我國生物天然氣發(fā)展步入快車(chē)道

在安徽省蚌埠市，由萬(wàn)豪能源設備有限責任公司投資建設的全國首座生物甲烷液化及碳捕集項目，正在將秸稈、畜禽糞污等有機廢棄物轉化為沼氣，經(jīng)提純后生產(chǎn)液化生物天然氣等清潔能源，將沼渣制作成有機肥料，用于還田替代化肥實(shí)現循環(huán)農業(yè)。這樣的場(chǎng)景，是我國生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展的縮影。作為“雙碳”目標下的戰略性產(chǎn)業(yè)，生物天然氣正在從傳統的農村沼氣工程向現代化綠色能源體系轉型，其背后既有政策與技術(shù)的雙重推力，也面臨產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程中的現實(shí)挑戰。

近年來(lái)，隨著(zhù)全球能源結構向綠色低碳轉型，生物天然氣作為一種重要的可再生能源，逐漸成為能源領(lǐng)域的熱點(diǎn)。在“雙碳”目標的推動(dòng)下，生物天然氣產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了前所未有的發(fā)展機遇。去年一年，在農業(yè)農村部科學(xué)技術(shù)司和農業(yè)生態(tài)與資源保護總站的指導下，中國沼氣學(xué)會(huì )、中國農村能源行業(yè)協(xié)會(huì )聚焦生物天然氣產(chǎn)業(yè)發(fā)展，舉辦系列產(chǎn)業(yè)交流對接活動(dòng)，來(lái)自企業(yè)、科研院所和行業(yè)管理部門(mén)的專(zhuān)家代表齊聚一堂，共同探討生物天然氣的技術(shù)創(chuàng )新、政策激勵、工程實(shí)踐等議題，旨在推動(dòng)生物天然氣及相關(guān)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。

轉型升級

從沼氣到生物天然氣的跨越

生物天然氣是以農作物秸稈、畜禽糞污、餐廚垃圾、農副產(chǎn)品加工廢水等各類(lèi)城鄉有機廢棄物為原料，經(jīng)厭氧發(fā)酵和凈化提純產(chǎn)生的綠色低碳清潔可再生的天然氣，主要由沼氣提純凈化而來(lái)，是沼氣高值化利用的重要方向。

很長(cháng)一段時(shí)間以來(lái)，農村沼氣作為重要民生工程，在改善我國農村生產(chǎn)生活條件、促進(jìn)農業(yè)綠色轉型發(fā)展、推進(jìn)農業(yè)農村節能減排以及保護生態(tài)環(huán)境等方面發(fā)揮了重要作用。我國農村沼氣發(fā)展已走過(guò)半個(gè)世紀，經(jīng)歷了五個(gè)發(fā)展階段，即20世紀80年代前的初始發(fā)展階段，20世紀80年代到2000年的技術(shù)成熟階段，2001年到2006年的快速發(fā)展階段，2007年到2014年的建管并重階段，2015年至今是轉型升級階段。

在轉型升級階段，我國農村沼氣正向生物天然氣方向發(fā)展。目前，全國以農業(yè)廢棄物為主要原料的生物天然氣工程66處，總池容量超156萬(wàn)立方米，年產(chǎn)生物天然氣達1.25億立方米。沼氣工程的功能由過(guò)去能源生產(chǎn)利用為主，逐步向能源、環(huán)保、生態(tài)綜合功能拓展，發(fā)酵原料范圍也逐漸從秸稈、糞污擴展至餐廚垃圾、農產(chǎn)品加工廢棄物、廁所糞污等城鄉有機廢棄物。

在中國農業(yè)大學(xué)段娜教授看來(lái)，這種轉變不僅減少了二氧化碳和甲烷排放，更通過(guò)生物天然氣多途徑替代散煤和薪柴等低品質(zhì)傳統能源消費，實(shí)現城鄉廢棄物無(wú)害化、資源化、高值化利用，以有機肥替代化肥施用，減少污染，改善土壤肥力，重構了農業(yè)生態(tài)循環(huán)鏈條。

應用突圍

從燃料向高附加值產(chǎn)業(yè)鏈延伸

與液化天然氣性質(zhì)相同，但來(lái)源于生物質(zhì)原料的液化生物天然氣，已被瞄準用于國際航運市場(chǎng)——當前全球船舶燃料中，柴油等常規化石燃料仍是主要燃料，面對逐步攀升的碳成本，碳排放明顯低于常規天然氣的生物天然氣，有望成為國際航運業(yè)“脫碳”的關(guān)鍵選項。

據國際能源署(IEA)預測，到2028年，全球生物燃料的總需求將達到約2000億升。數據顯示，2060年我國生物天然氣技術(shù)潛力大于1800億立方米，但2023年產(chǎn)量?jì)H5億立方米，市場(chǎng)增長(cháng)空間巨大。

行業(yè)的潛力吸引了多方力量入局。如中石化綠氣新能源公司去年完成國內首單“互聯(lián)互通、氣證合一”交易，將生物天然氣與常規燃氣管網(wǎng)無(wú)縫對接，同時(shí)捆綁綠色證書(shū)交易，為行業(yè)市場(chǎng)化探索破題。根據《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導意見(jiàn)》，到2030年我國生物天然氣產(chǎn)量目標超過(guò)200億立方米，發(fā)展藍圖已清晰鋪開(kāi)。

