各种生物质发电技术的调研报告

一、生物质能概述

生物质发电主要是利用农业、林业和工业废弃物为原料，也可以将城市垃圾为原料，采取直接燃烧或气化的发电方式。近年来中国能源、电力供求趋紧，国内外发电行业对资源丰富、可再生性强、有利于改善环境和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大的关注，生物质能发电行业应运而生。

世界生物质发电起源于20世纪70年代，当时，世界性的石油危机爆发后，丹麦开始积极开发清洁的可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电。自19xx年以来，生物质发电在欧美许多国家开始大发展。

中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富。中国拥有充足的可发展能源作物，同时还包括各种荒地、荒草地、盐碱地、沼泽地等。如加以有效利用，开发潜力将十分巨大。为推动生物质发电技术的发展，我国实施了生物质发电优惠上网电价等有关配套政策，从而使生物质发电，特别是秸秆发电迅速发展。最近几年来，国家电网公司、五大发电集团等大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。

至20xx年底，我国生物质发电累计并网容量5819MW，其中直燃发电是应用最广泛的生物质能利用方式，其次为垃圾焚烧发电。国家在相关行业政策上给予了一系列的优惠，随着产业政策的逐步完善，生物质能发电将进入快速发展期。《生物质能发展“十二五”规划》提出，到20xx年，生物质能年利用量超过5000万吨标准煤。其中，生物质发电装机容量1300万千瓦、年发电量约780亿千瓦时。针对当前我国生物质发电的现状，拟从目前生物质发电的装机容量及分布、政策、投资和建设等方面的特点进行初步探讨;并对当前我国生物质发电厂，在(融)投资机运营成本进行了简要分析;同时对生物质混燃发电这种方式的优势做出了论述;最终，提出了相关建议。

二、生物质发电装机容量及分布

中国生物质资源主要包括农用秸秆、畜禽粪便以及其他农作物副产品，据估计中国目前每年可开发利用的生物质约为7.96亿t标煤，而目前的实际使用量仅为2.2亿t标煤，每年在田间焚烧或丢弃的生物质约有2亿t;预计到20xx年中国

可利用的农用秸秆及能源林产量将达到9亿t。远期可开发的生物质能可达10-15亿t标煤。如将每年的4亿t秸秆充分开发，可相当于8座三峡发电站，每年能帮农民创收800亿到1000亿元。

首先从发电方式上:即将出台的《可再生能源发展“十二五”规划》提出到20xx年的生物质发电装机规模不低于13000MW，具体包括农林生物质发电量8000MW，沼气发电2000MW，垃圾焚烧发电3000MW。这意味着到20xx年，秸秆直燃发电的比例在生物质发电装机量中的比例高达61.5%。

其次从生物质发电的地域分布上:中国当前生物质发电主要集中在华东地区，该地区的装机容量约占全国的一半，其次是中南地区和东北地区，分别占22%和15%，华北、西南和西北地区一共占10%左右。20xx年，江苏省生物质装机容量已达613MW，其次为山东省496MW，其他几个生物质发电大省如河南、浙江、安徽、湖北、黑龙江、广东和吉林的装机量在234-328MW之间，生物质发电在各省的分布与中国农业秸秆资源的分布是总体

最后从生物质发电在有关企业分布来看:目前生物质发电总装机量最大的生物质发电企业分别为国能生物发电有限公司及武汉凯迪电力股份有限公司。其他投资生物质发电行业的公司中，除五大发电集团外，还包括中节能、江苏国信粤电、皖能电力及等众多企业。由此可预见，随着国家对可再生能源政策的不断 明确，及常规火力发电因市场煤价与计划电价之间的矛盾而导致的效益问题，十二五期间，将有更多的电力企业投入到生物质发电的开发中来。

我国的生物质发电技术主要以秸秆直燃和垃圾焚烧发电为主，直到20xx年底，以农林废弃物为燃料的规模化并网发电项目仍是空白。自20xx年12月国能集团单县生物质发电工程作为中国第一个生物质直燃发电厂投入运行以来，秸秆直燃发电发展迅速，当年就核准了超过1000MW的秸秆直燃发电项目，之后，装机规模以每年超过30%的速度增长;到20xx年中期，已有18个生物质直燃电厂投产，总装机容量450MW;到20xx年底，发改委核准的项目已经超过100个，生物质发电的总装机规模达到3150MW 。

