全球颗粒市场在过去十年中大幅增长, 主要是由于工业部门的需求. 虽然颗粒加热市场占据了全球大量的需求, 但本文将着重分析工业木质颗粒领域.
图1显示了FutureMetrics对各国加热颗粒需求的预测. 近几年来, 颗粒加热市场受到化石燃料成本下降 (石油和天然气价格) 和北美欧洲冬季平均温度上升的影响. FutureMetrics预计, 油价上涨和脱碳政策的结合将使二十世纪二十年代的颗粒需求增长得以恢复.
过去几年来, 工业木质颗粒行业与加热颗粒行业规模差不多, 预计未来十年将大幅增长.
工业木质颗粒市场是由碳减排和可再生能源发电政策推动的. 工业木质颗粒是一种低碳可再生燃料, 可以在大型公用电站中轻松替代煤炭.
颗粒可以用两种方式代替煤炭, 完全转化或者是共同燃烧 (耦合) . 为了全面转换, 煤炭工厂的整个单元从使用煤转化为使用木屑颗粒. 这需要对燃料进行处理, 进料系统和燃烧器进行修改. 共燃是木屑颗粒与煤一起燃烧的方式. 在较低的共燃比率下, 对现有粉煤设施只需进行微小的改动. 事实上, 在占比较低的混合物 (木质颗粒不到7% ) 中, 设施几乎不需要改动.
图2显示了工业颗粒市场的历史实际需求和FutureMetrics的需求预测. 预计2017年的总需求量为1590万吨. 如图2所示, 预计到2020年, 英国和欧盟的需求将保持高位. 然而, 预计到2020年, 日本和韩国的需求将出现大幅增长. 我们也预计到2025年, 加拿大和美国将有一些使用工业木质颗粒的燃煤发电厂.
颗粒需求
预计到2025年, 日本, 欧盟, 英国和韩国的新的大型公用燃煤和转化项目, 以及日本许多较小的独立发电厂项目, 每年将增加约2400万吨的需求. 增长将来自日本和韩国.
FutureMetrics在所有预计消耗木质颗粒的项目上都保留了详细的项目特定数据库. 欧盟和英国计划新增的大部分颗粒供应已经与现有主要生产商共同安排. 然而, 日本和韩国市场为新的产能提供了机会, 大部分产能目前还没有达到.
欧洲和英国
工业木质颗粒行业的早期增长 (2010年至今) 来自西欧和英国. 然而, 欧洲的增长正在放缓, 预计在2020年初达到平稳. 欧洲工业颗粒需求的剩余增长将来自荷兰和英国的项目.
荷兰电力公司的需求仍然不确定, 因为煤电厂已经推迟了共燃改造的最终投资决策, 直到他们能够得到煤电厂能够继续运营的保证. 包括FutureMetrics在内的大多数分析师都预计这些问题将得到解决, 荷兰的需求在未来三到四年内每年至少可增长250万吨. 如果所有已经获得补贴的四个燃煤发电站都能按计划进行, 那么荷兰的需求可能会增加到每年350万吨.
英国的两个项目, EPH的400MW Lynemouth电站改造和MGT的Teeside greenfield热电联产项目目前正在调试或在建. Drax最近宣布, 它将把第四个发电机组转换为使用颗粒燃料. 这个机组一年会运行多少个小时目前还不清楚. 然而, 鉴于投资决策已经作出, FutureMetrics估计, 第四台机组每年将消耗90万吨颗粒. 如果他们全年都满负荷运转的话, Drax电站的每个改装机组每年可以消耗约250万吨. FutureMetrics预计, 欧洲和英国的新增需求总量为每年600万吨.
日本
日本的生物质能需求主要由三个政策因素决定: 可再生能源的固定电价支持计划 (FiT) , 煤电热效率标准和碳排放目标.
FiT在一个很长的合同期内为独立电力生产商 (IPP) 提供可再生能源的保障收购电价 - 生物质能源为20年. 在目前在电价下, 包括颗粒, 进口木片和棕榈仁壳 (PKS) 在内的 '普通木材' 产生的电力, 从9月30日之前的24日元/千瓦时 (1度) 减少到21日元/千瓦时 (按照目前的汇率大约为$ 0.214 / kWh) , 然而获得较高FiT的生物质独立发电公司的电价并不受这一下调的影响.
