生物质能在“热-电”、储能上有共同优势，并能带来“负碳”时机

生物质是一种生态友好的零碳动力，与当下其他商业化使用的动力比较，具有明显的优势。

榜首，生物质能环境外部性较低，利于完成循环经济。比方，生物质发电为处理使用农林废弃物供给了一种有用方法，有助于减少秸秆露天燃烧及其所带来的环境污染。此过程中，生物质燃烧后发生的灰渣还可作为有机肥料使用，从而完成农林废弃物的循环使用、“变废为宝”。此外，工业出产中推进生物质燃料代替煤炭也是一种生物质资源再使用的方法，并有助于完成工业范畴的碳减排。

第二，生物质能的使用，可以一起处理电和热的问题，这是风电、光伏发电等其他可再生动力使用方法不具备的优势。由于技能、用地的限制以及风光水可再生动力的特性，未来我国会集大规划地选用热泵技能经过电气化的方法处理供暖问题，现在看仍面临诸多挑战。因此，另一种或许性是未来的新式电力系统中仍保存一部分火电，并使其一起供热(下文将打开论及)。那么，在此情景下，生物质能将一起在供电供热中发挥效果，并且显现出其零碳的优势。

第三，生物质可助力处理不一起间标准的储能问题，为构建以可再生动力为主体的、安全稳定的新式电力系统供给支撑。就此而言，生物质可以作为处理不一起间标准储能问题的动力挑选，包含小时级、跨天、跨周甚至是跨时节的。

第四，生物质带来了完成负碳的时机，有助于大力推进村庄振兴。生物质资源在其成长过程中有用吸收了大气中的二氧化碳，尽管作为燃料或工业质料的过程中会把二氧化碳排放到大气中，但从全周期的视点来说可以完成二氧化碳的“净零”排放。在此基础上，假如结合CCS技能，将其排放的二氧化碳捕集并封存，则可以完成名贵的二氧化碳的“负排放”，这无疑会助力碳中和方针的完成。这样的布景之下，可以预见，生物质工业的进一步开展将会带动村庄经济增长、助力消除村庄动力贫穷问题，完成村庄振兴。

面临规划化商业化瓶颈，需捉住“碳中和”机会有所打破

生物质在我国并非新生事物，已阅历了必定时刻的开展。但是，到现在，我国生物质工业开展规划依然有限。以电力行业为例，依据国家动力局的信息，到2021年底，我国生物质能发电装机达3798万千瓦，仅占可再生动力发电装机总量的约3.6%;比较之下，风电和光伏发电装机已分别到达3.28亿千瓦和3.06亿千瓦。究其底子，有两方面的原因值得评论：

一是多方面因素的限制导致生物质并没有构成大规划的商业化。与现已可以完成会集式、规划化使用的煤炭、汽油、天然气、风能、太阳能等动力不同，生物质资源的规划化使用面临资源散布散、规划广、堆积密度较低等限制因素，使得其搜集、贮存、加工、运送同其他动力存在很大不同、更具难度，因而没有构成完好的工业链，商业化规划不行。从生物质的本身特色看，与煤炭、石油、天然气等化石动力比较，生物质的能量密度比较低，所以平等体积或质量所能发生的热量亦相对较低;从可得性与规划性看，生物质资源的散布相对涣散、规划广并且很难直接拿来即用，因而导致其搜集、贮存、加工、运送的本钱较高，阻碍了完好工业链的构成，限制了规划化的开展;从技能来看，当时在我国，生物质先进技能的使用总体处于不行老练的阶段。发达国家在生物质资源使用和产品制作范畴具有明显先发优势，核心技能的独占使得我国对生物质转化使用的许多要害技能和要害设备都依赖进口;从方针上看，长期以来，鼓舞方针与鼓励办法缺位，加之一些早期演示项目以失利告终，也使得生物质能没能像其他可再生动力相同取得应有的方针扶植与更多的商场决心。综上，本身特色、集储效率、运送本钱、技能设备、方针办法、商场决心等各方面因素归纳效果下，生物质能开展面临工业本钱高、规划化出产有限的问题，没有构成大规划的商业化使用。

