01地球的 “碳” 寻，呼唤零碳时代

当我们抬头望向天空，或许会发现曾经湛蓝的苍穹偶尔会被阴霾笼罩；当我们关注全球气候新闻，极端高温、暴雨、干旱等灾害性天气的报道越来越频繁。这一切的背后，碳排放成为了不容忽视的关键因素。

工业革命以来，人类对化石能源的大规模开发和利用，如煤炭、石油、天然气等，使得大量的二氧化碳被排放到大气中。据国际能源署（IEA）的数据显示，全球每年的碳排放量持续攀升，在过去的几十年里，已经达到了惊人的数十亿吨。这些过量排放的二氧化碳就像给地球裹上了一层越来越厚的 “棉被”，导致全球气候变暖，引发了一系列的连锁反应：冰川加速融化，海平面上升，威胁着沿海地区无数人的家园；生态系统遭到破坏，许多物种面临灭绝的危险；农业生产也受到严重影响，粮食安全面临挑战 。

在这样严峻的形势下，零碳的概念应运而生，并且迅速成为全球关注的焦点。零碳，意味着将人类活动产生的碳排放降低到最低限度，甚至通过各种手段实现碳的净零排放。它不仅仅是一个环保目标，更是关乎人类未来生存与发展的必由之路。实现零碳，能够有效缓解全球气候变暖的趋势，保护我们的生态环境，让地球重新焕发生机；能够推动能源结构的变革，促进可再生能源的发展，减少对化石能源的依赖，保障能源安全；能够催生新的产业和经济增长点，带动绿色技术创新和产业升级，为经济的可持续发展注入新的动力。因此，探寻零碳能源，实现零碳目标，已经刻不容缓，它是我们对地球家园的责任，也是对子孙后代的交代。

02生物质能源：被 “低估” 的零碳宝藏

在探寻零碳能源的征程中，有一种能源长期被低估，那就是生物质能源。生物质能，简单来说，就是太阳能以化学能形式贮存在生物质中的能量形式，它的来源极为广泛，涵盖了植物、动物和微生物等各种有机体。像农作物秸秆、林业废弃物、畜禽粪便、城市有机垃圾，甚至是一些专门种植的能源作物，都能成为生物质能的原料。

与其他可再生能源相比，生物质能有着独特的优势。太阳能依赖晴天，风能依靠大风天气，它们的稳定性较差，而生物质能则不受天气条件的限制，只要有生物质原料，就能持续稳定地产生能量，提供稳定可靠的能源供应。生物质能还自带“化学储能” 属性，这使得它便于储存和运输。生物质能在生长过程中通过光合作用吸收二氧化碳，在燃烧或转化为能源使用时，释放的二氧化碳又回到大气中，形成了一个碳的闭环循环，从整个生命周期来看，其碳排放几乎为零，是全球公认的 “零碳” 能源，还自带固碳属性，对环境更加友好。

在全球能源转型的大背景下，生物质能的作用日益凸显。在一些北欧国家，如瑞典，生物质供热已经成为地区供热的主要来源，全国有超过10 万个大中小型生物质供热站，大多采用热电联产模式，热效率通常在 80% 以上，生物质供热量占全部供热市场的 70% 以上 。丹麦也十分重视生物质能的利用，它是丹麦最重要且应用规模最大的可再生能源，2018 年丹麦全部热力消费中的 32% 由生物质能提供，预计到 2030 年，这一比例将提升至一半以上 。

03生物质能源的多元变身与应用

生物质能源就像一位神奇的“变形金刚”，能通过多种转换技术，变身为不同形式的能源，在发电、供暖、制气等多个领域大显身手，为我们的生产生活提供着绿色动力。

（一）发电：点亮绿色之光

生物质能发电，是将生物质能转化为电能的过程，主要有直接燃烧发电、混燃发电、气化发电和沼气发电等常见转换技术。直接燃烧发电，就像把生物质当作“柴火”，直接送入专门设计的蒸汽锅炉中燃烧，产生的热量将水变成水蒸气，水蒸气带动汽轮机，进而驱动发电机发电，这是最直接的方式，原理和传统的燃煤火力发电相似，只不过 “燃料” 从煤炭变成了生物质，比如农林废弃物、秸秆等 。混燃发电，则是让生物质和化石燃料 “携手合作”，一起燃烧发电，这样既能减少化石燃料的使用量，降低碳排放，又能充分利用生物质资源 。气化发电稍微复杂一些，先把生物质在缺氧的环境下加热，使其发生热解和气化反应，生成可燃气体，这些气体经过净化处理后，进入燃气轮机或内燃机，带动发电机发电 。沼气发电则是以生物质在厌氧条件下发酵产生的沼气为燃料，驱动发电机运转发电 。

