實現(xiàn)“雙碳”目標是我國對國際社會的莊嚴承諾,是黨中央經(jīng)過深思熟慮作出的重大決策,關系中華民族永續(xù)發(fā)展和構建人類命運共同體大業(yè),是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會變革。
能源領域的綠色低碳和可持續(xù)發(fā)展是落實“雙碳”目標的重要手段。2020 年底國務院發(fā)布了《新時代的中國能源發(fā)展》白皮書,提出要以“四個革命、一個合作” 能源安全新戰(zhàn)略為主線,突出反映黨的十八大以來,我國能源領域貫徹能源安全新戰(zhàn)略,推進能源革命,走綠色低碳可持續(xù)高質量發(fā)展道路,主動參與全球能源治理,積極應對氣候變化,共同維護全球能源安全,共建清潔美麗世界的愿景。今年全國兩會上,碳達峰、碳中和首次被寫入政府工作報告。為了早日實現(xiàn)“雙碳” 目標,必須要促進新型節(jié)能環(huán)保技術、裝備和產(chǎn)品研發(fā)應用,培育壯大清潔能源和節(jié)能環(huán)保產(chǎn)業(yè)。
生物質能源就是清潔能源和節(jié)能環(huán)保事業(yè)中非常重要的一種,其立足于農(nóng)林剩余物綜合利用的縣域綜合能源服務產(chǎn)業(yè),具備工農(nóng)互補的特點,契合國家鄉(xiāng)村振興和碳中和發(fā)展戰(zhàn)略,對推動循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展和富農(nóng)惠農(nóng)具有重要意義。
助力碳中和目標,生物質能源大有可為
自古以來,鉆木取火、薪火相傳的生物質能源一直是人類生存、文明誕生和延續(xù)的重要能源。生物質能源是具有天然儲能功能特性、碳中和特性和穩(wěn)定輸出保障的可再生能源,資源量大、獲取簡單、轉化靈活。近代,伴隨著工業(yè)革命的發(fā)展,農(nóng)林生物質能源與煤炭、石油、天然氣互濟共存,成為推動社會進步的重要能源。當代,以直燃發(fā)電、供熱形式消納農(nóng)林剩余物,仍然是優(yōu)化自然生態(tài)與改善城鄉(xiāng)人居環(huán)境,兌現(xiàn)碳達峰與碳中和承諾,惠農(nóng)富民與精準脫貧,助力農(nóng)村能源生產(chǎn)與消費革命,保持資源化高效利用的便捷、經(jīng)濟且有效的手段,在終端應用領域可實現(xiàn)對化石能源的完全替代。
所謂生物質能源,是指對經(jīng)過光合作用的林木剩余物(枝丫、樹皮、樹葉、雜草、板材等)、農(nóng)業(yè)剩余物(秸稈、稻殼、果皮等)和畜牧業(yè)廢棄物(畜禽排泄物等)資源進行科學處置、有序利用,轉化為電能、熱能、沼氣、天然氣、甲醇等多種能源類型。生物質能源綜合利用是有效杜絕農(nóng)村焚燒污染空氣、拋棄污染水源和田地,減少植物腐爛產(chǎn)生的溫室氣體排放,改善人居環(huán)境和自然生態(tài)環(huán)境,保障林農(nóng)業(yè)生產(chǎn)安全,防范林木火災事故,提高糧食產(chǎn)量的有效舉措。據(jù)不完全統(tǒng)計,2020年全國生物質發(fā)電替代約7000萬噸標準煤,減排二氧化碳約15000萬噸、二氧化硫570 萬噸、氮氧化物300萬噸。
以秸稈為例。秸稈是大自然饋贈的禮物,只要利用得當,秸稈就是重要的生物質資源。比如,將秸稈粉碎還田,可以有效增加土壤有機質含量,提升地力,這是保護黑土地的良方;將秸稈壓成顆粒、塊狀和棒狀等成型燃料,便成為優(yōu)質、清潔的生物質燃料;將秸稈與玉米一起制成青貯飼料,可以有效提升牛羊的瘦肉率、產(chǎn)奶量。秸稈粉碎處理后,還能發(fā)電、制取生物質天然氣、沼氣、做工業(yè)原料、食用菌基料等,用處眾多。
