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建立基于生物质的新型生态能源系统

作者来源: 发布时间:2024-06-21
“生物质能作为全球公认的具有零碳属性的可再生能源,未来前景广阔。”在4月17日北京召开的第四届全球生物质能创新发展高峰论坛上,国家能源局新能源和可再生能源司副司长王大鹏说,我国生物质能利用已初步形成了以发电为主,生物天然气、清洁供暖等非电为辅的多元化发展格局。

  根据论坛上发布的《中国生物质能产业发展年鉴2023》,到2022年底,我国生物质能发电装机容量累计达4132万千瓦,已连续四年位居世界第一;规模化生物天然气产量不断扩大,目前年产约3亿立方米;生物质清洁供暖面积超过3亿平方米,生物质成型燃料年利用量约2000万吨。

  中国工程院院士、清华大学教授倪维斗说,生物质是生态系统的重要组成部分,建立基于生物质的新型生态能源系统,是实现“双碳”目标的核心。

  我国生物质能利用率不足14%
  中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬说,生物质能是唯一可实现发电、非电利用多种形式,以固体、液体、气体多种形态对能源作出贡献的非化石能源。生物质能是可以提供稳定、连续供应的能源,在一定程度上弥补太阳能、风能供能不稳定的波动,具备电力调峰作用。

  我国生物质资源年产生量巨大,超过35亿吨,主要包括农作物秸秆、畜禽粪污、林业废弃物、生活垃圾等多种资源。《3060零碳生物质能发展潜力蓝皮书》显示,当前我国生物质能的开发潜力约4.6亿吨标煤,目前实际转化为能源的不足0.6亿吨标煤,占比较小。

  “我国每年还有数亿吨的农村废弃物未能得到有效利用,在野外废弃或被填埋产生甲烷等,污染环境。”倪维斗说,如将农村废弃物通过能源化利用、肥料化利用,既能实现污染物和碳减排,又能获得木炭产品,成为高品质燃料,用作垃圾、污水处理的高效吸附剂,增加农业有机肥供给等。

  创新原料培育和利用技术
  生物质能利用率为何较低?中国农业大学生物质工程中心教授程序说,主要问题是生物质在原料特性上存在先天性的能量密度低,原料收、集、运困难,效率低下,成本较高等。

  为解决上述问题,近年来,我国在生物质能原料培育和利用技术方面作了诸多创新,取得明显成效。倪维斗说,比如通过基因改良培育出新一代芦竹,其每年的生长量是热带森林的5倍、玉米秸秆的7倍、稻草的15倍以上,热值接近动力煤。“这种芦竹在降雨量每年500毫米以上地区的荒坡、滩涂、盐碱地等都可种植,还能吸收重金属。一年的生长期吸收二氧化碳,是优质碳汇,冬天把它割掉就成为优质的生物质燃料。”倪维斗说。

  据《中国生物质能产业发展年鉴2023》,目前,我国已初步建立了生物质发电、供热、厌氧发酵及成型燃料加工等关键装备技术体系。杜祥琬说,生物质能固体成型燃料技术、液体燃料技术、气化技术、发电等都可替代燃煤利用,通过生物质制造有机化学品,还可替代化石原料制造,推动生物基经济发展。

当前,多个促进生物质能产业发展的政策正在研究推进中,比如将生物质能发电纳入绿电范围、参与调峰等电力辅助服务。生态环境部应对气候变化司司长李高说,在全国碳市场制度设计中应考虑对生物质能发展给予支持,鼓励把符合条件的生物质能项目开发为温室气体自愿减排项目,促进更多金融机构为生物质能项目提供优惠金融服务等。