資源量被低估 生物質(zhì)能亟待大力發(fā)展

與風(fēng)電和光伏發(fā)電等可再生能源欣欣向榮的發(fā)展狀況相比，目前我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展并不盡如人意。其中原因是什么?如何走出困境?日前，中能傳媒記者采訪(fǎng)了中國農業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心原主任、教授程序。

中能傳媒：我國《“十四五”生物經(jīng)濟發(fā)展規劃》提出，推動(dòng)生物能源與生物環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展?！?ldquo;十四五”可再生能源發(fā)展規劃》提出了穩步發(fā)展生物質(zhì)發(fā)電、積極發(fā)展生物質(zhì)能清潔供暖、加快發(fā)展生物天然氣、大力發(fā)展非糧生物質(zhì)液體燃料的新要求。但目前我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展比較緩慢，原因是什么?

程序：在歐盟國家，生物質(zhì)能對可再生能源的貢獻已超過(guò)風(fēng)電和光伏發(fā)電，生物材料的研發(fā)也有較大突破。相比之下，我國生物質(zhì)能的發(fā)展規模遠不及風(fēng)能和光能，并且在發(fā)展中屢遭挫折。這與業(yè)內及社會(huì )對生物質(zhì)存在的諸多誤解有關(guān)。

最大的誤解是對生物質(zhì)能資源量的認識。每當談起我國的能源資源稟賦，都是“富煤、缺油、少氣”，卻不知還有“豐生物質(zhì)”。迄今為止，仍有業(yè)內專(zhuān)家認為我國生物質(zhì)“數量有限，成不了多大氣候”。

產(chǎn)生誤解的最重要原因是，發(fā)展初期，限于當時(shí)的技術(shù)水平，我國對生物質(zhì)能的關(guān)注只集中在農林廢棄物上。比如，中國工程院在2008年出版的研究報告《中國可再生能源發(fā)展戰略研究叢書(shū)·生物質(zhì)能卷》中提到，生物質(zhì)能資源量“按2005年生產(chǎn)水平，全國6項有機廢棄物可用量7.45億噸，折合標準煤3.45億噸”。這一數字作為權威信息被廣泛引用。其他機構也陸續發(fā)布過(guò)幾種估測，大多估測在3.5億/年~4億噸/年標準煤之間。估測的數據，只占全國一次能源消費量50億噸標準煤/年的7%左右，而且還只是理論潛力。由于生物質(zhì)資源量估值過(guò)低，生物質(zhì)能往往不被重視。

2022年由能源基金會(huì )(美國)與清華大學(xué)建筑節能研究中心聯(lián)合研究發(fā)表的《農村清潔用能體系助力減污降碳及鄉村振興——中國農村散煤治理綜合報告》，也只估算了農林有機廢棄物和城鎮生活垃圾量，得出的生物質(zhì)資源總量約合9.28億噸/年標準煤。中國產(chǎn)業(yè)發(fā)展促進(jìn)會(huì )生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會(huì )2023年發(fā)表的《3060零碳生物質(zhì)能發(fā)展潛力藍皮書(shū)》估測，生物質(zhì)資源量折合成4.6億噸/年標準煤，比前一數字還低。

這樣的測算完全未考慮在邊際土地(指因存在降水量、氣溫和土壤肥力等障礙因子，不適宜種糧棉油的土地，包括年降水量達400毫米可種小喬木的土地)種植能源灌木和草類(lèi)的資源潛力;對林業(yè)“三剩物”(林業(yè)采伐剩余物、造材剩余物和加工剩余物)量的估算也過(guò)低。

中能傳媒：如果把在邊際土地種植能源灌木和草類(lèi)的資源潛力估算在內，我國生物質(zhì)能源資源的潛力有多大?

