概述

　　當(dāng)前工業(yè)木屑顆粒的需求增長(zhǎng)暫緩。幾年前預(yù)測(cè)顯示，到2016年木屑顆粒需求量每年超過(guò)2000萬(wàn)噸是錯(cuò)誤的。這些預(yù)測(cè)沒(méi)有預(yù)料到，支撐木屑顆粒在大型電站替代煤炭的政策環(huán)境在不斷變化。

　　英國(guó)的政策變化已經(jīng)淘汰了許多預(yù)計(jì)用木屑顆粒的項(xiàng)目。Lynmouth發(fā)電廠以及MGT Teeside 發(fā)電廠的改造，可能會(huì)是英國(guó)發(fā)電廠顆粒需求最后一個(gè)巨大的增長(zhǎng)。

　　荷蘭市場(chǎng)上的延遲和持續(xù)的不確定性，充其量每年預(yù)計(jì)有約340萬(wàn)噸的新需求。

　　比利時(shí)的工業(yè)顆粒市場(chǎng)預(yù)期的增長(zhǎng)已經(jīng)邁進(jìn)了一大步，隨著在2016年6月6日比利時(shí)佛蘭德Langerlo發(fā)電廠采購(gòu)的確定。在2018年開(kāi)始使用木屑顆粒時(shí)，該工廠每年將消耗約180萬(wàn)噸。

　　如果MGT項(xiàng)目和荷蘭市場(chǎng)向前發(fā)展，將到2023年帶動(dòng)歐盟和英國(guó)總工業(yè)木屑顆粒的需求增加到每年約2150萬(wàn)噸（見(jiàn)下圖）。然而，直到實(shí)際英國(guó)和歐盟實(shí)施的項(xiàng)目之前，對(duì)新產(chǎn)能的投資決策不應(yīng)該繼續(xù)。

　　歐洲市場(chǎng)的增長(zhǎng)結(jié)束清楚地顯示在上面圖表。

　　但工業(yè)木屑顆粒未來(lái)的增長(zhǎng)并不只是依賴于歐洲和英國(guó)。

　　FutureMetrics已經(jīng)發(fā)表了多篇關(guān)于清潔能源計(jì)劃潛力的論文，顯示出美國(guó)工業(yè)木屑顆粒顯著需求。接下來(lái)白皮書(shū)將討論在加拿大阿爾伯塔省的潛力。

　　我們也看到了日本市場(chǎng)成為木屑顆粒龐大的需求國(guó)，用于燃煤發(fā)電廠。本文將討論市場(chǎng)，以及其增長(zhǎng)對(duì)加拿大西部、北美東部和其他地區(qū)生產(chǎn)商的積極影響。

　　木屑顆粒市場(chǎng)現(xiàn)狀

　　目前工業(yè)木屑顆粒市場(chǎng)供大于求。

　　基于幾年前需求預(yù)測(cè)的生產(chǎn)能力累積導(dǎo)致了當(dāng)前供給過(guò)剩狀態(tài)。有些項(xiàng)目是通過(guò)融資，沒(méi)有與承購(gòu)協(xié)議相匹配的生產(chǎn)能力。在某些情況下，這些項(xiàng)目為原本需要改造和轉(zhuǎn)換的發(fā)電廠供應(yīng)燃料的計(jì)劃，要么已經(jīng)被放棄或被擱置，直到政策確定。

　　顆粒多，買家少。其結(jié)果是，工業(yè)顆粒市場(chǎng)價(jià)格創(chuàng)歷史新低（以美元計(jì)算）。下圖顯示每月歐元換算為美元和加拿大元。歐元匯率變動(dòng)受到加拿大產(chǎn)商的青睞。只是近幾個(gè)月，這種差距已不存在。

　　下圖顯示了在過(guò)去18個(gè)月里，北美的潛在供應(yīng)和實(shí)際出口之間不匹配。圖表上的線顯示出了估計(jì)供應(yīng)過(guò)剩（潛在裝機(jī)容量和出口之間的差異）。

　　2016年底美國(guó)和加拿大的產(chǎn)能，假設(shè)工業(yè)廠房以80%的銘牌容量運(yùn)行，每年約1270萬(wàn)噸顆粒，如果所有在建項(xiàng)目都在今年年底生產(chǎn)的話。美國(guó)和加拿大2016年實(shí)際出口量預(yù)計(jì)約為1020萬(wàn)噸。

