農(nóng)業(yè)農(nóng)村減排固碳，生物質(zhì)能大有可為
2024-03-11
相關(guān)政策表示，發(fā)展農(nóng)村可再生能源，將農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)生物天然氣、成型燃料、電力等可再生能源，可以抵扣生產(chǎn)生活使用的化石能源的排放，同時可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力，助力碳達峰、碳中和。國家能源局、生態(tài)環(huán)境部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家鄉(xiāng)村振興局聯(lián)合印發(fā)的《農(nóng)村能源革命試點縣建設(shè)方案》明確提出到2025年，試點縣可再生能源在一次能源消費總量中占比超過30%，在一次能源消費增量中占比超過60%。加強清潔高效生物質(zhì)能供熱供氣等技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。
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“生物經(jīng)濟是以生命科學(xué)、生物技術(shù)的發(fā)展進步和普及應(yīng)用為基礎(chǔ)的新經(jīng)濟形態(tài)，是國民經(jīng)濟的重要組成部分。”國務(wù)院發(fā)展研究中心資源與環(huán)境政策研究所研究員吳平指出，2022年，國家發(fā)改委印發(fā)的《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規(guī)劃》提出，到2025年，生物經(jīng)濟成為推動高質(zhì)量發(fā)展的強勁動力，總量規(guī)模邁上新臺階，科技綜合實力得到新提升，產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展實現(xiàn)新跨越，生物安全保障能力達到新水平。同時明確了生物經(jīng)濟四大重點發(fā)展領(lǐng)域，其中之一是順應(yīng)“追求產(chǎn)能產(chǎn)效”轉(zhuǎn)向“堅持生態(tài)優(yōu)先”的新趨勢，發(fā)展面向綠色低碳的生物質(zhì)替代應(yīng)用。并提出“有序發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電，推動向熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級”。
何謂生物質(zhì)能？在吳平看來，這是生物通過空氣、土地和水，在光合作用下產(chǎn)生的能量，在應(yīng)用價值上目前排在煤炭、石油和天然氣之后，是世界上第四大能源。據(jù)統(tǒng)計，當(dāng)前全球能量消耗中生物質(zhì)能量占據(jù)了14%，且有著逐年增長的趨勢。
中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所二級研究員董鎖成展示了一組數(shù)據(jù)：目前，我國生物質(zhì)能開發(fā)總量約45.3億噸，其中，農(nóng)作物秸稈總量約7.9億噸，畜禽養(yǎng)殖糞污約30.5億噸。“我國生物質(zhì)資源豐富，目前開發(fā)量不大。隨著我國政府出臺一系列支持政策，以促進生物質(zhì)能等可再生能源的發(fā)展蘊藏著巨大潛力。”董鎖成如是說。
董鎖成認為，生物質(zhì)能是我國農(nóng)村綠色能源產(chǎn)業(yè)化的戰(zhàn)略方向。從國務(wù)院發(fā)布的《關(guān)于加快建立健全綠色低碳循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟體系的指導(dǎo)意見》提出“增加農(nóng)村清潔能源供應(yīng)，推動農(nóng)村發(fā)展生物質(zhì)能”，到國家能源局、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、國家鄉(xiāng)村振興局聯(lián)合印發(fā)的《加快農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型發(fā)展助力鄉(xiāng)村振興的實施意見》提出“到2025年，將形成一批農(nóng)村新能源試點單位，大幅提升風(fēng)電、太陽能、生物質(zhì)能等占農(nóng)村能源的比重，加快形成綠色、多元的農(nóng)村能源體系”，可以看出，農(nóng)村地區(qū)合理開發(fā)生物質(zhì)能，實現(xiàn)能源綠色轉(zhuǎn)型發(fā)展，是滿足人民日益增長的美好生活需要的內(nèi)在要求，對于農(nóng)業(yè)和農(nóng)村實現(xiàn)碳達峰、碳中和目標(biāo)及現(xiàn)代化具有戰(zhàn)略意義。