大力開發(fā)利用生物質能源,提高農(nóng)林生物質剩余物綜合利用效率,促進秸稈的肥料化、飼料化、能源化、原料化、基料化等“五化”利用,還能謀項目、布產(chǎn)業(yè)、惠民生、宜生態(tài),促進農(nóng)林生物質綜合利用向規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化、集約化、智能化方向發(fā)展,在我國廣大農(nóng)村地區(qū)構建以“生物質能源 +分布式清潔能源”等末端能源融合的新型電力系統(tǒng)。
發(fā)展生物質能源,助力縣域循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展
黨的十九屆五中全會提出:“把鄉(xiāng)村建設擺在社會主義現(xiàn)代化建設的重要位置。實施鄉(xiāng)村建設行動,強化縣城綜合服務能力,把鄉(xiāng)鎮(zhèn)建成服務農(nóng)民的區(qū)域中心。統(tǒng)籌縣域城鎮(zhèn)和村莊規(guī)劃建設,保護傳統(tǒng)村落和鄉(xiāng)村風貌。完善鄉(xiāng)村水、電、路、氣、通信、廣播電視、物流等基礎設施,提升農(nóng)房建設質量。”“氣化鄉(xiāng)村” 意味著要讓農(nóng)村居民用上清潔、質優(yōu)、廉價、方便的清潔能源,讓農(nóng)村生態(tài)環(huán)境獲得持續(xù)改善。加快推進生物質能,不僅是全面貫徹黨中央決策部署,全面推進縣域能源生產(chǎn)和消費革命,更是扎實搞好農(nóng)村人居環(huán)境整治,改善農(nóng)村基礎設施建設,推動鄉(xiāng)村振興和生態(tài)文明建設的重要抓手,是一項利國利民的民生工程。
農(nóng)村地區(qū)的生物質資源主要來自農(nóng)村居民生產(chǎn)生活的剩余物、廢棄物,包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、畜禽糞污、生活垃圾等。目前全國秸稈的年可利用量約4億噸,林業(yè)剩余物年可利用量約3.5億噸,農(nóng)村地區(qū)約8億噸畜禽糞污、7000萬噸生活垃圾尚未有效利用。我國西南、東北地區(qū),林業(yè)生物質資源相對豐富;東北、華北、黃淮海地區(qū)種植的秸稈資源產(chǎn)量大。但囿于用能習慣、經(jīng)濟水平、收集區(qū)域、運輸條件、人力狀況、信息渠道、支持政策等多重因素限制,縣域的生物質資源尚未得到有效開發(fā)利用。在資源豐富的地區(qū),組織當?shù)剞r(nóng)民就地收集農(nóng)林廢棄物,在提高農(nóng)民收入的同時,可換取清潔的生物質電力、熱力、天然氣、沼氣、有機肥等。在荒漠化嚴重、或鹽堿地等大片荒廢土地的地區(qū),可以考慮規(guī)?;N植能源作物(如沙棘、蘆葦、油葵等),作為生物質資源種植基地,中遠期戰(zhàn)略發(fā)展前景廣闊。
推進鄉(xiāng)村振興,助力實現(xiàn)中華民族第二個百年奮斗目標
生物質能源開發(fā)利用完全符合鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略。自古以來,薪柴、秸稈等傳統(tǒng)生物質能在農(nóng)民的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了重要作用,生物質與農(nóng)民有著天然緊密的聯(lián)系。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展、傳統(tǒng)生物質能的使用方式已無法滿足生態(tài)環(huán)境保護、綠色低碳發(fā)展的要求,在鄉(xiāng)村振興過程中,農(nóng)村地區(qū)的用能理念和用能方式應隨之變革??