来源:市场资讯

(来源:CBC全球生物质能源)

本文将审视显示木屑颗粒市场历史与现状的多项关键指标,并展望未来。分析将聚焦于发电领域,以及由升级致密化生物质资源衍生产品的新兴用途,以及这如何支持这些产品的大规模生产和国际贸易。

虽然木屑颗粒用于取暖是一个主要市场(约占2025年近5000万吨预估需求中的2000万吨),但取暖市场的颗粒燃料供应通常来自区域性生产商。这些生产商通常将其颗粒厂的大部分产品装入小袋或当地散装颗粒运输车,供应给颗粒炉和锅炉用户。除少数例外,所谓的"取暖"颗粒通常不通过船舶散装运输。

与所有国际贸易商品一样(忽略关税等贸易扭曲因素),符合规格的颗粒由最高效、成本最低的生产商大量生产并运送给买家。对于所谓的"工业"颗粒市场(即发电中替代煤炭的颗粒燃料),目前每年近3000万吨的需求大部分通过船舶运输。

发展历程

从2012年到2022年,工业颗粒领域的年复合增长率(CAGR)为15.9%。2023年出口量大幅下降,部分原因是俄乌战争对所有大宗商品市场造成的复杂影响。但市场已经反弹。如图1所示,2025年的预估贸易量将超过此前2022年的峰值。

图1:主要出口地区的木屑颗粒出口量。
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图1:主要出口地区的木屑颗粒出口量。

供应国际市场的主要出口地区如图2所示。

图2:主要木屑颗粒出口地区。
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图2:主要木屑颗粒出口地区。

需求的增长主要来自四个来源:西欧、英国、日本和韩国(见图3)。

如图2所示,美国主导了工业颗粒领域的供应增长。

图3:主要进口国工业木屑颗粒需求的历史增长。
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图3:主要进口国工业木屑颗粒需求的历史增长。

然而,如日本市场份额图所示(见图4),越南的快速增长(图2所示)使其成为供应日本市场的主导生产商。

图4:日本木屑颗粒进口市场份额。
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图4:日本木屑颗粒进口市场份额。

韩国拥有多样化的供应商。越南早期的主导地位已被来自马来西亚、俄罗斯和加拿大日益增长的进口所侵蚀(见图5,韩国市场份额图)。

图5:韩国木屑颗粒进口市场份额。
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图5:韩国木屑颗粒进口市场份额。

美国显然是英国的主导供应商(见图6,英国市场份额图)。由于这种主导地位,如下文所述,英国在2027年初的政策变化将给美国生产商带来重大挑战。

图6:英国木屑颗粒进口市场份额。
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图6:英国木屑颗粒进口市场份额。

就进口总量而言,英国一直占据主导地位。然而,结合英国的需求冲击(下文讨论)和日本工业颗粒燃料进口的持续稳定增长,表明到2027年日本将成为颗粒燃料的主要进口国。见图7,显示了日本、英国和韩国每月的进口量对比。

图7:韩国、日本、英国月度进口量对比。
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图7:韩国、日本、英国月度进口量对比。

接下来的两张图比较了日本、英国和韩国的价格信息。图8显示了每月进口到各国的颗粒燃料价值。图9则直接取贸易数据中的吨数和总价值,用价值除以吨数,得出根据市场份额加权的、到岸每吨颗粒的预估价格。

图8:韩国、日本、英国月度进口美元价值对比。
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图8:韩国、日本、英国月度进口美元价值对比。
图9:韩国、日本、英国月度到岸预估美元价格对比。
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图9:韩国、日本、英国月度到岸预估美元价格对比。

图9还显示了图表时间跨度内的价格波动。韩国的大部分承购交易是短期的(通常一年或更短),因此韩国的颗粒定价更易受现货市场波动影响。进口到英国和日本的大部分颗粒是基于长期合同。有几个可能的因素导致2022年英国的价格峰值高于日本,包括2022年和2023年英国进口量显著减少(见图3)、英国市场中现货交易比例高于日本,以及在此期间亚洲地区现货价格受到的影响比西欧和英国更为温和。

未来展望

近期,该领域未来需求变化将主要由日本市场的增长产生正面影响,但英国在2027年初支持政策的变化将产生强烈的负面影响。

图10显示了与图3相同的历史数据,但加入了FutureMetrics对2030年的预测。

2027年需求大幅下降是由于英国所谓的"过渡政策"将于2027年4月实施。该政策类似于当前的"差价合约"(CfD)计划,不同之处在于英国主要发电商每年能获得CfD支持的发电量受到限制。

2025年,英国的德拉克斯(Drax)发电站将使用100%颗粒燃料发电约14至16太瓦时(TWh)。过渡政策将把德拉克斯限制在6 TWh,不到当前产量的一半。换句话说,一年多之后将出现巨大的需求冲击。

图10:工业颗粒需求及至2030年预测。
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图10:工业颗粒需求及至2030年预测。

供应英国超过80%进口量的北美颗粒出口商将面临一个非常具有挑战性的时期。短期和中期内,将出现显著的供应过剩。

如果不是预期日本市场持续增长,英国过渡政策实施后总需求的下降幅度会更大。然而,日本预期的大部分增长将由越南、马来西亚和印度尼西亚出口市场的快速增长来满足。日本需求的增长不会对北美生产商有显著帮助。

但不必过度悲观!