　　根據(jù)銘牌產(chǎn)率為80％，預(yù)計(jì)供應(yīng)過(guò)剩約250萬(wàn)噸。

　　工業(yè)顆粒供過(guò)于求，是由于東歐產(chǎn)能增加和歐洲取暖顆粒需求減少。例如，Grannul Invest公司在波羅的海地區(qū)的顆粒廠的產(chǎn)能擴(kuò)大到每年約220萬(wàn)噸。美元匯率變化和短運(yùn)輸距離使大家在工業(yè)現(xiàn)貨市場(chǎng)和歐洲供熱市場(chǎng)青睞于東歐顆粒。

　　隨著Lynemouth和Langerlo在2018年上線，這種供大于求情況將因新的需求得到緩解。下圖表顯示北美2018年后的產(chǎn)能增加，假定英國(guó)和歐盟的新需求將由北美木屑顆粒滿足。

　　如果英國(guó)和歐盟的較小部分需求由北美生產(chǎn)商滿足（因?yàn)榇箢^是來(lái)自東歐和巴西），我們希望過(guò)去幾年的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)能夠使北美產(chǎn)量增長(zhǎng)率少點(diǎn)投機(jī)，而是更緊密地匹配需求。在這兩種情況下，到2018年的年底，英國(guó)和歐盟的增長(zhǎng)可能性可以去調(diào)整當(dāng)前北美市場(chǎng)供大于求的現(xiàn)狀。如果荷蘭市場(chǎng)不按預(yù)期增長(zhǎng)，供應(yīng)過(guò)剩可能會(huì)持續(xù)更長(zhǎng)時(shí)間。

　　下文將指出，無(wú)論近期還是長(zhǎng)期，這新的增長(zhǎng)將直接有利于北美生產(chǎn)者。

　　日本木屑顆粒市場(chǎng)

　　日本有多項(xiàng)政策正在推動(dòng)當(dāng)前和未來(lái)增長(zhǎng)。到2020年，日本每年木屑顆粒需求量可能超過(guò)1500萬(wàn)噸。

　　上網(wǎng)電價(jià)政策（FIT）對(duì)木屑顆粒需求有很大的影響，是提供給獨(dú)立電力生產(chǎn)商（IPP），取決于能源類型的速率。對(duì)于木屑顆粒等生物質(zhì)，如棕櫚仁殼（PKS）當(dāng)前上網(wǎng)電價(jià)（FIT）是24日元每千瓦時(shí)。大約為0.225美元/kWh或225美元/MWh。

　　如表所示，在建項(xiàng)目或者已經(jīng)批準(zhǔn)的，獨(dú)立電力生產(chǎn)商的需求可能在2020年達(dá)到每年近200萬(wàn)噸。

　　一些IPP項(xiàng)目采用循環(huán)流化床（CFB）鍋爐。這些鍋爐可以使用各種燃料，包括木片和棕櫚仁殼。約55％的IPP項(xiàng)目都是循環(huán)流化床鍋爐，其余都是基于煤粉燃料。有些CFB項(xiàng)目將使用多種燃料，包括木屑顆粒。圖表上方是基于循環(huán)流化床系統(tǒng)將使用40％的顆粒和60％的其它生物質(zhì)燃料。如果所有的CFB項(xiàng)目都使用100％的PKS或顆粒以外的其他生物質(zhì)燃料，獨(dú)立發(fā)電商的顆粒需求預(yù)計(jì)為每年1200萬(wàn)噸左右。

　　將會(huì)影響日本的木屑顆粒需求另外兩個(gè)基本的政策目標(biāo)：（1）碳排放指標(biāo)（2）2030年政府的期望的能源結(jié)構(gòu)。

　　碳排放目標(biāo)

