构建新型能源体系背景下山东省生物质能产业发展研究

作者:张彤彤 程晓入  来源:  日期:2026年1月21日

一、引言

在全球能源结构加速向低碳化、可再生化转型的背景下,构建新型能源体系已成为我国实现双碳目标的核心路径。生物质能作为可兼具能源供给、碳循环平衡与农业废弃物治理功能的可再生能源,在推动城乡协同发展、优化能源消费结构中展现出独特优势。山东省作为全国农业大省和能源消费大省,拥有丰富的秸秆、畜禽粪污及林业剩余物资源储量,区域资源禀赋与产业发展需求高度契合,为生物质能多元化开发提供了天然试验场。当前,山东省已形成以沼气生态闭环、生物质热电联产、固体燃料替代及生物燃料突破为核心的产业布局,通过技术创新驱动与政策工具迭代,逐步构建工农互促、城乡协同的能源转型模式。然而,原料供应链韧性不足、技术转化效率偏低、产业生态闭环尚未形成等瓶颈,制约了其从规模扩张价值跃升的跨越。本文立足新型能源体系建设目标,系统解析山东省生物质能产业的资源转化路径、技术迭代逻辑与政策协同机制,结合典型案例剖析发展堵点,提出以全链条整合、多要素协同为特征的升级策略,为黄河流域生态保护与高质量发展提供实践参考。

二、山东省生物质能源重点领域布局与进展

双碳目标引领下,山东省立足资源禀赋与产业基础,重点推进沼气利用、生物质发电、固体成型燃料及生物燃料四大领域协同发展,构建起多能互补的生物质能源体系,为能源结构转型提供关键支撑。

(一)沼气利用:循环农业的生态闭环

作为全国粮食与畜禽养殖大省,山东省依托丰富的农业废弃物资源,通过构建秸秆-粪污协同发酵技术体系,加快构建规模化沼气工程网络,形成废弃物处理-能源生产-土壤改良的闭环链条。例如?烟台双塔食品?创新农业加工 沼气联产模式,将生产废料转化为清洁燃气并配套有机肥生产,有效提升周边农田土壤质量。政策层面通过专项资金扶持与碳交易工具协同发力,提升项目收益水平,推动生物天然气产业集群化发展。

(二)生物质发电:城乡协同的能源革命

山东省发挥农林废弃物与城乡垃圾协同处理优势,构建清洁发电体系。?单县国家示范项目?通过高效利用农业残余物,显著减少露天焚烧污染;?光大环保(菏泽)?垃圾焚烧厂采用创新工艺提升能源转化效率,推动县域垃圾无害化处理水平跃升。政策层面通过实施生物质发电补贴政策,推动生物质发电行业有序健康、高质量发展

(三)固体成型燃料:农村能源的低碳转型

针对农村分散用能需求,山东省建立分散加工 集中生产双轨制产业模式。小型加工点就近利用秸秆资源生产高热值燃料,大幅降低农户采暖成本;?临沂、潍坊?等地建设规模化加工基地,通过智能化生产提升燃料密度与运输半径,有效替代散煤消费。该领域不仅带动农户增收,还通过灰渣还田促进土壤改良,形成能源替代、生态修复与经济增益的良性循环。

(四)生物燃料:交通领域的绿色突破

欧盟和国际海事组织对国际航行船舶碳排放有着越来越严格的要求,以生物柴油为代表的绿色能源替代油品发展提速。海新能科积极响应国家提出的关于持续推进清洁液体燃料商用的政策号召打造区域餐厨废弃油脂产生、收运、处置和生物柴油生产、采购、调和、销售的封闭运行新模式。政策层面通过专项规划明确交通领域替代目标,结合应用场景拓展工程,加速生物燃料市场化应用,推动绿色交通体系构建。

三、山东省产业发展现状与核心特征

(一)资源禀赋与空间布局

山东省生物质资源形成农业废弃物、林业剩余物与边际土地潜能协同发展的空间格局。鲁西北平原的德州、聊城等地凭借全国规模领先的秸秆资源富集区,结合区域内发达的畜禽养殖产业,构建起农业废弃物高效转化与循环利用体系;沂蒙山区及胶东半岛以林业剩余物资源化利用为核心,日照五莲县通过标准化收集体系和创新运输模式,系统性降低木材加工剩余物综合收储成本,激活林业资源循环潜能;菏泽东明县则创新农业固废蚯蚓养殖果蔬种植生态链,通过生物质能转化与有机农业联动,开辟农林牧深度融合的循环发展路径,实现生态效益与农户增收双重突破。

