100億噸生物質氣化多聯產可滿足全年發電需求。
“我們生物質發電企業需要足夠的現金流來支付設備及燃料成本,現在生物質發電行業的總體技術和設備性能優越,秸稈收集體系成熟,就是呼吁補貼也能到位。”一位生物質發電企業主管對新京報零碳研究院表示。
目前,一些企業由于未按照財政部和生態環境部要求完成與省級生態環境部門和省級電網企業的聯網,面臨補貼核減,這對于高度依賴國家補貼的農林生物質發電企業來說,意味著停機或倒閉困境。
2023年底,超過50家企業聯名提交了一份農林生物質發電欠補名單的文件,涉及欠補金額超過150億元。盡管如此,生物質發電行業在2024年上半年實現了新增裝機116萬千瓦,累計裝機達到4530萬千瓦,同比增長5.7%。
生物質發電行業的實際現狀如何?怎樣看待各地補貼退坡?這一行業未來出路在哪?對此,新京報零碳研究院近日專訪了一直從事生物質新能源研究的南京林業大學教授、生物質氣化多聯產國家創新聯盟理事長周建斌。
“去補貼化”大勢所趨,尋求多重收益才能脫困
對于補貼逐步退出和核減給生物質發電行業帶來的整體沖擊,周建斌教授指出,生物質發電行業一直以來都嚴重依賴國家補貼,這一方面由于生物質原料的成本較高,另一方面是由于收儲運體系不足,生物質發電單機規模相對較小,導致發電效率較低、效益欠佳。
2020年,國家發改委、財政部、國家能源局聯合印發了《完善生物質發電項目建設運行的實施方案》(發改能源〔2020〕1421號),明確了中央將不再獨自承擔補貼資金,地方政府也得掏腰包,中央的補貼錢會逐步減少,直至退出,最終交由市場化運作,逐漸“去補貼化”。
截至目前,各地補貼都在退坡,并開始執行與燃煤發電的基準價。周建斌教授指出,在發電的原料成本達到0.42元/kWh時,生物質發電企業基本都處于虧損狀態,或者停止運行。
周建斌教授補充稱,國家出臺相關實施方案是為了完善生物質發電建設運行管理,逐步形成有效的生物質發電市場化運行機制。生物質能源化利用的未來方向應該是高附加值的綜合利用,這也是生物質發電領域發展新質生產力的必然要求。生物質的能量密度、單位熱值決定其單位質量發電量的上限,在并網電價無法提升、收益難以覆蓋成本時,必須轉型為生物質的綜合利用,尋求多重收益、降低發電成本。
在生物質能的發展方向上,《“十四五”可再生能源發展規劃》指出,要“穩步推進生物質能多元化開發”。當下要積極發展纖維素等非糧燃料乙醇,鼓勵開展醇、電、氣、肥等多聯產示范。生物質能源化利用勢在必行,生物質氣化多聯產技術也成為當下解決生物質綜合利用,尋求多重收益,降低碳排放的前沿技術。
100億噸生物質氣化多聯產可滿足全年發電需求
據周建斌教授介紹,生物質氣化多聯產技術是在不需要外加能源,也不需要添加任何化學藥品、助劑、添加劑等條件下,發生熱分解反應,將生物質中的纖維素、半纖維素、木質素大分子分解成小分子的可燃氣、生物質炭和生物質液的過程,進而轉化為“熱、電、氣、炭、肥”等多種高值產品。
生物質炭是國際公認的最具經濟可行性的碳封存手段。然而,國內外關于傳統生物質氣化技術的著作、論文、教材中,氣化技術僅有可燃氣,剩下的都是灰渣和廢水。生物質氣化多聯產技術實現能源利用的同時產出生物質炭(活性炭、工業用炭、機制燒烤炭、生物質炭基廢料)和生物質液(肥料),兼具良好的經濟、社會和生態效益。
農林生物質“熱電氣炭肥”多聯產流程圖 圖/受訪者供圖
周建斌教授舉例,如果將100億噸農林生物質用于氣化多聯產技術與產業,可發電約8萬億度(我國目前年用電約8萬億度),減排CO?約60億噸,同時生產生物質炭20億噸,固定CO?約60億噸,總減排CO?約120億噸,相當于我國全年CO?排放總量,采用這項技術可使我國2-3年實現碳中和,成為世界上最快也是最早實現碳中和的國家,對我國甚至世界清潔能源、節能減排、綠色發展具有重要意義。
生物質不只農業秸稈,技術推廣面臨兩大阻力
生物質氣化多聯產為什么還沒有廣泛大規模使用?在周建斌教授看來,“對生物質的認識不足是主要阻力?!?/p>
周建斌教授表示,許多專家、學者、政府部門認為生物質數量不足,難以擔當能源的重任。主要是因為多年來僅重點考慮了農業秸稈資源,而忽視了資源量數倍于農業秸稈的林業生物質。我國有18億畝耕地、40億畝林地(還不包括產生綠化、小區綠化和道路綠化)、39億畝草地,每年有大量的林業資源未得到有效高價值利用,其中森林撫育材約30億噸、木材加工剩余物約5億噸、造紙剩余物約2億噸、果木枝條約2億噸、蘆葦約2億噸等,林業生物質數量達數十億噸甚至百億噸之多。
另外,傳統技術經濟效益差也是推廣受阻的原因。周建斌教授指出,現階段的生物質能源推廣利用技術,如直燃、氣化、沼氣、生物柴油、生物酒精、成型燃料等,以單一產品轉化為主,有的技術需要外加能源或添加化學藥品,有的技術還依靠補貼為主,有的存在廢渣、廢水污染等,經濟效益普遍偏低,許多部門及投資人失去信心。
周建斌教授工作照 圖/受訪者供圖
如果想要生物質氣化多聯產大規模廣泛利用,周建斌教授表示,我國可以參考英國Drax電廠4臺660MW機組改造經驗,該電廠曾是西歐最大的碳排放項目,也是英國最大的燃煤電廠,從2013年啟動耦合生物質發電,實現由燃煤到按比例摻燒生物質再到100%生物質發電,2020年3月起,Drax電廠已經徹底告別煤電,全部6臺機組都將不再燒煤,每年生物質發電超過130億度,生物質燃料年消耗量也超過700萬噸。我國最大的生物質發電廠是6臺30MW總裝機容量180MW,在裝機容量上遠低于國際水平。
具體如何做?周建斌教授表示,“林業的面積、生長時間和生物量是農業的數倍,我們要把林業當做農業來重視。林業生物質數量還會數倍增加,達到百億噸以上,還可以起到森林防火、減少病蟲害、美麗鄉村城市、農民就業增收等多重效果?!?/p>
他指出,生物質本身是國際公認的零碳清潔能源,受限于原料收集成本和發電、供熱的裝機規模,我國要推動生物質炭、生物質肥的更大規模應用。生物質炭具有發達的孔隙結構,同時將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、銅、鐵、鉬等元素返回到土壤中,有利于提高農作物的產量和品質,減少化肥用量30%以上。生物質炭基肥和液體肥的使用,實現了傳統化肥和農藥的減量、農業減排固碳,“如果將10%-30%的生物質炭和生物液添加到肥料中,按照我國每年肥料用量7000萬噸計,可減少化肥1400萬噸,大力促進農業的綠色循環可持續發展。”
來源:新京報零碳研究院
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