到20xx年底，投产的生物质直燃发电厂已经超过30个，另外在建的30余个，生物质直燃发电的装机容量约750MW;截止到20xx年6月底，已核准的生物质发电项目累计超过170个，总装机规模达5500MW，其中并网发电的项目超过50个，生物质直燃发电的总装机容量达到2000MW以上。

20xx年底单县生物质发电项目投运后，国家发改委就核准了约50个生物质直燃发电项目，但因生物质直燃发电在我国仍处于起步阶段，并且需要1年多的建设周期，因此直到20xx年底，真正并网发电的直燃项目才在生物质发电总装机量中占据主要份额。虽然到20xx年核准的项目已经超过170个，但真正并网发电的秸秆直燃项目也只有50多个，并网发电工程占已经核准的项目的比例仅为30%。这一现象的出现，既有个别地方政府核准欠严肃的原因，但电价及税收等政策执行不到位、燃料价格的保障机制、及电网调度等问题，也是主要因素。

三、政策分析

从20xx年2月28日《中华人民共和国可再生能源法》颁布后，国家就将可再生能源的开发利用列为能源发展的优先领域，随后又发布和实施了一系列有关支持可再生能源和生物质发电的办法及条例。

20xx年初，发布了《可再生能源发电价格和费用分摊管理试行办法》，明确了生物质发电的电价可获得15年的0.25元//kWh的补贴，并规定混燃常规能源比例超过20%的不享受该补贴;

20xx年《可再生能源中长期规划》提出生物质发电的装机规模在20xx年和20xx年分别达到5500MW和30000MW ;

20xx年3月，《关于20xx年1-9月可再生能源电价附加补贴和配额交易方案的通知》，将部分亏损的秸秆直燃发电项目的补贴额度从0.25元//kWh提高至0.35元//kWh;

20xx年底，通过的《中华人民共和国可再生能源法修正案》，正式确立了对可再生能源发电上网的全额保障性收购制度，为生物质发电上网扫清了障碍;

到20xx年底，《国家发改委关于完善农林生物质发电价格政策的通知》，对秸秆发电项价统一提高到0.75元//kWh。与此同时，全国人大、发改委、农业部、财政部等有关部门还及要文件的实施和推行。

四、生物质发电的投资、建设及运营分析

与常规的火电发电项目比，生物质发电使用资金的密度低，因此投资方在投资该类项目时往往比较谨慎，而中国又缺乏固定的大规模的能源基金用于生物质发电的开发，同时又缺乏有效的可再生能源融资机制。反观欧美等国，生物质发电项目的投资主体往往是政府、国际金融组织、风险投资及其它民间资本，相对来说该行业的融资渠道和来源较广，这是未来中国生物质发电行业融资方面需要

借鉴的一点。

以国能生物质公司为例:其在起步阶段就分别得到了国家开发银行和花期银行的贷款和投资，并在后期得到了建行280亿的贷款承诺，从而为其初期的圈地以及后期对欧洲百安纳和欧洲锅炉集团公司的收购奠定了良好的资金基础，并扩大了中国生物质发电企业的国际影响力。可见没有金融机构的支持，就很难有现在这个世界最大的生物质发电集团。

有关学者还对秸秆直燃发电在中国不同地区的经济适宜度进行了分析，结果表明:比较适宜建设生物质直燃电厂的省份，包括河南、山东、安徽、江苏、河北、黑龙江、吉林等中国粮食主产区，而北京、上海、天津、浙江等发达地区和青海、宁夏、甘肃、陕西等西北地区则不宜大量投资生物质直燃项目，而实际证 明中国目前生物质发电50%的投资就集中在华东地区等经济适宜度较高的地区。 独立生物质发电项目的初期建设成本及后期的燃料费用、运行费用都较高。目前的初期的投资建设成本仍为8000 -10000元//kW，初期投资就是常规火电投资的2倍;生物质发电企业的实际税率通常达12,，也高于常规火电企业的6%一8%。

