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生物質(zhì)難以擔(dān)當(dāng)能源重任？補貼“退場”中的技術(shù)突圍
100億噸生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)可滿足全年發(fā)電需求。
“我們生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)需要足夠的現(xiàn)金流來支付設(shè)備及燃料成本，現(xiàn)在生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的總體技術(shù)和設(shè)備性能優(yōu)越，秸稈收集體系成熟，就是呼吁補貼也能到位。”一位生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)主管對新京報零碳研究院表示。
目前，一些企業(yè)由于未按照財政部和生態(tài)環(huán)境部要求完成與省級生態(tài)環(huán)境部門和省級電網(wǎng)企業(yè)的聯(lián)網(wǎng)，面臨補貼核減，這對于高度依賴國家補貼的農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)來說，意味著停機(jī)或倒閉困境。
2023年底，超過50家企業(yè)聯(lián)名提交了一份農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電欠補名單的文件，涉及欠補金額超過150億元。盡管如此，生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)在2024年上半年實現(xiàn)了新增裝機(jī)116萬千瓦，累計裝機(jī)達(dá)到4530萬千瓦，同比增長5.7%。
生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)的實際現(xiàn)狀如何？怎樣看待各地補貼退坡？這一行業(yè)未來出路在哪？對此，新京報零碳研究院近日專訪了一直從事生物質(zhì)新能源研究的南京林業(yè)大學(xué)教授、生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)國家創(chuàng)新聯(lián)盟理事長周建斌。
“去補貼化”大勢所趨，尋求多重收益才能脫困
對于補貼逐步退出和核減給生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)帶來的整體沖擊，周建斌教授指出，生物質(zhì)發(fā)電行業(yè)一直以來都嚴(yán)重依賴國家補貼，這一方面由于生物質(zhì)原料的成本較高，另一方面是由于收儲運體系不足，生物質(zhì)發(fā)電單機(jī)規(guī)模相對較小，導(dǎo)致發(fā)電效率較低、效益欠佳。
2020年，國家發(fā)改委、財政部、國家能源局聯(lián)合印發(fā)了《完善生物質(zhì)發(fā)電項目建設(shè)運行的實施方案》（發(fā)改能源〔2020〕1421號），明確了中央將不再獨自承擔(dān)補貼資金，地方政府也得掏腰包，中央的補貼錢會逐步減少，直至退出，最終交由市場化運作，逐漸“去補貼化”。
截至目前，各地補貼都在退坡，并開始執(zhí)行與燃煤發(fā)電的基準(zhǔn)價。周建斌教授指出，在發(fā)電的原料成本達(dá)到0.42元/kWh時，生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)基本都處于虧損狀態(tài)，或者停止運行。
周建斌教授補充稱，國家出臺相關(guān)實施方案是為了完善生物質(zhì)發(fā)電建設(shè)運行管理，逐步形成有效的生物質(zhì)發(fā)電市場化運行機(jī)制。生物質(zhì)能源化利用的未來方向應(yīng)該是高附加值的綜合利用，這也是生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力的必然要求。生物質(zhì)的能量密度、單位熱值決定其單位質(zhì)量發(fā)電量的上限，在并網(wǎng)電價無法提升、收益難以覆蓋成本時，必須轉(zhuǎn)型為生物質(zhì)的綜合利用，尋求多重收益、降低發(fā)電成本。
在生物質(zhì)能的發(fā)展方向上，《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》指出，要“穩(wěn)步推進(jìn)生物質(zhì)能多元化開發(fā)”。當(dāng)下要積極發(fā)展纖維素等非糧燃料乙醇，鼓勵開展醇、電、氣、肥等多聯(lián)產(chǎn)示范。生物質(zhì)能源化利用勢在必行，生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)也成為當(dāng)下解決生物質(zhì)綜合利用，尋求多重收益，降低碳排放的前沿技術(shù)。
100億噸生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)可滿足全年發(fā)電需求
據(jù)周建斌教授介紹，生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是在不需要外加能源，也不需要添加任何化學(xué)藥品、助劑、添加劑等條件下，發(fā)生熱分解反應(yīng)，將生物質(zhì)中的纖維素、半纖維素、木質(zhì)素大分子分解成小分子的可燃?xì)?、生物質(zhì)炭和生物質(zhì)液的過程，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為“熱、電、氣、炭、肥”等多種高值產(chǎn)品。