山M織農(nóng)民因地制宜、因勢制宜將“生之不易”“遠道而來”的電能、天然氣能源作為農(nóng)村高品質能源,推進農(nóng)業(yè)小加工、小作坊、制茶、炒煙等高附加值生產(chǎn),提高農(nóng)民收入;將“就地取材”“就地俘獲”的薪柴、秸稈、畜禽糞污、生活垃圾、分布式光伏、小風電、小水電等傳統(tǒng)生物質資源和清潔能源轉化為清潔高效的現(xiàn)代農(nóng)村生活、餐廚、取暖所需的主力能源,不僅可以提升農(nóng)村居民用能質量,還可以解決就地焚燒難題、改善環(huán)境質量。生物質能是將農(nóng)村地區(qū)有限資源最大程度利用,是開展農(nóng)村能源革命、實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的可持續(xù)發(fā)展路徑。
因此,發(fā)展可再生的生物質能源代替日益減少的煤和石油等石化資源,是關系到我國經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展和能源戰(zhàn)略安全的重要戰(zhàn)略決策。生物質能在能源鄉(xiāng)村振興中的作用不可或缺。生物質資源來源廣泛,生物質能產(chǎn)品多元化,可以促進貧困地區(qū)綠色循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展,對農(nóng)村社會效益顯著。生物質能產(chǎn)業(yè)涉及領域廣、產(chǎn)業(yè)鏈長、涵蓋了農(nóng)業(yè)種植、加工、準備制造、交通貨運、電力服務等多個行業(yè),是跨領域融合發(fā)展的重要載體,也是產(chǎn)業(yè)精準扶貧的有效方式。為農(nóng)村貧困家庭勞動力創(chuàng)造大量就業(yè)機會,有力解決了部分縣域工業(yè)供熱及農(nóng)村居民清潔供暖問題。在推動農(nóng)村用能方式轉變和農(nóng)村能源革命,促進農(nóng)業(yè)機械化水平提升,帶動農(nóng)業(yè)種植、秸稈收、加、儲、運等產(chǎn)業(yè)發(fā)展,繁榮縣域循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展等方面都發(fā)揮了不可替代的作用。
以運營一個30兆瓦的生物質電廠測算,每年需要消納30萬噸左右農(nóng)業(yè)秸稈,需要參與秸稈種植和燃料收購、加工、儲存、運輸?shù)霓r(nóng)民經(jīng)紀人 500—2000人、農(nóng)民工6000—12000人;生物質電廠在燃料的收、加、儲、運等環(huán)節(jié)直接支付相關費用約1 億元,轉化為農(nóng)民和農(nóng)民經(jīng)紀人的收入,惠及農(nóng)戶可達3—6萬戶??梢?,生物質發(fā)電可成為農(nóng)民增收和工業(yè)反哺農(nóng)業(yè)的直接載體。以2020年底農(nóng)林生物質發(fā)電累計裝機容量計算,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,對促進縣域循環(huán)經(jīng)濟發(fā)展效益顯著。
生物質能源有助于推進農(nóng)村能源革命
目前,我國農(nóng)村(指以農(nóng)林畜牧業(yè)為主要經(jīng)濟活動的村落)建筑用能總量為 3.1 億噸標煤,約占我國建筑運行用能總量的 1/3,其中,燃煤、燃氣和電力等商品能源占農(nóng)村用能總量的 70%。盡管農(nóng)村戶均商品能消耗量低于城市居民,但目前農(nóng)村戶均用能總量卻已經(jīng)高于城市居民,并且生物質能比例逐年減少,煤、電和燃氣戶均用量不斷提高。清潔取暖僅是農(nóng)村能源革命的開始,全國農(nóng)村都面臨用能結構和用能方式的變革。“雙碳”目標的提出,為構建農(nóng)村清潔低碳能源體系提供了難得的歷史機遇。