同时，秸秆直燃发电厂的运营效率较低，发电标煤耗较高。目前秸秆燃料的消耗率约为1300g/kWh，如按秸秆燃料的发热量为标煤发热量一半进行估算，生物质发电每发1kWh所耗标煤量约为650g;而20xx年全国火力发电的平均煤耗为335g/kWh，其中1000MW级的发电煤耗更是仅为285g/kWh左右，这就意味着生物质发电的煤耗高达常规火电煤耗的2倍或以上。

在生物质发电项目的实际运营中，燃料成本更是占到了电厂运营成本的70%，设备折旧费及其他维护管理费用约占30%。这就意味着燃料价格将成为影响生物质电厂盈亏的最重要因素，随着生物质发电在中国的兴起，秸秆的燃料价格已经从最初的200元//t涨至现在的450元//t以上，据估计电价中的燃料成本就高达0.4元/kWh，远高于燃煤发电。

生物质发电根据其燃烧方式的不同，分为燃烧发电和气化发电，目前，生物质燃烧发电是生物质发电的主体，它又分作:纯燃生物质发电和煤粉炉掺烧生物质发电。其中，纯燃生物质发电重点需研究解决燃料供应、储存和燃烧方式以及燃烧过程的结渣和腐蚀等问题;煤粉炉掺烧生物质发电则需重点解决好掺烧模式 及掺烧比例等问题。

对比中节能宿迁生物质电厂、国能射阳生物质电厂、山东十里泉电厂及国电宝鸡第二发电有限公司四个生物质发电项目运营的经济情况来看:宿迁生物质电厂、射阳生物质电厂为纯生物质发电，十里泉电厂及宝鸡第二发电有限公司为火电厂掺烧模式。

山东十里泉电厂(2 X 100MW+2 X 300MW)投资近8000万元人民币从丹麦引进生物质预处理设备，对打包秸秆进行切割，然后通过鼓风机吹入炉膛，在原煤粉燃烧器二层中专门布置了一层生物质燃烧器。这套生物质预处理切割设备只适合切割打包秸秆，而秸秆燃料价格从最初建设时的200元//t涨到近500元//t，原料成本大大增加。由于引进的生物质预处理切割设备不能切割相对更便宜的玉米杆、树枝或其它难以打包的生物质燃料，这使得降低燃料收购成本手段有限，好在山东十里泉电厂掺烧生物质得到了山东省0.08元//kWh的电价补助，故尚能 维持。

而国电宝鸡第二发电厂((4 X 300MW)在西安交通大学相关研究的支持下，提出了一种新的掺烧模式。电厂基本没有对设备投资改造，采用现有的ZGM型中速磨直接粉碎压型生物质燃料，避免了设备投资的增加，电厂直接收成型生物质燃料，提高了燃料品质保证性，也提高了电厂对生物质燃料的适应性。目前宝鸡二电厂主要采购便宜的玉米杆、树枝、锯末、药渣等压型生物质成型燃料，运到电厂后，在一系列技术保障下，类似煤一样处理燃烧。这样，在生物质燃料供应不足时可以适当降低生物质掺烧比例，能较好控制生物质燃料价格，在目前没有得到国家或省上财政补贴的情况下，还能维持掺烧，其发电成本远低于纯烧生物质电厂，也比十里泉电厂的掺烧模式要低得多。

生物质混烧相对于纯烧有着巨大的经济优势，主要表现在:

①首先，可以在秸秆燃料供应不足的季节降低生物质的掺烧比例，通过降低自身需要避免农民哄抬生物质的价格;

②不增加设备投资，直接采购压型生物质掺烧模式，可大幅度降低投资和运行费用;

③在大型火电厂掺烧生物质，其机组的参数远高于目前小型纯烧生物质机组(水冷振动炉排或流化床机组)，从而其机组的发电效率高，目前生物质直燃的发电效率仅为15%左右，而将生物质与煤在高参数的机组上混燃，发电效率可高达38%以上，是生物质直燃发电的两倍，也就意味着在同样的生物质发电量下，燃

料的消耗量相对于纯烧生物质降低一半。

生物质混烧相对于纯烧的主要技术优势表现在：

①受热面不易结焦或结焦量很低，且固着困难。从山东十里泉电厂5年多的运行情况看，基本没有出现在受热面结焦影响运行的情况。但是，国内已运行的一百多台纯生物质锅炉实际情况看，在中温过热器附近的结焦，严重影响了锅炉运行安全，有的锅炉运行一个月过热器结焦高度能达600mm -900mm，只能被迫停炉打焦。