(二)技术创新与产业转化

山东省通过核心技术突破与产学研协同双轮驱动,构建技术研发产业转化市场应用全链条生态。在能源领域,山东永能生物热电有限公司依托生物质热电联产技术,将农林废弃物转化为清洁能源,实现资源的高效利用;济南圣泉集团创新研发出生物质精炼一体化新技术,在生物质综合利用研发及产业化方面走在世界前列。同时,产学研合作加速技术适配落地,如山东大学突破纤维素生物质的绿色高值化与酶技术,助力生物质资源转化为实用的能源和材料;齐鲁工业大学(山东省科学院)依托技术经纪人团队,贯通研发中试规模化生产关键环节,形成实验室突破市场推广闭环体系,为生物质能高质量发展注入创新动能。

(三)政策演进与实施效果

山东省生物质能政策体系分阶段协同推进技术培育、产业扩容与质量升级。初期聚焦核心技术突破,通过专项资金扶持循环流化床气化、纤维素乙醇等研发攻关,并建立产学研联动机制加速关键设备国产化;随后以差异化电价补贴引导社会资本投入,推动生物质发电装机规模快速扩张;后期创新市场化工具,依托环保绩效分级管理、绿证交易及碳配额机制,激励企业自主优化技术路径。典型案例如日照市构建分布式原料供应网络,通过智能物流压缩秸秆收储半径,实现供应链提质增效;聊城热电公司以绿证交易收益反哺低碳技术改造,形成减排增益技术迭代闭环,并协同新型工业化推动能源生产与生态治理深度融合,彰显政策驱动的产业与生态协同效应。

(四)区域实践与模式创新

山东省因地制宜打造特色示范模式:日照市融合热电联产与生态循环,构建农林废弃物规模化处理及蒸汽梯级利用的综合能源体系;聊城市建成垃圾衍生燃料生产线,通过原料混合提质提升发电效率,实现城乡垃圾处理低碳转型;菏泽市依托光大环保项目打造能源-农业共生体系,以电厂余热支撑农业园区生产、灰渣制肥替代化肥,叠加数字化转型实现资源高效循环,形成低碳经济闭环样板,凸显区域实践对产业生态化的多维驱动效应。

四、山东省生物质能源产业发展瓶颈

生物质能产业作为可再生能源的重要组成部分,对于推动山东省的能源结构调整和生态环境保护具有重要意义。然而,在生物质能产业的发展过程中,山东省也面临着一些问题和挑战。

(一)政策支持力度与连续性不足。

一是政策稳定性对企业预期形成压力。近年来,山东省生物质发电补贴机制逐步从固定电价转向市场化竞争模式。例如,2021年明确的农林生物质发电项目补贴政策,因国家可再生能源补贴政策调整,2022年后新核准项目电价转为参照燃煤基准价执行,2023年进一步推行竞争性配置补贴机制,部分项目实际补贴额度较初始政策下降显著。此类政策转向虽符合市场化改革方向,但短期内对企业收益稳定性与长期投资规划造成一定影响。

二是政策执行存在区域性差异。部分市县受财政能力限制,存在补贴发放滞后问题,导致企业运营资金压力加剧。例如,有企业反映,因电价补贴未能按时到位,运营成本长期高于收益,需依赖外部融资维持生产,而当前信贷成本较高进一步压缩了利润空间。此类现象反映出政策落地过程中配套保障措施的衔接仍需强化。

(二)原料收储运体系薄弱。

一是规模化供应能力不足。尽管我省秸秆年产量超7000万吨,但原料分布分散且季节性特征显著,收储运体系尚未形成集约化、标准化模式。农户分散式储存导致秸秆含水量高、热值损失严重,部分区域因缺乏专业化收储网点,原料供应稳定性不足,企业常面临断料风险,被迫高价外购或掺烧其他燃料,加剧环保压力。

二是物流成本与区域协调机制缺失。生物质原料运输成本占比过高,且跨区域调配机制尚未建立。有企业反映,生物质原料的高成本以及电价补贴的收缩造成其多家用户(生物质发电厂)运营困难,由此也给生物质发电设备制造企业的发展产生消极影响。

(三)?产学研协同与人才供给衔接不畅。

一是协同机制待优化。技术研发与产业需求间的协同效能仍有提升空间,以?临沂热电有限公司?为例,其投资2.9亿元建设的生物质热电联产项目,因缺乏?“化工 热电跨领域技术团队?,设备调试周期延长,反映出产学研协作机制需进一步优化?

二是复合型人才供给不足。省内高校研究方向与产业技术需求的匹配度不足,职业教育体系在生物质能等新兴领域的专业覆盖有限,导致企业需额外投入资源进行人才适配性培训,间接影响技术应用效率??