　　日本已經(jīng)實(shí)施碳減排的目標(biāo)，到2030年，要求所有電力公司碳排放量在2013年的基礎(chǔ)上，減少每千瓦時(shí)35％。從0.57kg/kWh 減少到0.37kg/kWh。這是目前自愿性的目標(biāo)，但幾個(gè)主要公用事業(yè)已經(jīng)開(kāi)始以3％比例共燒木屑顆粒。本文筆者最近走訪了其中一個(gè)，2000MW北新燃煤電廠（離受損的福島第一核電站很遠(yuǎn)）已經(jīng)共燒3％左右（約每年16萬(wàn)噸），沒(méi)有直接的貨幣支持。在這樣低的共燒率下，沒(méi)有必要對(duì)燃料輸送系統(tǒng)和燃燒器進(jìn)行調(diào)整。木屑顆粒是隨便撒到輸煤機(jī)上面。

　　還有一些其他的粉煤（PC）電廠也共燒，有些在討論顆粒燃料供應(yīng)問(wèn)題。這些電廠目前在共燒或者討論燃料供應(yīng)的加起來(lái)約18700MWs。下面的圖表顯示了在共燒比為3%，這些電廠的顆粒需求。在較高的共燒比率下，這些電廠的粉磨機(jī)、燃燒器、氣燃料輸送系統(tǒng)以及其他部件都需要改造。

　　碳減排自愿政策可能會(huì)改變。日本已承諾二氧化碳減排的國(guó)際協(xié)議。該目標(biāo)是到2030年減少27％。

　　減少一些二氧化碳排放量可以通過(guò)與可再生能源和核來(lái)實(shí)現(xiàn)的。政府的能源結(jié)構(gòu)目標(biāo)，展示了實(shí)現(xiàn)方式。

　　2030年能源結(jié)構(gòu)

　　日本政府的分析預(yù)計(jì)，到2030年，日本需要約10650GWhs,政府的戰(zhàn)略計(jì)劃包括在2030年所需的能源結(jié)構(gòu)，祥見(jiàn)下表。

　　“最佳能源組合”表明，可再生能源將占日本總發(fā)電量23%，其中245千兆瓦時(shí)，45.8GWhs或約4.3％是源于生物質(zhì)。假設(shè)生物質(zhì)能發(fā)電的容量系數(shù)為85％，生物質(zhì)發(fā)電約6150MWs。6150MWs將需要相當(dāng)多的生物質(zhì)燃料。其中一些就是木屑顆粒。

　　現(xiàn)有的大型電廠使用粉煤燃料系統(tǒng)，其中煤研磨成粉末，并氣動(dòng)輸送到燃燒器。只有木屑顆粒可以很容易地磨成粉，并在PC鍋爐使用。下表中，我們假設(shè)6150MWs中的30％是由顆粒與煤在現(xiàn)有改良的燃煤發(fā)電廠下共燒產(chǎn)生的。其余的生物質(zhì)燃料可能是進(jìn)口的棕櫚仁殼（PKS）、建筑垃圾和其他木材廢料；這其中沒(méi)有一種是容易粉化的。

　　根據(jù)假設(shè)，即大約1845MWs的生物質(zhì)發(fā)電將是來(lái)源木屑顆粒，日本的電力部門將每年利用約760萬(wàn)噸（大約與英國(guó)Drax發(fā)電站顆粒需求等同）。有可能木屑顆粒發(fā)電會(huì)超過(guò)30％，因?yàn)榉欠刍腆w生物質(zhì)是不能與PC鍋爐兼容。

　　日本的公用事業(yè)和日本的貿(mào)易公司有興趣與那些完善的、遵循可持續(xù)性和采伐合法性的供應(yīng)商簽訂長(zhǎng)期合同。這些規(guī)定有利于某些生產(chǎn)國(guó)。

　　加拿大西部已經(jīng)是工業(yè)木屑顆粒的主要生產(chǎn)地，與日本貿(mào)易公司有合作。大多數(shù)加拿大林產(chǎn)品來(lái)源于管理良好的森林，達(dá)到或超過(guò)最嚴(yán)格的可持續(xù)森林管理要求，有相應(yīng)的碳效益。

　　其他國(guó)家有便利的航運(yùn)物流條件、可持續(xù)采購(gòu)和持久的合約是美國(guó)西部、新西蘭、澳大利亞和智利。這些國(guó)家都可以為日本市場(chǎng)供應(yīng)顆粒燃料。東南亞生產(chǎn)商（如越南、泰國(guó)、緬甸、馬來(lái)西亞、印度尼西亞）將不得不顯著提高可持續(xù)性和伐木的合法性。長(zhǎng)期合同和長(zhǎng)期纖維安全可能會(huì)增加使用這些資源的感知風(fēng)險(xiǎn)。

