生物质能:“被忽视的巨人”正迎来“第二春”
【环球网报道 记者 齐琛冏】国际能源署(IEA)可再生能源中心主任保罗·佛兰克曾说“生物质能是可再生能源中被忽视的巨人”。当下,这个“巨人”已发展成为国际能源转型的重要力量,且作用日益凸显。2024年5月9日至11日,由中国产业发展促进会生物质能产业分会联合中国农业大学、国际能源署生物质能中国组、中国能源研究会绿色低碳技术专业委员会共同举办的“第五届全球生物质能创新发展高峰论坛暨有机固废资源(能源)化利用科技装备展”在北京举办。与会嘉宾认为,生物质能资源丰富,发展潜力巨大,在全球碳中和背景下迎来了巨大发展机遇。为加速产业发展,应同时兼顾生物质能源兼资源双重属性,多途径寻求绿色低碳高值化转化,并通过精准施策、重点支持等方式,推进生物质能全质化利用。
零碳能源开发潜力巨大
生物质能具有全球公认的“零碳”属性。相较于太阳能、风能,生物质能是一种非常稳定的可再生能源,具有“化学储能”属性,方便储存和运输,同时自带固碳属性。
世界生物质能协会(World Bioenergy Association, WBA)执行总裁Bharadwaj Kummamuru在论坛上介绍,生物质能是能源转型的关键力量。可持续生物质能可在广泛领域助力实现碳减排,包括在航空、航运和其他运输领域使用低碳燃料代替传统化石燃料,用生物天然气和其他燃料替代化石天然气,在大型热电联产设施中用固体生物质燃料取代煤炭,清洁炊事等。在2050年净零碳排放目标情景中,生物质能将成为全球第二大燃料。
我国作为人口和农业大国,农林废弃物、城乡垃圾等生物质资源丰富,是全球生物资源最丰富的国家之一,具备加快发展生物能源的有利条件。
和风电、光伏相比,同为可再生能源的生物质能似乎很“小众”,但中国工程院院士杜祥琬在论坛上强调:“生物质能是可再生能源家族的重要成员,还兼具经济效益、环境效益、社会效益、气候效益,我们要提升生物质能在能源转型中的战略地位,把生物质能的重要性提升到像风、光一样的地位来制定发展战略。”
在“双碳”目标以及全面推进乡村振兴战略等大背景下,推进生物质能源化和资源循环利用已经成为我国低碳经济和可持续发展的必然选择。
近年来,在国家发改委、国家能源局等有关部门的大力扶持下,我国生物质能产业取得了显著的发展成果。中国能源研究会特邀副理事长、国家能源局原总经济师在论坛上针对相关数据进行介绍:一是发电利用规模跨越式增长。截至2023年底,全国生物质发电并网装机容量达4414万千瓦,较2013年增长4倍以上。年发电量达1980亿千瓦时,可以满足2亿居民家庭生活用电。二是非电利用规模不断扩大。生物天然气、生物质清洁供暖和生物液体燃料产业已初具规模。初步统计,截至2023年底,全国生物天然气年产量达到约5亿立方米,生物质成型燃料年利用量约2000万吨,生物液体燃料年产量超过500万吨。
新业态涌现 未来发展方向清晰
生物质能拥有多种绿色低碳利用手段,包括固体成型燃料、生物燃气、生物质发电、液体燃料等。中国工程院院士、中国林业科学研究院林产化学工业研究所原所长蒋剑春在论坛上表示,未来,新一代的高端液体燃料以及生物基材料和化学品是未来生物能源发展的重点方向。
根据中国产业发展促进会生物质能产业分会发布的《中国先进生物燃料发展展望》,根据测算,到2030年,生物甲醇需求量超过440万吨,可持续航空燃料需求量超350万吨。
而产业规模化、跨越式发展的基础,就是生物甲醇、纤维素乙醇、可持续航空燃料等关键技术的重大突破。“发展生物质能领域新质生产力,需要强化关键核心技术攻关突破。行业协会应提前谋划战略性新兴产业和未来产业,以及生物质能推动绿色低碳产业和供应链发展,助力构建绿色低碳循环经济体系。”中国产业发展促进会会长于彤表示。
中国农业大学生物质工程中心教授程序介绍了和石元春院士近年来的共同研究成果,并提出发掘储能和生物质化工两大潜在功能,例如通过“煤化生物质”技术提高生物质原料的能量密度,产生气力输送性能,然后通过生物质气化炉生产富含H2和CO的合成气,进而生产多种生物基燃料,如绿色甲醇、绿色甲烷,以及其他化工产品。
国际可再生能源署政策咨询项目官员冯金磊介绍了生物质能全球转型2030、2050需要重点努力的五个方向:一是清洁炊事,生物质能尤其是沼气和生物天然气是有非常大的改善利用空间。二是在建筑方面的利用,利用既有的天然气管道基础设施接入生物天然气会有非常大的减排潜力。三是生物质通过发电辅助风光消纳、通过碳捕捉和碳封存等方式提供更多的附加值。四是在工业领域,生物质能在作为燃料维持既有工业用热的同时,还可作为生产生物甲醇的原料,并进一步替代化石基原料用于化工产品生产。五是在交通领域的应用,若要实现到2050年65%的全球航空燃油来自以生物质燃油为主体的可持续航空燃油,必须要有非常有力的政策支持和投资,同时也需要更多的国际合作和各个部门共同推动。
构建可持续的商业化、产业化发展路径
“生物质尽管总量丰富,但存在资源分散、分布不均匀等特点,开发过程中涉及收、储、运多个环节,存在利用消纳结构不合理、能源效率低、经济价值低等多种问题。”清华大学建筑学院副院长杨旭东指出,要想有效合理利用生物质能,必须要走出一条商品化的途径,通过生物成型燃料、生物质气化多联产、生物天然气、生物质能碳捕集与封存等技术推动生物质能产业发展,助力碳减排。
中国宏观研究院能源研究所研究员任东明强调了国家产业政策在推动生物质能产业发展中的重要作用。特别是补贴政策在产业发展初期起到了显著的推动作用,为新兴产业提供了必要的资金支持和市场保障。然而,他也指出,纯市场机制在推动规模化发展方面的效果并不明显,需要政府通过强制性市场政策来引导和支持产业发展。对于未来政策方向,任东明建议,生物质能应作为综合治理的特殊产业进行政策关注,推动多元化发展,建立新产业、新业态。具体政策支持应包括融入碳市场和绿证市场,建立强制性市场政策,继续保留和完善补贴政策,政策设计必须超前,特别是要保持政策连续性,避免大幅度的调整对产业造成波动。
中国产业发展促进会副秘书长、生物质能产业分会秘书长张大勇坦言,先进生物燃料的发展仍存在政策壁垒。比如政策规定,生物质制氢、制醇等项目都要进入化工园区。然而,受限于原料分布等原因很多存量项目都在化工园区之外,对产业发展产生了阻碍。因此呼吁国家有关部门破除政策壁垒,根据实际情况,因地制宜取消项目必须进入化工园区限制,但依旧按化工项目进行监管。此外,要逐步通过试点示范项目健全产业体系,特别是标准、规范等,解决当前矛盾较为突出的绿色燃料认证问题。
为扎实推动生物质能利用创新升级和多元化发展,郭智建议,一方面要着重发展灵活可控的生物质发电技术,提高其在电力市场和辅助服务中的参与度,满足电力系统的调峰调频需求;另一方面要持续拓展生物质能非电利用规模,深入研究和稳妥推进生物天然气、生物液体燃料等领域试点项目建设,创新投融资和商业模式,构建可持续的商业化、产业化发展路径。