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陳鵬:生物質能開發利用帶來新的曙光

作者: 陳鵬,生態環境部環境規劃院研究員 發布日期:2019-07-25
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歷史表明,人類能源利用方式的每次重大變革都有力地促進了人類經濟社會的大發展。生物質能是重要的新能源,直接或間接來自植物的光合作用,具有綠色、低碳、清潔、安全、低成本、廣覆蓋、可再生等特點。面臨能源短缺與環境保護的雙重壓力,世界各國高度重視生物質能的開發利用,技術迅速發展,應用成本快速下降,在緩解能源供需矛盾、改善能源供需結構、保障能源安全、應對氣候變化、保護生態環境、創造新就業、發展新經濟等方面均發揮著重要作用。

各國高度重視能源創新、能源轉型和能源安全,越來越多的工業生物技術產品正在替代傳統石化產品,“生物經濟”“氫經濟”被國際學界視為是接棒“石化經濟”“烴經濟”的新經濟形態,對推動能源革命、生態文明建設和綠色發展具有重要意義。“生物質經濟”泛指利用工業生物技術和能源環境技術,通過物理、化學、生物等形式,將可再生原料作物或農林廢棄物、生活垃圾及畜禽糞便等生物質廢棄物,轉化為生物燃料、綠色塑料和可再生化學品等替代性消費產品。

2018年7月,世界知識產權組織和美國康奈爾大學等機構發布《全球創新指數報告》,指出能源創新對全球經濟增長和防止環境危機至關重要。2018年11月,國際能源署(IEA)發布《世界能源展望》報告,強調能源轉型需要加速投資更清潔、智慧、高效的能源技術,指出可再生能源技術為能源普及提供主要路徑,包括生物質能、太陽能和地熱在內的直接利用可再生能源供熱和提供交通燃料發展迅猛。國際能源署推測,到2040年,世界能源需求將超出目前需求量30%。在全球能源消費結構中,供熱占比長期占據半壁江山,生物質能占可再生能源的比重呈持續上升趨勢,凸顯了生物質能供熱的巨大潛力。雖然對化石能源的枯竭有不同的認識,但化石能源大量使用對全球環境變化造成嚴峻壓力。對生態文明和可持續發展的追求,使得生物質能等可再生能源的開發利用受到世界各國的普遍關注。

日本、美國、歐盟等國家和地區高度重視“生物經濟”“氫經濟”“氫能社會”的建設,在綠色能源戰略和生物經濟戰略中均對生物質能的開發利用進行前瞻戰略部署,以擴大生物質能源在能源系統中的占比,積極應對氣候變化和能源挑戰,創造新就業,發展新經濟。日本生物質總需求量預計2025年達到2300萬噸,是2017年的三倍。美國規劃2020年生物基材料取代石化基材料的25%;2030年生物質能源占運輸燃料的30%。瑞典、芬蘭等國規劃到2040年前后生物質燃料完全替代石油基車用燃料。2019年1月,英國皇家生物學會發布關于植物科學新機遇的報告《增長的未來》,強調將大規模生物質能源應用與二氧化碳捕獲和封存技術相結合,開發具有碳捕獲和封存能力、可用于生物能源的高級作物,以利用可再生植物的衍生替代品來解決化石燃料依賴、氣候變化等問題。

生物質能是綠色能源和戰略能源的重要支撐。近年來,越來越多的綠色投資投向生物質能開發利用和轉化存儲,持續推進能源創新和成本降低,隨著核心技術持續進步,生物質能開發利用和轉化存儲的系統成本持續下降,加上數字化能源管理服務快速發展,使得生物質能成為分布式能源的穩定來源,社區新型供熱、供電、供能方式得以發展,促進能源體系進一步轉向綠色、低碳、可持續。

聯合國2030年可持續發展議程第七項目標為“確保人人獲得負擔得起的、可靠和可持續的現代能源”。2018年5月,國際能源署與國際可再生能源署、聯合國統計司、世界銀行等聯合發布《追蹤可持續發展目標七:能源進展情況報告》,肯定中國在清潔能源、電力普及以及改善人民生活上取得的巨大成就。認為中國對全球能耗降低作出了最大貢獻,貢獻率超過35%,高于美國的13%和印度的8%。

我國生物質資源豐富,生物質能開發利用前景廣闊。在不與糧食爭地的前提下,全國可作為能源利用的農作物秸稈及農產品加工剩余物、林業剩余物和能源作物、生活垃圾與有機廢棄物等生物質資源總量每年約4.6億噸標準煤。根據2016年12月發布的《生物質能發展“十三五”規劃》,到2020年,生物質能要基本實現商業化和規模化利用,年利用量約5800萬噸標準煤,僅占年可利用量12.6%。《規劃》明確,將堅持“分布式開發、用戶側替代、融入環保、梯級利用”的原則推進生物質能加快發展,明確要求大力推動生物天然氣規模化發展、積極發展生物質成型燃料供熱、穩步發展生物質發電、加快生物液體燃料示范和推廣。

從創新發展、綠色發展和能源轉型的全局、長遠與現實角度看,我國具有發展生物質能源技術和能源產業的迫切需求,具備構建清潔低碳、安全高效的新一代能源系統的科技基礎和經濟條件。特別是我國北方地區,冬季常年面臨嚴峻的大氣污染形勢。開發利用分布式生物質能供熱,對緩解能源緊張、調整能源結構、減少環境污染具有重要意義。生態環境部將清潔取暖納入藍天保衛戰重點區域強化監督,旨在確保群眾溫暖過冬的同時穩妥推進清潔取暖和環境保護雙贏。示范推進低成本、高能效生物質成型燃料鍋爐供熱,促進生物質能專業化、規模化、產業化開發利用,使廣大農村也可以平等享受到綠色能源創新的成果,形成清潔、循環、可持續的生產方式和生活方式,將從根本上改善農村地區環境質量。

隨著資源環境約束越來越嚴格,未來要加快調整優化能源供需結構,適度發展能源作物,加強對生物質能技術、裝備和產品創新的政策引導,鼓勵政府和社會資本合作,促進對生物質經濟的風險投資,加快普及推廣生物質能和節能技術,加速生物質能的規模化開發和可持續利用,確保可持續發展目標順利實現。

來源:《光明日報》 發表時間:2019年7月25日

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