生物質(zhì)能在“熱-電”、儲能上有共同優(yōu)勢，并能帶來“負(fù)碳”時機(jī)

生物質(zhì)是一種生態(tài)友好的零碳動力，與當(dāng)下其他商業(yè)化使用的動力比較，具有明顯的優(yōu)勢。

榜首，生物質(zhì)能環(huán)境外部性較低，利于完成循環(huán)經(jīng)濟(jì)。比方，生物質(zhì)發(fā)電為處理使用農(nóng)林廢棄物供給了一種有用方法，有助于減少秸稈露天燃燒及其所帶來的環(huán)境污染。此過程中，生物質(zhì)燃燒后發(fā)生的灰渣還可作為有機(jī)肥料使用，從而完成農(nóng)林廢棄物的循環(huán)使用、“變廢為寶”。此外，工業(yè)出產(chǎn)中推進(jìn)生物質(zhì)燃料代替煤炭也是一種生物質(zhì)資源再使用的方法，并有助于完成工業(yè)范疇的碳減排。

第二，生物質(zhì)能的使用，可以一起處理電和熱的問題，這是風(fēng)電、光伏發(fā)電等其他可再生動力使用方法不具備的優(yōu)勢。由于技能、用地的限制以及風(fēng)光水可再生動力的特性，未來我國會集大規(guī)劃地選用熱泵技能經(jīng)過電氣化的方法處理供暖問題，現(xiàn)在看仍面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，另一種或許性是未來的新式電力系統(tǒng)中仍保存一部分火電，并使其一起供熱(下文將打開論及)。那么，在此情景下，生物質(zhì)能將一起在供電供熱中發(fā)揮效果，并且顯現(xiàn)出其零碳的優(yōu)勢。

第三，生物質(zhì)可助力處理不一起間標(biāo)準(zhǔn)的儲能問題，為構(gòu)建以可再生動力為主體的、安全穩(wěn)定的新式電力系統(tǒng)供給支撐。就此而言，生物質(zhì)可以作為處理不一起間標(biāo)準(zhǔn)儲能問題的動力挑選，包含小時級、跨天、跨周甚至是跨時節(jié)的。

第四，生物質(zhì)帶來了完成負(fù)碳的時機(jī)，有助于大力推進(jìn)村莊振興。生物質(zhì)資源在其成長過程中有用吸收了大氣中的二氧化碳，盡管作為燃料或工業(yè)質(zhì)料的過程中會把二氧化碳排放到大氣中，但從全周期的視點來說可以完成二氧化碳的“凈零”排放。在此基礎(chǔ)上，假如結(jié)合CCS技能，將其排放的二氧化碳捕集并封存，則可以完成名貴的二氧化碳的“負(fù)排放”，這無疑會助力碳中和方針的完成。這樣的布景之下，可以預(yù)見，生物質(zhì)工業(yè)的進(jìn)一步開展將會帶動村莊經(jīng)濟(jì)增長、助力消除村莊動力貧窮問題，完成村莊振興。

面臨規(guī)劃化商業(yè)化瓶頸，需捉住“碳中和”機(jī)會有所打破

生物質(zhì)在我國并非新生事物，已閱歷了必定時刻的開展。但是，到現(xiàn)在，我國生物質(zhì)工業(yè)開展規(guī)劃依然有限。以電力行業(yè)為例，依據(jù)國家動力局的信息，到2021年底，我國生物質(zhì)能發(fā)電裝機(jī)達(dá)3798萬千瓦，僅占可再生動力發(fā)電裝機(jī)總量的約3.6%;比較之下，風(fēng)電和光伏發(fā)電裝機(jī)已分別到達(dá)3.28億千瓦和3.06億千瓦。究其底子，有兩方面的原因值得評論：