二是生物质能此前并没有遇到革新性的大开展机会。碳中和方针的树立给未来我国动力开展提出了巨大且急迫的系统性革新的要求，这种系统性革新则为生物质能的进一步开发和使用供给了难得的要害。烧柴做饭是人类对生物质能最原始的使用，依据动力阶梯理论，此阶段使用的生物质能处于动力阶梯的最低一级“初始动力”，在其之上阶梯的则是“转型动力”(木炭、煤炭、火油)、“优质动力”(电力、液化石油气/天然气、沼气)。但是，在碳中和带来的机会之下，生物质将或许以不同的方法出现在不同的使用场景中，它在动力品种的阶梯上很或许会完成等级的跨过。尤其是在未来清洁电力、热电联供这两者的共同需求之下，生物质能不仅可以助力清洁发电与清洁供热，更有时机完成负碳排放。在碳中和布景下，生物质能发挥效果的舞台必将愈加广阔。

生物质能在电力与热力的清洁供给上具有共同效果，不该简单与风光作比较

首要，从性质上来讲，生物质能与风能、太阳能有底子的不同，因而其在电力系统中的效果也会不同。在未来，生物质能并不是要简单追求在整个电力系统中奉献的发电量比例到达多高，而是要在系统中扮演共同的角色。

可再生动力的间歇性特色将会处以风、光为主的新式电力系统的稳定性带来必定挑战。比方，一旦连续几天没有风，或许继续阴天，再抑或赶上冬季枯水期，系统稳定性的问题将凸显出来。当时的电化学储能技能只能敷衍小时级的削峰填谷，更长时刻标准的储能问题没有找到在经济性和技能可行性上都已老练的零碳处理计划。因而，为了电力系统的稳定性，需求保存必定比例的火电——在当时已有和可预见的技能条件布景下，各界在这一点上基本是有一致的。那么，进一步的问题将是，这部分火电的燃料来历是什么?假如以未来零碳的情形作为起点，或许的挑选则包含：煤电加CCS/CCUS(碳捕获与封存/使用)，或用绿氢来代替煤，再或许用生物质代替煤。

这也是为什么说生物质能的经济可行性，需求与CCUS、氢能在跨时节储能的使用等技能的经济可行性进行比较。生物质能要承当的任务是在未来的新式电力系统中处理风、光发电所带来的不稳定性问题。现在看，这个问题是电化学储能、抽水蓄能暂时无法处理的。

除了发电外，生物质另一个共同的角色在于供热。供热是完成碳中和过程中最难处理的问题之一。它直接关乎民生，动力需求量极大，有必要稳定且有保证。碳中和布景下，未来北方地区的供热问题怎么处理，现在的评论首要涉及两种方法：一种是考虑会集式的供热，用可再生动力发的电经过热泵来供热;另一种是保存现有的热网，如此则仍需保存一部分火电。

现在来看，榜首种方法面临几方面的挑战：一是我国的城市人口密度很大，尤其在冬季，即光伏发电与水电处于低谷的时期，或许需求添加十分多的装机量，才干保证供暖所需的电力供给，而这或许会使得电网不堪重负;二是在现有的技能条件下，城市没有足够多的土地空间来安装会集的供热热泵;三是在这种状况下，热网等基础设施存在在未来变为沉没资产的危险。

尽管咱们对电气化抱有很高期待，也在南边和北方的村庄及小城镇大力支撑相关作业。但笔者认为，根据我国的国情，在人口会集的北方大中城市，第二种方法更有可行性优势，即——将来新式电力系统中还需求一部分火电，一起这部分火电还可以发挥供热的效果。在此过程中，生物质能将有时机在供电供热两方面都发挥其零碳的优势。

