无论从学术上还是从推动“双碳”工作的角度上,发展零碳能源是共建美丽生态环境的重要举措。

生物质能源概况:

20世纪80年代以来,石化能源价格的上涨,同时无节制地开发使地下资源储量迅速下降,并且大量使用造成了严重的全球性环境问题。开发新的能源产业替代传统能源已迫在眉睫,自然界蕴藏着一种丰富的可再生能源——生物质能源。

利用现代生物质技术,开发生物质能源的前景十分广阔,并且也可以缓解能源短缺和改善环境问题。更加清洁、环保、可再生、可循环利用的新型生物质能源的可开发和利用,事关满足人民日益增长的美好生活需要,事关全面建成小康社会,事关经济高质量发展和美丽中国建设。事关我们可以在蓝天白云下健康的生活。

生物质能本质上是被存储的太阳能,植物通过光合作用将二氧化碳和水合成为能量丰富的碳水化合物,燃烧植物时这些能量会被释放。从古代人类使用木材生火烹饪,到如今人们使用现代技术利用木材、玉米、油菜籽、稻草甚至肥料发电和生产燃料,人类利用生物质能的历史已有数千年之久。生物质指所有来自植物、动物和人类的有机物质,例如木材、玉米和油菜籽等农业和林业产品。这些可再生的原材料可以用于制造建筑材料、生物塑料等。与太阳能、风能一样,生物质能也属于可再生能源,它可以转化为电力与热能,并将在未来的能源供应中发挥巨大作用。

生物质能源发展历程:

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源,在第二次世界大战前后,生物质能就已经成为人们生存的重要能源。在第二次世界大战前后,欧洲的木质能源应用研究达到高峰,但之后随着石油化工和煤化工的发展,生物质能源的应用逐渐趋于低谷。

20世纪70年代由于中东战争引发的全球性能源危机,包括木质能源在内的可再生能源开发利用重新引起了人们的重视。目前,生物质能居于世界能源消费总量第四位,各主要国家都积极展开了对生物质能源的研究。

生物质能现已成为未来可持续能源系统的组成部分。到21世纪中叶,采用新技术生产的各种生物质替代燃料将占全球总能耗的40%以上。因此,利用现代生物质技术,开发生物质能源的前景十分广阔,并且也可以缓解能源短缺、改善生态环境问题。

生物质能源发展现状:

作为新世纪的替代能源之一,生物质能占到全世界总能耗的15%,数量相当巨大,是21世纪能源供应中最具潜力的能源。因它来自自然界,无污染,同时又是可再生能源而引起各国的重视。根据EL Insights 于2010年9月发布的 告,从2010年到2015年,全球生物制造市场预计将从5729亿美元增加至6937亿美元,相当于在此期间的复合年增长率(CAGR)为3.9%。在今后几年,生物质在生物发电、生物燃料和生物产品部门]应用领域将大幅增长,生物质发电的市场价值将从2010年450亿美元可增加到2020年530亿美元。

中国生物质能源的发展一直是在“改善农村能源”的观念和框架下运作,较早地起步于农村,农户用沼气,渐渐地又在秸秆气化上部署了试点。截至2005年底,全国共建成3764座大中型沼气池,形成了每年约3.41亿立方米沼气的生产能力,年处理有机废弃物和污水1.2亿吨,沼气利用量达到80亿立方米。现在中国在建设美丽乡村的指引下,生物质能有成为了北方农村用于取暖的清洁能源,这样不但解决了农村农作物秸秆处置的问题,还大大降低了农村因取暖燃煤的费用。

2006年1月1日正式实施了《中华人民共和国可再生能源法》。首次以国家立法的形式鼓励包括燃料乙醇在内的生物质液体燃料的发展,明确了国家鼓励清洁、高效地开发利用生物质燃料,鼓励发展能源作物的大政方针。

2006年11月国家财政部、国家发改委、农业部、税务总局、林业局发布并启动了《关于发展生物能源和生物化工财税扶持政策的实施意见》,对生物能源和生物化工行业在财税方面的扶持政策做出了明确的规定。2006 年底,使用沼气池的农户达2260万户,占总农户的9.2%,占总农户的15.3%;生物质能源发电装机容量达到200万千瓦;全国燃料乙醇生产能力达到102万吨,已在河南等9个省的车用燃料中推广使用乙醇汽油。

2020年,生物质发电总装机容量达到3000万千瓦,生物质固体成型燃料年利用量达到5000万吨,沼气年利用量达到440亿立方米,生物燃料乙醇年利用量达到1000万吨,生物柴油年利用量达到200万吨。

生物质能源的发展前景:

我国地域辽阔,自然条件复杂,又是农业大国,生物质资源丰富多样,开发潜力巨大。随着我国经济不断发展、城镇化进程加速及能源供给紧张,生物质综合利用有望成为重要发展方向。在世界能源转型的过程中,生物质能源扮演着重要的角色,不仅因为其低碳、清洁、可再生和对化石能源的多途径替代,同时还因为生物质能源是现代农业、环保产业、资源循环利用的重要组成部分。我国生物质事业也要走规模化、产业化道路,生物质发电依然前景可期。

中国拥有丰富的生物质资源,在2020年前后中国的年农业废弃物资源实物量近20亿吨,可利用超过11亿吨。林业可利用生物质资源总量将超过20亿吨,其中50%可以利用。全国作为生物能源原料总量达到约21吨,约折合15亿吨标准煤,超过届时全国能源消费需求预计总量28.69亿吨标准煤的一半,不可小视。尽管如此,生物质资源还具有极大的开发潜力,如沙漠治理、低质地、荒坡及滩涂利用发展能源植物种植,利用生物技术进行品种改良能源植物等等。

当下,人类正面临着一个共同的任务,就是能源结构调整,以解决全球气候变化的问题。这个任务的中心是“由以燃煤、燃油、燃气为基础的化石能源结构转为以风电、光电、水电、核电为主的零碳能源结构”。而在未来新的能源结构里,可以找到的唯一的零碳燃料就是生物质燃料。以这个角度来看待生物质能,生物质的意义就非同小可了。

近年,随着我国经济不断发展、城镇化进程加速及能源供给紧张,生物质综合利用有望成为重要的发展方向。“十四五期间” 发展目标与纲领陆续出台,实现生态文明建设,低碳与环保仍将成为十四五期间的主线。近年,随着我国经济不断发展、城镇化进程加速及能源供给紧张,生物质综合利用有望成为重要发展方向。在国内城镇化进程加快与国外生物质利用发展如火如茶的背景下,预计我国生物质事业也要走规模化、产业化道路,生物质能能源多元化的发展前景可期。


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