倪维斗院士:生物质能和风电光伏等不太一样,它应该是可再生能源中一大助力
阅读 34 次    更新时间:2021-11-10    

11月3日,国家发展改革委、国家能源局印发《全国煤电机组改造升级实施方案》。中国工程院院士、清华大学原副校长、北京能源与环境学会名誉会长倪维斗在接受专访时表示,当前电力转型的重中之重,一方面是尽快提高煤电效率减少耗煤量,另一方面则应尽快摸清风电、光伏发电等快速发展的新能源的环境影响,避免不必要的环境损害。

他表示,近些年电力领域新技术不断涌现,但大多还未形成产业化发展。这需要政策支持,也需要大型电力企业提高自身的改造积极性。

《21世纪》:在最近几年的能源转型过程中,可再生能源在装机量、价格等方面都已经取得了相当可观的成果,这方面还有哪些问题?

倪维斗:可再生能源这几年的确发展得很快,但是最大的问题是出力变动比较大、不稳定。从地球物理和化学的角度来说,可再生能源的发电情况很大程度上取决于是否有风、有太阳等自然条件,间歇性较大。虽然最近几年我国可再生能源发展得很快,但是要按照此前我校李政教授研究团队的研究结果来看,用风电来替代煤电的话,发电量要成几十倍地增加。

目前,风电和光伏建设本身对生态环境也有一定影响。我支持风电的发展,但是几十倍地增加风电建设,很可能会对某些生态系统造成显著影响。比如鸟类迁移可能会受到影响,鸟类本身与森林虫害鼠类控制有关。可能会由此造成害虫变多、老鼠变多,又对其他生态系统产生影响。可以说,目前在风电光伏的生态影响这方面还没有研究透彻。

生态系统潜移默化的转变是需要引起重视的。1950年我刚来到北京时,冬天风很大很冷,现在北京冬天没以前那么冷了,风也相对减弱了,对于人来说可能相对舒服一些,但是对经过长时间形成的稳定的生态环境,还是有一定负面影响的。可再生能源的确要发展,但发展到什么程度还需要国家通过相关课题好好研究和分析,我们还需要多做地球生态、地球物理、地球化学方面的研究。

《21世纪》:你在2021年生态文明贵阳国际论坛上提到,要尽快通过建立生态能源产业链和商业模式,实现生态能源和节能减排市场化的协同发展。我国在发展生态能源减排上潜力如何?具体应当如何做?

倪维斗:生态能源是可再生能源中很重要的一种,值得深入研究。能源植物生长会吸收碳,固化成生物量,比如树枝、树叶、树干,长成后能进行能源化利用,在经济效益方面有很大的收益。但多年来生物质产业在我国起起伏伏,从事生物质的民营企业绝大部分都是亏本的,在这个行业“笑着进来,哭着出去”。

生物质能和风电光伏等不太一样,比较容易人为控制,它应该是可再生能源中一大助力,但目前国内认知程度还不够。比如玉米秸秆燃烧引起的大气污染问题,目前我们的解决办法是禁止焚烧,但是村民有客观需要,处理秸秆后腾出地方种下一茬作物,最后只能偷偷烧掉。这样没有解决污染问题,也浪费了资源。

生物质能需要有计划地做。比如封山育林政策禁止砍伐,哪怕低质量、低产出的森林。最后大量的成熟林、低效林一年长不了多少东西,也没有用起来。同时树木掉落的树枝树叶在腐烂时还会产生温室气体甲烷。实际上,森林本身应该不断地更新、不断地使用,而不是一味地消极封山。目前国内外已有很多产量可观的优良树种,一吨生物质能在成长过程中可以吸收1.8吨左右的二氧化碳。如果用来做能源,虽然在使用燃烧的过程中放出二氧化碳,但是它替代了相当一部分煤的使用,反而减少了二氧化碳的排放,所以生物质能利用可看作是个减排措施。

具体来说,应该在边际土地、荒地和退耕还林出来的地方,有计划、有目的地培育速生能源林、能源植物。将大量的能源植物收购作为能源利用,获得经济收益,再反过来抚育森林,形成良性循环。同时这一产业也能在就业、增加收入和污水、垃圾等环境问题上,帮助农村发展。如果相关政策在农村推行,贫困地区的大量劳动力和荒地可以好好利用起来。


这一点目前还未被认识到,所以在禁止砍伐的林业政策之下,一个非常有生命力的自然循环基本没被利用起来。我和林业部门的专家谈话时,他们告诉我碳中和的问题上林业好像作用不大,低效率的处理利用方式之下计算出的结果是林业只能形成约4吨二氧化碳/公顷的碳汇。

《21世纪》:促进生态能源发展需要在政策上提供哪些支持?部门之间应当如何协同推进相关工作?

倪维斗:首要问题是封山育林,所以林业政策和林业部门很重要。林木不更新采伐就会生长变慢,并更易受到天气、真菌和昆虫带来的自然灾害影响,大量劳动力没能用起来。甚至一些林木更新采伐后难以处理反而需要被填埋。所以我认为需要从政策层面给生物质能一个“名分”,确定目标以支持其实施。

目前来看,高产能的能源植物品种很多,生长速度也快,每年每公顷大概有几十吨产量。每两吨生物质就可以替代一吨的标准煤。大量大面积的实施,肯定对碳中和与应对气候变化会有很大作用。

此外发展生物质能也可以作为农村地区扶贫工作的产业支持。最近我们正在跟浙江省丽水市联系商讨生物质能在当地的发展。丽水市整个地区是九山半水半分田,有大量地方能用来种能源林,就地消化进行能源利用。若以热电联产方式运行,既能发电,又能产生蒸汽用于生产。相应的装置可以消纳的东西也比较广泛,比如温州紫菜生产需要用竹竿晾晒,大量竹竿用旧了需要更新,废旧竹竿就可以烧掉以能源利用。

这种技术正在发展,采用模块化的方法能够基本解决需求,不用做成大规模的,否则收集非常困难。生物质是分布式能源应该分布式利用,集中利用很困难。一个两万千瓦的电厂就需要上百万吨的生物质,如果从很远的地方收购,运输价钱非常昂贵,过程中也需要耗费大量能源。

以5兆瓦为一个单元,大概需要2万到3万亩的林地。算上林地租赁,电站建设、水处理等,投资不大,在一亿元左右。种植的速生林、能源林生产的生物量可以输送给锅炉,产生的蒸汽可以用来做农村工业制冷、加热消毒等。这些炉子还能烧垃圾、烧污泥,再进一步增加蒸汽量和发电量。但目前因为地方支持政策不持续,一些私人企业依靠自身很难存活。(来源: 21世纪经济报道  节选)