　　由于目前加拿大西部大部分的產(chǎn)品通過(guò)巴拿馬運(yùn)河運(yùn)到英國(guó)和歐盟，日本需求的增加將促使物流改變。如果加拿大西部這些顆粒進(jìn)入日本市場(chǎng)，美國(guó)東部和加拿大東部的新產(chǎn)能就能夠取代那些不再供應(yīng)英國(guó)和歐盟市場(chǎng)的貨物。

　　日本市場(chǎng)的生物質(zhì)的需求潛力很大。在政府的最佳能源組合的政策下，除了核能的其他發(fā)電方式都必須通過(guò)低碳可再生能源發(fā)電來(lái)彌補(bǔ)。日本的許多專家認(rèn)為，日本在2030年23%的電力源于核電站是不可能的。

　　如果核能沒(méi)有達(dá)到23％，可以提供基荷電力最佳的可再生低碳方式就是顆粒在PC發(fā)電廠共燒。

　　下表顯示了一個(gè)方案，其中12％的電力來(lái)源于核能，由此產(chǎn)生的缺口由生物質(zhì)彌補(bǔ)。

　　上表中所示的核能發(fā)電容量是通過(guò)在增加的生物質(zhì)來(lái)彌補(bǔ)。現(xiàn)在需要的不止是6150MWs，而是超過(guò)26000MWs生物質(zhì)能發(fā)電。如果像前面的例子中，同樣是30％來(lái)源木屑顆粒生產(chǎn)的話，那么到2030年，每年的需求量近3300萬(wàn)噸。

　　結(jié)論

　　到2030年，我們認(rèn)為，對(duì)印刷媒體的需求將非常低。森林的傳統(tǒng)用途是紙漿和造紙工業(yè)。每年提供數(shù)百萬(wàn)噸用于造紙的木材，現(xiàn)在的商業(yè)用途有限。

　　纖維可以制成木屑顆粒。美國(guó)東南部的木屑顆粒生產(chǎn)有顯著的潛在增長(zhǎng)能力。

　　由于造紙紙漿的需求下降，美國(guó)東南部的木屑顆粒行業(yè)有能力生產(chǎn)大量的碳有益木屑顆粒燃料。下表的數(shù)據(jù)顯示，在美國(guó)東南部的木屑顆粒行業(yè)目前占廣袤的南部黃松林場(chǎng)總收入非常小的比例。表明森林中的碳儲(chǔ)量正在增長(zhǎng)，而不是萎縮，盡管顆粒行業(yè)在增長(zhǎng)。

　　同樣重要的是替代原料的開(kāi)發(fā)，如甘蔗的種植和加工的副產(chǎn)品。僅巴西就有產(chǎn)生數(shù)千萬(wàn)噸的顆粒燃料。當(dāng)前巴西甘蔗生產(chǎn)產(chǎn)生的未使用副產(chǎn)品足以每年生產(chǎn)8000萬(wàn)噸顆粒。最近Cosan和Sumitomo的合資的生物質(zhì)公司Cosan Biomassa，正在開(kāi)發(fā)這種資源。

　　正如我們?cè)谄渌灼?shū)所指出的，用顆粒替代煤應(yīng)該是過(guò)渡到脫碳未來(lái)務(wù)實(shí)和理性戰(zhàn)略的一部分。直到找到一種能夠持續(xù)儲(chǔ)能，供給電網(wǎng)的方式，因?yàn)殚g歇式太陽(yáng)能和風(fēng)力發(fā)電不能提供基本負(fù)荷和可靠的電網(wǎng)峰值需求。

　　盡管歐洲和英國(guó)工業(yè)木屑顆粒未來(lái)幾年需求增長(zhǎng)預(yù)期趨于平緩，日本、美國(guó)（依賴于清潔能源計(jì)劃）和其他國(guó)家有很大概率只接受能為現(xiàn)有大型電站所用的低碳燃料，如木屑顆粒。

　　隨著需求的增長(zhǎng)，生產(chǎn)更新和可持續(xù)碳中性（燃燒）固體燃料，顆粒可以輕松地替代現(xiàn)有的發(fā)電站的煤炭，將不斷增長(zhǎng)。