當(dāng)下，由于煤炭去產(chǎn)能引發(fā)的能源電力緊張、拉閘限電頻繁，可以預(yù)見，今冬明春能源電力保供壓力非常大。那么在這樣的關(guān)鍵時期，充分發(fā)揮生物質(zhì)能源在民生用能保障及縣域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展中的作用，不僅關(guān)乎鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略落地，關(guān)乎構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，還有利于提高電網(wǎng)對高比例可再生能源的消納和調(diào)控能力，為保供大局提供堅強(qiáng)的服務(wù)。另外，大力發(fā)展生物質(zhì)能源立足本國資源，是把“能源飯碗端在自己手里”的現(xiàn)實做法。集眾多優(yōu)點與一身的生物質(zhì)能源可謂是“天生麗質(zhì)”，但從“天生麗質(zhì)”到真正發(fā)揮潛質(zhì)，成長為可堪大用之才，生物質(zhì)能源發(fā)展過程中還缺少哪些因素呢？本文試著給出解答。
我國生物質(zhì)能資源豐富、分布廣泛
生物質(zhì)能源是一種清潔可再生能源，可靈活轉(zhuǎn)化為電能、熱能、冷能或其他固體燃料（直接燃燒）、液體燃料（生物乙醇、生物柴油等）和氣體燃料（沼氣、生物天然氣、生物一氧化碳和生物氫氣等）。
同時生物質(zhì)能源貯存吸收自然界中的二氧化碳，是唯一的可再生碳源。我國生物質(zhì)資源主要為各類剩余物和廢棄物（被動型生物質(zhì)資源），主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞污、生活垃圾、污水污泥等。
我國生物質(zhì)資源可開發(fā)空間巨大。每年產(chǎn)量約為36億噸，可替代10億噸標(biāo)煤。我國生物質(zhì)資源分布與用能集中區(qū)域重合。秸稈資源主要分布在東北、河南、四川、湖南等產(chǎn)糧大省。林業(yè)剩余物資源集中在我國東北林區(qū)、廣西、云南、福建、廣東、湖南、四川等省山區(qū)。
我國生物質(zhì)能源開發(fā)潛力巨大但陷于困境
自2006年《可再生能源法》實施以來，我國生物質(zhì)能利用主要集中在電力生產(chǎn)應(yīng)用方面，目前我國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)容量連續(xù)三年居全球第一。我國生物質(zhì)發(fā)電主要包括農(nóng)林生物質(zhì)發(fā)電、垃圾焚燒發(fā)電、熱解氣化發(fā)電和沼氣發(fā)電等。截至2021年10月，我國已投產(chǎn)生物質(zhì)發(fā)電項目為1360個，發(fā)電并網(wǎng)裝機(jī)容量2976萬千瓦，裝機(jī)容量同比增長24%，占可再生能源裝機(jī)總量的3.35%，年提供的清潔電力1150億千瓦時，占可再生能源發(fā)電總量的6%。我國生物質(zhì)發(fā)電裝機(jī)量前幾位的省份分別為山東、廣東、江蘇、浙江、安徽，裝機(jī)量分別為369、285、242、240、217.3萬千瓦。
國家電網(wǎng)公司旗下的國能生物發(fā)電集團(tuán)公司，已經(jīng)發(fā)展成全球最大的生物質(zhì)直燃發(fā)電集團(tuán)，生物發(fā)電能源站分布在13個省區(qū)，建成生物質(zhì)天然氣能源站年產(chǎn)高品質(zhì)生物天然氣1100萬立方米、1.6萬噸高品質(zhì)生物CO2；擁有44臺生物質(zhì)發(fā)電機(jī)組，裝機(jī)容量1201兆瓦，發(fā)電設(shè)備平均利用小時數(shù)在7800小時以上，平均鍋爐熱效率90%以上、設(shè)備等效可用系數(shù)90%以上、發(fā)電秸稈單耗折合標(biāo)煤約430克／千瓦時，年發(fā)電量86億千瓦時，多項經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到了國際先進(jìn)水平。年消納1000萬噸生物質(zhì)剩余物，直接向群眾支付約30億元，惠及產(chǎn)業(yè)鏈上下游約160萬人（含1.5萬收儲運加工經(jīng)紀(jì)人），解決25萬農(nóng)村人口脫貧，替代化石能源折標(biāo)煤約400萬噸，減排CO2約720萬噸，在發(fā)展縣域循環(huán)經(jīng)濟(jì)、提升農(nóng)村能源安全、助力鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略實施、防治秸稈露天焚燒、大氣污染治理和土地保護(hù)等方面發(fā)揮了不可替代的作用。
