生物质能开发利用商业模式探索

生物质能是一种极具发展潜力的可再生能源。我国生物质能产业一直面临原料收集难、成本高、技术支撑不足等因素，制约着生物质能产业的规模化、专业化、市场化发展。探寻并建立有效的生物质能开发利用商业模式，对于提高生物质能利用率，推动国家能源结构绿色转型具有重要的意义。本文结合实际案例，提出生物质能管家、生物质能合同管理、生物质能合作社、生物质能银行等项目模式，并比较分析了统一管理运作的集约化模式、集中管理分域运营总分模式及统一建设委托运营模式等3种建设运营组织模式的优缺点和适用范围，为推动生物质能商业模式尽快建立，从试点示范、收储体系建设、政策支持以及科技创新等方面提出了相关建议。

一、背景

继煤炭、石油、天然气之后，我国的第四大能源生物质能，是一种极具发展潜力的可再生能源。截至2023年底，我国可再生能源发电累计装机容量15.16亿千瓦，其中生物质发电装机0.44亿千瓦，约占全国可再生能源总装机的3%^[1]。我国幅员辽阔，生物质能原料主要是农林业废弃物，因此生物质能产业一直面临原料收集难、成本高、技术支撑不足等制约因素，与生物质能巨大的蕴藏量相比，生物质能利用率尚有很大提升空间，生物质能利用途径有待拓展。借鉴其他产业成熟的商业模式，探索适合生物质能开发利用的商业模式，对于推动生物质能产业发展，助力国家能源结构调整优化具有重要意义。

二、创新商业模式的思考

（一）总体思路

我国国土面积广阔，农业生产方式以传统农业为主，生物质能产业主要原料农林废弃物难以实现大规模收集，需以市场为导向，以企业为主体，强化创新驱动，探索就近收集、转化、消费的生物质能分布式开发利用商业模式。

（二）基本原则

一是因地制宜。结合当地的资源禀赋、产业结构、能源结构、社会参与意愿，按照“宜电则电、宜气则气、宜热则热、宜肥则肥”的原则，有选择地开发利用农村生物质能。

二是能用尽用。在现有技术水平和经济条件下，对秸秆、林业剩余物、畜禽粪污等各类生物质能原料应收尽收，能用尽用。

三是互利互惠。在开发利用生物质能过程中，做到利益相关方共赢互利互惠，实现可持续发展。

四是市场导向。政府引导，市场参与。优化支持引领政策供给，发挥有为政府和有效市场的合力，引导市场主体积极参与生物质能开发利用工作，激发市场主体的内生动力。

（三）商业模式探索

当前，生物质能开发利用亟待创新商业模式，如“生物质能管家”、“生物质能合同管理”、“生物质能合作社”、“生物质能银行”等模式^[2]。

一是“生物质能管家”模式。“生物质能管家”与常见的环境污染治理“环保管家”模式类似，即由第三方生物质能开发利用企业与地方政府或企业签订合同，地方政府或企业保障稳定、充足的原料供应，生物质能开发利用企业开发生产生物质能源或生物质能产品，并保证生产过程符合绿色、环保要求，生物质能源或生物质能产品则优先供应本地市场，实现多方共赢。

国内首个车用沼气项目——海南澄迈生物天然气示范工厂，主要原料为澄迈县的秸秆、猪粪和垃圾渗滤液等有机废弃物，年处理废弃物20多万吨，年产生物天然气1000万立方米、各类沼肥近5万吨，已成为澄迈县重要的有机废弃物资源化利用基地，有力推动了当地的绿色发展。该示范工厂以其“前端环保，后端新能源”的双向环保清洁模式，良好的运行效果以及成熟的商业模式，先后被列入科技部、农业部、财政部和国家发改委支持的国家示范工程（或基地）项目，作为全国畜禽养殖废弃物资源化利用的示范样本向全国推介

再如，某电力环保企业拥有近百家生物质能电厂，通过成立生物质发电燃料管理的专业平台，对生物质电厂燃料供应实施统筹管理，以达到进一步提升燃料管理效率，降低燃料供应成本的目的。为加强生物质能原料供应，该企业建构了“村级收购加工点+大客户集中收购”的燃料收集模式。一方面，在源头端控制生物质能原料的品质；一方面，通过合同约定来稳定供应量。这一产业链模式不仅扩大了燃料收集范围，有效稳定了原料收购价格和品质，提高了农民收入，而且有效减少了大气污染，也让企业获得了可观的收益^[3]。

