近年來,國家及地方相繼出臺政策文件支持生物質(zhì)能開發(fā)利用,有力推動了生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。2024年2月,國務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于加快構(gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系的意見》,提出因地制宜推進(jìn)農(nóng)林生物質(zhì)能源化開發(fā)利用,穩(wěn)步推進(jìn)生物質(zhì)能多元化開發(fā)利用;明確到2030年,建成覆蓋全面、運轉(zhuǎn)高效、規(guī)范有序的廢棄物循環(huán)利用體系,資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模、質(zhì)量顯著提高,廢棄物循環(huán)利用水平總體居于世界前列。據(jù)此,推動農(nóng)村生物質(zhì)能因地制宜、應(yīng)用盡用具有緊迫性和重要性。
(來源:中能傳媒研究院 作者:宿宇1 張建紅2)
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一、農(nóng)村生物質(zhì)能利用現(xiàn)狀
生物質(zhì)能作為可再生能源,其開發(fā)和利用在推動環(huán)保產(chǎn)業(yè)發(fā)展、助力國家“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)方面具有十分重要的作用,體現(xiàn)在以下幾個方面:
一是生物質(zhì)能資源豐富。我國生物質(zhì)能蘊藏量巨大,主要集中在農(nóng)村地區(qū)。據(jù)有關(guān)資料,我國生物質(zhì)資源每年產(chǎn)生量約為45.3億噸,其中畜禽養(yǎng)殖糞污占多數(shù),約30.5億噸,農(nóng)作物秸稈總量約7.9億噸,林業(yè)剩余物約3.4億噸,生活垃圾約3億噸,其他有機廢棄物約0.5億噸。
二是生物質(zhì)能開發(fā)利用空間巨大。我國生物質(zhì)資源能源化開發(fā)利用的潛力可達(dá)4.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,而當(dāng)前實際利用量僅相當(dāng)于0.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤,未來生物質(zhì)能源化利用空間巨大。目前,生物質(zhì)能利用主要集中在生物質(zhì)發(fā)電領(lǐng)域。2022年,全國可再生能源發(fā)電量達(dá)2.7萬億千瓦時,占全部發(fā)電量的30.8%,其中生物質(zhì)發(fā)電量1824億千瓦時,占全部發(fā)電量的2.1%,占可再生能源發(fā)電量的6.8%。
三是綠色低碳。生物質(zhì)能屬于綠色低碳能源,用生物質(zhì)顆粒燃料發(fā)電,其碳排放強度只有燃煤、燃油和燃?xì)獾?.8%、2.1%和3.8%。以秸稈為例,我國東北地區(qū)秸稈資源量超過2億噸,如利用20%作為燃料,可折合2100多萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤,與燃煤相比,可減排二氧化硫17.9萬噸、二氧化碳5594.4萬噸。
四是較易推廣。為實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會高質(zhì)量發(fā)展和生態(tài)環(huán)境高水平保護(hù),每年中央財政都會安排數(shù)百億元資金支持北方地區(qū)冬季清潔取暖工作,這也為生物質(zhì)能清潔供暖提供了發(fā)展機遇。生物質(zhì)成型燃料價格為800~1200元/噸,燃燒性能與中質(zhì)煤差不多。如果用于替代燃煤,燃料成本會略有增加,但低于“煤改氣”“煤改電”的成本。這是生物質(zhì)能在清潔供暖改造中的獨特優(yōu)勢。
五是生物質(zhì)能利用方式靈活。如通過生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質(zhì)鍋爐、生物質(zhì)熱解氣化,可以為縣城地區(qū)集中供熱;通過沼氣工程,可以供氣入戶,也可以通過沼氣熱電聯(lián)產(chǎn)或者沼氣鍋爐為區(qū)域集中供熱;通過生物質(zhì)戶用爐具,可以為農(nóng)村散戶供暖,替代傳統(tǒng)燃煤爐具。合理開發(fā)利用生物質(zhì)能供暖,將是北方地區(qū)清潔供暖的重要組成部分。
因此,因地制宜并充分開發(fā)利用生物質(zhì)能源,是減少區(qū)域化石能源消費、改善能源消費結(jié)構(gòu)、減少溫室氣體排放的重要途徑。同時,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)涉及上游的原料收集、中游的生產(chǎn)轉(zhuǎn)化以及下游的能源應(yīng)用諸多環(huán)節(jié),涉及農(nóng)業(yè)種植、養(yǎng)殖、加工、裝備制造、交通運輸、電力服務(wù)、農(nóng)村清潔能源供給等多個行業(yè)和領(lǐng)域,與當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的生產(chǎn)生活密切相關(guān),是實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興發(fā)展戰(zhàn)略的重要抓手。
二、農(nóng)村生物質(zhì)能利用存在的問題
由于生物質(zhì)能利用涉及秸稈、畜禽養(yǎng)殖糞污、生活垃圾等多種資源,又橫跨農(nóng)業(yè)、能源、環(huán)境、環(huán)衛(wèi)等多個領(lǐng)域,在發(fā)展過程中逐漸暴露出一些問題。
