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編者按 生物質(zhì)能被稱為“零碳”能源，加快生物質(zhì)能等可再生能源發(fā)展，是落實“雙碳”目標(biāo)、大力發(fā)展新能源的重要途徑，也是應(yīng)對氣候變化、保障能源安全和推動經(jīng)濟(jì)增長的重要方向。專家認(rèn)為，中國生物質(zhì)能的發(fā)展?jié)摿Υ蟆⑶熬皬V，尤其是以超級蘆竹為抓手的生物質(zhì)能發(fā)展，將形成多個萬億級下游支柱產(chǎn)業(yè)。

綠見大勢

本報記者 周子勛

近年來，全球性能源供應(yīng)緊張、價格飆升，能源形勢日益緊張，同時，大量使用化石能源引起了日益嚴(yán)重的環(huán)境問題，開發(fā)適用的可再生能源產(chǎn)品已成當(dāng)務(wù)之急。

我國生物質(zhì)能發(fā)展空間大、前景廣。尤其是廣大農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)能等可再生能源資源豐富，是落實碳達(dá)峰目標(biāo)、大力發(fā)展新能源的重要增長極。

日前，國家能源局、生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家鄉(xiāng)村振興局聯(lián)合印發(fā)《農(nóng)村能源革命試點縣建設(shè)方案》，明確提出到2025年，試點縣可再生能源在一次能源消費總量占比超過30%，在一次能源消費增量中占比超過60%。加強清潔高效生物質(zhì)能供熱供氣等技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。

生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿薮?/p>

“生物經(jīng)濟(jì)是以生命科學(xué)、生物技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步和普及應(yīng)用為基礎(chǔ)的新經(jīng)濟(jì)形態(tài)，是國民經(jīng)濟(jì)的重要組成部分。”國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員吳平在接受中國經(jīng)濟(jì)時報記者采訪時指出，2022年，國家發(fā)改委印發(fā)的《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年，生物經(jīng)濟(jì)成為推動高質(zhì)量發(fā)展的強勁動力，總量規(guī)模邁上新臺階，科技綜合實力得到新提升，產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展實現(xiàn)新跨越，生物安全保障能力達(dá)到新水平。同時明確了生物經(jīng)濟(jì)四大重點發(fā)展領(lǐng)域，其中之一是順應(yīng)“追求產(chǎn)能產(chǎn)效”轉(zhuǎn)向“堅持生態(tài)優(yōu)先”的新趨勢，發(fā)展面向綠色低碳的生物質(zhì)替代應(yīng)用。并提出“有序發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，推動向熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級”。

何謂生物質(zhì)能？在吳平看來，這是生物通過空氣、土地和水，在光合作用下產(chǎn)生的能量，在應(yīng)用價值上目前排在煤炭、石油和天然氣之后，是世界上第四大能源。據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前全球能量消耗中生物質(zhì)能量占據(jù)了14%，且有著逐年增長的趨勢。

中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所二級研究員董鎖成向中國經(jīng)濟(jì)時報記者展示了一組數(shù)據(jù)：目前，我國生物質(zhì)能開發(fā)總量約45.3億噸，其中，農(nóng)作物秸稈總量約7.9億噸，畜禽養(yǎng)殖糞污約30.5億噸。2021年，我國生物質(zhì)能商業(yè)化開發(fā)利用規(guī)模約5740萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤，約占生物質(zhì)能的9.3%。其中，生物質(zhì)發(fā)電利用折合標(biāo)準(zhǔn)煤約4173萬噸，占已開發(fā)量的72.7%；2021年，全國生物質(zhì)發(fā)電年發(fā)電量達(dá)1637億千瓦時，同比增長約23.6%。

“我國生物質(zhì)資源豐富，目前開發(fā)量不大。隨著我國政府出臺一系列支持政策，以促進(jìn)生物質(zhì)能等可再生能源的發(fā)展蘊藏著巨大潛力。”董鎖成如是說。