从长期来看,英国的需求很可能不仅会反弹,而且会超过当前水平。英国过渡政策的目的是通过电力销售支持维持大型电站的生存能力,直到它们能够使其生物能源碳捕集与封存(BECCS)项目投入运营,并从CCS中获得可观的收入。这预计将在2030年代初期实现。一旦BECCS全面投入运营,英国发电商将不再需要CfD支持,并且有充分的动机消耗尽可能多的颗粒,以最大化从二氧化碳封存中获得的收入。迫在眉睫的需求冲击可能是暂时的。

工业颗粒另一个可能的新兴市场是波兰。波兰对颗粒燃料的需求可能在2028年及以后变得重要。

此外,一些数据中心有可能与使用颗粒燃料替代煤炭以产生减碳电力的发电站签订合同。数据中心本质上需要基荷电力。配备储能的太阳能和风力发电可以满足部分需求。但只有从煤炭转换为颗粒燃料的公用事业规模电站才能大部分时间实现24x7发电。这个解决方案可以由现有电站(如前面提到的英国德拉克斯电站)立即部署,对于仍在使用煤炭的电站,改造成本和停机时间也相对较低。

目前有两个正在进行的重大燃煤电站改造项目,将使用100%颗粒燃料。位于新不伦瑞克省贝拉顿的NB Power电站和新西兰的Genesis Huntly电站将需要合计超过100万吨的年供应量。这两个电站都是所谓的季节性调峰电站。例如,NB Power贝拉顿电站只需在寒冷的冬季月份发电。

这两项改造都基于"黑"颗粒。黑颗粒通过蒸汽爆破(SE)工艺或烘焙(torrefaction)制成。这两种技术解决方案都能生产出一种升级的先进固体燃料,更类似于它们所替代的燃料:煤炭。

可用于发电的燃料颗粒若能储存在现有的煤场并暴露在雨雪中,则为低容量因数的"调峰"电站替代煤炭提供了可能性,而无需昂贵的干燥存储圆顶仓或筒仓。如果考虑避免的干燥存储成本,仅这一项好处就可能使黑颗粒成为最优解决方案。

图11显示了生产白颗粒、蒸汽爆破颗粒和烘焙颗粒并交付的成本构成。图11是FutureMetrics网站上免费使用的仪表板的截图。图11显示,给定仪表板的默认输入(包括电站容量因子为20%,相当于每年运行2.4个月),并加上建造储存筒仓以保持白颗粒干燥的摊销成本,两种黑颗粒的成本都低于白颗粒。关键指标是燃料中每交付千兆焦耳(GJ)能量的成本。

图11:颗粒燃料成本构成。
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图11:颗粒燃料成本构成。

除了燃料颗粒,生物质资源衍生的高碳含量材料在冶金中的应用是一个新兴的需求来源。在炼钢过程中用生物碳替代地质碳,有可能在该供应链的前端为颗粒工厂创造大量需求。

烘焙颗粒和蒸汽爆破颗粒的市场都将增长。

关于燃料用和高碳含量应用黑颗粒的详细讨论,请参见最近发布的FutureMetrics关于"生物质热处理"的研究报告。目录可在以下网址获取:www.futuremetrics.info/FutureMetrics/TOC/TOC.pdf。

结论

使用可持续来源的生物质生产替代煤炭的固体燃料,是过去15年工业颗粒燃料市场快速增长的基础。

但是,正如FutureMetrics过去所言,在电力脱碳的目标中,这是一个过渡性解决方案。在未来几十年,我们预计,能够缓冲太阳能和风能间歇性及波动性供应的、规模越来越大且性能更好的储能容量,将逐渐降低对即时热力发电的需求。对于偶尔发生的长尾事件,将始终需要即时发电能力,但越来越多的电站将处于备用状态,并在需要时随时准备上线。

如上文所述,波兰正在组织一个同时激励降低二氧化碳排放的容量市场。该模式支持未来需求,并且考虑到低容量因数的可能性,也可能支持使用防水颗粒燃料。

如果二氧化碳污染的成本被正确定价,并且BECCS得到更广泛的支持(如上文关于德拉克斯的讨论所述),那么改造后使用颗粒燃料并包含BECCS的粉煤电站可以被视为负碳源,它们永久地从大气中清除二氧化碳,并附带产生可负担的基荷电力。它们只能使用可持续来源的颗粒燃料来实现这种双赢的结果。

BECCS是实现多重目标的最佳解决方案!BECCS项目未来需求的潜力取决于对二氧化碳污染的定价,并且仅受限于可持续生产生物质替代煤炭燃料的极限。

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将不断变化的输入转化为均质输出的过程,是将生物质转化为升级致密化终端产品的基础。展望煤炭替代燃料之外,例如,适当生产的生物质基产品可以帮助钢铁行业脱碳,并且可以为将纤维素生物质转化为液体燃料替代品的精炼厂提供非变量输入。

因此,未来确实具有潜力。

但在距离不远的英国过渡政策需求冲击之后的几年里,一些现有的燃料颗粒生产商可能会面临一个充满挑战的时期。

具有战略意识的生产商、开发商、公用事业公司、贸易公司和行业协会应领先于市场,并随着传统的基荷白颗粒模式在未来几十年转变,为未来的需求奠定基础。

作者:William Strauss,FutureMetrics总裁