还有中船重工（上海）新能源有限公司在安徽某县开创的小麦秸秆“打捆—离田—堆垛—运输”全链条“四位一体”产业化收储模式。引入高效液压打捆机、捡拾打捆机、稻麦秸秆大捆切碎机等机械化装备，采用机械化收储整县推进，组织经纪人队伍进行收储，建成电厂50公里范围内50万吨秸秆供应链网络，实现百万亩小麦秸秆90%离田，从最初令各级政府禁烧都头大的秸秆废物到现在近2亿元的年产值，同时还带动周边县市数百万亩秸秆产业化收储与利用，证明了分散的农业种植情况下小麦秸秆产业化收储是可行的。

二是“生物质能合同管理”模式。“生物质能合同管理”模式是合同能源管理（国外称为Energy Performance Contracting，简称EPC；国内称为Energy Management Contracting，简称EMC）在生物质能开发利用行业的应用，是指公共机构（包括村委会）与生物质能开发利用企业签订生物质能开发运营合同，委托其提供生物质能潜力分析、用能需求分析、项目设计、项目建设、项目运营、节能量保证等开发运营服务，并从项目效益中支付给生物质能开发利用企业合同费用的节能模式，根据合同内容包括项目效益分享型、节能量保证型、生物质能开发利用费用托管型，以及包含两种类型及以上的混合型等类型。

其中，项目效益分享型指由生物质能开发利用企业负责提供生物质能合同管理项目所需资金、项目建设和运营全过程服务，在合同期内生物质能开发利用企业与委托方按照合同约定比例分享项目收益，合同期满后设备、设施和剩余项目收益归委托方所有。

节能量保证型是指由生物质能开发利用企业实施生物质能开发利用项目建设或改造，生物质能开发利用企业保证承诺能源开发供应量，项目实施完毕，经双方确认后委托方向生物质能开发利用企业支付相关费用。生物质能开发利用费用托管型指公共机构委托生物质能开发利用企业进行生物质能开发利用系统的建设改造和运行管理，并按照合同约定支付生物质能开发利用托管费用。“生物质能合同管理”模式可以充分发挥生物质能开发利用企业的资金、人才及市场优势。生物质能开发利用市场的进入与退出都要以法律为基础，以制度为保障，按照相关的法律程序实施，通过签订合同的方式合理分配双方利益、责任和风险，提高市场运行效率，降低市场运行负担，以期达到预期的效益和收益。

根据国家能源局《关于促进新时代新能源高质量发展的实施方案案例解读》,山东省阳信县在县城区、部分乡镇办驻地及村庄推行生物质热电联产余热集中供暖。在学校、医院、敬老院等公共场所以及部分有条件的村庄，采取合同能源管理（EMC）等方式，由专业企业管理运营生物质锅炉供热项目，形成以分布式可再生能源热力服务为特征的“生物质成型燃料+锅炉机组分布式取暖（区域集中供暖）”方案，开创了农村取暖合同能源的先河。在地理位置偏远、经济基础偏差、不宜铺设热力或燃气管网的村庄，采用“生物质成型燃料+专用炉具分散式取暖”，初步构建了“农户就地收集、企业就近加工、全域就地使用”的生物质户用炉具供暖（分散式清洁取暖）方案。阳信县生物质清洁取暖改造取得了显著的经济、生态和社会效益。经济效益方面，与煤改气、煤改电相比，生物质取暖用户改造成本分别低38%、3.2%，使用成本分别低52%、51%；实现颗粒燃料年产量100万吨，产值达12亿元，生物质产业市场广阔。生态效益方面，近年来阳信县空气质量明显改善，PM2.5值大幅下降，空气优良天数不断增加。社会效益方面，农户普遍反映改用生物质清洁取暖符合农村传统生活习惯，而且操作简便、安全系数高，居住环境和体验大幅提升。

再以东莞市为例，据报道，东莞市早在2011年初就定下目标，计划两年内将全市小工业锅炉（4蒸吨/小时以下，以及使用8年以上10蒸吨/小时以下的燃煤锅炉）1200台逐步淘汰改造，利用生物质燃料替代化石能源。当地市场随之出现一种全新的锅炉改造模式：生物质能生产企业负责从生物质燃料生产到使用的管理并承担所有费用，以合同能源管理（EMC）的方式集中供热，用户只需缴纳使用费，接入管道就可以使用蒸汽或热水。新的蒸汽或热水价格比原运行成本低5%～20%。合同期满后锅炉赠送给用户，用户规避了投资风险、技术风险和管理风险。

