中国科学院及工程院院士石元春,作为中国生物质能产业的亲历者和重要倡导者,深刻阐述了该能源的独特价值与发展历程。他指出,生物质能是唯一具备物质载体、固液气多形态的可再生能源,本质上是“零碳排放”,是实现“双碳”目标的主力军,且原料来源广泛,终端产品多样。
在其著作《决胜生物质二十年记》中,石元春回顾了中国生物质产业自21世纪初以来的跌宕起伏:顺利启航、遭遇风暴、潜伏蓄势、惊蛰崛起、临危受命,并迎来二次发展浪潮。2006年《可再生能源法》将生物质能与风电、光伏并列,推动了农田秸秆焚烧和城市垃圾处理等问题的解决。然而,生物质能的发展并非一帆风顺。
早在2004年,石元春就预见“生物质经济浮出水面”,2005年更提出利用农林废弃物和边际土地“种出”“绿色油田”的设想,一度引发热潮。但随后,国家关注重点被“风电三峡”等概念转移,对生物质能的政策支持力度不足,导致其发展远落后于风电、光伏的爆发式增长。
石元春分析发展滞后的原因在于主客观两方面:
客观原因: 存在资源误解(如认为土地不足以支撑大产业、离开补贴无前途);生物质能企业处理有机废弃物应视为提供环境治理服务获得“补偿”,而非依赖“补贴”,但除发电外其他领域补偿不足;能源主管部门对其多功能性(碳减排、生态环保、乡村产业振兴)认识不足,缺乏跨部门协调机制。
主观原因: 原料收储运体系始终未能有效建立;行业自身对其独特优势与产品重视不够。
破局之道在于“两大关键”:
重大技术突破: 已取得显著进展。如内蒙古新木集团的“煤化生物质”技术,将低密度生物质快速转化为类似褐煤的高密度、高热值固体燃料,便于储运和工业化利用,并可作为平台生产多种能源和化工品,为生物质制造业开辟新路。中国农业大学则基于仿生学原理,开发出高效厌氧发酵技术,显著提升了秸秆沼气产率,对高含水原料的生物天然气生产意义重大。
战略重点转移: 在“双碳”目标下,应从单纯的“能源替代”转向国家亟需、发挥生物质独特优势、生产高附加值产品的领域。
他提出“5+1”方案:
5大战略方向:
风光电配套储能: 利用生物质作为大规模、长周期储能载体,解决风光电间歇性问题。
煤电低碳改造: 积极参与生物质与煤耦合发电。
绿色燃料: 抓住海空运市场对高附加值绿色燃料的迫切需求,批量生产上市。
高含水原料利用: 利用高效厌氧发酵技术规模化处理畜禽粪便、污泥污水等,实现负碳排放。
现代煤化工协同: 开发生物基全降解塑料等亟需有机化工品,减少进口依赖。
+1 原料保障:“能田”开发: 充分利用中国年产能相当于6-8亿吨标煤的农林废弃物,以及约1.44亿公顷边际土地(可种植高产能源灌草,年产能10-20亿吨标煤)。这些“能田”可实现机械化、无人机管理,并转化为“煤化生物质”,全程可应用AI管理,同时创造大量就业。
石元春进一步指出,“5+1”方案可延伸至“一带一路”合作。沿线国家拥有丰富的土地和生物质资源(如东盟国家的油棕、橡胶等加工废弃物),且许多国家化石能源净进口量大。中国先进的“煤化生物质”技术在这些国家“落户”,可生产“绿煤”,让“一带一路”绿起来。
石元春强调,20年的实践印证了“生物质能主导论”的科学性,这是由自然规律决定的。太阳能、风能、水能本质上是物理态的、不稳定、难储运的太阳辐射能转化形式。而植物通过光合作用将太阳能转化为化学能存储在生物质中,使其具备稳定、易储运、多形态、可再生、零碳、可转化为多种化工产品的独特优势。化石能源本质上是远古生物质转化而来,但不可再生且排放温室气体。
因此,他主张“因能而用”,充分发挥生物质不可替代的优势。未来10-20年,中国若能科学布局,必能建立高效的可再生能源新格局,为“双碳”目标和乡村全面振兴作出更大贡献。