來源:中國(guó)能源新聞網(wǎng) 時(shí)間:2025-04-18 11:23
中國(guó)能源新聞網(wǎng)記者 李東海
4月10日召開的2025生物質(zhì)能創(chuàng)新發(fā)展論壇上,“農(nóng)林廢棄物能源化與資源化利用”成為了與會(huì)嘉賓的熱議話題。
曾經(jīng)被視作農(nóng)業(yè)廢棄物的秸稈以及林業(yè)生產(chǎn)中的“殘枝敗葉”,正憑借技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)升級(jí),變身為助力實(shí)現(xiàn) “雙碳” 目標(biāo)、賦能鄉(xiāng)村振興的 “金疙瘩”。
業(yè)內(nèi)專家表示,農(nóng)林廢棄物的高效開發(fā)利用在發(fā)展生物質(zhì)能進(jìn)程中至關(guān)重要,不僅關(guān)乎能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,更是破解 “三農(nóng)” 問題、激活綠色經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵抓手。
從 “環(huán)境負(fù)擔(dān)” 到 “重要資源”:農(nóng)林廢棄物的價(jià)值重估
長(zhǎng)期以來,農(nóng)林廢棄物的處理是制約美麗鄉(xiāng)村建設(shè)的一道難題。據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)每年僅農(nóng)作物秸稈就有約9億噸,林業(yè)采伐加工剩余物約3億噸。過去,大量秸稈因收儲(chǔ)成本高、利用渠道窄,或被焚燒污染環(huán)境,或堆積腐爛形成資源浪費(fèi)。
但隨著“雙碳”目標(biāo)的深入推進(jìn)與生物質(zhì)能技術(shù)的不斷進(jìn)步,這一局面正在改變。農(nóng)林廢棄物作為發(fā)展生物質(zhì)能的“主力軍”挺進(jìn)農(nóng)村能源革命的“主戰(zhàn)場(chǎng)”。
資料顯示,若每年收集利用1億噸秸稈(占可收集量的9%),便可替代標(biāo)煤約1500萬(wàn)噸,減少二氧化碳排放約4000萬(wàn)噸;到2030年,僅秸稈能源化利用一項(xiàng)即可年減碳9億噸,相當(dāng)于我國(guó) 2022年碳排放量的8%。
中國(guó)工程院院士杜祥琬指出,生物質(zhì)能是“唯一能以多種形態(tài)對(duì)能源做出貢獻(xiàn)的非化石能源”,既可以通過直燃發(fā)電、生物質(zhì)成型燃料等固態(tài)形式供熱,也能轉(zhuǎn)化為生物天然氣、燃料乙醇等液態(tài)和氣態(tài)能源,甚至可合成甲醇、航煤等高端化學(xué)品,形成“全形態(tài)能源供給”。
從鄉(xiāng)村振興、農(nóng)民增收的角度來看,若按每噸200元的收集成本計(jì)算,可直接為農(nóng)民創(chuàng)造收入超1800億元。同時(shí),收儲(chǔ)、加工、轉(zhuǎn)化環(huán)節(jié)可吸納大量農(nóng)村勞動(dòng)力,僅秸稈收儲(chǔ)體系建設(shè)就能帶動(dòng)數(shù)百萬(wàn)個(gè)就業(yè)崗位。
江蘇某生物質(zhì)發(fā)電企業(yè)負(fù)責(zé)人表示,其在蘇北農(nóng)村建立的秸稈收儲(chǔ)站,不僅解決了“秸稈焚燒”難題,還讓周邊農(nóng)民年戶均增收3000元以上。
把秸稈變成了“資源”,生態(tài)效益同樣顯著。過去,農(nóng)村田間地頭、河道溝渠堆積的秸稈成為面源污染的重要來源;如今,通過 “收儲(chǔ) — 處理 — 轉(zhuǎn)化” 閉環(huán),秸稈變身為燃料、肥料、飼料,從 “污染源” 變成 “清潔源”。河南周口等地試點(diǎn) “秸稈離田 — 生物質(zhì)發(fā)電 — 灰渣還田” 模式,不僅改善了農(nóng)村人居環(huán)境,還實(shí)現(xiàn)了 “農(nóng)業(yè)廢棄物 — 能源 — 有機(jī)肥” 的循環(huán)利用,助力農(nóng)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型。
從 “低效燃燒” 到 “高值利用”:技術(shù)突破打通 “轉(zhuǎn)化瓶頸”
長(zhǎng)期以來,農(nóng)林廢棄物利用面臨兩大瓶頸:一是傳統(tǒng)技術(shù)附加值低,如直接燃燒發(fā)電效率僅30%左右;二是木質(zhì)纖維素類原料處理難度大,難以轉(zhuǎn)化為高附加值產(chǎn)品。近年來,熱化學(xué)轉(zhuǎn)化、合成生物學(xué)等技術(shù)的突破,正重塑生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)的價(jià)值鏈條。
中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)教授程序指出,1噸秸稈(成本100-300元)轉(zhuǎn)化為綠色甲醇,價(jià)值提升16 倍;轉(zhuǎn)化為綠色甲烷,價(jià)值提升20倍。
“如果農(nóng)業(yè)擺脫不了‘弱質(zhì)產(chǎn)業(yè)’困境,農(nóng)業(yè)和農(nóng)村現(xiàn)代化和農(nóng)村振興便無(wú)從談起。要想從根本上改變農(nóng)業(yè)的‘弱質(zhì)’性,強(qiáng)制產(chǎn)業(yè)靠人為的行政性提價(jià)或是財(cái)政高補(bǔ)貼是不可能的,靠在農(nóng)村普遍的大辦與城市高度產(chǎn)業(yè)同質(zhì)化的工業(yè)也是不可能的,靠小打小鬧的農(nóng)產(chǎn)品加工更不行。”程序強(qiáng)調(diào),“生物質(zhì)制造是一個(gè)融合了一、二、三產(chǎn)業(yè)的全新產(chǎn)業(yè),可以通過農(nóng)民的合作組織跟生物質(zhì)化工企業(yè)、能源企業(yè)建立股份制關(guān)系來確保原料的可靠供應(yīng),把農(nóng)林廢棄物的收集、種植、儲(chǔ)運(yùn)、原料粗加工、預(yù)處理和銷售這些工序都放在農(nóng)村,吸收農(nóng)民就地就業(yè),增加農(nóng)民收入,讓這些難以利用的廢棄物和木質(zhì)類的纖維素‘點(diǎn)石成金’。”
