生物質能源：貫徹“雙碳”及鄉村振興戰略，助力縣域新型電力系統建設

2021-07-12

2020年9月，習近平主席在第75屆聯合國大會提出我國2030年前碳達峰、2060年前碳中和目標，12月在氣候雄心峰會進一步宣布提升國家自主貢獻的一系列新舉措，得到國際社會高度贊譽和廣泛響應。12月在中央經濟工作會議上，“做好碳達峰、碳中和工作”被列為2021年的重點任務之一，我國二氧化碳排放力爭2030年前達到峰值，力爭2060年前實現碳中和的目標也被再次強調。2021年3月15日下午，習近平主持召開中央財經委員會第九次會議發表重要講話強調：實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。
2020年底國務院發布了《新時代的中國能源發展》白皮書。白皮書提出要以“四個革命、一個合作”能源安全新戰略為主線，突出反映黨的十八大以來，我國能源領域貫徹能源安全新戰略，推進能源革命，走綠色低碳可持續高質量發展道路，主動參與全球能源治理，積極應對氣候變化，共同維護全球能源安全，共建清潔美麗世界。2021年的兩會上，碳達峰、碳中和又被首次寫入政府工作報告。為了早日實現“碳達峰、碳中和”，必須要促進新型節能環保技術、裝備和產品研發應用，培育壯大節能環保產業。生物質發電就是節能環保事業中非常重要的一個環節，其立足于農林廢棄物綜合利用的縣域綜合能源服務產業具備工農互補的特點，契合國家鄉村振興和碳達峰、碳中和發展戰略，對推動當地經濟社會發展和富農惠農具有重要意義。
助力碳達峰、碳中和，生物質發電大有可為
自古以來，鉆木取火、薪火相傳的生物質能源一直是人類賴以生存、文明得以延續最主要能源。生物質能源是具有天然儲能功能的可再生能源。近代，伴隨著三次工業革命的發展，農林生物質能源與煤炭、石油、天然氣互濟共存，成為推動社會進步的重要能源。當代，以直燃發電、供熱形式消納農林剩余物，仍然是優化自然生態與改善城鄉人居環境，兌現碳達峰與碳中和承諾，惠農富民與精準脫貧，助力農村能源生產與消費革命，保持資源化高效利用的最便捷、最經濟、最有效的手段，在終端應用領域可實現對化石能源的完全替代。
所謂生物質能，是指對經過光合作用的林木剩余物（枝丫、樹皮、板材等）和農業剩余物（秸稈、稻殼、果皮等）資源進行科學處置、有序利用，是有效杜絕田間焚燒污染空氣，減少植物腐爛產生的溫室氣體排放，改善人居環境和自然生態環境，保障林農業生產安全，防范林木火災事故的有效舉措。據不完全統計，2019年全國生物質發電替代約7000萬噸標準煤，減排二氧化碳約15000萬噸、二氧化硫570萬噸、氮氧化物300萬噸。
以秸稈為例，秸稈是大自然饋贈的禮物，只要利用得當，秸稈就是重要的生物質資源：粉碎還田，可以有效增加土壤有機質含量，提升地力，這是保護黑土地的好辦法；壓成顆粒、塊狀和棒狀等成型燃料，是優質、清潔的生物質能；與玉米一起制成青貯飼料，可以有效提升牛羊的瘦肉率、產奶量。秸稈粉碎處理后，還能發電、做工業原料、食用菌基料等，用處實在太多了。既然秸稈是寶，如何提高秸稈利用率上，深挖秸稈價值、突破秸稈綜合利用瓶頸，事關增加農民收入、事關減少空氣污染，成為了當務之急。利用秸稈進行發電，不僅是變廢為寶，不僅是為了實現秸稈綜合利用，也是要促進秸稈的肥料化、飼料化、能源化、原料化、基料化等“五化”利用，謀項目、布產業，促進秸稈綜合利用向規?；?、產業化、集約化方向發展，進一步提高秸稈綜合利用率。