在碳中和目標下,應該因地制宜,結合農(nóng)村當?shù)亟?jīng)濟發(fā)展狀況、資源條件、農(nóng)民生活習慣制定清潔能源發(fā)展規(guī)劃,加快構建農(nóng)村清潔能源體系。農(nóng)村能源是農(nóng)村的重要基礎設施,也是現(xiàn)代能源體系的重要組成部分。按照十九屆五中全會精神和“雙碳” 目標的要求,“十四五”期間要以綠色低碳為目標,加快構建農(nóng)村清潔能源體系,以適應應對氣候變化和滿足農(nóng)民對美好生活的新期待。
能源革命的核心是由化石能源轉為以可再生能源為主的低碳能源系統(tǒng)。如同化石能源系統(tǒng)依賴礦產(chǎn)資源,發(fā)展風電、光電和生物質能源依賴于土地空間資源。相比人口高密集的城市,我國農(nóng)村擁有廣大豐富的土地空間資源。農(nóng)村建筑屋頂、農(nóng)畜業(yè)設施表面,以及不能耕作的空地都可以安裝太陽能光伏電池。在不影響生產(chǎn)和生活的條件下,也可以零星布局風力發(fā)電裝置。一些山區(qū)還有發(fā)展小水電的條件。而作為農(nóng)林畜牧業(yè)的副產(chǎn)品所產(chǎn)出的生物質材料,又是唯一的零碳燃料資源。能源產(chǎn)業(yè)是資源依賴型產(chǎn)業(yè),而對低碳能源系統(tǒng)來說,農(nóng)村恰恰可為可再生能源提供豐富的資源。生物質作為一次能源直接轉化為熱,轉化路徑短、轉化效率高,有著其他能源無可比擬的優(yōu)勢。
“十四五”時期,基于經(jīng)濟、能源、環(huán)境等方面多因素的綜合研判,全社會清潔服務市場需求增大,產(chǎn)業(yè)發(fā)展前景廣闊;產(chǎn)業(yè)發(fā)展驅動力、市場和格局演進、投資吸引力與可持續(xù)發(fā)展能力等將出現(xiàn)新的變化趨勢。構建以綠色低碳清潔為目標的農(nóng)村現(xiàn)代能源體系,是深化農(nóng)村供給側改革,促進農(nóng)村一、二、三產(chǎn)業(yè)融合發(fā)展、改善人居環(huán)境的重要舉措,有利于優(yōu)化經(jīng)濟結構、能源結構,提高能源經(jīng)濟效率、技術效率、系統(tǒng)效率,盡早實現(xiàn)碳達峰及其與污染治理的協(xié)同,并提升國民經(jīng)濟體系整體效能,是推動經(jīng)濟、能源、環(huán)境高質量協(xié)同發(fā)展的重要方向,對于我國優(yōu)化能源結構、實現(xiàn)碳減排和碳中和具有十分重要的戰(zhàn)略意義。
作為可再生能源的“核心”,生物質能的開發(fā)利用不僅能改善生態(tài)環(huán)境,有力支撐美麗宜居鄉(xiāng)村建設,同時可解決我國農(nóng)村的能源短缺,推進農(nóng)村能源革命,并促進綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展,創(chuàng)造新的經(jīng)濟增長點,是實現(xiàn)能源、環(huán)境和經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。生物質資源利用要走綜合化、高值化的路徑。緊緊圍繞城鄉(xiāng)一體化發(fā)展、鄉(xiāng)村振興與環(huán)境污染治理重大需求,通過科學技術突破,尤其是基礎科學發(fā)現(xiàn),找到生物質高值利用的新路徑,找到生物質產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新方案。重點瞄準生物基材料、化學品、高品質燃料等高值化的轉化途徑,依靠科技創(chuàng)新增加產(chǎn)業(yè)附加值,實現(xiàn)生物質產(chǎn)業(yè)的轉型升級。