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绿色低碳｜可形成多个万亿级产业 生物质能发展空间大■ 中国经济时报记者 周子勋 近年来，全球性能源供应紧张、价格飙升，能源形势日益紧张，同时，大量使用化石能源引起了日益严重的环境问题，开发适用的可再生能源产品已成当务之急。
我国生物质能发展空间大、前景广。尤其是广大农村地区生物质能等可再生能源资源丰富，是落实碳达峰目标、大力发展新能源的重要增长极。
日前，国家能源局、生态环境部、农业农村部、国家乡村振兴局联合印发《农村能源革命试点县建设方案》，明确提出到2025年，试点县可再生能源在一次能源消费总量占比超过30%，在一次能源消费增量中占比超过60%。加强清洁高效生物质能供热供气等技术研发应用。 生物质能发展潜力巨大
“生物经济是以生命科学、生物技术的发展进步和普及应用为基础的新经济形态，是国民经济的重要组成部分。”国务院发展研究中心资源与环境政策研究所研究员吴平在接受中国经济时报记者采访时指出，2022年，国家发改委印发的《“十四五”生物经济发展规划》提出，到2025年，生物经济成为推动高质量发展的强劲动力，总量规模迈上新台阶，科技综合实力得到新提升，产业融合发展实现新跨越，生物安全保障能力达到新水平。同时明确了生物经济四大重点发展领域，其中之一是顺应“追求产能产效”转向“坚持生态优先”的新趋势，发展面向绿色低碳的生物质替代应用。并提出“有序发展生物质发电，推动向热电联产转型升级”。
何谓生物质能？在吴平看来，这是生物通过空气、土地和水，在光合作用下产生的能量，在应用价值上目前排在煤炭、石油和天然气之后，是世界上第四大能源。据统计，当前全球能量消耗中生物质能量占据了14%，且有着逐年增长的趋势。
中国科学院地理科学与资源研究所二级研究员董锁成向中国经济时报记者展示了一组数据：目前，我国生物质能开发总量约45.3亿吨，其中，农作物秸秆总量约7.9亿吨，畜禽养殖粪污约30.5亿吨。2021年，我国生物质能商业化开发利用规模约5740万吨标准煤，约占生物质能的9.3%。其中，生物质发电利用折合标准煤约4173万吨，占已开发量的72.7%；2021年，全国生物质发电年发电量达1637亿千瓦时，同比增长约23.6%。
“我国生物质资源丰富，目前开发量不大。随着我国政府出台一系列支持政策，以促进生物质能等可再生能源的发展蕴藏着巨大潜力。”董锁成如是说。
董锁成认为，生物质能是我国农村绿色能源产业化的战略方向。从国务院发布的《关于加快建立健全绿色低碳循环发展经济体系的指导意见》提出“增加农村清洁能源供应，推动农村发展生物质能”，到国家能源局、农业农村部、国家乡村振兴局联合印发的《加快农村能源转型发展助力乡村振兴的实施意见》提出“到2025年，将形成一批农村新能源试点单位，大幅提升风电、太阳能、生物质能等占农村能源的比重，加快形成绿色、多元的农村能源体系”，可以看出，农村地区合理开发生物质能，实现能源绿色转型发展，是满足人民日益增长的美好生活需要的内在要求，对于农业和农村实现碳达峰、碳中和目标及现代化具有战略意义。
超级芦竹称得上“种出来的煤矿”
最近在瑞士举行的联合国政府间气候变化专门委员会第五十八次会议（IPCC-58）提出警示，近期全球温升可能达到1.5℃，或面临暂时突破1.5℃的风险。
随着气候危机加剧，绿色能源转型势在必行。诚如中国工程院院士倪维斗在一次专题报告中所指出的，“如果能用大自然的力量来减少二氧化碳排放是最好的办法，开发植物能源就是一个很好的方向。”