因此，生物质能在未来整个的新式电力系统中，未必会奉献最大比例的发电量，但它在电力和热力的清洁供给上必定可以发挥共同而要害的效果。

应推进生物质能多元化开发使用

生物质能的开发使用具有多元性。生物质发电是最老练、开展规划最大的现代生物质能使用技能，北欧国家、德国及美国处于世界领先水平。我国的生物质发电起步较晚，当时开展规划依然有限。如上文提及，到2021年底，我国生物质发电累计装机达3798万千瓦，占可再生动力发电装机总量的约3.6%，生物质发电量为1637亿千瓦时，占可再生动力发电总量的约6.6%。从生物质发电累计并网装机状况来看，我国当时以废物燃烧发电、农林生物质发电为主，沼气发电仅占3%左右。生物质发电的技能分类丰厚，包含直接燃烧、混合燃烧、废物燃烧、沼气、气化发电等。在生物质能发电技能使用的初期，有必要推进多元化的开发及试点工程，这样有利于摸清不同生物质发电技能在不同使用场景下的效果和优劣势，进而可以量体裁衣地推进生物质发电技能不同场景下的规划化使用。与此一起，未来假如可以规划化使用BECCS(生物动力与碳捕获和贮存)技能，生物质发电将或许发明负碳排放，从而可以为完成碳中和方针做出巨大奉献。

生物质清洁供暖是另一个颇具潜力的使用场景。如上所述，生物质能在供给清洁电力和清洁热力方面具有共同优势，因而在未来，一方面可以量体裁衣推进生物质发电向热电联产转型晋级，另一方面可开展以农林生物质、生物质成型燃料等为主的生物质锅炉，为人口密布的大中城市及城镇区域供给会集供暖。就生物质固体成型燃料技能而言，欧美处于全球领跑水平，这首要得益于其标准系统较为完善，并构成了从质料搜集、储藏、预处理到成型燃料出产、配送和使用的整个工业链。欧洲是生物质成型燃料的首要消费地区，其中瑞典生物质成型燃料供热约占其供热动力消费总量的70%。这显现出，树立完好工业链的重要性以及生物质能在清洁供暖中的巨大潜力。

当时，生物液体燃料已成为最具开展潜力的代替燃料，在电气化无法处理的交通动力范畴，生物液体燃料供给了名贵的零碳处理计划。在生物柴油范畴，我国相关行业技能在国际上处于榜首梯队，是位居美国之后的全球生物柴油第二大技能来历国，我国生物柴油专利申请量的全球占比为17%(到2021年9月)。2021年我国生物柴油产值约150万吨，占全球产值约3.6%，坐落欧盟、印尼、美国、巴西等经济体之后。在生物航油技能上，我国现已取得了打破，完成了生物质中半纤维素和纤维素共转化合成生物航空燃油，现在已在国际上率先进入演示使用阶段。此外，二代乙醇作为车用及航空燃料，生物甲醇、绿氨作为车用及船运燃料(尤其是远洋)，都是生物液体燃料在未来具有潜力的使用场景，相关技能正处于打破或实验阶段。在此方面，《“十四五”可再生动力开展规划》提出要支撑生物质液体燃料范畴的先进技能装备研发和推广使用，将推进不同场景下的生物液体燃料技能加快从“实验”到“使用”的打破。

生物天然气是电力、供热、交通等范畴可以使用的一种重要零碳动力。早在2019年，国家发改委、国家动力局等十部委联合下发的《关于促进生物天然气工业化开展的辅导意见》就提出，到2030年生物天然气年产值超越200亿立方米的方针。据相关测算，我国生物天然气每年生物天然气可开发潜力高达600亿立方米，可是到2020年，我国实践年发生物天然气不到1亿立方米。这显现出我国生物天然气的开展依然处在起步阶段，一起也意味着巨大的潜力。亦如《“十四五”可再生动力开展规划》所提出的，应当有用使用好我国农林养殖业资源丰厚的优势，将粮林畜会集出产区统筹和谐，树立以县域为单位的工业系统，活跃开展生物天然气演示项目。此过程中，筹建较大标准(千万立方米级)的生物天然气工程十分必要，如此可以经过同城市燃气管网并网、多元化使用(车辆、锅炉、发电)，大大促进生物天然气的规划化使用，加快动力系统的脱碳进程。