一是多方面因素的限制導(dǎo)致生物質(zhì)并沒有構(gòu)成大規(guī)劃的商業(yè)化。與現(xiàn)已可以完成會集式、規(guī)劃化使用的煤炭、汽油、天然氣、風(fēng)能、太陽能等動力不同，生物質(zhì)資源的規(guī)劃化使用面臨資源散布散、規(guī)劃廣、堆積密度較低等限制因素，使得其搜集、貯存、加工、運送同其他動力存在很大不同、更具難度，因而沒有構(gòu)成完好的工業(yè)鏈，商業(yè)化規(guī)劃不行。從生物質(zhì)的本身特色看，與煤炭、石油、天然氣等化石動力比較，生物質(zhì)的能量密度比較低，所以平等體積或質(zhì)量所能發(fā)生的熱量亦相對較低;從可得性與規(guī)劃性看，生物質(zhì)資源的散布相對渙散、規(guī)劃廣并且很難直接拿來即用，因而導(dǎo)致其搜集、貯存、加工、運送的本錢較高，阻礙了完好工業(yè)鏈的構(gòu)成，限制了規(guī)劃化的開展;從技能來看，當(dāng)時在我國，生物質(zhì)先進(jìn)技能的使用總體處于不行老練的階段。發(fā)達(dá)國家在生物質(zhì)資源使用和產(chǎn)品制作范疇具有明顯先發(fā)優(yōu)勢，核心技能的獨占使得我國對生物質(zhì)轉(zhuǎn)化使用的許多要害技能和要害設(shè)備都依賴進(jìn)口;從方針上看，長期以來，鼓舞方針與鼓勵辦法缺位，加之一些早期演示項目以失利告終，也使得生物質(zhì)能沒能像其他可再生動力相同取得應(yīng)有的方針扶植與更多的商場決心。綜上，本身特色、集儲效率、運送本錢、技能設(shè)備、方針辦法、商場決心等各方面因素歸納效果下，生物質(zhì)能開展面臨工業(yè)本錢高、規(guī)劃化出產(chǎn)有限的問題，沒有構(gòu)成大規(guī)劃的商業(yè)化使用。

二是生物質(zhì)能此前并沒有遇到革新性的大開展機(jī)會。碳中和方針的樹立給未來我國動力開展提出了巨大且急迫的系統(tǒng)性革新的要求，這種系統(tǒng)性革新則為生物質(zhì)能的進(jìn)一步開發(fā)和使用供給了難得的要害。燒柴做飯是人類對生物質(zhì)能最原始的使用，依據(jù)動力階梯理論，此階段使用的生物質(zhì)能處于動力階梯的最低一級“初始動力”，在其之上階梯的則是“轉(zhuǎn)型動力”(木炭、煤炭、火油)、“優(yōu)質(zhì)動力”(電力、液化石油氣/天然氣、沼氣)。但是，在碳中和帶來的機(jī)會之下，生物質(zhì)將或許以不同的方法出現(xiàn)在不同的使用場景中，它在動力品種的階梯上很或許會完成等級的跨過。尤其是在未來清潔電力、熱電聯(lián)供這兩者的共同需求之下，生物質(zhì)能不僅可以助力清潔發(fā)電與清潔供熱，更有時機(jī)完成負(fù)碳排放。在碳中和布景下，生物質(zhì)能發(fā)揮效果的舞臺必將愈加廣闊。

生物質(zhì)能在電力與熱力的清潔供給上具有共同效果，不該簡單與風(fēng)光作比較

首要，從性質(zhì)上來講，生物質(zhì)能與風(fēng)能、太陽能有底子的不同，因而其在電力系統(tǒng)中的效果也會不同。在未來，生物質(zhì)能并不是要簡單追求在整個電力系統(tǒng)中奉獻(xiàn)的發(fā)電量比例到達(dá)多高，而是要在系統(tǒng)中扮演共同的角色。

