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一、我國生物質(zhì)能原料資源潛力巨大

我國生物質(zhì)能資源潛力應(yīng)由兩大部分組成，即農(nóng)林廢棄物以及在邊際土地（marginal land，指因溫度、水分和土壤養(yǎng)分等條件不適宜種植糧、棉、油等農(nóng)作物的土地）上種植能源植物（灌木和草類）。迄今幾乎所有的資源潛力預(yù)測研究，都忽略了邊際土地種植能源植物的巨大潛力，得出的年資源潛力在3.5億噸至5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤間的數(shù)據(jù)，因而造成我國生物質(zhì)能資源量不夠充足的普遍誤解。實際上，我國屬于邊際土地范疇的草地和林地、加上多種有障礙因子（如鹽堿、沙）的土地面積數(shù)倍于耕地。

我們對邊際土地種植能源植物的巨大潛力進行了精確測算，適宜種植能源植物（灌木，草類）的3類邊際土地即灌木林、疏林地和低覆蓋度草地，面積合計為1.79億公頃；以1公里柵格為單位，先計算出180萬個土地單位的凈初級生產(chǎn)力（NPP），而后折算為能源植物的生物量和地上部（可利用）生物量，再折算為能量。將年能源植物能量加上估算的可利用年有機廢棄物（包括農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工剩余物、畜禽糞便、林業(yè)撫育、采伐和加工剩余物、城市生活垃圾、工業(yè)廢水/生活污水和餐飲廢油）折能量，得到年生物質(zhì)能總資源量為9.56億噸標(biāo)準(zhǔn)煤（考慮到畜禽糞便、廢、污水和廢油不適宜耦合發(fā)電，發(fā)電可用生物質(zhì)資源量為5.69 噸標(biāo)準(zhǔn)煤）。需要強調(diào)是，該資源潛力是能源植物在完全自然（生長）條件下的情況。如果人工種植，必然會增加投入（水、肥，選種等）和管理成本，則能源植物的生物量和能源潛力將翻一、兩番甚至更多。與此同時，隨著生產(chǎn)和生活水平的不斷提高，城鄉(xiāng)有機垃圾的資源量也還會繼續(xù)增加，擴大造林面積也將增加“三剩物”的產(chǎn)出。因此，屆時生物質(zhì)可利用的年資源量將超過20億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。而當(dāng)前我國用于發(fā)電的燃煤量每年折合約16億噸標(biāo)準(zhǔn)煤。

與煤、石油、天然氣的資源富集程度和燃料獲得方式不同，生物質(zhì)資源分散，收集、處理加工、運輸方式和渠道多樣。當(dāng)前我們在原料（如秸稈）的收、儲、運方面之所以困難重重和成本高，是因為生物質(zhì)的生產(chǎn)、收獲和產(chǎn)后處理沒有形成完整產(chǎn)業(yè)鏈，更沒有相應(yīng)的規(guī)模化產(chǎn)業(yè)。

而如果換一個角度看，這樣一個年總產(chǎn)值超萬億元的巨大支柱性產(chǎn)業(yè)和市場，包括極其大量的勞動力崗位，恰恰是振興鄉(xiāng)村的急需。一些生物質(zhì)直燃電廠前幾年參與扶貧攻堅的實踐已證明，農(nóng)村存在大量廢棄或無人收獲的農(nóng)、林有機物。只要設(shè)立常年的收購站，一個弱勞力甚至殘疾人，靠收集出售這些原料，年收入也能上萬元甚至數(shù)萬元。

可以預(yù)見，在生物質(zhì)能的機械化生產(chǎn)、收集、產(chǎn)后處理（特別是壓縮成型）儲運形成完整產(chǎn)業(yè)鏈、以及強大的相應(yīng)產(chǎn)業(yè)形成后，生物質(zhì)原料過于分散，收、儲、運困難，成本高的局面將會徹底改觀。在這方面，必須要有政府在法規(guī)、稅收、財政等多方面的綜合政策的大力支持。

二、對我國高質(zhì)量低碳發(fā)電的幾點建議

中共中央政治局4月30日下午就新形勢下加強我國生態(tài)文明建設(shè)進行第二十九次集體學(xué)習(xí)。中共中央總書記習(xí)近平在主持學(xué)習(xí)時強調(diào)：“實現(xiàn)碳達峰、碳中和是我國向世界作出的莊嚴(yán)承諾，也是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟社會變革，絕不是輕輕松松就能實現(xiàn)的。各級黨委和政府要拿出抓鐵有痕、踏石留印的勁頭，明確時間表、路線圖、施工圖，推動經(jīng)濟社會發(fā)展建立在資源高效利用和綠色低碳發(fā)展的基礎(chǔ)之上”。為貫徹習(xí)近平總書記的講話精神，實現(xiàn)低碳煤電的目標(biāo)，筆者根據(jù)我國現(xiàn)實和客觀的條件，建議煤電高質(zhì)量低碳發(fā)展的線路圖需要在四個方面、分三步走的方式開展：