發展生物質能源，助力縣域循環經濟發展
黨的十九屆五中全會提出：“把鄉村建設擺在社會主義現代化建設的重要位置。實施鄉村建設行動，強化縣城綜合服務能力，把鄉鎮建成服務農民的區域中心。統籌縣域城鎮和村莊規劃建設，保護傳統村落和鄉村風貌。完善鄉村水、電、路、氣、通信、廣播電視、物流等基礎設施，提升農房建設質量”。“氣化鄉村”意味著要讓讓農村群眾用上清潔、省錢、方便的新能源，讓農村生態環境獲得持續改善。加快推進生物質能，不僅是全面貫徹黨的十九屆五中全會精神，全面推進能源生產和消費革命，更是扎實搞好農村人居環境整治，改善農村基礎設施建設，推動鄉村振興和生態文明建設的重要抓手，是一項利國利民的重大民生工程。
農村地區的生物質資源主要來自伴隨農村居民生產生活的廢棄物，包括農業廢棄物、林業廢棄物、畜禽糞污、生活垃圾等。目前全國秸稈的年可利用量約4億噸，林業剩余物年可利用量約3.5億噸，農村地區約8億噸畜禽糞污、7000萬噸生活垃圾尚未有效利用。我國貧困地區主要分布在中部地區、西部山區及西南、東北地區。西南、東北地區，林業生物質資源相對豐富，囿于用能習慣、經濟水平、收集區域、運輸條件、人力狀況、信息渠道、支持政策等多重因素限制，貧困地區的生物質資源尚未有效開發利用。中西部地區土地貧瘠，多為鹽堿地、荒沙地，在資源豐富的地區，組織當地居民就地收集農林廢棄物、將生物質資源有效利用，換取清潔生物質燃料或電力、熱力等。在荒漠化嚴重、或鹽堿地等大片荒廢土地的貧困地區，可以考慮規?；N植能源作物，作為生物質資源種植基地，中遠期戰略發展前景廣闊。
推進鄉村振興，奮進新的百年奮斗目標
生物質能開發利用完全符合鄉村振興戰略發展理念。長期以來，薪柴、秸稈等傳統生物質能在農民的生產生活中發揮了重要作用，生物質與農民有著天然緊密的聯系。隨著社會經濟發展、傳統生物質能的使用已無法滿足生態環境保護、綠色低碳發展的要求，在扶貧攻堅過程中，貧困地區的用能理念和用能方式應隨之變革。將薪柴、秸稈等傳統生物質資源轉化為清潔高效的現代生物質能，將畜禽糞污、生活垃圾轉化成高品位能源，不僅可以提升農村居民用能質量，還可以解決就地焚燒難題、改善環境質量。生物質能是將貧困地區有限資源最大程度的利用，是開展能源革命、實現鄉村振興的可持續發展路徑。
因此，發展可再生的生物質能源代替日益減少的煤和石油等石化資源，是關系到我國經濟可持續發展和能源戰略安全的重要戰略決策。生物質能在能源精準扶貧中的作用不可或缺。生物質資源來源廣泛，生物質能產品多元化，可以促進貧困地區綠色循環農業發展，對農村社會效益顯著。生物質能產業涉及領域廣、產業鏈長、涵蓋了農業種植、加工、準備制造、交通貨運、電力服務等多個行業，是跨領域融合發展的重要載體，也是產業精準扶貧的有效方式。為農村貧困家庭勞動力創造大量就業機會，有力解決了部分縣域工業供熱及農村居民清潔供暖問題。在推動農村用能方式的轉變和農村能源革命，促進農業機械化水平提升，帶動農業種植、秸稈收、加、儲、運等產業發展，繁榮縣域循環經濟發展等方面都發揮了不可替代的作用。以運營一個30兆瓦的生物質電廠測算，每年需要消納農業秸稈30萬噸左右，參與秸稈種植和燃料收購、加工、儲存、運輸的農民經紀人約需500～2000人，農民工約6000～12000人；生物質電廠在燃料的收、加、儲、運等環節直接支付相關費用約1億元，轉化為農民和農民經紀人的收入，惠及近3～6萬農戶，生物質發電成為農民增收和工業反哺農業的直接載體。以2019年底農林生物質發電累計裝機容量計算，年消納約1.2億噸農林剩余物，整個行業每年支付給農戶的燃料款約350億元左右，對促進縣域循環經濟發展效益顯著。