可再生動力的間歇性特色將會處以風(fēng)、光為主的新式電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性帶來必定挑戰(zhàn)。比方，一旦連續(xù)幾天沒有風(fēng)，或許繼續(xù)陰天，再抑或趕上冬季枯水期，系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題將凸顯出來。當(dāng)時的電化學(xué)儲能技能只能敷衍小時級的削峰填谷，更長時刻標(biāo)準(zhǔn)的儲能問題沒有找到在經(jīng)濟(jì)性和技能可行性上都已老練的零碳處理計劃。因而，為了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，需求保存必定比例的火電——在當(dāng)時已有和可預(yù)見的技能條件布景下，各界在這一點上基本是有一致的。那么，進(jìn)一步的問題將是，這部分火電的燃料來歷是什么?假如以未來零碳的情形作為起點，或許的挑選則包含：煤電加CCS/CCUS(碳捕獲與封存/使用)，或用綠氫來代替煤，再或許用生物質(zhì)代替煤。

這也是為什么說生物質(zhì)能的經(jīng)濟(jì)可行性，需求與CCUS、氫能在跨時節(jié)儲能的使用等技能的經(jīng)濟(jì)可行性進(jìn)行比較。生物質(zhì)能要承當(dāng)?shù)娜蝿?wù)是在未來的新式電力系統(tǒng)中處理風(fēng)、光發(fā)電所帶來的不穩(wěn)定性問題?，F(xiàn)在看，這個問題是電化學(xué)儲能、抽水蓄能暫時無法處理的。

除了發(fā)電外，生物質(zhì)另一個共同的角色在于供熱。供熱是完成碳中和過程中最難處理的問題之一。它直接關(guān)乎民生，動力需求量極大，有必要穩(wěn)定且有保證。碳中和布景下，未來北方地區(qū)的供熱問題怎么處理，現(xiàn)在的評論首要涉及兩種方法：一種是考慮會集式的供熱，用可再生動力發(fā)的電經(jīng)過熱泵來供熱;另一種是保存現(xiàn)有的熱網(wǎng)，如此則仍需保存一部分火電。

現(xiàn)在來看，榜首種方法面臨幾方面的挑戰(zhàn)：一是我國的城市人口密度很大，尤其在冬季，即光伏發(fā)電與水電處于低谷的時期，或許需求添加十分多的裝機(jī)量，才干保證供暖所需的電力供給，而這或許會使得電網(wǎng)不堪重負(fù);二是在現(xiàn)有的技能條件下，城市沒有足夠多的土地空間來安裝會集的供熱熱泵;三是在這種狀況下，熱網(wǎng)等基礎(chǔ)設(shè)施存在在未來變?yōu)槌翛]資產(chǎn)的危險。

盡管咱們對電氣化抱有很高期待，也在南邊和北方的村莊及小城鎮(zhèn)大力支撐相關(guān)作業(yè)。但筆者認(rèn)為，根據(jù)我國的國情，在人口會集的北方大中城市，第二種方法更有可行性優(yōu)勢，即——將來新式電力系統(tǒng)中還需求一部分火電，一起這部分火電還可以發(fā)揮供熱的效果。在此過程中，生物質(zhì)能將有時機(jī)在供電供熱兩方面都發(fā)揮其零碳的優(yōu)勢。

因此，生物質(zhì)能在未來整個的新式電力系統(tǒng)中，未必會奉獻(xiàn)最大比例的發(fā)電量，但它在電力和熱力的清潔供給上必定可以發(fā)揮共同而要害的效果。

