生物質(zhì)能發(fā)展如何破局？

　　◆本報(bào)記者喬建華

　　“從金融角度來看，相比風(fēng)電和光伏，生物質(zhì)能在整個(gè)投資圈里是被冷落的對象。”近日，在第四屆全球生物質(zhì)能創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，華夏銀行綠色金融首席顧問張勇淼希望從金融視角賦予生物質(zhì)能新的含義，改善生物質(zhì)能生存和發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

　　據(jù)了解，從誕生至今，中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)已走過近20年的歷程。在此期間，風(fēng)能和光能在電力領(lǐng)域發(fā)展得“風(fēng)生水起”。而同為可再生能源的生物質(zhì)能的發(fā)展卻步履蹣跚，令投資者望而卻步。

　　近年來，生物質(zhì)能的發(fā)展多靠政策引導(dǎo)。在政策及相關(guān)補(bǔ)貼的引導(dǎo)和支持下，生物質(zhì)能發(fā)展尤其是垃圾焚燒發(fā)電穩(wěn)步推進(jìn)。不過，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心教授程序表示，相比風(fēng)電、光伏發(fā)電，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距很大。究其原因，除了生物質(zhì)能補(bǔ)貼難落地之外，主要是生物質(zhì)自身在原料特性上有天生的缺陷。

　　有缺陷、被冷落、靠政策……存在于生物質(zhì)能身上的這些標(biāo)簽與特質(zhì)，也是妨礙其進(jìn)一步規(guī)模化發(fā)展的桎梏。推進(jìn)生物質(zhì)能發(fā)展的破局之路亟待開啟。

　　能量密度低、回收難、轉(zhuǎn)化效率低

　　企業(yè)生產(chǎn)成本持續(xù)高企，難盈利

　　說起生物質(zhì)能，可能大多數(shù)人比較熟悉的就是垃圾發(fā)電。其實(shí)，生物質(zhì)能種類遠(yuǎn)不止這一種。

　　依據(jù)是否能大規(guī)模代替常規(guī)化石能源來劃分，生物質(zhì)能分為傳統(tǒng)生物質(zhì)能和現(xiàn)代生物質(zhì)能兩種。傳統(tǒng)生物質(zhì)能主要包括農(nóng)村生活用能，薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物和畜禽糞便等；現(xiàn)代生物質(zhì)能包括垃圾焚燒發(fā)電、生物沼氣、燃料乙醇、生物柴油、微藻制油等，可以大規(guī)模應(yīng)用。

　　據(jù)了解，能被用作生物質(zhì)能原料的，主要是木質(zhì)纖維類。其中，灌木類、草類和農(nóng)作物秸稈等物質(zhì)占比較高，當(dāng)前，它們的能源轉(zhuǎn)化效率低，這也是生物質(zhì)能天生存在缺陷造成的。

　　程序指出：“生物質(zhì)能源能量密度低，質(zhì)量密度也很低，導(dǎo)致原料的收、運(yùn)困難且成本高，能源轉(zhuǎn)化路徑受限(品種太少)、轉(zhuǎn)化效率低下，是造成當(dāng)下幾乎所有的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成本持續(xù)高企、難以贏利和難以擺脫補(bǔ)貼的根本原因。”

　　以生物質(zhì)直燃發(fā)電為例，由于生物質(zhì)原料收、運(yùn)困難，原料的大量使用沒有保障，因而不得不采用小型鍋爐。小型鍋爐相應(yīng)的溫度和壓力參數(shù)達(dá)不到高效發(fā)電的要求，因此，發(fā)電效率大多低于25%，單機(jī)裝機(jī)造價(jià)偏高。

　　也因此，投融資機(jī)構(gòu)對這類企業(yè)支持較少，企業(yè)運(yùn)行難，進(jìn)一步導(dǎo)致生物質(zhì)能原料利用率低也就不足為奇了。以生物天然氣的重要新原料――秸稈為例，其在大量利用方面也面臨著瓶頸。

　　目前，秸稈現(xiàn)代生物質(zhì)能源利用率不到5%。而在大量產(chǎn)生秸稈的東北地區(qū)，無處安放的秸稈成為當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展之困。據(jù)了解，為打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，僅禁止焚燒秸稈這一項(xiàng)工作，就耗費(fèi)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門大量的人力和時(shí)間。

　　生物質(zhì)能及材料應(yīng)用面窄，增值率低

　　生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的根本弱質(zhì)性難以改變

　　隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，我國碳減排要求日漸趨緊。作為傳統(tǒng)化石能源的替代品，生物質(zhì)能因具有再生性和綠色低碳、清潔等特質(zhì)而備受關(guān)注。