董鎖成認(rèn)為，生物質(zhì)能是我國農(nóng)村綠色能源產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略方向。從國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)體系的指導(dǎo)意見》提出“增加農(nóng)村清潔能源供應(yīng)，推動農(nóng)村發(fā)展生物質(zhì)能”，到國家能源局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家鄉(xiāng)村振興局聯(lián)合印發(fā)的《加快農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型發(fā)展助力鄉(xiāng)村振興的實施意見》提出“到2025年，將形成一批農(nóng)村新能源試點單位，大幅提升風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等占農(nóng)村能源的比重，加快形成綠色、多元的農(nóng)村能源體系”，可以看出，農(nóng)村地區(qū)合理開發(fā)生物質(zhì)能，實現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，是滿足人民日益增長的美好生活需要的內(nèi)在要求，對于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)及現(xiàn)代化具有戰(zhàn)略意義。

超級蘆竹稱得上“種出來的煤礦”

最近在瑞士舉行的聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會第五十八次會議（IPCC-58）提出警示，近期全球溫升可能達(dá)到1.5℃，或面臨暫時突破1.5℃的風(fēng)險。

隨著氣候危機加劇，綠色能源轉(zhuǎn)型勢在必行。誠如中國工程院院士倪維斗在一次專題報告中所指出的，“如果能用大自然的力量來減少二氧化碳排放是最好的辦法，開發(fā)植物能源就是一個很好的方向。”

作為可再生能源，超級蘆竹是一種零碳的生物質(zhì)燃料，最接近化石能源，不僅能逐步替代煤炭、石油、天然氣及其下游產(chǎn)品，還能通過生物發(fā)酵、熱轉(zhuǎn)化等技術(shù)生產(chǎn)氫氣等能源，已經(jīng)引起國內(nèi)外的高度重視。

在吳平看來，作為生物質(zhì)的“新貴”，超級蘆竹產(chǎn)量高，適宜在我國南北方種植，每畝每年產(chǎn)生的干生物量達(dá)3-10噸，是蘆葦?shù)?-20倍、桉樹的3-10倍。一次種植，連續(xù)收獲15-20年。此外，管理成本低，可機械化作業(yè)，鹽堿地、灘涂地、沼澤地、沙荒地、貧瘠土地及廢礦區(qū)等均可種植，可形成多個萬億級下游支柱產(chǎn)業(yè)。

超級蘆竹是否稱得上“種出來的煤礦”？中國能源研究會副秘書長、節(jié)能減排中心主任王凡告訴中國經(jīng)濟(jì)時報記者，過去，我們從來不敢想象有足夠的植物能源替代煤炭。如今，武漢蘭多生物科技公司已經(jīng)培養(yǎng)出可以替代燃煤的超級蘆竹。超級蘆竹的熱值為4200-4600大卡，完全可以用于替代燃煤電廠的燃煤。只需要種植4億畝超級蘆竹，就可替代我國目前20億噸發(fā)電用煤。

有專家指出，我國要實現(xiàn)碳中和，未來需要投資130萬億元，用超級蘆竹實現(xiàn)碳中和僅需10萬億-15萬億元，每年可實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益達(dá)2萬億-3萬億元。

事實上，蘆竹已經(jīng)成為歐洲重點研究的能源植物。吳平表示，歐洲的“蘆竹網(wǎng)絡(luò)”于1997年1月建立，在FAIR項目的框架下，其旨在將這種植物引進(jìn)歐洲的能源及造紙農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)。早在2003年，英國Dr ax電廠就開始了生物質(zhì)耦合發(fā)電的探索，已成為全球最大的生物質(zhì)發(fā)電項目。

以生物質(zhì)為核心的農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型將遍地開花

中國是農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)作物秸稈和農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物資源豐富。吳平指出，生物質(zhì)發(fā)電、生物質(zhì)能源對于我國廣大鄉(xiāng)村地區(qū)意義重大，有助于推動鄉(xiāng)村經(jīng)濟(jì)、生態(tài)、社會的可持續(xù)發(fā)展，穩(wěn)步推進(jìn)“雙碳”，逐步實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興。