②在大型火电机组上掺烧生物质，是生物质发电效率较高、煤耗较低、最安全的模式。在大型火电机组上掺烧生物质，能够在很低的掺烧比例下(小于5%-10%)，就能使生物质比纯烧电站得到更充分的利用。对此，国际上无论学术界或工程界也均有认同。

因此，在生物质发电项目的燃烧模式中，适度的增加生物质混燃发电的比例，可能是未来的发展方向之一。

五、建议以及结论

(1)《可再生能源发展“十二五”规划》的出台，将使未来几年进入中国第二个生物质发电项目建设的高峰期。目前我国生物质发电的总装机量，仅为该规划中3年后和8年后目标装机量的50%和20%，同时，随着几年来各项政策的不断完善，技术及设备稳定性的不断提高，对各主要新能源投资企业来讲，未来几年投资生物质发电的潜力巨大。

(2)目前我国江苏和山东省局部的生物质发电项目过于集中，未来的生物质发电布局将在东北三省、河南、浙江、广东、内蒙古、新疆等地展开，对这些地区的现有电力规划，应尽快补充建立生物质发电与其他能源形式的联动机制的内容，并严格核准审批程序。

(3)未来生物质发电项目的融资不仅需要建立更大规模的国家能源基金，在十二五的生物质发电新机遇期，更需要扩大融资来源以充分利用民间资本及风险投资，项目投资多元化仍是主要方式。 (4)大型火电厂生物质掺烧模式，相对于生物质直燃具有季节适应性强、发电效率高、运行费用低等一系列显著优势，已被国际上认为是高效、安全的生物质发电模式。国家应该积极扶持和引导，并着手有关政策细节的研究。

本文来源于收集于网络

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生物质燃烧机， 木屑颗粒机， 模板破碎机， 粉碎机， 煤气发生炉，

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第二篇：生物质发电企业调研报告及发电成本研究

詹德才：生物质发电企业调研报告及发电成本研究

中资协资源综合利用发电分会副秘书长

詹德才

生物质发电技术咨询委员会主任委员

中资协资源综合利用发电分会会员部 韩冰

摘要：本文从生物质发电厂实地考察与调研入手，深刻剖析了生物质发电行业普遍面临亏损的主要原因，并提出了一些意见与建议，可为本行业的健康发展和国家政策的制定提供依据。

1. 引言

20xx年x月x日，中资协资源综合利用发电分会对国内生物质直燃发电企业的现状进行了实地调研。此次调研重点选取了我国自主研发生产且最具代表性的中温中压锅炉，其类型包括联合炉排锅炉、链条炉排锅炉、循环流化床锅炉、水冷震动炉排锅炉。调研组通过深入分析不同锅炉的燃烧形式、给料方式、热转化效率、运行稳定性、年利用小时数、秸秆单耗等内容，并将其与进口锅炉进行对比，总结出了影响发电成本的各项因素，并提出了增加生物质电厂经济效益的有效途径，为即将涉足生物质直燃发电的企业提供借鉴，也为国家相关部门制定生物质直燃发电行业的发展政策提供依据。

2. 调研电厂情况

（1）新乡天洁生物质发电有限公司

该项目是联合炉排炉技术第一个投产项目（济锅）。机组规模：2×75t/h+2×12MW，机组不供热，项目总投资约2个亿； 20xx年x月，1号机组投产；20xx年x月，2号机组投产；锅炉热效率未测；燃料组成：直接收集散料（25～45公分），秸秆含水量40%；掺烧比例：60%为树皮、木屑，40%为玉米秆和少量麦秆； 20xx年发电8000万度，秸秆平均价280元，秸秆单耗1800g/kwh；年停机10多次；企业亏损几百万；

问题：炉排重量大，双螺旋给料，密封不太好，一停机就回火。

（2）、长葛市恒光热电有限责任公司：

xx年代燃煤小火电厂，xx年因亏损改制，xx年基本亏尽注册资本金，进行改造；一号机组改造时间xx年，xx年投产，规模：1×75t/h中温中压链条炉（上海四方）+1×12MW机组；2号机组：1×65吨