三是“生物质能合作社”模式。该模式有助于形成“村企合作”的生物质能项目建设新模式和“共建共享”的收益分配新机制。对于农作物秸秆、木屑等农林废弃物资源丰富地区，可以推广“生物质能合作社”模式，村民将自己生产或收集的秸秆、稻壳等农林废弃物按照协议价格销售给合作社，或折合为股份，由合作社负责生物质燃料的加工和销售，根据经营状况，合作社产品增值的利润也可二次分配。对于畜牧业发达、畜禽粪便产生量较大的地区，可以推广“沼气合作社”模式，养殖户按照协议价将畜禽粪便销售给合作社，合作社负责沼气的生产及销售。当“生物质能合作社”达到一定规模时，将逐步向生物质能产业的各个专业领域和上下游产业延伸，推动生物质能产业从分散的农户式经营转变为规模化、产业化经营，优化当地农业产业结构，帮助农民开辟增收致富途径，美化农村环境，实现乡村振兴。

2020年，昆明市晋宁区绿六烤烟专业合作社生物质颗粒加工厂建成投产。合作社收购烤烟秸秆后加工成生物质颗粒燃料，以不高于1元/公斤的价格卖给当地农户用于烟叶烘烤。每年可回收利用烟、玉米及其他作物秸秆等生产生物质颗粒燃料590吨，回收率达100%。使用生物质燃料烘烤烟叶，比以往使用燃煤污染小，烘烤成本也下降60%左右^[4]。

四是“生物质能银行”模式。生物质能生产、利用过程基本是零排放，且生物质能利用中碳循环周期也远低于化石燃料中的碳循环，二氧化硫、氮氧化合物等有害气体低于化石燃料的排放，具有良好的碳汇功能。因此，生物质能既能提供能源，也能产生碳汇，具有显著的经济价值和生态价值，完全可以作为绿色金融的底层资产^[5]。

据报道，山东某生物质热电项目装机容量2×40MW，申报生物质发电CCER第一周期是2017年1月到2023年12月，七年不超过2049866万吨，年均减排量292838吨。在政策放开且履约条件不变、满发满供的前提下，按照碳交易开始的撮合成交价计算，每年收益约1172万元^[6]。

三、生物质能开发组织模式

（一）统一管理运作的集约化模式

该模式由地方政府集中招标/采购一家生物质能开发利用企业作为生物质能开发运营方，在能源主管部门的监督管理下，开展生物质能运营服务网点建设和开发利用经营工作，形成可流通的生物质能产品和服务。

                                       图1 统一管理运作的集约化模式

（二）集中管理分域运营总分模式

该模式按行业领域或区域（如乡镇）划分，由政府部门引入多家企业作为不同领域或区域的生物质能开发运营方。在能源主管部门的监督管理下，多家生物质能开发运营方同台发展，依托统一规划、各自建设的生物质能运营服务网点，分领域或分区域进行生物质能开发利用。

                                      图2 集中管理独立运营的分散模式

（三）统一建设委托运营模式

该模式常见于垃圾焚烧发电行业。即由地方政府统一规划建设生物质能利用设施，集中招标/采购一家或多家企业作为生物质能设施运营方，在能源主管部门的监督管理下，开展生物质能运营服务工作，形成可流通的生物质能产品和服务。

                                 图3 集中管理分域运营总分模式

（四）建设运营模式对比

三种建设运营模式对比如下表，各地可结合本地生物质能的种类、规模、发展阶段选择合适的建设运营组织模式，积极探索推进能源革命和“双碳”工作。

                                                             表1 建设运营模式对比

项目统一管理运作的集约化模式集中管理分域运营总分模式统一建设委托运营模式投资建设方生物质能企业生物质能企业地方政府运营方生物质能企业生物质能企业生物质能企业优点由第三方统一建设运营生物质能项目，利于培育龙头企业。多个领域开展生物质能利用，形成多元化利用模式；或多个区域分别开展生物质能利用。充分发挥第三方的专业运营能力，促进项目更好地发挥效益。缺点不利于形成多元化的生物质能利用方式。可能形成同质化竞争，不利于培育龙头企业；也可能各自为战，难以统一服务质量。政府投入较高。适用建议全域存在一种主要农林废弃物，如秸秆。全域存在多种生物质能原料，如秸秆、畜禽粪污等。对运营管理水平要求较高的项目，如垃圾焚烧发电或供热项目。