图片来源/摄图网 作为可再生能源，超级芦竹是一种零碳的生物质燃料，最接近化石能源，不仅能逐步替代煤炭、石油、天然气及其下游产品，还能通过生物发酵、热转化等技术生产氢气等能源，已经引起国内外的高度重视。
在吴平看来，作为生物质的“新贵”，超级芦竹产量高，适宜在我国南北方种植，每亩每年产生的干生物量达3-10吨，是芦苇的6-20倍、桉树的3-10倍。一次种植，连续收获15-20年。此外，管理成本低，可机械化作业，盐碱地、滩涂地、沼泽地、沙荒地、贫瘠土地及废矿区等均可种植，可形成多个万亿级下游支柱产业。
超级芦竹是否称得上“种出来的煤矿”？中国能源研究会副秘书长、节能减排中心主任王凡告诉中国经济时报记者，过去，我们从来不敢想象有足够的植物能源替代煤炭。如今，武汉兰多生物科技公司已经培养出可以替代燃煤的超级芦竹。超级芦竹的热值为4200-4600大卡，完全可以用于替代燃煤电厂的燃煤。只需要种植4亿亩超级芦竹，就可替代我国目前20亿吨发电用煤。
有专家指出，我国要实现碳中和，未来需要投资130万亿元，用超级芦竹实现碳中和仅需10万亿-15万亿元，每年可实现经济效益达2万亿-3万亿元。
事实上，芦竹已经成为欧洲重点研究的能源植物。吴平表示，欧洲的“芦竹网络”于1997年1月建立，在FAIR项目的框架下，其旨在将这种植物引进欧洲的能源及造纸农业生产系统。早在2003年，英国Drax电厂就开始了生物质耦合发电的探索，已成为全球最大的生物质发电项目。 以生物质为核心的农村能源 转型将遍地开花
中国是农业大国，农作物秸秆和农产品加工剩余物资源丰富。吴平指出，生物质发电、生物质能源对于我国广大乡村地区意义重大，有助于推动乡村经济、生态、社会的可持续发展，稳步推进“双碳”，逐步实现乡村振兴。
以植物中的秸秆为例，吴平表示，做好秸秆生物质能的转换有着重要价值，在秸秆生物质能转化和利用上的研究，也具有较强的前景，需要明确能源的利用方向和转化措施。
但吴平也坦言，当前秸秆转化生物质能利用面临一些制约因素，比如在经济发展层面，在进行集中化处理时会受到农民思想和处理设备、技术的影响，同时，在分散处理时也存在着效率低和成本高的问题，制约了秸秆生物质能转化和规模化利用的发展。
此外，在转化效益层面，通过秸秆可以将其转化为汽油和柴油生物油，不过受到生产技术、过程的复杂性影响，在生产成本上要高于矿物油的生产，生物柴油的转化工艺。
在技术应用层面，受到秸秆能量密度、堆积密度较低的影响，在存储费和运输费上较高，制约了秸秆的生物质能源转化利用，同时，在秸秆纤维素含量多的影响下，如果不能通过提高技术来增强秸秆粉碎效果，也会影响秸秆转化为生物质能后的利用。
“发展生物质能源离不开政府的支持。”吴平建议，应该充分汲取国内外有关实践经验。比如德国为应对气候变化，开展了“生物能源乡村”构建活动，重点在区域资源丰富的郊区，利用在农业和林业活动过程中所产生的生物质来生产能量，通过发展生物质能源来解决村域内的能源需求。目的是提高生物质能源的自主率、促进农民就业、提高农民收入、保护生态环境和节约资源、提升区域形象等。日本在“生物质日本综合战略”这一国家战略政策的指导下，正在实施“生物质能镇”建设项目。美国则实践更早，2005年就在美国印第安纳州雷诺兹镇启动了“生物城项目”，目的是构建只使用生物质能源和生物燃料的能源自立型乡村。1999年丹麦提案以10年内构建“碳中和岛”为主要内容的开发项目，目前已经实现了岛上100%可再生能源发电、70%可再生能源供暖。