“生物能源具有零碳排放、可再生、可持續等優(yōu)點(diǎn)，是應對全球氣候變化和能源危機的重要手段。”東北農業(yè)大學(xué)孫勇教授指出，生物天然氣正通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新向綠氫、綠色甲醇等高附加值領(lǐng)域延伸。例如，通過(guò)風(fēng)光互補發(fā)電與生物質(zhì)氣化結合，可大幅降低甲醇生產(chǎn)的碳足跡;利用厭氧發(fā)酵產(chǎn)物合成綠色甲醇與肥料，能實(shí)現能源與農業(yè)生產(chǎn)的循環(huán);通過(guò)纖維素乙醇生物煉制模式，將玉米秸稈等制成用于燃料和化工的乙醇產(chǎn)品;聯(lián)產(chǎn)生物質(zhì)炭、熱、氣、肥，提升終端產(chǎn)品價(jià)值等。

生物天然氣的跨界效應愈加明顯。在甘肅、遼寧等地，生物天然氣不僅是能源產(chǎn)品，更為城鄉有機廢棄物治理提供了解決方案。甘肅省張掖市高臺縣，一座日產(chǎn)2萬(wàn)方生物天然氣及有機肥的生態(tài)循環(huán)利用項目正在運行，農作物秸稈、畜禽糞污、尾菜、農產(chǎn)品加工殘渣等廢棄物，通過(guò)厭氧發(fā)酵產(chǎn)生生物天然氣，并同時(shí)生產(chǎn)高品質(zhì)有機肥、沼液肥和育苗基質(zhì)，構建了從廢棄物收儲到有機種植的循環(huán)經(jīng)濟全產(chǎn)業(yè)鏈。遼寧省沈陽(yáng)市，善達生物質(zhì)科技有限公司采用“干式厭氧發(fā)酵+高效好氧堆肥”工藝，年處理畜禽糞污35萬(wàn)噸，年產(chǎn)生物天然氣700萬(wàn)立方米，每年減排二氧化碳4.6萬(wàn)噸，為汽車(chē)、輪胎等行業(yè)供給生物天然氣的同時(shí)，向周邊水稻、玉米等種植區域提供沼肥等產(chǎn)品。此外，一些企業(yè)還嘗試用生物天然氣制取碳納米材料等，進(jìn)一步拓展產(chǎn)業(yè)鏈邊界。

攻堅時(shí)刻

行業(yè)面臨技術(shù)、成本等多重挑戰

生物天然氣作為可再生能源，可以有效替代化石能源，減少碳排放，對實(shí)現“雙碳”目標具有重要意義。業(yè)內專(zhuān)家普遍認為，當前，我國生物天然氣面臨難得的機遇。

從國內看，我國是農業(yè)大國，畜禽糞便、秸稈等產(chǎn)生量大，生物質(zhì)資源豐富。隨著(zhù)能源消耗總量和強度雙控向碳排放總量和強度雙控全面轉型，未來(lái)我國對可再生能源的需求量越來(lái)越大。從國際看，在全球共同應對氣候變化的背景下，國際船運等行業(yè)面臨綠色轉型，對低碳零碳綠色燃料的需求持續增長(cháng)。

盡管前景廣闊，行業(yè)仍面臨現實(shí)瓶頸。孫勇直言，生物能源作為經(jīng)濟新動(dòng)力，發(fā)展面臨多重挑戰，技術(shù)裝備亟須突破、經(jīng)濟性有待提高、標準與認證體系不完善等，都是制約行業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素。

為促進(jìn)生物能源產(chǎn)業(yè)的持續健康發(fā)展，孫勇建議，要推動(dòng)生物能源行業(yè)基礎性、戰略性、前沿性并重。技術(shù)層面，加大研發(fā)投入力度，大力推進(jìn)項目試點(diǎn)，加強國際合作交流;產(chǎn)業(yè)層面，加強電力、農業(yè)農村、林業(yè)等部門(mén)合作，通力發(fā)展產(chǎn)業(yè)，促進(jìn)材料供應、生產(chǎn)加工、下游消納等上下游產(chǎn)業(yè)鏈緊密合作;標準方面，對標歐盟等準則和規范，建立完善認證標準體系，同時(shí)完善碳交易市場(chǎng)、碳配額管理等制度;政策層面，給予稅收優(yōu)惠、補貼和貸款擔保等政策，降低企業(yè)初期投入成本，促進(jìn)生物天然氣與其他燃料公平競爭。

眼下，破局路徑逐漸清晰。今年1月1日起，我國首部能源領(lǐng)域法律《中華人民共和國能源法》施行，鼓勵因地制宜合理開(kāi)發(fā)利用生物質(zhì)能，生物天然氣納入鼓勵范疇，迎來(lái)“高光時(shí)刻”。

生物天然氣的崛起不僅是能源結構的變革，更是一場(chǎng)關(guān)于循環(huán)經(jīng)濟與低碳未來(lái)的實(shí)驗。它既需要政策與技術(shù)的持續輸血，也考驗著(zhù)市場(chǎng)對綠色價(jià)值的認知。隨著(zhù)“雙碳”目標的迫近，這條“變廢為寶”的產(chǎn)業(yè)鏈，或將重塑中國能源版圖的綠色底色。