但是2020年以來，全國生物質(zhì)直燃發(fā)電行業(yè)一半機(jī)組受政策、疫情及燃料惡性競爭等因素疊加影響被迫停產(chǎn)或轉(zhuǎn)讓。其中光大集團(tuán)受影響機(jī)組約10臺次，凱迪集團(tuán)受影響機(jī)組約45臺次，長青集團(tuán)受影響機(jī)組約17臺次，國能生物發(fā)電集團(tuán)受影響機(jī)組約11臺次。2021年以來，全國生物質(zhì)行業(yè)受影響機(jī)組共減少發(fā)電量約400億千瓦時。今冬明春保供期間，如果得到重新啟動，這些機(jī)組共可減少標(biāo)煤消耗約1720萬噸，其中國能生物發(fā)電集團(tuán)將增加發(fā)電量18.4億千瓦時，可減少標(biāo)煤消耗約79萬噸。
生物質(zhì)發(fā)電具有巨大發(fā)展?jié)摿Α１M管生物質(zhì)發(fā)電成本受收儲加工運輸制約，遠(yuǎn)高于風(fēng)電、光伏等其他可再生能源發(fā)電成本，但是生物質(zhì)發(fā)電輸出穩(wěn)定、品質(zhì)優(yōu)良，能夠參與電網(wǎng)調(diào)節(jié)，如果與儲熱結(jié)合，更能參與電力市場的深度調(diào)峰，未來在電力交易市場獲取輔助服務(wù)、備用容量等受益的同時，能夠靈活參與熱力市場，提供清潔熱力、工業(yè)蒸汽。預(yù)計到2030年我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到5200萬千瓦，提供的清潔電力超過3300億千瓦時。到2060年，我國生物質(zhì)發(fā)電總裝機(jī)容量達(dá)到1億千瓦，提供的清潔電力超過6600億千瓦時。
生物質(zhì)能是落實多項國家戰(zhàn)略的交集
生物質(zhì)能是實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和、鄉(xiāng)村振興、構(gòu)建新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略目標(biāo)的重要途徑。
生物質(zhì)能具有天然碳中和屬性。與森林碳匯、碳捕捉封存利用技術(shù)結(jié)合是實現(xiàn)碳中和的重要手段。在農(nóng)村地區(qū)因地制宜利用生物質(zhì)資源，為開展農(nóng)村能源生產(chǎn)和消費革命、構(gòu)建農(nóng)村清潔能源體系、推進(jìn)農(nóng)村地區(qū)降碳減排，是我國應(yīng)對氣候變化行動的重要支撐。
完全符合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略發(fā)展理念，在實施鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略過程中，將薪柴、秸稈等傳統(tǒng)生物質(zhì)資源就地轉(zhuǎn)化為清潔高效的現(xiàn)代生物質(zhì)電、熱、氣等高品位能源，對建設(shè)美麗鄉(xiāng)村具有重要現(xiàn)實意義。近年來，全國年消納約1.2億噸農(nóng)林剩余物，整個行業(yè)每年支付給農(nóng)戶的燃料款約350億元左右，對促進(jìn)縣域循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展效益顯著。