吴平表示，我国在农村能源资源开发利用推进农村人居环境整治工作中，在农村沼气转型发展中成功探索出了规模化沼气集中供气供暖、沼气发电上网、沼气进棚进园等典型模式；在秸秆能源化利用中成功探索出秸秆炭气联产、秸秆固化成型等典型经验；同时积极推进农村清洁取暖、农村清洁能源综合建设，为推动生态循环农业发展、美丽乡村建设和农村绿色低碳发展作出了典型示范。
“以生物质为核心的农村能源转型成果将在可预见的将来遍地开花、硕果累累。”吴平指出。 ■ 中国经济时报记者 赵姗 近日，国家高新科技企业、武汉兰多生物科技有限公司（以下简称“兰多生物”）超级芦竹基因组科研团队，发布了两份芦竹（绿煤102、翠绿101）高质量基因组。这两份基因组为全球首次发表的芦竹基因组，填补了相关研究的空白，也标志着我国植物能源创新研究取得重要突破。
芦竹作为一种零碳或负碳能源植物，受到越来越多的重视。所谓能源植物，是指通过光合作用把二氧化碳和水快速转化成有机物，并产生高生物量的植物。目前，国际公认的碳中和四大可行性技术路径——能源转型、碳捕捉与利用、植物碳汇、低碳生活，其中前三个都与植物尤其是能源植物密切相关。
图片来源/摄图网 芦竹，禾本科芦竹属，属无性繁殖植物，遗传基础狭窄，只能通过现代生物技术进行改良。芦竹基因组十分复杂、组装难度大，至今国内外还没有公开报道的参考基因组可用，严重限制了芦竹基因组学的研究和遗传改良。如何看这次芦竹基因组研究“0”的突破？
中国林业产业联合会常务副会长、国家林草局原总工程师封加平在接受中国经济时报记者采访时表示，兰多生物培育的超级芦竹是一种高产高效的能源植物，大规模种植超级芦竹可助力国家快速实现碳中和。根据兰多生物2021年-2022年测产报告，超级芦竹生长过程中每年产生的干生物量约5吨/亩—10吨/亩，据此测算出其吸收的二氧化碳量8.5吨/亩—17吨/亩、释放的氧气量6吨/亩—12吨/亩，约为热带森林的5倍、玉米秸秆的7倍、水稻秸秆的15倍。
目前，兰多生物正在将芦竹基因组研究成果，在全球率先应用到芦竹品种遗传改良上，正在培育产量更高、抗逆性更强的新一代超级芦竹新品种。此前十多年，兰多生物收集了近700份国内外野生芦竹种质资源，利用系统选育、物理化学诱变等手段，培育出多种生物量大、环境适应性强的超级芦竹品种，可以在盐碱地、滩涂地、高寒地、废弃矿区、湿地等边际土地生长，降雨量＞500毫米的区域可自然生长，一次种植可连续收割15年—20年。
“超级芦竹可以直接替代燃煤，也可以通过先进的生物发酵、热化学转化等技术生产氢气、天然气、一氧化碳、生物油、乙醇、生物炭、聚乳酸（PLA）、聚羟基脂肪酸酯（PHA）等，并且能进一步深加工生产几乎所有的高端能源与高端化学品，如甲醇、乙醇、汽柴油、航空煤油（SAF）、液氨、乙二醇、烯烃、芳烃等，从而全面替代煤炭、石油、天然气及其下游产品。”北京航空航天大学教授、中国航空发动机低排放燃烧联合创新中心首席科学家林宇震在接受中国经济时报记者采访时说。
据了解，兰多生物还在全球首创了无热载体蓄热式辐射热解工艺，采用这种工艺深加工超级芦竹，在生产氢气、天然气、一氧化碳等负碳能源及负碳化工产品的同时，其副产的生物炭还可用来生产炭基肥、炭基土壤改良剂、炭基建材、活性炭、炭基导电材料。“零碳”排放是碳中和的终极目标，而兰多生物这一技术路线生产的超级芦竹相关能源、化工产品已经实现了负碳排放，对于实现“3060”“双碳”目标意义重大。
中国能源研究会副秘书长、节能减排中心主任王凡在接受中国经济时报记者采访时表示，2022年以来，“实施可再生能源替代行动”频繁出现在政府文件中。在目前的可再生能源中，超级芦竹最接近化石能源，它们都是碳氢化合物，唯一的差别在于其形成所需要的时间不同，化石能源需要经过上亿年的演变过程，而超级芦竹只需要半年到1年时间，超级芦竹是化石能源完美的替代品。