1. 首先是采用已經(jīng)經(jīng)過示范運行的煤電升級改造創(chuàng)新技術(shù)，對現(xiàn)有在役的煤電機組進行升級改造，除了將落后低效率高煤耗的機組進行淘汰外，對所有在役的煤電機組，包括30萬千瓦、60萬千瓦和100萬千瓦等級的亞臨界、超臨界和超超臨界機組，制定具體的供電煤耗要求和碳排放強度標(biāo)準(zhǔn)，以及靈活性低負(fù)荷性能要求，限時完成，否則不許上網(wǎng)運行。力爭在“十四五”期間盡可能完成對所有在役的煤電機組的升級改造。實現(xiàn)在役煤電機組的高效和低煤耗發(fā)展，實際上這是實現(xiàn)煤電與生物質(zhì)耦合發(fā)電的基礎(chǔ)和前提。

2. 生物質(zhì)的碳排放強度只有18克CO2/千瓦時，是燃煤碳排放強度的0.018，因此，通過生物質(zhì)與煤耦合混燒，并不斷增加生物質(zhì)混燒比，就可以大幅度降低煤電的碳排放。生物質(zhì)耦合發(fā)電實際上是推動煤電向可再生能源發(fā)電的過渡，也是在推動風(fēng)光電的加速與可靠地發(fā)展的保障，制定相應(yīng)政策推動煤電在高效低煤耗基礎(chǔ)上的耦合混燒生物質(zhì)發(fā)電，是煤電低碳轉(zhuǎn)型的重要舉措，鼓勵在役的大容量高效率的煤電機組盡可能采用生物質(zhì)燃料與煤耦合混燒發(fā)電，就可以進一步更大幅度地降低煤電的碳排放，實現(xiàn)煤電的低碳發(fā)展。

3. 制定系列政策，推進在邊際土地上種植灌木、草類等能源植物以及有林地的改造，建立農(nóng)、林廢棄物和能源植物收、儲、運和初加工的產(chǎn)業(yè)鏈。推動建立全國性的生物質(zhì)燃料供需市場。生物質(zhì)發(fā)電利用由小型直燃發(fā)電廠逐漸轉(zhuǎn)為以大型燃煤電廠混燒利用為主。

4. 大力推動碳捕集利用和封存（CCUS）技術(shù)的創(chuàng)新研發(fā)示范和應(yīng)用，在“3060”雙碳目標(biāo)的推動下，CCUS技術(shù)的研發(fā)和示范正在取得重要進展，相信在2025至2045年期間，CCUS技術(shù)將會逐步得到大面積的推廣應(yīng)用，使煤電達到近零排放。那時，如果實行與生物質(zhì)混燒的燃煤機組，在采用了CCUS技術(shù)后，就可實現(xiàn)負(fù)的碳排放。

對煤電高質(zhì)量低碳發(fā)展提出三步走的建議：即進一步淘汰煤電的落后產(chǎn)能；對仍然需要繼續(xù)服役的非最先進機組自身的升級改造；大型高效煤電機組生物質(zhì)耦合混燒發(fā)電和推進CCUS技術(shù)的研發(fā)和利用。其中，首先是對在役機組的升級改造，以進一步降低煤耗減排二氧化碳；二是使煤電的生物質(zhì)耦合混燒發(fā)電起到承上啟下的作用，在煤電自身通過創(chuàng)新改造成為高效率低煤耗靈活性機組的基礎(chǔ)上，再進一步降低其碳排放。這樣就能創(chuàng)造一個時間窗口，為采用CCUS等技術(shù)最終實現(xiàn)煤電的碳零排放打下基礎(chǔ)。而我國推動發(fā)展煤和生物質(zhì)耦合混燒發(fā)電的關(guān)鍵，是“完善綠色低碳政策和市場體系”，“制定和實施相應(yīng)的扶持激勵生物質(zhì)混燒政策”和“建立和發(fā)展生物質(zhì)燃料的供需市場體系，實現(xiàn)國內(nèi)和國際兩個生物質(zhì)顆粒燃料市場的雙循環(huán)”。我們相信，只要堅定地按照黨中央和習(xí)近平總書記關(guān)于“3060”雙碳目標(biāo)的戰(zhàn)略決策的一系列指示和要求，千方百計走煤電低碳發(fā)展的道路，我們的目標(biāo)就一定會實現(xiàn)。（來源：中國電力報發(fā)電報道   節(jié)選）

本文作者：

1. 倪維斗，中國工程院院士，清華大學(xué)原副校長；毛健雄，李定凱均為清華大學(xué)能源與動力工程系教授；

2. 石元春，中國科學(xué)院院士，中國工程院院士，原北京農(nóng)業(yè)大學(xué)校長，生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)分會名譽會長；程序，原北京農(nóng)業(yè)大學(xué)副校長，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授；朱萬斌，中國農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院教授。