程序：我國不能種植糧棉油作物的邊際土地面積要比耕地多很多。其中，可種植能源灌木和草類(lèi)的邊際土地面積達到1.8億公頃。以?xún)让晒抛灾螀^為例，該區13億畝草原，其中5億畝屬沙化草原(邊際土地)，需要通過(guò)種植灌木和草類(lèi)等進(jìn)行生態(tài)治理。全區僅檸條、沙柳、沙棘、野山杏等灌木的現存保有面積就有3億畝之多。這些灌木均需要隔年平茬，平下的枝條數量巨大。僅檸條一種，現保有面積就超過(guò)1.2億畝，其中人工種植面積為6229萬(wàn)畝。平均平茬的枝條量可達約每年1億噸。由此可以想見(jiàn)，我國邊際土地生物質(zhì)資源的巨大潛力。

2020年，中國農業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心對我國邊際土地資源以及可利用種植能源灌木和草類(lèi)的資源潛力做了精確測算。將灌木林、疏林地、低覆蓋度草地、沙地4類(lèi)適宜種植能源植物的1.79億公頃邊際土地，分解為180萬(wàn)個(gè)1平方千米土地單位，應用中科院資源環(huán)境科學(xué)數據中心提供的2015年全國1平方千米柵格土地利用成分數據及植被凈初級生產(chǎn)力(NPP)數據，折算為能源植物的生物量和地上部(可利用)生物量，最后計算出自然條件下的能源潛力，折合為3.45億噸標準煤/年。加上估算的可利用農林有機廢棄物量，合計資源量折合9.56億噸標準煤/年。如果人工種植能源灌木和草類(lèi)，生物質(zhì)能源資源的生物學(xué)產(chǎn)量將翻番。因此，在未來(lái)邊際土地大面積種植能源灌木和草類(lèi)的情況下，生物質(zhì)能資源量將折合約15億~20億噸標準煤/年。

中能傳媒：除了對生物質(zhì)能資源量存在較大誤解外，目前，對生物質(zhì)能還存在哪些誤解?

程序：當前，對生物質(zhì)的誤解和偏見(jiàn)還包括：其一，將生物質(zhì)能與風(fēng)能、太陽(yáng)能等同看待，誤認為生物質(zhì)只有能源一種功能，不知其還有環(huán)保、生態(tài)、減碳排放和助力農民增收、鄉村振興等多種功能;其二，認為風(fēng)電和光伏發(fā)電可以替代生物質(zhì)能，因此是否要大力發(fā)展生物質(zhì)能無(wú)足輕重;其三，不知有更重要、更現實(shí)可行的生物質(zhì)能結合碳捕獲和留存(BECCS);其四，認為BECCS技術(shù)雖好，但受到土地等多重因素限制，采用BECCS的緊迫性不大，可以到2050年后再采用等等。

中能傳媒：目前，針對風(fēng)電和光伏發(fā)電消納問(wèn)題，業(yè)內給出了可再生能源制氫等建議并開(kāi)始實(shí)施。對比風(fēng)電和光伏發(fā)電，發(fā)展生物質(zhì)能的優(yōu)點(diǎn)是什么?

程序：在生物質(zhì)熱化學(xué)轉化技術(shù)和氣化技術(shù)取得重大突破的背景下，生物質(zhì)尤其是屬于“木質(zhì)纖維類(lèi)”生物質(zhì)的能源灌木/草類(lèi)及林木剩余物等的利用，不再像過(guò)去那樣僅用作生物質(zhì)直燃發(fā)電和成型燃料鍋爐供熱，還可以像現代煤化工那樣，轉化出幾乎所有的石化基燃料和石化合成材料，從而展示出極其光明的前景。

與風(fēng)電和光伏發(fā)電相比，生物質(zhì)能既可解決可再生能源的就地消納問(wèn)題，也是非常理想的儲能物質(zhì)，可以制氫。以生物質(zhì)氣化生產(chǎn)合成氣、再合成綠色甲醇為例，制造每噸綠色甲醇需耗電2500千瓦時(shí)。如果將全國現年產(chǎn)1億多噸煤基灰色甲醇全部替換為綠色甲醇，年耗電將超2500億千瓦時(shí)。也就是說(shuō)，僅生物基綠色甲醇一個(gè)生物能源品種，就能夠就地消納全國分布式風(fēng)電和光伏發(fā)電年發(fā)電總量的三分之一以上。除了綠色甲醇可直接作為理想的綠色海運燃料和制備綠色烯烴有龐大的需求外，通過(guò)生物質(zhì)氣化及生物質(zhì)煉制工藝，還能合成生物基甲烷，生物基合成柴油、汽油、煤油，生物基纖維，生物基可降解塑料等多種能源和材料。這些都可以大量就近消納風(fēng)電、光伏發(fā)電。

可以說(shuō)，發(fā)展生物質(zhì)能包括生物基合成材料，可以大大助力解決風(fēng)電、光伏發(fā)電消納難題，對構建新型電力系統起到至關(guān)重要的作用。