在国内外，生物质能发电都有着广泛的应用。在我国，江苏如东生物质发电项目是国家首批秸秆直燃发电示范项目，它的建成投产，开启了我国大规模利用秸秆发电的先河。这座发电厂每年可消耗秸秆约20 万吨，发电 2.5 亿千瓦时，相当于减排二氧化碳 20 万吨 。国外生物质能发电的应用也十分普遍，丹麦的生物质能发电技术处于世界领先水平，其生物质能发电量占全国总发电量的比例较高 。丹麦的 Avedøre Power Station 通过高效的生物质燃烧技术和先进的发电设备，实现了生物质能的大规模高效发电，为丹麦的能源供应做出了重要贡献 。

为了鼓励生物质能发电的发展，我国出台了一系列补贴政策。根据《可再生能源电价附加补助资金管理办法》，生物质能发电项目可获得国家可再生能源补贴，补贴标准根据不同地区和项目类型有所差异。在标杆上网电价政策方面，各地制定了相应的标杆电价，保障生物质能发电项目的合理收益。这些政策的实施，极大地调动了企业投资生物质能发电项目的积极性，推动了生物质能发电产业的快速发展。

（二）供暖：温暖的绿色新选择

生物质能供暖，主要有生物质锅炉供暖、生物质热电联产供暖和生物质成型燃料供暖等方式。生物质锅炉供暖，是利用生物质燃料在锅炉中燃烧产生的热量，通过热交换器将水加热，热水通过管道输送到各个用户终端，实现供暖。生物质热电联产供暖则更“聪明”，它在发电的同时，把产生的余热也充分利用起来，用于供暖，大大提高了能源利用效率 。生物质成型燃料供暖，是将生物质原料加工成颗粒、块状等成型燃料，这些燃料密度大、便于储存和运输，通过专门的供暖设备燃烧，为用户提供温暖 。

在我国北方地区，生物质供暖项目取得了显著成效。黑龙江海伦市采用秸秆打捆直燃供热技术，为当地居民带来了温暖。以前用煤供暖，每个供暖季要烧8000 多吨煤，成本高昂，改用秸秆打捆直燃锅炉供热后，一个供暖季消耗秸秆约 1.5 万吨，每吨秸秆价格仅 240 元，燃料费大幅降低 。而且，秸秆燃烧产生的烟气经过专业净化装置处理，颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放大幅降低，远低于国家排放标准，有效改善了当地的空气质量 。

生物质能供暖的优势十分明显。与传统的燃煤供暖相比，它能减少二氧化硫、氮氧化物和烟尘等污染物的排放，对改善大气环境质量有着积极作用。在能源供应方面，我国生物质资源丰富，发展生物质能供暖可以减少对煤炭等化石能源的依赖，提高能源供应的安全性和稳定性。从成本角度来看，在一些生物质资源丰富的地区，生物质能供暖的成本相对较低，具有一定的经济竞争力。

（三）制气：开启清洁能源新气源

生物质能制气主要有气化和厌氧发酵两种方法。气化制气是在高温、缺氧或有限氧的条件下，将生物质原料中的有机物分解转化为可燃气体，主要成分包括一氧化碳、氢气、甲烷等。厌氧发酵制气则是利用微生物在无氧环境下，将生物质中的有机物分解，产生以甲烷为主的沼气。这些产生的气体用途广泛，沼气可以直接作为生活燃料，用于炊事、照明等，也可以用于发电；生物天然气经过提纯处理后，气质与常规天然气相当，可直接并入天然气管网，为居民和工业用户提供清洁能源，还能作为汽车燃料，应用于交通领域。

在农村地区，沼气的应用十分广泛。许多农户建设了沼气池，将畜禽粪便、农作物秸秆等生物质投入沼气池进行厌氧发酵，产生的沼气用于家庭做饭、照明。这不仅解决了农村的能源问题，还实现了废弃物的资源化利用，减少了环境污染。在工业领域，一些企业利用生物质制气技术，为生产过程提供燃料，替代传统的化石燃料。比如，某些食品加工厂利用生物质气为锅炉提供热能，用于生产蒸汽，满足生产需求，降低了生产成本，同时减少了碳排放。

04生物质能源在我国的发展成果与潜力

近年来，我国生物质能产业取得了显著的发展成果，展现出巨大的发展潜力。在发电利用规模方面，成绩斐然。截至2022 年底，我国生物质发电装机容量累计达到 4132 万千瓦 ，已连续第四年位列世界第一 。2022 年全国生物质发电量达 1824 亿千瓦时 ，生物质发电在我国电力供应结构中占据了越来越重要的位置，并且随着技术的不断进步和项目的持续推进，装机容量和发电量仍在稳步增长 。