生物質(zhì)能是唯一具有碳中和功能的能源
據(jù)統(tǒng)計，我國農(nóng)業(yè)農(nóng)村領(lǐng)域溫室氣體排放總量約17億噸二氧化碳當(dāng)量，占全國排放總量的15%左右。
中國工程院院士、清華大學(xué)教授江億曾經(jīng)表示，生物質(zhì)能源是零碳能源系統(tǒng)中最重要的燃料。業(yè)界也普遍認為，生物質(zhì)能是全球唯一具有減碳、負碳、碳中和功能的能源；是唯一一種可再生的碳源，還是一種具有天然儲能特性的清潔能源，更是一種可實現(xiàn)長時空能量儲存和轉(zhuǎn)換的能源。
針對我國生物質(zhì)能發(fā)展?fàn)顩r，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部規(guī)劃設(shè)計研究院農(nóng)業(yè)廢棄物能源化利用科技創(chuàng)新團隊首席孟海波研究員介紹，我國是農(nóng)業(yè)大國，秸稈等生物質(zhì)資源豐富，主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞便等，每年可能源化利用的資源總量相當(dāng)于約4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。發(fā)展農(nóng)村可再生能源，將農(nóng)作物秸稈、畜禽糞便等生物質(zhì)轉(zhuǎn)化生產(chǎn)生物天然氣、成型燃料、電力等可再生能源，可以抵扣生產(chǎn)生活使用的化石能源的排放，同時可以提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)適應(yīng)氣候變化的能力，助力碳達峰、碳中和。
孟海波還給出了更詳細的數(shù)據(jù)：農(nóng)業(yè)廢棄物資源量約4億噸，折算成標(biāo)準(zhǔn)煤量約2億噸；林業(yè)廢棄物資源量約3.5億噸，折算成標(biāo)準(zhǔn)煤量約2億噸。農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電累計并網(wǎng)裝機容量1330萬千瓦，生物質(zhì)供熱年利用固體成型燃料量約2000萬噸，主要用于城鎮(zhèn)供暖和工商業(yè)供熱等。全國已投產(chǎn)運行的商業(yè)化生物天然氣項目共16個，年產(chǎn)氣規(guī)模約14950萬立方米，生物液體燃料年產(chǎn)量400萬噸，其中燃料乙醇年產(chǎn)量300萬噸，生物柴油年產(chǎn)量100萬噸。
燃料乙醇減排功能明顯
具體到燃料乙醇的減排作用，中石化集團科技部原主任、教授級高工喬映賓算了一筆賬：按5噸秸稈生產(chǎn)1噸乙醇計，1億噸秸稈就能生產(chǎn)2000萬噸纖維素乙醇，摻燒到汽油中，能減少排放近7000萬噸二氧化碳，每年還可減少1億多噸原油進口，還能為農(nóng)民增收。“用好纖維素乙醇，就是把能源的飯碗端在自己手里。”喬映賓直言。不僅如此，使用生物燃料還能減少機動車尾氣中顆粒物、碳氫化合物等物質(zhì)的排放。
纖維素燃料乙醇的應(yīng)用尚處在探索階段，大規(guī)模商業(yè)化應(yīng)用未能在國內(nèi)推廣。但纖維素燃料乙醇是“十三五”期間我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)研發(fā)的重點。按照國家部署，到2025年，力爭纖維素燃料乙醇實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)。
孟海波建議，我國應(yīng)該在玉米、水稻等主產(chǎn)區(qū)，結(jié)合陳次和重金屬污染糧消納，穩(wěn)步擴大燃料乙醇生產(chǎn)和消費；根據(jù)資源條件，因地制宜利用荒地、鹽堿地種植甜高粱等能源作物，建設(shè)燃料乙醇項目。
總體來說，生物質(zhì)能總體發(fā)展尚未形成規(guī)模，急需探索就近收集、就近轉(zhuǎn)化、就近消費的生物質(zhì)能分布式商業(yè)化開發(fā)利用模式。喬映賓表示，纖維素乙醇技術(shù)產(chǎn)業(yè)化前期成本比較高，必要的財稅支持不能少，還需“扶一把”。長遠看，如果國家能以少量的補貼撬動綠色低碳、環(huán)境友好的纖維素乙醇行業(yè)，就是對人類的大貢獻。