四、实施建议

一是推动试点先行。立足生物质能多元化利用，探索生物质能多样化商业模式。在农林废弃物丰富或畜禽养殖发达地区，探索开展“生物质能管家”、“生物质能合同管理”、“生物质能合作社”、“生物质能银行”等商业模式试点，培育龙头企业，完善产业链，促进生物质能产业规模化发展。在已有大中型火电厂地区，开展燃煤掺烧生物质发电试点，由于生物质能电力具有零碳的特点，燃煤掺烧生物质发电可较大幅度降低煤电的碳排放。在北方地区，探索开展生物质能热电联产试点项目试点，2023年11月，北京市发展改革委等十部门发布《关于印发全面推进新能源供热高质量发展实施意见的通知》（京发改〔2023〕1309号），鼓励建设生物质热电联产与既有集中供热管网耦合供热系统，推动生物质发电向热电联产转型升级。在风光资源丰富地区，探索开展清洁电力耦合生物质制绿色甲醇项目试点，2024年4月，上海电气集团投资建设的首个规模化商业运行的风电耦合生物质绿色甲醇一体化示范项目在吉林省洮南市绿色能源化工产业园区正式开工，该项目是国家首批绿电制氢就地消纳示范工程，将向世界展示“绿色甲醇”中国方案。

二是进一步完善生物质能原料收集储存体系。可以特许经营模式委托有资质的生物质能开发利用企业开展农业、林业、畜牧业废弃物等生物质能资源的收集工作，形成统筹农业面源污染治理和生物质能资源收集的常态化工作制度，建立规范化、规模化的“村收集、乡转运、县储存”的农村生物质能原料收集渠道。政府定价主要依据收集和储运费用给收集后的生物质资源定价，再卖给有资质的下游企业。如此一来，生物质能发电综合成本有望降至0.35元/千瓦时至0.5元/千瓦时，基本可以与调峰电价竞争了。同时，各类生物质资源汇集到县市，也为广泛开展商业模式创新创造了条件^[7]。此外，也可因地制宜采用“村级收购加工点+大客户集中收购”的燃料收集模式，或依托专业化经纪人队伍的产业化收储模式。

三是完善政策支持。目前，除了部分生物质发电龙头企业，生物质能开发企业尤其是生物质燃料、生物质甲醇等领域存在企业规模偏小，竞争力不足等问题，与生物质这一庞大领域的地位不相匹配，亟待通过各类政策扶持，促进形成成熟的生物质能开发利用商业模式。

具体有以下几个方面，首先是精准补贴，针对生物质能不同的产业方向，不断优化调整生物质能产品补贴政策，根据目前生物质能产业薄弱环境，应进一步加强生物质固体燃料、秸秆沼气等产品的补贴力度。其次，各地政府可以乡村能源站为支点，建立健全生物质原料的收集、运输、处置、燃料生产加工等服务网络体系。充分发挥财政等政策性资金的引导作用，吸引更多民间资本参与投入，丰富融资渠道，加强绿色金融支持力度。再次，强化行业指导，编制生物质能产业中长期发展规划，制定完善生物质能领域标准体系，规范市场活动，助力生物质能商业模式的推广应用。

四是加强科技创新。科技创新是创新商业模式的关键。为适应大规模分布式生物质能并网和多元负荷需要，需要依托云计算、大数据、物联网、移动互联网、人工智能等新兴技术，构建数字能源和智能配电网，保障县域内高比例清洁能源供电的稳定性。在生物质燃料领域，目前的生物质固体燃料燃烧效率仍相对较低，导致生物质发电项目难以稳定盈利，只有通过技术创新，开发合格的成型设备及专用炉具，不断提高生物质固体燃料燃烧效率和环保水平，才可以拓宽生物质固体燃料的市场，加速商业模式的落地。在生物沼气领域，沼气生物净化与提纯技术、沼气发电及余热利用、远程在线监测与自动调控技术是今后科技创新的重点方向。此外，需进一步加强生物质热电联产、生物质燃料乙醇、生物柴油以及风电耦合生物质制甲醇等技术的开发利用。

参考文献

[1] 徐进.2023年我国能源电力发展综述[J].能源，2024(3):29-35.

[2] 宿宇,张建红.因地制宜开展农村生物质能利用［EB/OL］.(2024-04-10).https://mp.weixin.qq.com/s/Wl2-NMXmjJ84CbNl2qnTng.

[3] 张平.创新商业模式促进生物质能产业可持续发展［EB/OL］. (2015-05-25).https://www.china5e.com/news/news-907007-1.html.

[4] 张雁群.晋宁区建设秸秆生物质新能源燃料加工厂——废弃秸秆有了新归宿［N］.云南日报，2021-4-7.

[5] 陈婉.暂停近7年，CCER正式重启[J].环境经济,2024,(05):60-65.

[6] 戚晨.330家鲁企“弄潮”碳交易［N］.经济导报,2021-11-19.

注：作者为宿宇、张建红、刘玉洁，原文发表在《中国工程咨询》2024年第7期。本文在原文基础上进行了部分改动