應(yīng)推進(jìn)生物質(zhì)能多元化開發(fā)使用

生物質(zhì)能的開發(fā)使用具有多元性。生物質(zhì)發(fā)電是最老練、開展規(guī)劃最大的現(xiàn)代生物質(zhì)能使用技能，北歐國家、德國及美國處于世界領(lǐng)先水平。我國的生物質(zhì)發(fā)電起步較晚，當(dāng)時開展規(guī)劃依然有限。如上文提及，到2021年底，我國生物質(zhì)發(fā)電累計裝機(jī)達(dá)3798萬千瓦，占可再生動力發(fā)電裝機(jī)總量的約3.6%，生物質(zhì)發(fā)電量為1637億千瓦時，占可再生動力發(fā)電總量的約6.6%。從生物質(zhì)發(fā)電累計并網(wǎng)裝機(jī)狀況來看，我國當(dāng)時以廢物燃燒發(fā)電、農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電為主，沼氣發(fā)電僅占3%左右。生物質(zhì)發(fā)電的技能分類豐厚，包含直接燃燒、混合燃燒、廢物燃燒、沼氣、氣化發(fā)電等。在生物質(zhì)能發(fā)電技能使用的初期，有必要推進(jìn)多元化的開發(fā)及試點工程，這樣有利于摸清不同生物質(zhì)發(fā)電技能在不同使用場景下的效果和優(yōu)劣勢，進(jìn)而可以量體裁衣地推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電技能不同場景下的規(guī)劃化使用。與此一起，未來假如可以規(guī)劃化使用BECCS(生物動力與碳捕獲和貯存)技能，生物質(zhì)發(fā)電將或許發(fā)明負(fù)碳排放，從而可以為完成碳中和方針做出巨大奉獻(xiàn)。

生物質(zhì)清潔供暖是另一個頗具潛力的使用場景。如上所述，生物質(zhì)能在供給清潔電力和清潔熱力方面具有共同優(yōu)勢，因而在未來，一方面可以量體裁衣推進(jìn)生物質(zhì)發(fā)電向熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)型晉級，另一方面可開展以農(nóng)林生物質(zhì)、生物質(zhì)成型燃料等為主的生物質(zhì)鍋爐，為人口密布的大中城市及城鎮(zhèn)區(qū)域供給會集供暖。就生物質(zhì)固體成型燃料技能而言，歐美處于全球領(lǐng)跑水平，這首要得益于其標(biāo)準(zhǔn)系統(tǒng)較為完善，并構(gòu)成了從質(zhì)料搜集、儲藏、預(yù)處理到成型燃料出產(chǎn)、配送和使用的整個工業(yè)鏈。歐洲是生物質(zhì)成型燃料的首要消費地區(qū)，其中瑞典生物質(zhì)成型燃料供熱約占其供熱動力消費總量的70%。這顯現(xiàn)出，樹立完好工業(yè)鏈的重要性以及生物質(zhì)能在清潔供暖中的巨大潛力。

當(dāng)時，生物液體燃料已成為最具開展?jié)摿Φ拇嫒剂?，在電氣化無法處理的交通動力范疇，生物液體燃料供給了名貴的零碳處理計劃。在生物柴油范疇，我國相關(guān)行業(yè)技能在國際上處于榜首梯隊，是位居美國之后的全球生物柴油第二大技能來歷國，我國生物柴油專利申請量的全球占比為17%(到2021年9月)。2021年我國生物柴油產(chǎn)值約150萬噸，占全球產(chǎn)值約3.6%，坐落歐盟、印尼、美國、巴西等經(jīng)濟(jì)體之后。在生物航油技能上，我國現(xiàn)已取得了打破，完成了生物質(zhì)中半纖維素和纖維素共轉(zhuǎn)化合成生物航空燃油，現(xiàn)在已在國際上率先進(jìn)入演示使用階段。此外，二代乙醇作為車用及航空燃料，生物甲醇、綠氨作為車用及船運燃料(尤其是遠(yuǎn)洋)，都是生物液體燃料在未來具有潛力的使用場景，相關(guān)技能正處于打破或?qū)嶒炿A段。在此方面，《“十四五”可再生動力開展規(guī)劃》提出要支撐生物質(zhì)液體燃料范疇的先進(jìn)技能裝備研發(fā)和推廣使用，將推進(jìn)不同場景下的生物液體燃料技能加快從“實驗”到“使用”的打破。