　　據(jù)了解，生物質(zhì)原料盡管燃燒時(shí)也會(huì)排出二氧化碳，但沒有二氧化硫、氮氧化合物等，而植物生長過程中，吸收的是二氧化碳，所以能夠在理論上達(dá)到零排放。

　　中國農(nóng)業(yè)大學(xué)參與編制的《3060零碳生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿Π灼奉A(yù)測，我國到2030年生物質(zhì)減排潛力達(dá)9億噸，到2060年減排潛力為20億噸。

　　但受限于生物質(zhì)的天然缺陷，如何將其變成化石能源穩(wěn)定的替代品，仍是難點(diǎn)。

　　受現(xiàn)代煤化工的啟發(fā)，近年來，我國開始研發(fā)推動(dòng)木質(zhì)類生物質(zhì)實(shí)現(xiàn)氣化的技術(shù)。

　　“木質(zhì)纖維類生物質(zhì)是生物質(zhì)資源總量中占比最大的一類。但它不能通過常規(guī)的發(fā)酵法制取沼氣和生物天然氣。”程序告訴本報(bào)記者，歐盟近年來在用木質(zhì)纖維類原料甲烷化制取生物基合成天然氣技術(shù)上取得一些突破，但仍存在低效率問題，導(dǎo)致設(shè)備和生產(chǎn)成本偏高，生物天然氣市場競爭力不強(qiáng)。

　　據(jù)了解，國內(nèi)外均有采用生物質(zhì)熱化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化的案例，但也無法形成經(jīng)濟(jì)和技術(shù)都可行的生物基合成氣平臺(tái)及其轉(zhuǎn)化的系列產(chǎn)業(yè)。程序指出，氣化后的生物質(zhì)能源及下游材料應(yīng)用面很窄，增值率又低，決定了生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的根本弱質(zhì)性難以改變。

　　生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)能“翻身”嗎？

　　突破生物質(zhì)氣化技術(shù)是關(guān)鍵

　　在程序看來，能否通過突破生物質(zhì)氣化的上述技術(shù)障礙，是生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)徹底“翻身”的希望。

　　而要想取得突破，生物質(zhì)的煤化改性、使其能量密度和物料氣流輸送性接近煤炭，是關(guān)鍵性的前提條件。

　　“煤炭是幾億萬年在地下高壓高溫環(huán)境下產(chǎn)生的，生物質(zhì)煤化的關(guān)鍵在于，能不能使生物質(zhì)原料在幾分鐘以內(nèi)模擬成煤過程。”程序說，“目前，由中國農(nóng)業(yè)大學(xué)參與、內(nèi)蒙古新木集團(tuán)主要研究的生物質(zhì)煤化技術(shù)已獲得成功。這一技術(shù)采用創(chuàng)新的熱化學(xué)方式，在260攝氏度和2.6兆帕的條件下，用過熱蒸汽變壓解聚等工藝，實(shí)現(xiàn)增氫、脫氧、表面官能團(tuán)全部脫除，提升了生物質(zhì)的密度和熱值，使得生物質(zhì)原料變?yōu)橐环N噴吹粉燃料，具有了像煤一樣的氣力輸送性。”

　　新木集團(tuán)還開發(fā)出一個(gè)可移動(dòng)設(shè)備，其最大的特點(diǎn)就是可以把它拉到生物質(zhì)原料非常豐富的地方進(jìn)行生物質(zhì)煤化生產(chǎn)，可有效解決生物質(zhì)原料收、運(yùn)難題。而且，設(shè)備對原料的特性限制小，即使原料含水率達(dá)到30%、40%也能用，秸稈類、灌木類作為原料尤為合適。

　　值得注意的是，用煤化生物質(zhì)替代煤粉，還可以實(shí)現(xiàn)與現(xiàn)代煤化工并軌，最終可以制油、制氣。例如，煤化生物質(zhì)可以進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為生物基富氫燃?xì)猓Α皻浣?jīng)濟(jì)”發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

　　基于生物質(zhì)煤化技術(shù)的種種優(yōu)勢，張勇淼告訴記者，這項(xiàng)技術(shù)很可能會(huì)顛覆人們對生物質(zhì)能應(yīng)用的認(rèn)知，在充分調(diào)研技術(shù)相關(guān)參數(shù)，從而能預(yù)測其市場前景的基礎(chǔ)上，可考慮將其作為重要的可再生能源新型利用技術(shù)，列入華夏銀行與世界銀行的合作項(xiàng)目中予以支持。