天天消息！自身有缺陷、被资本冷落、靠补贴政策…… 生物质能发展如何破局？
发布时间：2023-05-11 12:39:33
来源：中国环境报
“从金融角度来看，相比风电和光伏，生物质能在整个投资圈里是被冷落的对象。”近日，在第四届全球生物质能创新发展高峰论坛上，华夏银行绿色金融首席顾问张勇淼希望从金融视角赋予生物质能新的含义，改善生物质能生存和发展状态。
(资料图片)
据了解，从诞生至今，中国生物质产业已走过近20年的历程。在此期间，风能和光能在电力领域发展得“风生水起”。而同为可再生能源的生物质能的发展却步履蹒跚，令投资者望而却步。
近年来，生物质能的发展多靠政策引导。在政策及相关补贴的引导和支持下，生物质能发展尤其是垃圾焚烧发电稳步推进。不过，中国农业大学生物质工程中心教授程序表示，相比风电、光伏发电，生物质产业发展差距很大。究其原因，除了生物质能补贴难落地之外，主要是生物质自身在原料特性上有天生的缺陷。
有缺陷、被冷落、靠政策……存在于生物质能身上的这些标签与特质，也是妨碍其进一步规模化发展的桎梏。推进生物质能发展的破局之路亟待开启。
能量密度低、回收难、转化效率低
企业生产成本持续高企，难盈利
说起生物质能，可能大多数人比较熟悉的就是垃圾发电。其实，生物质能种类远不止这一种。
依据是否能大规模代替常规化石能源来划分，生物质能分为传统生物质能和现代生物质能两种。传统生物质能主要包括农村生活用能，薪柴、秸秆、稻草、稻壳及其他农业生产产生的废弃物和畜禽粪便等；现代生物质能包括垃圾焚烧发电、生物沼气、燃料乙醇、生物柴油、微藻制油等，可以大规模应用。
据了解，能被用作生物质能原料的，主要是木质纤维类。其中，灌木类、草类和农作物秸秆等物质占比较高，当前，它们的能源转化效率低，这也是生物质能天生存在缺陷造成的。
程序指出：“生物质能源能量密度低，质量密度也很低，导致原料的收、运困难且成本高，能源转化路径受限(品种太少)、转化效率低下，是造成当下几乎所有的生物质产业成本持续高企、难以赢利和难以摆脱补贴的根本原因。”
以生物质直燃发电为例，由于生物质原料收、运困难，原料的大量使用没有保障，因而不得不采用小型锅炉。小型锅炉相应的温度和压力参数达不到高效发电的要求，因此，发电效率大多低于25%，单机装机造价偏高。
也因此，投融资机构对这类企业支持较少，企业运行难，进一步导致生物质能原料利用率低也就不足为奇了。以生物天然气的重要新原料——秸秆为例，其在大量利用方面也面临着瓶颈。
目前，秸秆现代生物质能源利用率不到5%。而在大量产生秸秆的东北地区，无处安放的秸秆成为当地的发展之困。据了解，为打好蓝天保卫战，仅禁止焚烧秸秆这一项工作，就耗费了当地生态环境部门大量的人力和时间。
生物质能及材料应用面窄，增值率低
生物质产业的根本弱质性难以改变
随着“双碳”目标的提出，我国碳减排要求日渐趋紧。作为传统化石能源的替代品，生物质能因具有再生性和绿色低碳、清洁等特质而备受关注。
据了解，生物质原料尽管燃烧时也会排出二氧化碳，但没有二氧化硫、氮氧化合物等，而植物生长过程中，吸收的是二氧化碳，所以能够在理论上达到零排放。
中国农业大学参与编制的《3060零碳生物质能发展潜力白皮书》预测，我国到2030年生物质减排潜力达9亿吨，到2060年减排潜力为20亿吨。
但受限于生物质的天然缺陷，如何将其变成化石能源稳定的替代品，仍是难点。
受现代煤化工的启发，近年来，我国开始研发推动木质类生物质实现气化的技术。
“木质纤维类生物质是生物质资源总量中占比最大的一类。但它不能通过常规的发酵法制取沼气和生物天然气。”程序告诉本报记者，欧盟近年来在用木质纤维类原料甲烷化制取生物基合成天然气技术上取得一些突破，但仍存在低效率问题，导致设备和生产成本偏高，生物天然气市场竞争力不强。
据了解，国内外均有采用生物质热化学技术实现生物质气化的案例，但也无法形成经济和技术都可行的生物基合成气平台及其转化的系列产业。程序指出，气化后的生物质能源及下游材料应用面很窄，增值率又低，决定了生物质产业的根本弱质性难以改变。
生物质产业能“翻身”吗？
突破生物质气化技术是关键
在程序看来，能否通过突破生物质气化的上述技术障碍，是生物质产业彻底“翻身”的希望。
而要想取得突破，生物质的煤化改性、使其能量密度和物料气流输送性接近煤炭，是关键性的前提条件。
“煤炭是几亿万年在地下高压高温环境下产生的，生物质煤化的关键在于，能不能使生物质原料在几分钟以内模拟成煤过程。”程序说，“目前，由中国农业大学参与、内蒙古新木集团主要研究的生物质煤化技术已获得成功。这一技术采用创新的热化学方式，在260摄氏度和2.6兆帕的条件下，用过热蒸汽变压解聚等工艺，实现增氢、脱氧、表面官能团全部脱除，提升了生物质的密度和热值，使得生物质原料变为一种喷吹粉燃料，具有了像煤一样的气力输送性。”
新木集团还开发出一个可移动设备，其最大的特点就是可以把它拉到生物质原料非常丰富的地方进行生物质煤化生产，可有效解决生物质原料收、运难题。而且，设备对原料的特性限制小，即使原料含水率达到30%、40%也能用，秸秆类、灌木类作为原料尤为合适。
值得注意的是，用煤化生物质替代煤粉，还可以实现与现代煤化工并轨，最终可以制油、制气。例如，煤化生物质可以进一步转化为生物基富氢燃气，助力“氢经济”发展和“双碳”目标的实现。
基于生物质煤化技术的种种优势，张勇淼告诉记者，这项技术很可能会颠覆人们对生物质能应用的认知，在充分调研技术相关参数，从而能预测其市场前景的基础上，可考虑将其作为重要的可再生能源新型利用技术，列入华夏银行与世界银行的合作项目中予以支持。
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