在非电利用规模上，我国也取得了长足的进步。规模化生物天然气产量不断扩大，目前年产约3 亿立方米 ；生物质清洁供热规模显著提高，供暖面积超过 3 亿平方米 ；生物质成型燃料年利用量约 2000 万吨 ；生物液体燃料也在快速增长，2021 年生物液体燃料产量 440 万吨 / 年，预计 2022 年产量将超过 520 万吨 / 年 。这些数据充分表明，我国生物质能在非电领域的应用正在不断拓展，为能源供应多元化做出了积极贡献 。

我国发展生物质能具有得天独厚的资源优势。从资源种类来看，十分齐全，大致可分为三大类。一是农林剩余物，像农作物秸秆，我国每年农作物秸秆总产量超过7 亿吨，数量十分可观；农产品加工剩余物以及林业剩余物，包括采伐剩余物、林间抚育剩余物等 。二是有机废弃物，涵盖城市生活垃圾、生活和工业有机污水、工业有机废渣、养殖场畜禽粪污等 。三是能源作物，包含糖类、淀粉类、纤维质类和油脂类等能源作物 。从分布上看，这些生物质能资源广泛分布于全国各地，无论是广袤的农村地区，还是人口密集的城市，都能找到相应的生物质资源，便于就地收集、加工和能源化利用 。从总量上估算，我国年产各类生物质废弃物保守估计超过 35 亿吨 ，其中农业废弃物 9.6 亿吨、林业剩余物 3.5 亿吨、有机生活垃圾 1.5 亿吨、畜禽粪污 19 亿吨、农产品加工废弃物 1.5 亿吨、污水污泥 4000 万吨 ，如此庞大的生物质资源量，为生物质能产业的发展提供了坚实的物质基础 。

展望未来，我国生物质能产业的发展潜力巨大。随着“双碳” 目标的推进，生物质能作为零碳能源，将迎来更多的政策支持和市场机遇 。在技术创新的驱动下，生物质能的转化效率将不断提高，成本进一步降低，其市场竞争力也会不断增强 。在发电领域，生物质发电装机容量和发电量有望持续增长，并且会朝着更加高效、环保的方向发展 。在非电领域，生物天然气、生物质清洁供热、生物液体燃料等的应用规模将不断扩大 。比如，生物天然气可能会在更多地区并入天然气管网，为居民和工业用户提供更加清洁、稳定的能源 ；生物质清洁供热有望在北方地区以及一些工业集中区得到更广泛的应用，助力清洁取暖和工业绿色发展 ；生物液体燃料在交通领域的应用也可能会取得突破，为减少交通运输行业的碳排放发挥更大作用 。

05生物质能源发展面临的挑战与应对策略

尽管生物质能源有着诸多优势和广阔的发展前景，但在实际的开发利用过程中，也面临着一系列的挑战。

从资源特性和开发难度来看，生物质资源分散，分布不均匀，不像煤炭、石油等化石能源那样集中，这使得资源的收集、储存和运输成本较高。以秸秆为例，它广泛分布于农村的各个角落，收集起来需要耗费大量的人力、物力和财力。而且，生物质能的能源密度相对较低，同等质量的生物质燃料产生的能量，要比化石燃料少很多，这也在一定程度上限制了其大规模的应用。此外，生物质资源的供应还存在季节性和波动性的问题，比如农作物秸秆只有在收获季节才有大量产出，这就要求企业具备有效的储存和调配能力，以保证生产的连续性。

在技术层面，部分生物质技术仍处于发展初期，专业化程度不高，市场体系不完善。例如，生物质能碳捕集与封存（BECCS）技术，虽然被国际社会公认为是最成熟、最有潜力的负排放技术，但在我国的研发和应用还相对滞后 。生物质能产业中存在不少中小企业，它们在经营战略上往往忽视技术研发，喜欢 “搭便车”，这既不利于自身技术创新，也影响了整个行业的技术进步 。由于我国生物质能产业尚处于成长阶段，经营收益比不上光伏、风电等可再生能源，难以吸引和留住优秀的人才，这也限制了企业和行业的技术发展 。