發(fā)電是生物質(zhì)能利用的主要形式，生物質(zhì)分布廣泛、資源豐富，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)剩余物、養(yǎng)殖廢棄物、城市垃圾大規(guī)模處理最具性價比的技術(shù)，從這個角度講，該技術(shù)不可或缺，與此同時，由生物質(zhì)能綜合利用將成為國家開展碳中和戰(zhàn)略、鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略和構(gòu)建新型電力系統(tǒng)戰(zhàn)略的投資載體；發(fā)展生物質(zhì)能源綜合利用產(chǎn)業(yè)，是實現(xiàn)縣域資源循環(huán)利用的唯一手段，它的戰(zhàn)略價值，是任何能源都無法替代的。
構(gòu)建縣域新型電力系統(tǒng)中支撐力量。生物質(zhì)能源與分布式光伏等清潔能源末端融合，將助力縣域新型電力系統(tǒng)建設(shè)，對靈活、高效、彈性的電網(wǎng)構(gòu)建具有重要推動作用。在供給側(cè)（源），生物質(zhì)能源是全球唯一具有減碳、負(fù)碳、碳中和功能的能源，是可再生能源當(dāng)中唯一具備多元化利用的能源品類，生物質(zhì)發(fā)電是可再生能源中唯一一種具備高質(zhì)量電能輸出的發(fā)電技術(shù)，同時作為一種可控電壓源為區(qū)域綜合能源電網(wǎng)提供穩(wěn)定支撐，可作為靈活調(diào)節(jié)電源為局域電網(wǎng)提供調(diào)峰、調(diào)頻、調(diào)壓服務(wù)。可作為電源、熱源、冷源提供綠色電、熱、冷，可以實現(xiàn)與多種能源互補(bǔ)優(yōu)化。
在縣網(wǎng)側(cè)（網(wǎng)），可在維持大電網(wǎng)有序運行的的基礎(chǔ)上，圍繞生物質(zhì)能源站，因地制宜、因時制宜、因勢制宜構(gòu)建若干個智慧微電網(wǎng)、智能微能網(wǎng)，與分布式光伏、分布式風(fēng)電、小水電、儲能、沼氣等清潔能源末端融合，與大網(wǎng)、氣網(wǎng)互濟(jì)共生，更可為縣域工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活提供安全、優(yōu)質(zhì)、穩(wěn)定的能源服務(wù)，將助力縣域新型電力系統(tǒng)建設(shè)，民生能源保供社會效益、經(jīng)濟(jì)效益顯著。
在消費側(cè)（荷），可以實現(xiàn)電、熱、冷、氣多元深度融合，滿足用戶多種用能需求，實現(xiàn)電從遠(yuǎn)方來與能從就地取融合，就地生產(chǎn)，就地消納，就地平衡，可逐步替代縣域化石能源使用，助力碳中和、鄉(xiāng)村振興快速實現(xiàn)。目前我國生物質(zhì)清潔供暖面積超過3億平方米，約占全國總供熱面積的4%，全國生物質(zhì)供熱量超過4億吉焦，每年消耗生物質(zhì)成型燃料產(chǎn)量超過1500萬噸。到2025年，形成可再生燃?xì)庑屡d產(chǎn)業(yè)，年產(chǎn)量超150億立方米，年替代縣域及農(nóng)村散煤約2500萬噸；到2030年，實現(xiàn)穩(wěn)步發(fā)展，年產(chǎn)量超300億立方米，年替代縣域及農(nóng)村散煤超過5000萬噸。2019年12月十部委出臺的《關(guān)于促進(jìn)生物天然氣產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的指導(dǎo)意見》，提出到2030年，生物天然氣年產(chǎn)量超過200億立方米的發(fā)展目標(biāo)，屆時將在天然氣消費量中占比達(dá)到5%左右，到2060年生物天然氣產(chǎn)量達(dá)到1000億立方，極大的緩解我國天然氣的緊張局面。
在儲能側(cè)（儲），生物質(zhì)能源是具有天然儲能特性的清潔能源，是一種可實現(xiàn)長時空能量儲存和轉(zhuǎn)換的能源，類比于跨季節(jié)儲熱技術(shù)，生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)更是可將不同季節(jié)的太陽能搜集，在不同季節(jié)、不同區(qū)域內(nèi)發(fā)電供熱，可規(guī)模化制備高能量密度固體生物燃料，氣體生物燃料（沼氣與車用天然氣、生物綠氫）、液體生物燃料（燃料乙醇、甲醇、生物柴油、BTL）以及替代石油基產(chǎn)品生物基乙烯及乙醇衍生物等。
（作者系國能生物發(fā)電集團(tuán)有限公司副總經(jīng)理）
