全球顆粒市場在過去十年中大幅增長, 主要是由於工業部門的需求. 雖然顆粒加熱市場佔據了全球大量的需求, 但本文將著重分析工業木質顆粒領域.
圖1顯示了FutureMetrics對各國加熱顆粒需求的預測. 近幾年來, 顆粒加熱市場受到化石燃料成本下降 (石油和天然氣價格) 和北美歐洲冬季平均溫度上升的影響. FutureMetrics預計, 油價上漲和脫碳政策的結合將使二十世紀二十年代的顆粒需求增長得以恢複.
過去幾年來, 工業木質顆粒行業與加熱顆粒行業規模差不多, 預計未來十年將大幅增長.
工業木質顆粒市場是由碳減排和可再生能源發電政策推動的. 工業木質顆粒是一種低碳可再生燃料, 可以在大型公用電站中輕鬆替代煤炭.
顆粒可以用兩種方式代替煤炭, 完全轉化或者是共同燃燒 (耦合) . 為了全面轉換, 煤炭工廠的整個單元從使用煤轉化為使用木屑顆粒. 這需要對燃料進行處理, 進料系統和燃燒器進行修改. 共燃是木屑顆粒與煤一起燃燒的方式. 在較低的共燃比率下, 對現有粉煤設施只需進行微小的改動. 事實上, 在佔比較低的混合物 (木質顆粒不到7% ) 中, 設施幾乎不需要改動.
圖2顯示了工業顆粒市場的曆史實際需求和FutureMetrics的需求預測. 預計2017年的總需求量為1590萬噸. 如圖2所示, 預計到2020年, 英國和歐盟的需求將保持高位. 然而, 預計到2020年, 日本和韓國的需求將出現大幅增長. 我們也預計到2025年, 加拿大和美國將有一些使用工業木質顆粒的燃煤發電廠.
顆粒需求
預計到2025年, 日本, 歐盟, 英國和韓國的新的大型公用燃煤和轉化項目, 以及日本許多較小的獨立發電廠項目, 每年將增加約2400萬噸的需求. 增長將來自日本和韓國.
FutureMetrics在所有預計消耗木質顆粒的項目上都保留了詳細的項目特定資料庫. 歐盟和英國計劃新增的大部分顆粒供應已經與現有主要生產商共同安排. 然而, 日本和韓國市場為新的產能提供了機會, 大部分產能目前還沒有達到.
歐洲和英國
工業木質顆粒行業的早期增長 (2010年至今) 來自西歐和英國. 然而, 歐洲的增長正在放緩, 預計在2020年初達到平穩. 歐洲工業顆粒需求的剩餘增長將來自荷蘭和英國的項目.
荷蘭電力公司的需求仍然不確定, 因為煤電廠已經推遲了共燃改造的最終投資決策, 直到他們能夠得到煤電廠能夠繼續運營的保證. 包括FutureMetrics在內的大多數分析師都預計這些問題將得到解決, 荷蘭的需求在未來三到四年內每年至少可增長250萬噸. 如果所有已經獲得補貼的四個燃煤發電站都能按計划進行, 那麼荷蘭的需求可能會增加到每年350萬噸.
英國的兩個項目, EPH的400MW Lynemouth電站改造和MGT的Teeside greenfield熱電聯產項目目前正在調試或在建. Drax最近宣布, 它將把第四個發電機組轉換為使用顆粒燃料. 這個機組一年會運行多少個小時目前還不清楚. 然而, 鑒於投資決策已經作出, FutureMetrics估計, 第四台機組每年將消耗90萬噸顆粒. 如果他們全年都滿負荷運轉的話, Drax電站的每個改裝機組每年可以消耗約250萬噸. FutureMetrics預計, 歐洲和英國的新增需求總量為每年600萬噸.
日本
日本的生物質能需求主要由三個政策因素決定: 可再生能源的固定電價支援計劃 (FiT) , 煤電熱效率標準和碳排放目標.
FiT在一個很長的合同期內為獨立電力生產商 (IPP) 提供可再生能源的保障收購電價 - 生物質能源為20年. 在目前在電價下, 包括顆粒, 進口木片和棕櫚仁殼 (PKS) 在內的 '普通木材' 產生的電力, 從9月30日之前的24日元/千瓦時 (1度) 減少到21日元/千瓦時 (按照目前的匯率大約為$ 0.214 / kWh) , 然而獲得較高FiT的生物質獨立發電公司的電價並不受這一下調的影響.
