2025-08-22
在全球积极应对气候变化、全力迈向零碳时代的大背景下,探寻可持续的能源解决方案已成为当务之急。生物质,这种广泛存在于农林废弃物、城市垃圾等之中的资源,正逐渐崭露头角,展现出“变废为宝” 的巨大潜力,有望在零碳转型中发挥关键作用。
生物质资源,看似寻常,实则蕴含着惊人的能量。我国每年生物质总量高达100 亿吨之多,从能量换算角度来看,2 吨生物质能折合 1 吨标准煤,这意味着我国生物质资源理论上可折合超 50 亿吨标准煤,其能源当量不容小觑。无论是田间地头废弃的秸秆、森林中修剪下的树枝,还是城市绿化产生的废弃物,都可能成为未来能源供应的重要来源。
将生物质转化为能源,途径丰富多样。生物质发电便是其中较为常见且成熟的方式。纯农林生物质并网发电、热电联产项目,通过燃烧生物质燃料产生热能,进而转化为电能或热能供应。在一些农村地区,利用农作物秸秆、林业废弃物建设的生物质发电厂,不仅有效解决了废弃物处理难题,还为当地提供了清洁电能,减少了对传统化石能源的依赖。我国森林覆盖率超过25%,面积约 40 亿亩,每亩林地每年通过修枝剪丫、间伐可获得约 2 吨林业废弃物,这些林业废弃物若能有效收集利用,将为生物质发电提供源源不断的原料。
生物质还能转化为生物燃料,替代传统的汽油、柴油等。以“地沟油” 为例,从城市社区、餐饮企业搜集来的餐厨垃圾,经过提炼技术,可生产出用于生物燃料制备的原材料。中节能 (肥西) 环保能源有限公司的项目,日处理餐饮垃圾 400 吨、厨余垃圾 400 吨,每年可提取粗油脂约 3200 吨,制成生物柴油 2500 吨。与普通石化燃料相比,生物柴油在燃料性能、润滑性能、可再生性上更具优势,且能显著减少温室气体排放,相较于普通柴油可减少二氧化碳排放 80%。
在生物质转化为能源的过程中,还能实现“废物” 的综合利用,创造更多价值。比如,牛粪、秸秆等在经过厌氧发酵生成沼气用于发电后,产生的沼渣可结合生物调控技术制成有机肥。中国华电科工集团有限公司的生物质能项目,年处理养殖废弃物 4.75 万吨,农作物秸秆 2920 吨,不仅实现年产沼气 438 万立方米,年发电量 900 万度,还年产有机肥 1.4 万吨。这种将废弃物 “吃干榨净” 的模式,既解决了环境污染问题,又带来了经济收益,实现了生态与经济的双赢。
当然,生物质“变废为宝” 的征程并非一帆风顺。在生物质发电领域,此前行业严重依赖国家补贴。一方面,生物质原料的收集、运输和储存成本较高,且收储运体系尚不完善;另一方面,生物质发电单机规模相对较小,导致发电效率较低,效益欠佳。此外,将生物质废弃物转化为高附加值产品的技术,虽然取得了一定进展,但部分技术仍处于实验室阶段或小规模试点阶段,尚未实现大规模商业化应用。以生物质制备生物天然气为例,虽然技术工艺已较为成熟,但沼液的处理利用却成为制约产业进一步发展的瓶颈。土地对沼液的承载能力有限,施肥季节性与沼液产生的持续性矛盾,以及沼液运输成本高、经济收益差等问题,都亟待解决。
针对这些挑战,科研人员和企业积极探索解决方案。在技术创新方面,南京林业大学提出并研发的农林生物质气化供热联产电、炭、肥技术,有望实现发电和供热低成本甚至零成本,因为生物质炭和生物质肥具有更高的价值。通过技术改进,提高生物质能源转化效率,降低生产成本,增强其市场竞争力。在沼液处理方面,有团队提出“跨区域、跨产业、大循环、高值化” 的应对方案,通过回收沼液中的氮磷钾养分制成固体肥料,将氮磷钾转化为微生物蛋白饲料等方式,解决沼液消纳难题。
政策支持对于推动生物质产业发展也至关重要。生态环境部将《温室气体自愿减排项目方法学纯农林生物质并网发电、热电联产》等纳入全国温室气体自愿减排交易市场(CCER) 第三批方法学,这一举措对公众正确认识农林生物质是零碳能源起到推动作用,同时释放了巨大的经济价值。相关部门还应进一步完善生物质产业扶持政策,如加大财政补贴力度、给予税收优惠、简化项目审批流程等,鼓励更多企业投身生物质资源开发利用领域。
展望未来,随着技术的不断进步和政策的持续推动,生物质在零碳时代的前景十分广阔。它不仅将在电力、供热、交通等领域逐步替代化石能源,为实现“双碳” 目标贡献重要力量,还将带动相关产业发展,创造更多就业机会,促进经济绿色转型。从田间的秸秆到城市的有机垃圾,这些曾经被视为废弃物的生物质,正悄然迎来新的机遇,在零碳时代的舞台上,实现华丽转身,绽放出属于自己的光彩,真正成为推动可持续发展的宝贵资源。