生物天然氣是電力、供熱、交通等范疇可以使用的一種重要零碳動力。早在2019年，國家發(fā)改委、國家動力局等十部委聯(lián)合下發(fā)的《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣工業(yè)化開展的輔導(dǎo)意見》就提出，到2030年生物天然氣年產(chǎn)值超越200億立方米的方針。據(jù)相關(guān)測算，我國生物天然氣每年生物天然氣可開發(fā)潛力高達(dá)600億立方米，可是到2020年，我國實踐年發(fā)生物天然氣不到1億立方米。這顯現(xiàn)出我國生物天然氣的開展依然處在起步階段，一起也意味著巨大的潛力。亦如《“十四五”可再生動力開展規(guī)劃》所提出的，應(yīng)當(dāng)有用使用好我國農(nóng)林養(yǎng)殖業(yè)資源豐厚的優(yōu)勢，將糧林畜會集出產(chǎn)區(qū)統(tǒng)籌和諧，樹立以縣域為單位的工業(yè)系統(tǒng)，活躍開展生物天然氣演示項目。此過程中，籌建較大標(biāo)準(zhǔn)(千萬立方米級)的生物天然氣工程十分必要，如此可以經(jīng)過同城市燃?xì)夤芫W(wǎng)并網(wǎng)、多元化使用(車輛、鍋爐、發(fā)電)，大大促進(jìn)生物天然氣的規(guī)劃化使用，加快動力系統(tǒng)的脫碳進(jìn)程。

生物質(zhì)能的多元開發(fā)使用關(guān)于完成村莊振興含義重大。如《“十四五”可再生動力開展規(guī)劃》所提及，加大生物質(zhì)能的開發(fā)使用，進(jìn)步農(nóng)林廢棄物資源化使用率，將助力村莊人居環(huán)境整治提高;生物質(zhì)能及其他可再生動力在取暖工程中的使用，有助于改善村莊供暖條件，并助力城鄉(xiāng)融合的清潔供暖系統(tǒng)的構(gòu)建;建造以生物質(zhì)成型燃料加工站或物質(zhì)鍋爐等為主的村莊動力站，則可完成村莊可再生動力資源的集約開發(fā)和高效運營辦理;建造大標(biāo)準(zhǔn)的生物天然氣工程，也將有助于帶動村莊有機(jī)廢棄物處理、有機(jī)肥出產(chǎn)和消費、清潔燃?xì)馐褂玫难h(huán)工業(yè)系統(tǒng)樹立——這些均為消除村莊動力貧窮、擴(kuò)大村莊可再生動力的歸納使用，以及推進(jìn)村莊社會經(jīng)濟(jì)可繼續(xù)開展帶來新的機(jī)會。

生物質(zhì)能開展仍需更多行業(yè)研判

去年，《中共中央國務(wù)院關(guān)于完好準(zhǔn)確全面貫徹新開展理念做好碳達(dá)峰碳中和作業(yè)的意見》以及《2030年前碳達(dá)峰舉動計劃》等文件，都說到了活躍推進(jìn)生物質(zhì)能的開展;《中共中央國務(wù)院關(guān)于做好2022年全面推進(jìn)村莊振興重點作業(yè)的意見》也說到，要“推進(jìn)村莊光伏、生物質(zhì)能等清潔動力建造”。在此基礎(chǔ)上，本年5月由國家發(fā)改委發(fā)布的《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)開展規(guī)劃》，連同6月由九部委聯(lián)合發(fā)布的《“十四五”可再生動力開展規(guī)劃》，也都對生物質(zhì)動力的開展提出了詳細(xì)作業(yè)重點和開展方針。這一系列相關(guān)方針文件的出臺關(guān)于未來生物質(zhì)的使用和開展無疑是十分利好的信號，也說明從各個視點、各個范疇，生物質(zhì)能作為一個工業(yè)所遭到的注重程度在不斷提高。但是，要指出的是，盡管國家層面的許多文件為生物質(zhì)能開展指明晰大方向，但多為定性的方面，關(guān)于未來生物質(zhì)能開展的研判依然需求更多量化的分析與研討。

