自身有缺陷、被資本冷落、靠補貼政策…… 生物質(zhì)能發(fā)展如何破局？

“從金融角度來看，相比風電和光伏，生物質(zhì)能在整個投資圈里是被冷落的對象。”近日，在第四屆全球生物質(zhì)能創(chuàng)新發(fā)展高峰論壇上，華夏銀行綠色金融首席顧問張勇淼希望從金融視角賦予生物質(zhì)能新的含義，改善生物質(zhì)能生存和發(fā)展狀態(tài)。

據(jù)了解，從誕生至今，中國生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)已走過近20年的歷程。在此期間，風能和光能在電力領域發(fā)展得“風生水起”。而同為可再生能源的生物質(zhì)能的發(fā)展卻步履蹣跚，令投資者望而卻步。

近年來，生物質(zhì)能的發(fā)展多靠政策引導。在政策及相關補貼的引導和支持下，生物質(zhì)能發(fā)展尤其是垃圾焚燒發(fā)電穩(wěn)步推進。不過，中國農(nóng)業(yè)大學生物質(zhì)工程中心教授程序表示，相比風電、光伏發(fā)電，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展差距很大。究其原因，除了生物質(zhì)能補貼難落地之外，主要是生物質(zhì)自身在原料特性上有天生的缺陷。

有缺陷、被冷落、靠政策……存在于生物質(zhì)能身上的這些標簽與特質(zhì)，也是妨礙其進一步規(guī)模化發(fā)展的桎梏。推進生物質(zhì)能發(fā)展的破局之路亟待開啟。

能量密度低、回收難、轉化效率低

企業(yè)生產(chǎn)成本持續(xù)高企，難盈利

說起生物質(zhì)能，可能大多數(shù)人比較熟悉的就是垃圾發(fā)電。其實，生物質(zhì)能種類遠不止這一種。

依據(jù)是否能大規(guī)模代替常規(guī)化石能源來劃分，生物質(zhì)能分為傳統(tǒng)生物質(zhì)能和現(xiàn)代生物質(zhì)能兩種。傳統(tǒng)生物質(zhì)能主要包括農(nóng)村生活用能，薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生的廢棄物和畜禽糞便等；現(xiàn)代生物質(zhì)能包括垃圾焚燒發(fā)電、生物沼氣、燃料乙醇、生物柴油、微藻制油等，可以大規(guī)模應用。

據(jù)了解，能被用作生物質(zhì)能原料的，主要是木質(zhì)纖維類。其中，灌木類、草類和農(nóng)作物秸稈等物質(zhì)占比較高，當前，它們的能源轉化效率低，這也是生物質(zhì)能天生存在缺陷造成的。

程序指出：“生物質(zhì)能源能量密度低，質(zhì)量密度也很低，導致原料的收、運困難且成本高，能源轉化路徑受限(品種太少)、轉化效率低下，是造成當下幾乎所有的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成本持續(xù)高企、難以贏利和難以擺脫補貼的根本原因。”

以生物質(zhì)直燃發(fā)電為例，由于生物質(zhì)原料收、運困難，原料的大量使用沒有保障，因而不得不采用小型鍋爐。小型鍋爐相應的溫度和壓力參數(shù)達不到高效發(fā)電的要求，因此，發(fā)電效率大多低于25%，單機裝機造價偏高。

也因此，投融資機構對這類企業(yè)支持較少，企業(yè)運行難，進一步導致生物質(zhì)能原料利用率低也就不足為奇了。以生物天然氣的重要新原料——秸稈為例，其在大量利用方面也面臨著瓶頸。

目前，秸稈現(xiàn)代生物質(zhì)能源利用率不到5%。而在大量產(chǎn)生秸稈的東北地區(qū)，無處安放的秸稈成為當?shù)氐陌l(fā)展之困。據(jù)了解，為打好藍天保衛(wèi)戰(zhàn)，僅禁止焚燒秸稈這一項工作，就耗費了當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門大量的人力和時間。

