据近期将颁布的生物质能源“十二五”规划，到2015年生物质发电整体装机规模将达到1300万千瓦，其中农林生物质发电800万千瓦，沼气发电200万千瓦，垃圾焚烧发电300万千瓦，分别为2010年装机量的4、2.5、和6倍，将带来行业爆发式的增长。按农林生物质和垃圾发电厂装机容量约3万千瓦计算，相当于5年内要分别新建农林生物质和垃圾发电厂200和83座，总投资额超过900亿元，而沼气电厂的规模一般较小，新建的数量更多。
根据国家《可再生能源中长期发展规划》，到2020年，我国将建成大型畜禽养殖场沼气工程10000座、工业有机废水沼气工程6000座，年产沼气约140亿立方米，沼气发电达到300万千瓦，垃圾卫生填埋沼气发电也将达到300万千瓦。而即将出台的我国《新兴能源产业发展规划》提出，到2020年，我国生物质能发电装机将达到3000万千瓦，仅沼气发电机设备（按1MW功率计）需求就达到3万台套，价值过千亿元。此外，煤层气和石油伴生气等其他新型清洁燃气发电市场也将快速启动，燃气发电市场总需求将大幅增长。
2006-2009年，生物质发电的投资总额由168亿元增加到452亿元，年均增长率在30%以上；已经投产的总装机规模由2006年的140万千瓦增加到2009年的430万千瓦，年均增长率在30%以上。从数据来看，生物质发电的增长速度逐年下滑，但仍然处于非常高的水平。
表1：2006-2010年生物质能发电行业规模统计
2006年 2007年 2008年 2009年 2010年E 总装机规模(万千瓦) 140 220 315 430 550 增长率 57.14% 43.18% 36.51% 27.91% 投资总额（亿元） 增长率 52.38% 35.55% 30.26% 29.65% 168 256 347 452 586
70060050052.38W.14C.185.55U060X650@@0300200100022043045236.510.26%631534729.65'.910 016810%0 062007200820092010总装机规模(万千瓦)投资总额（亿元）总装机规模增长率投资总额增长率 图2：2006-2010年生物质能发电行业规模指标变化图
根据“十一五”规划，到2010年，全国生物质发电装机容量达到550万千瓦。生物质发电的重点是农业生物质发电、林业生物质发电、沼气工程发电和垃圾发电。
“十一五”时期，农业生物质发电装机容量新增120万千瓦。到2010年，加上已有180万千瓦蔗渣等农业生物质发电，农业生物质发电累计装机容量达到300万千瓦。重点在粮棉主产区因地制宜建设以秸秆、粮食加工剩余物和蔗渣为燃料的集中发电项目，在村镇建设小型生物质气化发电装置。
林业生物质发电。到2010年，建成林业生物质发电装机容量100万千瓦。在重点林区，利用林业“三剩物”（采伐剩余物、造材剩余物、加工剩余物）和森林抚育间伐资源；在“三北”和南方地区，利用现有规模化的经济林、生态林的更新抚育、平茬扶壮的林木生物质资源；在适宜规模化造林的沙区、低山丘陵区，大力培育木质能源林。
沼气工程发电。到2010年，建成沼气发电装机容量100万千瓦。重点在东部沿海发达地区、大中城市郊区、重点水系保护地区，结合大中型畜禽场废弃物排放治理和城市生活污水处理，以及造纸、酿酒、印染、皮革等工业有机废水治理，安排大中型沼气发电项目。
垃圾发电。到2010年，建成垃圾发电装机容量50万千瓦。重点在经济较发达、土地资源稀缺地区，特别是南方地区的大城市（主要是直辖市、省会城市和沿海及旅游城市）建设垃圾焚烧发电厂。在具备资源回收条件的大中型垃圾填埋场，建立填埋气收集和发电装置。