從生物質(zhì)資源的可獲取性上看，我國一年的動力消耗大約是50多億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，此布景下生物質(zhì)動力的使用潛力怎么，現(xiàn)在并沒有很好地構(gòu)成一致。由我國工業(yè)開展促進(jìn)會生物質(zhì)能分會等機(jī)構(gòu)編制的《3060零碳生物質(zhì)能開展?jié)摿λ{(lán)皮書》顯現(xiàn)，當(dāng)時我國生物質(zhì)資源作為動力使用的開發(fā)潛力約為4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。根據(jù)與清華的聯(lián)合研討，動力基金會近期發(fā)布的《村莊清潔用能系統(tǒng)助力減污降碳及村莊振興——我國村莊散煤管理歸納陳述》顯現(xiàn)，全國可使用的各類別生物質(zhì)動力資源總計約合9.28億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。在此基礎(chǔ)上，不同類型的生物質(zhì)資源的搜集本錢、可開發(fā)性怎么?此外，咱們還需求更細(xì)致地去評估它們的商業(yè)化使用等級。

從定位上看，還需求進(jìn)一步分析研判，未來新式電力系統(tǒng)中托底保供的電力需求是多少?火電的需求是多少?這些火電由什么燃料來供給?它與供熱之間是什么關(guān)系?

從技能上看，生物質(zhì)使用的技能繁復(fù)，這些不同技能的詳細(xì)使用場景分別是什么，潛力怎么?不同技能中哪些是更先進(jìn)的，哪些有助于提高農(nóng)民收入與生活質(zhì)量，可以助力村莊振興戰(zhàn)略并有用支撐碳中和戰(zhàn)略?

從商業(yè)形式上看，之前生物質(zhì)能無法大規(guī)劃商業(yè)化的癥結(jié)之一，是在商業(yè)形式和可付出性方面帶來的財政不行繼續(xù)問題，未來假如本錢下降的話，或許說假如國家方針也像此前推進(jìn)風(fēng)電、光伏發(fā)電相同支撐生物質(zhì)能開展，那么商業(yè)形式和投融資形式是否就必定可以構(gòu)成?其他的影響因素還有哪些?

以上這一系列問題都需求咱們進(jìn)一步地深入分析與研討?，F(xiàn)在，動力基金會也正在推進(jìn)一些相關(guān)的作業(yè)，包含：支撐村莊散煤的生物質(zhì)代替的研討，對生物質(zhì)使用技能以及試點作業(yè)進(jìn)行梳理，并期望在此基礎(chǔ)上為生物質(zhì)能未來的開展提出主張。此外，咱們也正在開展生物質(zhì)在未來新式電力系統(tǒng)中的定位研討，以及推進(jìn)有關(guān)生物質(zhì)使用的試點演示、商業(yè)形式的評論等。

當(dāng)時，從方針的視點來看，《“十四五”生物經(jīng)濟(jì)開展規(guī)劃》、《“十四五”可再生動力開展規(guī)劃》現(xiàn)已為生物質(zhì)能的開展指明晰大的方向，但就詳細(xì)的方針鼓勵辦法而言，現(xiàn)在或許還未到密布出臺階段，總體上還處于前期研判期。但咱們有理由信任，方針支撐力度的不斷加大，可以活躍推進(jìn)一些試點及演示項目的落地，這關(guān)于生物質(zhì)能在碳中和布景下的新開展含義重大，值得進(jìn)一步期待。我國動力網(wǎng)作者：李潔(動力基金會項目副總裁)崔圣(動力基金會項目經(jīng)理

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碳中和生物質(zhì)能

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