日本經濟產業省 (METI) 為2030年制定了所謂的 '最佳能源結構' 計劃. 在該計劃中, 2030年生物質能發電占日本總發電量的4.1% , 相當於2600萬噸的顆粒 (假設所有的生物質都是木顆粒) .
METI於2016年發布了一份描述熱電廠最佳可用技術 (BAT) 效率標準的論文, 該檔案制定了發電機的最低能效標準. 截至2016年, 日本的燃煤發電廠只有約三分之一符合這一標準. 符合新效率標準的一種方式是與木質顆粒共燃.
電廠效率通常是通過將能源輸出除以能源輸入來計算的. 因此, 如果發電站使用100兆瓦時的能量輸入來產生35兆瓦時的電力, 則該電站的運行效率為35% .
經濟產業省已經允許混燒的生物質能源從投入中扣除. 如果上述同一工廠共燃15MWh木質顆粒, 則按新的方法計算出的電廠效率為35MWh / (100 MWh - 15 MWh) = 41.2% , 高於效率標準值. FutureMetrics公司在相關報告中已經計算出日本低效電廠改為高效所需的木質顆粒的噸數. 報告中包含有關日本對木屑顆粒, 棕櫚仁殼和木片的預期需求, 以及推動這一需求相關政策的詳細數據.
2025年, 獨立發電企業對未來顆粒需求的預測約為470萬噸. 這是基於對《日本生物質能展望》中詳細介紹的約140個獨立發電企業的分析.
到2025年, 日本公用事業電站和獨立發電企業的潛在需求總量可能會超過每年1200萬噸.
韓國
韓國對工業木質顆粒的需求近年來迅速增長, 這種趨勢在未來幾年可能會持續下去. 2017年, 韓國顆粒進口量約為225萬噸.
韓國正在引導發電行業採用可再生能源組合標準 (RPS) . RPS計劃要求13家最大的電力公司 (電力裝機容量大於500兆瓦) 將其可再生能源比例從2012年的2% 穩步提高到2024年的10% .
對於電力企業想要實現可再生能源目標, 可以通過以下兩種途徑: (1) 自行投資可再生能源裝置, 以可再生能源產生的兆瓦時為基礎獲得可再生能源證書或可再生能源發電項目; (2) 在可再生能源電力市場購買可再生能源發電項目.
如果電力公司未能根據RPS要求累積所需數量的REC, 則應支付罰款. 這個罰款額度相當於每個REC在當年RECs平均市場價格的150% .
韓國的REC價格近年來一直很高. FutureMetrics分析顯示, 韓國電力公司目前的REC價格可以顯著提高混合顆粒發電的盈利能力.
但是RECs的市場價格可能差別很大, 這與日本有保證的FiT價格不同. 這為市場製造了一個難題. 大多數顆粒生產商和項目投資者並不會承諾在沒有長期承購協議的情況下承擔新的顆粒廠的資本支出. 迄今為止, 韓國公共電力公司尚未參與長期承購協議. 需求的增長促使越南的產能快速增長, 以滿足韓國的招標需求. 這一需求已經推動了越南生產低成本顆粒的能力, 而這些顆粒主要是由木製傢具行業的殘餘物生產的. 如果沒有長期的協議, 很難想象顆粒產能如何能跟上韓國需求的增長. 然而, 由於REC價格下跌的風險, 韓國公共電力公司不能簽訂長期的協議.
根據宣布的混燒和全燃燒項目的數據, 如果REC價格保持足夠高, 足以補償該地區競爭的預期成本, 那麼到2024年, 韓國的需求預計將達到每年約900萬噸的增量. 進入韓國的顆粒市場已經收緊. 越南的顆粒價格在過去六個月中從每噸95美元左右上漲到了133美元 (FOB越南) .
綜合上述
歐洲工業顆粒市場持續發展的信心十分高. 日本的需求, 一旦IPP項目啟動運行, 大型電站獲得FiT的好處, 也應該是穩定的, 並有可能像預測的一樣增長. 由於RECs的價格的不確定性, 韓國的未來需求更難估計. 總體而言, FutureMetrics估計, 到2025年, 工業木質顆粒潛在的新需求量每年將超過2600萬噸.
威廉·施特勞斯是FutureMetrics的總裁和創始人. Seth Walker是FutureMetrics的高級經濟學家和業務發展總監. 可以訪問www.FutureMetrics.com獲取完整的研究報告