(四)产业生态系统的自我造血能力欠缺

一是产业价值创造与价值分配机制尚未形成良性循环。前端原料收集环节的弱组织化状态,导致农户、合作社等主体难以有效分享产业增值收益,影响原料供应链的可持续性。中游能源转化环节的盈利能力过度依赖政策补贴,市场化价值实现渠道单一,抗风险能力不足。后端副产品资源化利用的价值链延伸不够,未能充分挖掘灰渣、余热等衍生产品的增值潜力。

二是产业标准体系与认证机制建设相对滞后。生物质燃料质量分级标准、污染物排放控制指标等技术规范尚未形成完整体系,导致市场交易存在质量争议风险。第三方检测认证机构的服务能力不足,增加了企业的合规成本。碳足迹核算方法学、绿色金融支持工具等配套机制的缺位,限制了产业与碳市场、绿证交易等新型要素市场的对接效率。

五、山东省生物质能源发展措施建议

(一)?政策支持与执行强化

一是?优化补贴机制与资金保障?。针对存量生物质发电项目,延续固定电价支持政策,明确补贴周期覆盖项目全生命周期,确保长期收益稳定性。新建项目推行基准电价 绿证交易双轨模式,通过省级绿证交易市场拓展企业收益空间,增强市场化运作能力。设立省级可再生能源专项基金,优先保障生物质项目补贴资金,同步建立透明化监管平台,实时追踪资金流向。针对补贴滞后问题,试点预审拨付机制,对通过合规审核的项目提前拨付部分补贴,缓解企业资金压力。

二是?深化绿色金融创新?。推出定向信贷工具,重点支持烟气净化、余热利用等技术升级项目,提供长期低息贷款以降低企业融资成本。创新原料仓储质押融资模式,允许企业以预处理中心的原料库存作为抵押物,盘活存量资产流动性。强化税收激励政策,对采用国产化核心设备的项目提高退税比例,降低设备采购成本,推动本土装备制造业技术升级。

(二)?原料收储运体系优化

一是强化基础设施与区域协同。在秸秆富集县域布局预处理中心,集成移动式烘干与标准化仓储功能,有效降低原料含水率并减少热值损失。鲁北地区依托农业合作社构建县域收储网络,运用物联网技术实时监测资源分布,动态优化秸秆调配效率;同步推进省级生物质原料交易平台建设,通过跨区域调运补贴机制平衡局部资源供需矛盾,例如菏泽市统筹郓城、曹县等区域电厂原料共享,显著提升设备利用效能。

二是深化市场化机制创新。推广企业 合作社 农户订单农业模式,以保底收购保障原料稳定供应,对规模化收储主体给予设备支持;试点秸秆收储责任保险,为企业应对自然风险及市场波动提供风险缓冲。同时,鼓励企业延伸循环产业链条,如菏泽市通过资源循环利用与数字化管理,推动收储体系与后端生产深度耦合,形成可持续运营模式,全面提升原料供应链综合效益。

(三)?技术创新与人才培养协同

?一是加强核心技术攻关?。设立生物质装备研发专项,聚焦高温高压阀门密封性能优化、烟气多污染物在线监测系统开发等关键技术,联合中科院青岛能源所、山东大学等机构构建基础研究-中试验证-工程转化全链条创新体系。同步推进国产化替代工程,在临沂、潍坊等产业集聚区建立关键设备测试平台,缩短技术迭代周期。

?二是深化产教融合机制?。推动职业院校设立生物质热化学转化、沼气工程等专业,实施课程-实训-顶岗分段培养模式,依托企业建设产教融合实践中心,开展智能控制系统调试、锅炉能效优化等实战化教学。创新产业教授双聘机制,遴选企业技术总监参与高校教学大纲修订,定向培养掌握化工工艺与能源系统集成能力的复合型人才。通过校企共建工程师工作站,助力实现流化床气化装置优化等技术升级,形成技术攻关-人才培养-产业应用协同闭环。

(四)?产业生态协同与价值增值强化

一是构建循环经济体系?。整合资源回收-能源转化-副产品利用全流程,强化灰渣建材化、余热供能等延伸项目布局,通过固定资产投资补贴等政策引导产业深度融合。前端推行清洁生产与精准分类减少原料耗损,中端优化能源分级转化提升能效,后端拓展固废高值化路径替代原生资源。依托区域产业协同网络,打通物质能量循环堵点,推动生产系统从线性消耗向闭环再生跃迁,形成资源集约、低碳循环的区域发展模式。

?二是健全生态价值转化机制?。制定生物质能碳减排核算标准体系,打通绿证交易与碳市场衔接通道,探索生态效益货币化路径。支持企业通过碳资产开发、绿色认证等途径激活生态资源价值。同步建立省级绿色产品认证制度,优先采购生物基材料、成型燃料等认证产品,引导供应链上下游嵌入绿色管理体系。通过政策激励与市场机制双轮驱动,将生态效益转化为企业竞争力,为区域低碳转型提供可持续动力。

 

(作者单位:山东省工业和信息化研究院) 

 

 

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