一是對生物質(zhì)能的認(rèn)識局限。很多人對生物質(zhì)能的認(rèn)識還停留在傳統(tǒng)薪柴層面,認(rèn)為其不環(huán)保,部分地方政府禁止生物質(zhì)燃料鍋爐在行政區(qū)內(nèi)使用,禁止生物質(zhì)清潔供熱項目建設(shè)。隨著國家越來越重視能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,可再生能源包括生物質(zhì)能源的發(fā)展迎來了戰(zhàn)略機遇期,國家《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》提出要穩(wěn)步推進(jìn)生物質(zhì)能多元化開發(fā)。生物質(zhì)能將在能源綠色低碳轉(zhuǎn)型中發(fā)揮重要作用,為碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)實現(xiàn)提供支撐。
二是生物質(zhì)能發(fā)電面臨成本高等問題。當(dāng)前,我國主要是利用生物質(zhì)能發(fā)電,非電利用占比較少。生物質(zhì)能量密度低,加上分布較為分散、收集不方便,導(dǎo)致生物質(zhì)燃料如秸稈等收運成本居高不下,要想維持發(fā)電項目的正常運行,基本上每年都需要國家補貼電價。而在生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)薄弱的廣大農(nóng)村地區(qū),生物質(zhì)能源的投資成本更高,制約生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的推廣和發(fā)展。
三是生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的技術(shù)支撐不足。由于產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、企業(yè)市場競爭力不強、尚未形成合適的商業(yè)模式等諸多因素限制,除了生活垃圾焚燒發(fā)電領(lǐng)域外,我國生物質(zhì)能發(fā)展還沒有形成完整產(chǎn)業(yè)體系。投資該領(lǐng)域的企業(yè),民企居多,缺少龍頭企業(yè)引領(lǐng)。企業(yè)規(guī)模普遍偏小,項目盈利能力較弱,行業(yè)創(chuàng)新能力嚴(yán)重不足,技術(shù)更新迭代緩慢,部分核心技術(shù)和裝備還需依賴國外,如高水分、高腐蝕燃料的高效燃燒技術(shù)、秸稈小顆粒粉碎技術(shù)、干黃秸稈厭氧預(yù)處理技術(shù)、干式厭氧發(fā)酵技術(shù)、厭氧發(fā)酵攪拌技術(shù)、固液混合泵送系統(tǒng)、混合氣體成分在線監(jiān)測技術(shù)等。
四是生物質(zhì)能原料獲取的穩(wěn)定性不足。以秸稈為例,我國秸稈具有種類多樣、分布廣泛、能量密度低等特點,使得收集、儲存、運輸難度大、費用高。另外,隨著秸稈競爭性用途增多,秸稈原料需求量增加,導(dǎo)致秸稈供應(yīng)量不足,制約了以秸稈為原料的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
五是農(nóng)村能源社會化服務(wù)能力嚴(yán)重滯后。長期以來,農(nóng)村能源管理職能較為分散,相關(guān)部門之間信息共享、合作機制不健全。加上資金投入較為有限,人才隊伍等不能滿足市場快速發(fā)展的需要,管理手段也比較落后,缺少技術(shù)和市場相結(jié)合的創(chuàng)新機制。
三、因地制宜開發(fā)利用生物質(zhì)能,實現(xiàn)應(yīng)用盡用
為了破解生物質(zhì)能開發(fā)利用存在的瓶頸問題,必須因地制宜、穩(wěn)妥有序推動生物質(zhì)能應(yīng)用盡用。
一是堅持多元化發(fā)展,找準(zhǔn)應(yīng)用場景。逐步構(gòu)建以生物質(zhì)能發(fā)電、供熱為主,生物天然氣、非糧生物質(zhì)液體燃料產(chǎn)業(yè)為輔的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展格局,聚焦重點區(qū)域,科學(xué)規(guī)劃、合理布局,推動生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。如2024年,北京市發(fā)展和改革委員會等十部門發(fā)布了《全面推進(jìn)新能源供熱高質(zhì)量發(fā)展實施意見》,明確提出推動生物質(zhì)發(fā)電向熱電聯(lián)產(chǎn)轉(zhuǎn)型升級,在生態(tài)涵養(yǎng)區(qū)利用農(nóng)村地區(qū)生物質(zhì)資源,穩(wěn)妥有序采用低污染、高能效的生物質(zhì)能供熱技術(shù),依法建設(shè)農(nóng)林生物質(zhì)供熱項目。對于生物質(zhì)清潔供熱項目,依據(jù)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、生物質(zhì)鍋爐、生物質(zhì)熱解氣化等方式的特點,結(jié)合當(dāng)?shù)刭Y源稟賦,選擇合適的供熱方式為居民區(qū)、政府、學(xué)校、工業(yè)園區(qū)供熱供氣。對于沼氣項目,可根據(jù)生物天然氣的質(zhì)量等級,選擇合適的應(yīng)用場景,如沼氣提純凈化(甲烷含量約為60%),為燃?xì)馄焚|(zhì)要求不高的企業(yè)及有燃?xì)庑枨蟮某擎?zhèn)、農(nóng)村提供沼氣,也可將沼氣提純后的生物天然氣(甲烷含量超過88%)并入市政天然氣管網(wǎng)提供給有需求的用戶。