農村生物質能系統，建立健全農村清潔能源體系
目前，我國農村（指以農林畜牧業為主要經濟活動的村落）建筑用能總量為3.1億噸標煤，約占我國建筑運行用能總量的1/3。其中，燃煤、燃氣和電力等商品能源占農村用能總量的70%。盡管農村戶均商品能消耗量低于城市居民，但目前農村戶均用能總量卻已經高于城市居民，并且生物質能比例逐年減少，煤、電和燃氣戶均用量不斷提高。清潔取暖僅是農村能源革命的開始，全國農村都面臨用能結構和用能方式的變革。碳達峰和碳中和目標的提出，為構建農村清潔低碳能源體系提供了難得的歷史機遇。應在碳中和目標下，因地制宜，結合農村當地經濟發展狀況、資源條件、農民生活習慣制定清潔能源發展規劃，加快構建農村清潔能源體系。農村能源是農村的重要基礎設施，也是現代能源體系的重要組成部分。按照十九屆五中全會精神和“力爭于2030年前碳排放達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和”的要求，“十四五”期間要以綠色低碳為目標，加快構建農村清潔能源體系，以適應應對氣候變化和滿足農民對美好生活的新期待。
能源革命的核心是由化石能源轉為以可再生能源為主的低碳能源系統。如同化石能源系統依賴礦產資源，發展風電、光電和生物質能源依賴于土地空間資源。相比人口高密集的城市，我國農村擁有廣大豐富的土地空間資源。農村建筑屋頂、農畜業設施表面，以及不能耕作的空地都可以安裝太陽能光伏電池。在不影響生產和生活的條件下，也可以零星布局風力發電裝置。一些山區還有發展小水電的條件。而作為農林畜牧業的副產品所產出的生物質材料，又是唯一的零碳燃料資源。能源產業是資源依賴型產業，而對低碳能源系統來說，農村恰恰可為可再生能源提供豐富的資源。生物質作為一次能源直接轉化為熱，轉化路徑短、轉化效率高，有著其他能源無可比擬的優勢。
“十四五”時期，基于經濟、能源、環境等方面多因素的綜合研判，全社會清潔服務市場需求增大，產業發展前景廣闊；產業發展驅動力、市場和格局演進、投資吸引力與可持續發展能力等將出現新的變化趨勢。構建以綠色低碳清潔為目標構建農村現代能源體系，是深化農村供給側改革，促進農村一、二、三產業融合發展、改善人居環境的重要舉措，有利于優化經濟結構、能源結構，提高能源經濟效率、技術效率、系統效率，盡早實現碳達峰及其與污染治理的協同，并提升國民經濟體系整體效能，是推動經濟、能源、環境高質量協同發展的重要方向，對于我國優化能源結構、實現“碳減排”和“碳中和”具有十分重要的戰略意義。
作為可再生能源的“核心”，生物質能的開發利用不僅能改善生態環境，有力支撐美麗宜居鄉村建設，同時可解決我國農村的能源短缺，推進農村能源革命，并促進綠色農業發展，創造新的經濟增長點，是實現能源、環境和經濟可持續發展的重要途徑。生物質資源利用要走綜合化、高值化的路徑。緊緊圍繞城鄉一體化發展、鄉村振興與環境污染治理重大需求，通過科學技術突破，尤其是基礎科學發現，找到生物質高值利用的新路徑，找到生物質產業發展的新方案。重點瞄準生物基材料、化學品、高品質燃料等高值化的轉化途徑，依靠科技創新增加產業附加值，實現生物質產業的轉型升級。