中温中压联合炉排炉（济锅）+1×12MW机组，机组不供热；2号机组xx年改造，xx年下半年投产；锅炉热效率分别为86%和83%；改造总费用4000万；20xx年发电1.3亿度，消耗秸秆24万吨，秸秆含水量≥35%，主燃料木屑、树皮、玉米秆，季节不同而不同，共有几十个收购站，每天收1000吨左右，均价在320元/吨，烧散料；公司人数：300人以上，xx年亏损300万，xx年盈利100万；xx年盈利1000万左右。

（3）、中节能（宿迁）生物质能发电有限公司：

项目xx年开工，xx年x月投产，总投资2.46亿，工程建设规模为2台75t/h燃烧生物质燃料的中温中压循环流化锅炉，配置1台12MW抽凝式和1台12MW凝汽式汽轮发电机组及相应辅助设施。项目厂址位于江苏省宿迁市宿豫经济开发区，占地约13.33公顷（合200亩）。浙江大学技术，南通锅炉厂制造；锅炉效率：90%左右，秸秆单耗：1600～1800克/度；秸秆价格200～300元/吨，20xx年发电1.77亿度；消耗燃料28万吨，主要燃料是树根、树皮等，秋天为稻麦草，水分≥45%，利润方面全部为CDM收入，如没有此部分收入处于亏损状态。

问题：受热面积灰严重，定期临检，清理；年停机4到5次；厂用电率平均11%，最高不超过16%。

（4）、宿迁市凯迪绿色能源开发有限公司：

项目xx年正式开始建设，总投资2.2亿，占地200亩，机组规模2×75t/h+2×12MW,1号机组20xx年x月投产，2号机组20xx年x月投产。技术为自主研发次高压中温循环流化床技术，借鉴国能龙基技术的4回程烟道设计，目前有4个项目运营，10个项目在建； 20xx年发电1.8亿度，盈利300万左右，不含CDM；锅炉效率89%，秸秆单耗1700g/kwh，燃料价格230元/吨；水分45%，供电燃料成本4.5角，占成本70%。已经开发出秸秆单耗比较低的高温高压生物质锅炉，将在以后的项目中投入使用，以降低发电成本。

（5）、江苏国信泗阳生物质发电有限公司：

xx年开工，xx年x月投产；总投资2.4亿，项目规模2×75t/h+2×12MW，无锡华光中温中压水冷振动炉排技术，一台抽汽，一台凝汽。20xx年发电7000小时，发电2亿度，1.8亿度上网，燃料价格200到300元，水分≥50%,消耗燃料40万吨，秸秆单耗20xxg/kwh以上，稻麦草占30%，60%以上为林木质

资源。供电燃料成本4.8角，xx年亏损600万，xx年亏损900万，xx年预计扭亏（加上CDM），锅炉效率87%，估计也就80%，年停机10几次。

3. 影响生物质直燃发电项目效益的因素

从以上五家生物质直燃电厂的经济效益来看，虽然各个电厂都享受到了0.75元/千瓦时的电价政策和增值税即征即退政策，但是几乎都在亏损状态下运营。为了弄清楚造成亏损的原因，调研组从发电成本和设备稳定性两方面做了深入剖析。

需要提出的是，虽然发电成本由燃料成本、外购电费、设备折旧、人员工资、维护费用、材料费用、水费以及社会保险等组成，但是考虑到外购电费等多项支出均属固有费用且有些支出是可控的，故不再赘述。

（1）燃料成本

燃料成本包括燃料收购价和锅炉效率两部分。调研发现，5家生物质发电厂的锅炉效率都比较低，有的还不到80%.由于中温中压锅炉的秸秆单耗（1600~20xx g/kwh）相对较高，其中国信泗阳锅炉的秸秆单耗已愈20xx g/kwh，势必导致燃料成本的增加。此外，各个生物质电厂的秸秆收购价普遍较高，使得燃料成本高达0.45~0.6元/千瓦时再加上财务成本、设备折旧等相关费用故即使销售电价已上调至0.75元/千瓦时，生物质电厂也难以摆脱亏损局面。