程序認(rèn)為,更具革命性的是生物質(zhì)氣化合成技術(shù)的突破。傳統(tǒng)石油化工依賴化石原料,而生物質(zhì)氣化生成的合成氣(CO+H?),可通過催化合成生產(chǎn)甲醇、甲烷、航煤等,且全流程 “零碳排放”。
程序指出,除能源利用外,農(nóng)林廢棄物在材料領(lǐng)域的應(yīng)用潛力更令人矚目。我國(guó)每年要消耗約 4000 萬(wàn)噸 PET(聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯),用于制造飲料瓶、化纖等,原料完全依賴石油。如今,通過秸稈水解生成 5 - 羥甲基糠醛,再轉(zhuǎn)化為呋喃二甲酸(替代對(duì)苯二甲酸),同時(shí)通過生物法生產(chǎn)乙二醇,可合成新型生物基材料 PEF,其性能優(yōu)于 PET 且低碳環(huán)保。
從 “分散低效” 到 “全鏈協(xié)同”:構(gòu)建產(chǎn)業(yè)生態(tài)
業(yè)內(nèi)專家指出,要讓農(nóng)林廢棄物高效利用,不僅需要技術(shù)突破,更需構(gòu)建 “收儲(chǔ) —轉(zhuǎn)化—應(yīng)用—政策” 協(xié)同的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
當(dāng)前,我國(guó)的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)正從試點(diǎn)探索邁向體系化推進(jìn)階段。
2024年2月,國(guó)務(wù)院辦公廳發(fā)布《關(guān)于加快構(gòu)建廢棄物循環(huán)利用體系的意見》明確,到2030年,建成覆蓋全面、運(yùn)轉(zhuǎn)高效、規(guī)范有序的廢棄物循環(huán)利用體系,資源循環(huán)利用產(chǎn)業(yè)規(guī)模、質(zhì)量顯著提高,廢棄物循環(huán)利用水平總體居于世界前列。
各地在生物質(zhì)能利用中,充分發(fā)揮生物質(zhì)能利用多元化優(yōu)勢(shì),與天然氣、太陽(yáng)能、地?zé)崮堋L(fēng)能等其他能源融合發(fā)展,統(tǒng)籌推進(jìn),提高能源效率。制定清潔利用路線圖,將資源化利用嵌入農(nóng)村生產(chǎn)的生態(tài)鏈,推廣“種養(yǎng)加”結(jié)合和農(nóng)工商結(jié)合,發(fā)展生物質(zhì)循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
針對(duì)農(nóng)林廢棄物分布分散、季節(jié)性強(qiáng)的特點(diǎn),各地還積極探索 “政府引導(dǎo)、企業(yè)主體、農(nóng)戶參與” 的收儲(chǔ)模式,建立健全生物質(zhì)原料的收集、運(yùn)輸、處置、燃料生產(chǎn)加工等服務(wù)網(wǎng)絡(luò)體系。
華南農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程研究院院長(zhǎng)謝君指出,農(nóng)業(yè)作為生物質(zhì)資源的戰(zhàn)略供給端,正經(jīng)歷著從傳統(tǒng)生產(chǎn)范式向“生物經(jīng)濟(jì)+”的躍遷蝶變。生物質(zhì)能突破“被動(dòng)型”利用桎梏,亟需構(gòu)建“從能源補(bǔ)充轉(zhuǎn)向負(fù)碳載體、從單一產(chǎn)品轉(zhuǎn)向物質(zhì)全利用、從末端治理轉(zhuǎn)向源頭設(shè)計(jì)”的三大創(chuàng)新范式。當(dāng)前,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)正呈現(xiàn)農(nóng)業(yè)種質(zhì)創(chuàng)新與合成生物學(xué)的深度融合、轉(zhuǎn)化工藝與智能制造的深度耦合、產(chǎn)品體系與碳匯市場(chǎng)的深度聯(lián)動(dòng)的發(fā)展態(tài)勢(shì)。
在企業(yè)端,江蘇新能、百川暢銀、科泰電源等生物質(zhì)能龍頭企業(yè)加速布局,通過建設(shè)生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)、垃圾焚燒發(fā)電等項(xiàng)目,實(shí)現(xiàn)了生物質(zhì)能源的高效利用和轉(zhuǎn)化。
業(yè)內(nèi)專家表示,“生物質(zhì)能不僅是能源問題,更是農(nóng)業(yè)問題、生態(tài)問題、經(jīng)濟(jì)問題的交匯點(diǎn)。”在“雙碳”目標(biāo)引領(lǐng)下,唯有將農(nóng)林廢棄物利用納入國(guó)家戰(zhàn)略,統(tǒng)籌資源稟賦、技術(shù)突破與產(chǎn)業(yè)布局,才能真正實(shí)現(xiàn) “秸稈稈” 到 “金疙瘩” 的蝶變,為農(nóng)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展鋪就綠色底色。
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