生物質(zhì)能及材料應用面窄，增值率低

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的根本弱質(zhì)性難以改變

隨著“雙碳”目標的提出，我國碳減排要求日漸趨緊。作為傳統(tǒng)化石能源的替代品，生物質(zhì)能因具有再生性和綠色低碳、清潔等特質(zhì)而備受關注。

據(jù)了解，生物質(zhì)原料盡管燃燒時也會排出二氧化碳，但沒有二氧化硫、氮氧化合物等，而植物生長過程中，吸收的是二氧化碳，所以能夠在理論上達到零排放。

中國農(nóng)業(yè)大學參與編制的《3060零碳生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿Π灼奉A測，我國到2030年生物質(zhì)減排潛力達9億噸，到2060年減排潛力為20億噸。

但受限于生物質(zhì)的天然缺陷，如何將其變成化石能源穩(wěn)定的替代品，仍是難點。

受現(xiàn)代煤化工的啟發(fā)，近年來，我國開始研發(fā)推動木質(zhì)類生物質(zhì)實現(xiàn)氣化的技術。

“木質(zhì)纖維類生物質(zhì)是生物質(zhì)資源總量中占比最大的一類。但它不能通過常規(guī)的發(fā)酵法制取沼氣和生物天然氣。”程序告訴本報記者，歐盟近年來在用木質(zhì)纖維類原料甲烷化制取生物基合成天然氣技術上取得一些突破，但仍存在低效率問題，導致設備和生產(chǎn)成本偏高，生物天然氣市場競爭力不強。

據(jù)了解，國內(nèi)外均有采用生物質(zhì)熱化學技術實現(xiàn)生物質(zhì)氣化的案例，但也無法形成經(jīng)濟和技術都可行的生物基合成氣平臺及其轉化的系列產(chǎn)業(yè)。程序指出，氣化后的生物質(zhì)能源及下游材料應用面很窄，增值率又低，決定了生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)的根本弱質(zhì)性難以改變。

生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)能“翻身”嗎？

突破生物質(zhì)氣化技術是關鍵

在程序看來，能否通過突破生物質(zhì)氣化的上述技術障礙，是生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)徹底“翻身”的希望。

而要想取得突破，生物質(zhì)的煤化改性、使其能量密度和物料氣流輸送性接近煤炭，是關鍵性的前提條件。

“煤炭是幾億萬年在地下高壓高溫環(huán)境下產(chǎn)生的，生物質(zhì)煤化的關鍵在于，能不能使生物質(zhì)原料在幾分鐘以內(nèi)模擬成煤過程。”程序說，“目前，由中國農(nóng)業(yè)大學參與、內(nèi)蒙古新木集團主要研究的生物質(zhì)煤化技術已獲得成功。這一技術采用創(chuàng)新的熱化學方式，在260攝氏度和2.6兆帕的條件下，用過熱蒸汽變壓解聚等工藝，實現(xiàn)增氫、脫氧、表面官能團全部脫除，提升了生物質(zhì)的密度和熱值，使得生物質(zhì)原料變?yōu)橐环N噴吹粉燃料，具有了像煤一樣的氣力輸送性。”

新木集團還開發(fā)出一個可移動設備，其最大的特點就是可以把它拉到生物質(zhì)原料非常豐富的地方進行生物質(zhì)煤化生產(chǎn)，可有效解決生物質(zhì)原料收、運難題。而且，設備對原料的特性限制小，即使原料含水率達到30%、40%也能用，秸稈類、灌木類作為原料尤為合適。

值得注意的是，用煤化生物質(zhì)替代煤粉，還可以實現(xiàn)與現(xiàn)代煤化工并軌，最終可以制油、制氣。例如，煤化生物質(zhì)可以進一步轉化為生物基富氫燃氣，助力“氫經(jīng)濟”發(fā)展和“雙碳”目標的實現(xiàn)。

基于生物質(zhì)煤化技術的種種優(yōu)勢，張勇淼告訴記者，這項技術很可能會顛覆人們對生物質(zhì)能應用的認知，在充分調(diào)研技術相關參數(shù)，從而能預測其市場前景的基礎上，可考慮將其作為重要的可再生能源新型利用技術，列入華夏銀行與世界銀行的合作項目中予以支持。