生物質(zhì)炭是國際公認(rèn)的最具經(jīng)濟(jì)可行性的碳封存手段。然而，國內(nèi)外關(guān)于傳統(tǒng)生物質(zhì)氣化技術(shù)的著作、論文、教材中，氣化技術(shù)僅有可燃?xì)猓Ｏ碌亩际腔以蛷U水。生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)實現(xiàn)能源利用的同時產(chǎn)出生物質(zhì)炭（活性炭、工業(yè)用炭、機(jī)制燒烤炭、生物質(zhì)炭基廢料）和生物質(zhì)液（肥料），兼具良好的經(jīng)濟(jì)、社會和生態(tài)效益。
農(nóng)林生物質(zhì)“熱電氣炭肥”多聯(lián)產(chǎn)流程圖 圖/受訪者供圖
周建斌教授舉例，如果將100億噸農(nóng)林生物質(zhì)用于氣化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)與產(chǎn)業(yè)，可發(fā)電約8萬億度（我國目前年用電約8萬億度），減排CO?約60億噸，同時生產(chǎn)生物質(zhì)炭20億噸，固定CO?約60億噸，總減排CO?約120億噸，相當(dāng)于我國全年CO?排放總量，采用這項技術(shù)可使我國2-3年實現(xiàn)碳中和，成為世界上最快也是最早實現(xiàn)碳中和的國家，對我國甚至世界清潔能源、節(jié)能減排、綠色發(fā)展具有重要意義。
生物質(zhì)不只農(nóng)業(yè)秸稈，技術(shù)推廣面臨兩大阻力
生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)為什么還沒有廣泛大規(guī)模使用？在周建斌教授看來，“對生物質(zhì)的認(rèn)識不足是主要阻力?！?/p>
周建斌教授表示，許多專家、學(xué)者、政府部門認(rèn)為生物質(zhì)數(shù)量不足，難以擔(dān)當(dāng)能源的重任。主要是因為多年來僅重點考慮了農(nóng)業(yè)秸稈資源，而忽視了資源量數(shù)倍于農(nóng)業(yè)秸稈的林業(yè)生物質(zhì)。我國有18億畝耕地、40億畝林地（還不包括產(chǎn)生綠化、小區(qū)綠化和道路綠化）、39億畝草地，每年有大量的林業(yè)資源未得到有效高價值利用，其中森林撫育材約30億噸、木材加工剩余物約5億噸、造紙剩余物約2億噸、果木枝條約2億噸、蘆葦約2億噸等，林業(yè)生物質(zhì)數(shù)量達(dá)數(shù)十億噸甚至百億噸之多。
另外，傳統(tǒng)技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益差也是推廣受阻的原因。周建斌教授指出，現(xiàn)階段的生物質(zhì)能源推廣利用技術(shù)，如直燃、氣化、沼氣、生物柴油、生物酒精、成型燃料等，以單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為主，有的技術(shù)需要外加能源或添加化學(xué)藥品，有的技術(shù)還依靠補貼為主，有的存在廢渣、廢水污染等，經(jīng)濟(jì)效益普遍偏低，許多部門及投資人失去信心。
周建斌教授工作照 圖/受訪者供圖
如果想要生物質(zhì)氣化多聯(lián)產(chǎn)大規(guī)模廣泛利用，周建斌教授表示，我國可以參考英國Drax電廠4臺660MW機(jī)組改造經(jīng)驗，該電廠曾是西歐最大的碳排放項目，也是英國最大的燃煤電廠，從2013年啟動耦合生物質(zhì)發(fā)電，實現(xiàn)由燃煤到按比例摻燒生物質(zhì)再到100%生物質(zhì)發(fā)電，2020年3月起，Drax電廠已經(jīng)徹底告別煤電，全部6臺機(jī)組都將不再燒煤，每年生物質(zhì)發(fā)電超過130億度，生物質(zhì)燃料年消耗量也超過700萬噸。我國最大的生物質(zhì)發(fā)電廠是6臺30MW總裝機(jī)容量180MW，在裝機(jī)容量上遠(yuǎn)低于國際水平。
具體如何做？周建斌教授表示，“林業(yè)的面積、生長時間和生物量是農(nóng)業(yè)的數(shù)倍，我們要把林業(yè)當(dāng)做農(nóng)業(yè)來重視。林業(yè)生物質(zhì)數(shù)量還會數(shù)倍增加，達(dá)到百億噸以上，還可以起到森林防火、減少病蟲害、美麗鄉(xiāng)村城市、農(nóng)民就業(yè)增收等多重效果。”
他指出，生物質(zhì)本身是國際公認(rèn)的零碳清潔能源，受限于原料收集成本和發(fā)電、供熱的裝機(jī)規(guī)模，我國要推動生物質(zhì)炭、生物質(zhì)肥的更大規(guī)模應(yīng)用。生物質(zhì)炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)，同時將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、銅、鐵、鉬等元素返回到土壤中，有利于提高農(nóng)作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，減少化肥用量30%以上。生物質(zhì)炭基肥和液體肥的使用，實現(xiàn)了傳統(tǒng)化肥和農(nóng)藥的減量、農(nóng)業(yè)減排固碳，“如果將10%-30%的生物質(zhì)炭和生物液添加到肥料中，按照我國每年肥料用量7000萬噸計，可減少化肥1400萬噸，大力促進(jìn)農(nóng)業(yè)的綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展?！?/p>
來源：新京報零碳研究院
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