生物质能的多元开发使用关于完成村庄振兴含义重大。如《“十四五”可再生动力开展规划》所提及，加大生物质能的开发使用，进步农林废弃物资源化使用率，将助力村庄人居环境整治提高;生物质能及其他可再生动力在取暖工程中的使用，有助于改善村庄供暖条件，并助力城乡融合的清洁供暖系统的构建;建造以生物质成型燃料加工站或物质锅炉等为主的村庄动力站，则可完成村庄可再生动力资源的集约开发和高效运营办理;建造大标准的生物天然气工程，也将有助于带动村庄有机废弃物处理、有机肥出产和消费、清洁燃气使用的循环工业系统树立——这些均为消除村庄动力贫穷、扩大村庄可再生动力的归纳使用，以及推进村庄社会经济可继续开展带来新的机会。

生物质能开展仍需更多行业研判

去年，《中共中央国务院关于完好准确全面贯彻新开展理念做好碳达峰碳中和作业的意见》以及《2030年前碳达峰举动计划》等文件，都说到了活跃推进生物质能的开展;《中共中央国务院关于做好2022年全面推进村庄振兴重点作业的意见》也说到，要“推进村庄光伏、生物质能等清洁动力建造”。在此基础上，本年5月由国家发改委发布的《“十四五”生物经济开展规划》，连同6月由九部委联合发布的《“十四五”可再生动力开展规划》，也都对生物质动力的开展提出了详细作业重点和开展方针。这一系列相关方针文件的出台关于未来生物质的使用和开展无疑是十分利好的信号，也说明从各个视点、各个范畴，生物质能作为一个工业所遭到的注重程度在不断提高。但是，要指出的是，尽管国家层面的许多文件为生物质能开展指明晰大方向，但多为定性的方面，关于未来生物质能开展的研判依然需求更多量化的分析与研讨。

从生物质资源的可获取性上看，我国一年的动力消耗大约是50多亿吨标准煤，此布景下生物质动力的使用潜力怎么，现在并没有很好地构成一致。由我国工业开展促进会生物质能分会等机构编制的《3060零碳生物质能开展潜力蓝皮书》显现，当时我国生物质资源作为动力使用的开发潜力约为4.6亿吨标准煤。根据与清华的联合研讨，动力基金会近期发布的《村庄清洁用能系统助力减污降碳及村庄振兴——我国村庄散煤管理归纳陈述》显现，全国可使用的各类别生物质动力资源总计约合9.28亿吨标准煤。在此基础上，不同类型的生物质资源的搜集本钱、可开发性怎么?此外，咱们还需求更细致地去评估它们的商业化使用等级。

从定位上看，还需求进一步分析研判，未来新式电力系统中托底保供的电力需求是多少?火电的需求是多少?这些火电由什么燃料来供给?它与供热之间是什么关系?

从技能上看，生物质使用的技能繁复，这些不同技能的详细使用场景分别是什么，潜力怎么?不同技能中哪些是更先进的，哪些有助于提高农民收入与生活质量，可以助力村庄振兴战略并有用支撑碳中和战略?

从商业形式上看，之前生物质能无法大规划商业化的症结之一，是在商业形式和可付出性方面带来的财政不行继续问题，未来假如本钱下降的话，或许说假如国家方针也像此前推进风电、光伏发电相同支撑生物质能开展，那么商业形式和投融资形式是否就必定可以构成?其他的影响因素还有哪些?

以上这一系列问题都需求咱们进一步地深入分析与研讨。现在，动力基金会也正在推进一些相关的作业，包含：支撑村庄散煤的生物质代替的研讨，对生物质使用技能以及试点作业进行梳理，并期望在此基础上为生物质能未来的开展提出主张。此外，咱们也正在开展生物质在未来新式电力系统中的定位研讨，以及推进有关生物质使用的试点演示、商业形式的评论等。

当时，从方针的视点来看，《“十四五”生物经济开展规划》、《“十四五”可再生动力开展规划》现已为生物质能的开展指明晰大的方向，但就详细的方针鼓励办法而言，现在或许还未到密布出台阶段，总体上还处于前期研判期。但咱们有理由信任，方针支撑力度的不断加大，可以活跃推进一些试点及演示项目的落地，这关于生物质能在碳中和布景下的新开展含义重大，值得进一步期待。我国动力网作者：李洁(动力基金会项目副总裁)崔圣(动力基金会项目经理

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碳中和生物质能

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