“我国地域辽阔，有边际土地24亿亩、森林面积34.6亿亩，在确保18亿亩粮食耕地红线基础上，我国完全有潜力发展植物能源来全面替代化石能源，实现能源自主供应，保障国家能源、经济、社会发展安全。”王凡说。
国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长常纪文： 持续深入打好大气污染防治攻坚战要处理好“道”与“术”的关系。“道”就是大气污染防治监管要服务我国高质量发展的工作大局，寓监管与促进经济社会绿色发展于一体，将污染防治攻坚战、碳达峰碳中和工作与经济社会的持续发展相统筹。道如不正，执法即使再严格，大气污染防治也会治标不治本，成效不会稳固、持久。绿色循环低碳政策规划、行动计划、技术标准的制定，如可能对经济社会发展产生重大影响，应当事先作出全面的经济和社会影响评估，并针对可能产生的影响设计事中调整和事后补救的预案。“术”就是要在“道”的轨道上坚持实事求是，适时调整大气污染防治目标和标准提升的工作节奏；依法采取科学、精准、平衡、有效的监管方法，允许各地方和各企业采取灵活的守法方式，能源结构调整、污染物减排、区域联防联控等执法既不搞“一刀切”，也不搞“齐步走”，更不搞躺平无视。术如不准，即使方向正确，也会影响生态环境执法监管的成效。目前，我国一些区域经济下行压力仍然较大，因此，大气环境监管既要对环境污染、生态破坏、盲目上马“两高”项目等走回头路的行为踩刹车，也要对产业结构调整、产业布局优化、企业技术改造提升等走发展路的行为踩油门，促进产业发展的可持续性。一些发达地区的生态环境监管出现了一些好的经验，值得参考和借鉴，如广东珠海市生态环境局要求，执法监管人员每年要至少四次进企业开展守法指导，这种帮扶式的行政指导得到入驻企业的广泛肯定，改善了营商环境，促进了区域经济发展。
国务院发展研究中心资源与环境政策研究所副所长郭焦锋:
大力推动油气勘探开发与新能源融合发展对油气上游领域尽早实现“双碳”目标具有重要的现实意义。未来，可充分利用油气田（或者矿业权）上的空间（土地），通过资源协同、技术协同、政策协同，有序布局多种能源资源共同开发体系，探索创新油气与新能源技术及新一代信息技术深度融合系统，逐步构建较低成本的、因地制宜就近消纳新能源的源网荷储系统，推动形成能源多元供应更高质量、系统运行更加协调、资源利用更有效率的发展模式。
中国标准化研究院资源环境研究分院节能低碳室主任李鹏程:
根据国际能源署（IEA）的研究，2022年全球能效相关投资增长了16%，达到5600亿美元。先进的节能标准是引导国内重点领域和行业节能降碳改造，加快节能降碳先进技术研发和推广应用，坚决遏制高耗能、高排放、低水平项目盲目发展的有效抓手。《通知》抓住节能标准更新升级和应用实施这一关键环节，有助于引导企业加大节能低碳技术投资，降低企业能源成本，扩大绿色产品消费，实现经济增长和节能降碳协同推进。 综合开发研究院（中国·深圳）新能源与低碳发展研究中心副主任韦福雷：
《意见》从关键技术和装备研发、重点产业发展方向、应用场景创新、质量安全管理和产业发展环境等方面提出推动储能产业发展的31条措施，通过攻关突破储能关键技术、加快补齐产业链上游生产装备和原材料、下游检测软件和设备的短板，打造万亿级产业集群。《意见》不仅为广东省推动储能产业高质量发展提供了重要指导，而且对广东省乃至我国构建新型能源体系提供了重要支撑。同时，为提高我国储能产业的国际竞争力，打造世界级产业集群提供了重要的政策支持。 （中国经济时报记者 周子勋报道） |