二是加強技術(shù)支撐。加快生物質(zhì)能在技術(shù)、開發(fā)模式、市場機制等方面的創(chuàng)新和試點應(yīng)用,在農(nóng)作物秸稈高效轉(zhuǎn)化、纖維素生產(chǎn)燃料乙醇、轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)生物質(zhì)原料、高效環(huán)保型生物質(zhì)鍋爐等方面加強研究,從技術(shù)方面推動生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,并積極引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗。以歐洲第一大經(jīng)濟(jì)體德國為例,2019年德國電力生產(chǎn)為5155.6億千瓦時(相當(dāng)于我國電量的7%),其中煤電29.1%,生物質(zhì)、垃圾和污泥等共占8.6%,年產(chǎn)沼氣220億立方米(折合生物天然氣120億立方米),年產(chǎn)沼渣沼液有機肥1200萬噸?,F(xiàn)在,德國已經(jīng)建成完整的生物天然氣產(chǎn)業(yè)鏈,在全球具有強大競爭力。相比之下,我國年產(chǎn)生物天然氣還不足2億立方米,差距懸殊。
三是建立穩(wěn)定的投入機制。把生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展與農(nóng)村新能源建設(shè)、鄉(xiāng)村振興、生態(tài)環(huán)境保護(hù)相結(jié)合,對生物質(zhì)固體燃料、沼氣工程、畜禽糞便有機肥工程等項目予以適當(dāng)補貼,帶動農(nóng)民就業(yè)和增收。將有機廢棄物利用設(shè)施與農(nóng)村公共基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)項目統(tǒng)籌實施,為有機廢棄物利用設(shè)施建設(shè)提供保障。創(chuàng)新農(nóng)村土地利用政策,為建設(shè)農(nóng)林廢棄物利用設(shè)施提供用地保障。充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用,調(diào)動企業(yè)和用戶的積極性,鼓勵各類投資主體參與生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展。鼓勵社會資本投資農(nóng)村生物質(zhì)資源化利用設(shè)施建設(shè),千方百計拓寬資金渠道,解決生物質(zhì)能企業(yè)融資難的問題。
四是建立生物質(zhì)原料供應(yīng)保障機制。建立和完善原料收儲運體系。明確各地政府以鄉(xiāng)村能源站為支點,建立健全生物質(zhì)原料的收集、運輸、處置、燃料生產(chǎn)加工等服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系。靈活運用農(nóng)機補貼,依托農(nóng)村合作社,建立政府引導(dǎo)、企業(yè)為核心、專業(yè)合作社為骨干、農(nóng)戶參與的生物質(zhì)原料收儲運管理體系,實現(xiàn)生物質(zhì)原料收儲運體系的專業(yè)化、市場化和系統(tǒng)化。
五是完善市場機制。充分發(fā)揮市場在資源配置中的決定性作用。在符合當(dāng)?shù)丨h(huán)保和產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策的前提下,鼓勵生物質(zhì)資源利用項目謀劃和建設(shè)。加快綠色權(quán)益證書核發(fā),對生物質(zhì)能發(fā)電項目,加快發(fā)放綠證。對生物質(zhì)能供熱項目,核發(fā)CCER。
六是創(chuàng)新商業(yè)模式。在縣域生物質(zhì)能利用中,積極探索“生物質(zhì)能管家”、“生物質(zhì)能合同管理”、“生物質(zhì)能合作社”、“生物質(zhì)能銀行”等商業(yè)模式。同時,充分發(fā)揮生物質(zhì)能利用多元化優(yōu)勢,與天然氣、光伏、光熱、地?zé)?、風(fēng)電等其他能源融合發(fā)展,統(tǒng)籌推進(jìn),提高能源效率。實施生物質(zhì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)策略。確定生物質(zhì)能清潔利用的路線,在保證安全的前提下,提倡就近農(nóng)業(yè)回用,推行資源綜合利用和能源梯級利用,加強清潔生產(chǎn)體系建設(shè)。制定清潔利用路線圖,將資源化利用嵌入農(nóng)村生產(chǎn)的生態(tài)鏈,推廣“種養(yǎng)加”結(jié)合和農(nóng)工商結(jié)合,發(fā)展生物質(zhì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
七是加強宣傳和培訓(xùn)工作。重點抓好生物質(zhì)能項目的技術(shù)培訓(xùn)工作,對生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)相關(guān)的職業(yè)工種實行職業(yè)準(zhǔn)入和持證上崗制度。充分利用網(wǎng)絡(luò)媒體,采取多種形式,廣泛宣傳生物質(zhì)能開發(fā)利用的途徑和方式,要讓各級政府、人民群眾理解生物質(zhì)能源對于減排降碳、惠及民生的重要作用,真正認(rèn)識生物質(zhì)能源對于地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要意義。
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