从经济和市场角度而言，原材料供给保障困难制约着行业发展。一方面，原材料收集利用率较低。受收储期短、农业机械化水平偏低、传统种植习惯、土地集约程度不高、专业化运输短缺等多种因素影响，秸秆等原材料尚未形成规模化收储运体系，收集利用率偏低。全国理论上秸秆资源量有9.84 亿吨，但实际利用量只有 6.7 亿吨，部分地区秸秆还是以粉碎还田为主，肥料化、饲料化比例高达 64.4%，燃料化利用比例仅占 11.5% 。另一方面，竞争激烈推高了采购成本 。政策引导畜牧业发展，使得秸秆需求量增加，同时技术进步让原材料在不同行业间产生竞争，能源化利用与造纸、建材等工业原料利用争抢资源，导致收储价格上涨 。生物质原料体积大，存放需要较大空间，这也提升了企业的经营成本 。企业普遍反映原料成本约占企业运营成本的 60% - 70%，原料成本的变化对项目经济效益影响很大 。企业外部融资渠道也不通畅，现阶段生物质能产业融资主要靠向商业银行申请贷款 。但商业银行注重投资的安全性、流动性及盈利性，部分生物质能产业因选址问题，固定资产难以获得抵押及担保，而且生物质能开发利用周期长，项目运营收益率不确定，所以商业银行提供贷款的意愿低 。另外，行业发展对补贴依赖较大 。补贴拖欠影响相关企业运营，农林生物质发电项目利用小时数呈降低趋势，就是因为可再生能源基金缺口加大，补贴拖欠 。2021 年起，生物质发电项目竞价上网，电价面临退坡，行业发展面临挑战 。在生物质非电利用领域，还未建立起普遍的社会价值补偿机制 。

面对这些挑战，我们可以采取一系列应对策略。在优化收储运环节方面，各地政府应积极扶持农林废弃物收储运服务组织发展，建立规范的储存场所，促进农林废弃物后续利用。出台相应政策措施，提高运输效率。开展生物质收集网络试点，并逐步构建从原料收集、储运、预处理到配送和应用的原材料供应链网络。积极引导与鼓励具备条件的生物质能企业向上游延伸其产业链，兼并收购农林废弃物生产、垃圾收集清运等生物质资源的企业，以保障充足生物质资源供应，减少竞争成本，增强其获取原材料的议价能力从而减少交易成本。

在技术研发与创新方面，加大对生物质能技术研发的投入，鼓励科研机构和企业开展产学研合作，共同攻克技术难题。重点研发提高生物质能转化效率、降低成本的关键技术，如高效的生物质气化、液化技术，先进的生物质发电技术等。建立健全技术创新体系，完善知识产权保护制度，鼓励企业和科研人员进行技术创新，对创新成果给予奖励和支持。加强国际技术交流与合作，引进国外先进的生物质能技术和经验，促进我国生物质能技术水平的提升。

在政策支持与引导方面，明确生物质能的战略定位，将其纳入国家能源发展战略规划中，提高各方对生物质能的重视程度。完善相关政策法规，制定有利于生物质能产业发展的补贴政策、税收优惠政策、价格政策等。例如，加大对生物质能发电、供暖、制气等项目的补贴力度，延长补贴期限；对生物质能企业给予税收减免，降低企业运营成本；合理制定生物质能产品的价格，保障企业的合理收益。建立健全生物质能产业标准体系，规范生物质能项目的建设、运营和管理，提高产业发展的质量和水平。加强对生物质能产业的监管，确保政策的落实和执行，维护市场秩序。

06拥抱生物质能源，共赴零碳未来

生物质能源，作为大自然赋予我们的珍贵礼物，在实现零碳目标的征程中扮演着无可替代的关键角色。它的广泛应用，能够大幅减少我们对化石能源的依赖，从源头上降低碳排放，为缓解全球气候变暖贡献巨大力量。在发电领域，它点亮了绿色之光，为我们的生活和生产提供清洁电力；在供暖方面，带来了温暖的绿色新选择，让我们在寒冬也能享受环保的温暖；在制气范畴，开启了清洁能源新气源，为能源供应的多元化增添了一抹亮色。

然而，生物质能源的发展并非一帆风顺，它面临着资源收集困难、技术有待提升、经济成本较高等诸多挑战。这就需要我们每个人、每个企业、整个社会共同关注和支持生物质能源的发展。作为个人，我们可以增强环保意识，了解生物质能源的知识，积极支持相关政策和项目。企业应加大技术研发投入，创新发展模式，提高生物质能源的利用效率和经济效益。政府要持续完善政策法规，提供有力的政策支持和引导，为生物质能源产业的发展创造良好的环境。

地球是我们共同的家园，保护地球，实现零碳未来，是我们每一个人的责任。让我们携手共进，给予生物质能源更多的关注与支持，积极参与到生物质能源的开发利用中来。相信在我们的共同努力下，生物质能源必将绽放出更加绚烂的光彩，为地球的可持续未来勾勒出一幅美丽的画卷，让我们的子孙后代也能生活在一个蓝天白云、青山绿水的美好世界里。