碳中和背景下的生物质能发展新机遇(三)
阅读 60 次    更新时间:2022-08-09    

应推动生物质能多元化开发利用

生物质能的开发利用具有多元性。生物质发电是最成熟、发展规模最大的现代生物质能利用技术,北欧国家、德国及美国处于世界领先水平。中国的生物质发电起步较晚,当前发展规模仍然有限。如上文提及,截至2021年底,我国生物质发电累计装机达3798万千瓦,占可再生能源发电装机总量的约3.6%,生物质发电量为1637亿千瓦时,占可再生能源发电总量的约6.6%。从生物质发电累计并网装机情况来看,我国当前以垃圾焚烧发电、农林生物质发电为主,沼气发电仅占3%左右。生物质发电的技术分类丰富,包括直接燃烧、混合燃烧、垃圾焚烧、沼气、气化发电等。在生物质能发电技术应用的初期,有必要推动多元化的开发及试点工程,这样有利于摸清不同生物质发电技术在不同应用场景下的作用和优劣势,进而能够因地制宜地推动生物质发电技术不同场景下的规模化应用。与此同时,未来如果能够规模化应用BECCS(生物能源与碳捕获和储存)技术,生物质发电将可能创造负碳排放,从而可以为实现碳中和目标做出巨大贡献。

生物质清洁供暖是另一个颇具潜力的应用场景。如上所述,生物质能在提供清洁电力和清洁热力方面具有独特优势,因而在未来,一方面可以因地制宜推动生物质发电向热电联产转型升级,另一方面可发展以农林生物质、生物质成型燃料等为主的生物质锅炉,为人口密集的大中城市及城镇区域提供集中供暖。就生物质固体成型燃料技术而言,欧美处于全球领跑水平,这主要得益于其标准体系较为完善,并形成了从原料收集、储藏、预处理到成型燃料生产、配送和应用的整个产业链。欧洲是生物质成型燃料的主要消费地区,其中瑞典生物质成型燃料供热约占其供热能源消费总量的70% 。这显示出,建立完整产业链的重要性以及生物质能在清洁供暖中的巨大潜力。

当前,生物液体燃料已成为最具发展潜力的替代燃料,在电气化无法解决的交通动力领域,生物液体燃料提供了宝贵的零碳解决方案。在生物柴油领域,我国相关行业技术在国际上处于第一梯队,是位居美国之后的全球生物柴油第二大技术来源国,中国生物柴油专利申请量的全球占比为17%(截至2021年9月)。2021年我国生物柴油产量约150万吨,占全球产量约3.6%,位于欧盟、印尼、美国、巴西等经济体之后。在生物航油技术上,我国已经取得了突破,实现了生物质中半纤维素和纤维素共转化合成生物航空燃油,目前已在国际上率先进入示范应用阶段。此外,二代乙醇作为车用及航空燃料,生物甲醇、绿氨作为车用及船运燃料(尤其是远洋),都是生物液体燃料在未来具有潜力的应用场景,相关技术正处于突破或试验阶段。在此方面,《“十四五”可再生能源发展规划》提出要支持生物质液体燃料领域的先进技术装备研发和推广使用,将推动不同场景下的生物液体燃料技术加速从“试验”到“应用”的突破。

生物天然气是电力、供热、交通等领域可以利用的一种重要零碳能源。早在2019年,国家发改委、国家能源局等十部委联合下发的《关于促进生物天然气产业化发展的指导意见》就提出,到2030年生物天然气年产量超过200亿立方米的目标。据相关测算,我国生物天然气每年生物天然气可开发潜力高达600亿立方米,但是截至2020年,我国实际年产生物天然气不到1亿立方米。这显示出我国生物天然气的发展仍然处在起步阶段,同时也意味着巨大的潜力。亦如《“十四五”可再生能源发展规划》所提出的,应当有效利用好我国农林养殖业资源丰富的优势,将粮林畜集中生产区统筹协调,建立以县域为单位的产业体系,积极开展生物天然气示范项目。此过程中,筹建较大尺度(千万立方米级)的生物天然气工程非常必要,如此可以通过同城市燃气管网并网、多元化应用(车辆、锅炉、发电),大大促进生物天然气的规模化利用,加速能源系统的脱碳进程。

生物质能的多元开发利用对于实现乡村振兴意义重大。如《“十四五”可再生能源发展规划》所提及,加大生物质能的开发利用,提高农林废弃物资源化利用率,将助力农村人居环境整治提升;生物质能及其他可再生能源在取暖工程中的利用,有助于改善乡村供暖条件,并助力城乡融合的清洁供暖体系的构建;建设以生物质成型燃料加工站或物质锅炉等为主的乡村能源站,则可实现乡村可再生能源资源的集约开发和高效运营管理;建设大尺度的生物天然气工程,也将有助于带动农村有机废弃物处理、有机肥生产和消费、清洁燃气利用的循环产业体系建立——这些均为消除乡村能源贫困、扩大乡村可再生能源的综合利用,以及推动乡村社会经济可持续发展带来新的机遇。(信息来源:中国能源网 节选)