以植物中的秸稈為例，吳平表示，做好秸稈生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)換有著重要價值，在秸稈生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和利用上的研究，也具有較強的前景，需要明確能源的利用方向和轉(zhuǎn)化措施。

但吳平也坦言，當(dāng)前秸稈轉(zhuǎn)化生物質(zhì)能利用面臨一些制約因素，比如在經(jīng)濟(jì)發(fā)展層面，在進(jìn)行集中化處理時會受到農(nóng)民思想和處理設(shè)備、技術(shù)的影響，同時，在分散處理時也存在著效率低和成本高的問題，制約了秸稈生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化和規(guī)模化利用的發(fā)展。

此外，在轉(zhuǎn)化效益層面，通過秸稈可以將其轉(zhuǎn)化為汽油和柴油生物油，不過受到生產(chǎn)技術(shù)、過程的復(fù)雜性影響，在生產(chǎn)成本上要高于礦物油的生產(chǎn)，生物柴油的轉(zhuǎn)化工藝。

在技術(shù)應(yīng)用層面，受到秸稈能量密度、堆積密度較低的影響，在存儲費和運輸費上較高，制約了秸稈的生物質(zhì)能源轉(zhuǎn)化利用，同時，在秸稈纖維素含量多的影響下，如果不能通過提高技術(shù)來增強秸稈粉碎效果，也會影響秸稈轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)能后的利用。

“發(fā)展生物質(zhì)能源離不開政府的支持。”吳平建議，應(yīng)該充分汲取國內(nèi)外有關(guān)實踐經(jīng)驗。比如德國為應(yīng)對氣候變化，開展了“生物能源鄉(xiāng)村”構(gòu)建活動，重點在區(qū)域資源豐富的郊區(qū)，利用在農(nóng)業(yè)和林業(yè)活動過程中所產(chǎn)生的生物質(zhì)來生產(chǎn)能量，通過發(fā)展生物質(zhì)能源來解決村域內(nèi)的能源需求。目的是提高生物質(zhì)能源的自主率、促進(jìn)農(nóng)民就業(yè)、提高農(nóng)民收入、保護(hù)生態(tài)環(huán)境和節(jié)約資源、提升區(qū)域形象等。日本在“生物質(zhì)日本綜合戰(zhàn)略”這一國家戰(zhàn)略政策的指導(dǎo)下，正在實施“生物質(zhì)能鎮(zhèn)”建設(shè)項目。美國則實踐更早，2005年就在美國印第安納州雷諾茲鎮(zhèn)啟動了“生物城項目”，目的是構(gòu)建只使用生物質(zhì)能源和生物燃料的能源自立型鄉(xiāng)村。1999年丹麥提案以10年內(nèi)構(gòu)建“碳中和島”為主要內(nèi)容的開發(fā)項目，目前已經(jīng)實現(xiàn)了島上100%可再生能源發(fā)電、70%可再生能源供暖。

吳平表示，我國在農(nóng)村能源資源開發(fā)利用推進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境整治工作中，在農(nóng)村沼氣轉(zhuǎn)型發(fā)展中成功探索出了規(guī)模化沼氣集中供氣供暖、沼氣發(fā)電上網(wǎng)、沼氣進(jìn)棚進(jìn)園等典型模式；在秸稈能源化利用中成功探索出秸稈炭氣聯(lián)產(chǎn)、秸稈固化成型等典型經(jīng)驗；同時積極推進(jìn)農(nóng)村清潔取暖、農(nóng)村清潔能源綜合建設(shè)，為推動生態(tài)循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)和農(nóng)村綠色低碳發(fā)展作出了典型示范。

“以生物質(zhì)為核心的農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型成果將在可預(yù)見的將來遍地開花、碩果累累。”吳平指出。