据了解，我国某公司从丹麦BWE公司进口的高温高压水冷振动炉排锅炉，其秸秆单耗可控制在1200 g/kwh以下，有的甚至低于1000 g/kwh。在这种情况下，即使秸秆收购价上升到400元/吨，燃料成本也不会超过0.5元/千瓦时，有的甚至只有0.3元/千瓦时。因此，我国迫切需要大力开发高参数生物质锅炉，以降低秸秆单耗，提高锅炉效率。燃料收购价对发电成本的影响最为直接。调研发现，燃料收购价基本维持在200~350元/吨。高昂的燃料收购价与当地的实际情况密不可分，经济发达地区通常建有较多生物质电厂，使燃料资源变得稀缺，相互之间在争夺燃料资源的同时，也推高了燃料收购价。因此，在新建或扩建生物质电厂时，需要对燃料资源的潜在竞争者和可获得量做出审慎的、合理的判断，对此国家也作出了具体规定。

（2）设备运行稳定性

我国生物质直燃发电起步较晚，，基于燃料特点的上料/给料系统和锅炉开发/优化还不到位，导致上给料系统和锅炉难以很快适应燃料特点，进而影响设备运行的稳定性，因而迫切需要建立一套针对性很强的优化改进技术体系。

设备运行不稳定会造成发电量降低和维护费用增高等问题。调研发现，5家生物质电厂都经历了2~3年的不稳定运行期，有的仍在技改之中，最长连续生产时间仅为3个月左右，最短者还不足1个月。令人欣喜的是，生物质电厂的亏损额正在逐年减少，有的即将扭亏为盈，可见确保设备稳定运行是提高电厂效益的重要途径之一。因此，必需选择适合燃料特点的上给料系统和技术成熟且运行稳定的生物质锅炉。

4. 关于国家政策的建议

目前，国家已经颁布多项针对生物质发电行业的优惠政策，在一定程度上激发了投资者的热情，也使得已投产生物质发电企业从中受益，但仔细研究发现，这些优惠政策尚存“治标不治本”之嫌。

调研发现，多数生物质发电企业不欢迎外人或同行的参观、考察和学习，往往给人以神秘之感；同时，在遇到技术问题时也很少与同行交流，而是依靠自己慢慢地改造和优化，一方面会花费很大的人力、财力，另一方面会对技改成果守口如瓶，造成好技术难推广。由于投产初期设备维护与改造费用较高较大，设备供应方也就很难从发电企业拿到足额的货款，因而双方的纠纷在所难免。

以上分析表明，国家优惠政策之所以无法使发电企业转亏为盈，其主要原因之一就是设备问题。实际上，设备一旦出现问题制造商和发电企业均会受到一定程度的经济损失。由于解决设备出现的问题需要投入大量的资金，在经济实力和利润空间较低的情况下，许多设备制造商不愿意开展相关科研攻关，致使设备改进与更新步伐极为缓慢，而无锡华光锅炉厂与杭锅蓝琨就是两个非常具有代表性的例子。倘若国家能在生物质发电装备制造和发电企业技术改造方面给予大力支持，并积极鼓励相关技术成果的推广应用，那么当前生物质发电行业所出现的发电成本过高等问题将有望得到缓解，装备制造行业和生物质发电行业也将迎来蓬勃发展的大好时机。

5. 结论

对于生物质发电行业来讲，经济效益的好坏与发电成本密切相关，而发电成本则受到项目地选择、燃料收购价、设备选型等诸多因素的综合影响。在当前上网电价和优惠政策下，生物质发电行业的发展前

景已依稀可见。这其中最为可控的影响因素就是生物质发电装备制造的技术升级和技术改造的普及应用，如果国家能在装备制造和技术革新两方面提供更好、合理的支持，就会从根本上解决目前发电企业亏损的局面，同时也会使生物质发电行业能够健康、稳定的发展。

在国家发改委下发的《产业结构调整指导目录（20xx年版）》文件中，新能源作为单独门类首次列入指导目录的鼓励类，其中生物质能所占的篇幅最长。这一纲领性文件的发布，意味着生物质发电项目在上市融资、银行信贷、土地征用和税收等方面已获得优待证。随着电力供应的日趋紧张、一次能源的消耗殆尽，生物质发电行业以其“绿色环保、可再生”之独特优势必将得到国家的高度重视与大力支持。因此，“十二五”期间生物质发电行业将迎来良好的发展机遇。