日本经济产业省 (METI) 为2030年制定了所谓的 '最佳能源结构' 计划. 在该计划中, 2030年生物质能发电占日本总发电量的4.1% , 相当于2600万吨的颗粒 (假设所有的生物质都是木颗粒) .
METI于2016年发布了一份描述热电厂最佳可用技术 (BAT) 效率标准的论文, 该文件制定了发电机的最低能效标准. 截至2016年, 日本的燃煤发电厂只有约三分之一符合这一标准. 符合新效率标准的一种方式是与木质颗粒共燃.
电厂效率通常是通过将能源输出除以能源输入来计算的. 因此, 如果发电站使用100兆瓦时的能量输入来产生35兆瓦时的电力, 则该电站的运行效率为35% .
经济产业省已经允许混烧的生物质能源从投入中扣除. 如果上述同一工厂共燃15MWh木质颗粒, 则按新的方法计算出的电厂效率为35MWh / (100 MWh - 15 MWh) = 41.2% , 高于效率标准值. FutureMetrics公司在相关报告中已经计算出日本低效电厂改为高效所需的木质颗粒的吨数. 报告中包含有关日本对木屑颗粒, 棕榈仁壳和木片的预期需求, 以及推动这一需求相关政策的详细数据.
2025年, 独立发电企业对未来颗粒需求的预测约为470万吨. 这是基于对《日本生物质能展望》中详细介绍的约140个独立发电企业的分析.
到2025年, 日本公用事业电站和独立发电企业的潜在需求总量可能会超过每年1200万吨.
韩国
韩国对工业木质颗粒的需求近年来迅速增长, 这种趋势在未来几年可能会持续下去. 2017年, 韩国颗粒进口量约为225万吨.
韩国正在引导发电行业采用可再生能源组合标准 (RPS) . RPS计划要求13家最大的电力公司 (电力装机容量大于500兆瓦) 将其可再生能源比例从2012年的2% 稳步提高到2024年的10% .
对于电力企业想要实现可再生能源目标, 可以通过以下两种途径: (1) 自行投资可再生能源装置, 以可再生能源产生的兆瓦时为基础获得可再生能源证书或可再生能源发电项目; (2) 在可再生能源电力市场购买可再生能源发电项目.
如果电力公司未能根据RPS要求累积所需数量的REC, 则应支付罚款. 这个罚款额度相当于每个REC在当年RECs平均市场价格的150% .
韩国的REC价格近年来一直很高. FutureMetrics分析显示, 韩国电力公司目前的REC价格可以显著提高混合颗粒发电的盈利能力.
但是RECs的市场价格可能差别很大, 这与日本有保证的FiT价格不同. 这为市场制造了一个难题. 大多数颗粒生产商和项目投资者并不会承诺在没有长期承购协议的情况下承担新的颗粒厂的资本支出. 迄今为止, 韩国公共电力公司尚未参与长期承购协议. 需求的增长促使越南的产能快速增长, 以满足韩国的招标需求. 这一需求已经推动了越南生产低成本颗粒的能力, 而这些颗粒主要是由木制家具行业的残余物生产的. 如果没有长期的协议, 很难想象颗粒产能如何能跟上韩国需求的增长. 然而, 由于REC价格下跌的风险, 韩国公共电力公司不能签订长期的协议.
根据宣布的混烧和全燃烧项目的数据, 如果REC价格保持足够高, 足以补偿该地区竞争的预期成本, 那么到2024年, 韩国的需求预计将达到每年约900万吨的增量. 进入韩国的颗粒市场已经收紧. 越南的颗粒价格在过去六个月中从每吨95美元左右上涨到了133美元 (FOB越南) .
综合上述
欧洲工业颗粒市场持续发展的信心十分高. 日本的需求, 一旦IPP项目启动运行, 大型电站获得FiT的好处, 也应该是稳定的, 并有可能像预测的一样增长. 由于RECs的价格的不确定性, 韩国的未来需求更难估计. 总体而言, FutureMetrics估计, 到2025年, 工业木质颗粒潜在的新需求量每年将超过2600万吨.
威廉·施特劳斯是FutureMetrics的总裁和创始人. Seth Walker是FutureMetrics的高级经济学家和业务发展总监. 可以访问www.FutureMetrics.com获取完整的研究报告
