春分時節(jié),位于黑龍江延壽縣的某熱電公司交出了一份亮眼的成績單——自去年12月投產(chǎn)至今,借助高溫高壓循環(huán)流化床生物質(zhì)鍋爐技術(shù),企業(yè)已將9萬余噸秸稈、稻殼等田間廢料,轉(zhuǎn)化為5000余萬度綠色電能和44萬吉焦清潔熱量,銷售給了當?shù)氐臒崃荆瑢崿F(xiàn)了能源保障與生態(tài)效益的共贏。
這一縣域項目的成功,正是我國生物質(zhì)能利用方式從傳統(tǒng)粗放向高效清潔轉(zhuǎn)變的生動縮影。
如今,生物質(zhì)能技術(shù)已告別“薪柴直燃”的原始形態(tài),發(fā)展成為融合“高效清潔能源轉(zhuǎn)化、全鏈條碳循環(huán)”的綠色高新技術(shù),正朝著高價值化、智能化、集成化的方向飛速發(fā)展。
放眼世界,面對能源轉(zhuǎn)型這一課題,生物質(zhì)能已成為多國競發(fā)的新賽道。據(jù)世界生物質(zhì)能協(xié)會《2025年全球生物質(zhì)能源統(tǒng)計報告》顯示,全球生物質(zhì)能源供應(yīng)已達歷史新高,在生產(chǎn)生活諸多領(lǐng)域的應(yīng)用正不斷拓展,助力人類建設(shè)清潔美麗的低碳世界。
那么,這股來自大自然的生物質(zhì)能,走過了怎樣的發(fā)展之路?相比其他能源,它的核心優(yōu)勢是什么?未來又將如何改變我們的生產(chǎn)生活?請看本期關(guān)注。
從薪柴到新能源的千年進化之路
生物質(zhì),是大自然中植物借助光合作用生成的有機物質(zhì)。
通俗地說,我們身邊隨處可見的田間秸稈、林間木屑、養(yǎng)殖場的畜禽糞便、家里的廚余垃圾,還有各類動植物的殘體與代謝產(chǎn)物,都屬于生物質(zhì)的范疇。生物質(zhì)把能量鎖進遍布山川田野的有機物里,是自然界中分布最廣、最接地氣的能源載體。
事實上,人類利用生物質(zhì)的歷史,幾乎和人類文明史一樣長。生物質(zhì)的發(fā)展歷程,本質(zhì)上是人類從“靠天用火”到“科技賦能”,不斷解鎖能源潛力的過程。
早在遠古時期,先民鉆木取火、用薪柴燒飯取暖的過程,就是人類利用生物質(zhì)能的最原始方式——通過燃燒植物里儲存的有機物質(zhì)獲取熱量。
此后數(shù)千年,薪柴始終是農(nóng)耕時代人類核心的能源來源。此時,生物質(zhì)能的應(yīng)用,還停留在“直接燃燒”的初級階段。
直到19世紀末,工業(yè)化浪潮推動生物質(zhì)能邁出了關(guān)鍵一步。歐洲率先嘗試將“木材氣化”用于動力驅(qū)動,讓生物質(zhì)能跳出了“燒火取暖”的局限,正式開啟了工業(yè)化利用的探索時期。
20世紀70年代,全球石油危機的發(fā)生,促使生物質(zhì)能開始規(guī)模化發(fā)展。為了擺脫對石油的依賴,當時世界各國紛紛把目光投向可再生能源。憑借原料易得、應(yīng)用場景廣的特點,生物質(zhì)能成為各國研發(fā)的重點。美國、巴西率先發(fā)力,推出生物質(zhì)燃料乙醇,讓生物質(zhì)能正式進入交通燃料賽道;丹麥則建成了全球第一座規(guī)模化生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)電站,該電站可以一邊發(fā)電一邊供暖,滿足丹麥每年約20%的電力需求。
進入21世紀,全球氣候問題日益突出,碳中和成為各國共識。生物質(zhì)能憑借碳循環(huán)優(yōu)勢,迎來了發(fā)展黃金期。目前,生物質(zhì)能已成為德國供熱領(lǐng)域的主力,占該國終端能源消費的8%~10%;瑞典用生物質(zhì)燃料替代傳統(tǒng)化石燃料,生物質(zhì)能供熱占比達50%;日本、韓國則把生物質(zhì)能和垃圾處理結(jié)合,用餐廚垃圾、畜禽糞污發(fā)電,實現(xiàn)了環(huán)保與能源生產(chǎn)的雙贏。
我國生物質(zhì)能研發(fā)起步雖晚,但追趕速度極快,走出了一條貼合國情的特色發(fā)展道路。
上世紀80年代,我國率先在農(nóng)村試點沼氣技術(shù),用秸稈、畜禽糞便發(fā)酵產(chǎn)氣,解決了億萬農(nóng)民的清潔做飯、照明問題;21世紀初,山東、江蘇等農(nóng)業(yè)大省率先建成秸稈直燃發(fā)電站,開啟了生物質(zhì)能的規(guī)模化應(yīng)用;近年來,我國加快推進綠色低碳能源布局,2026年初,中國科學(xué)院李燦院士團隊實現(xiàn)技術(shù)突破,該技術(shù)在常溫常壓下就能把濕秸稈轉(zhuǎn)化為高純度燃料,碳轉(zhuǎn)化率超95%,促使我國生物質(zhì)能技術(shù)躋身全球前列。
從鉆木取火的火種到驅(qū)動萬噸巨輪的綠色燃料,如今,生物質(zhì)能已經(jīng)成為全球能源轉(zhuǎn)型的重要力量。
憑什么成為脫碳剛需
在風(fēng)電、光伏、水電等可再生能源快速發(fā)展的今天,生物質(zhì)能之所以能受到各國青睞,關(guān)鍵在于它具備其他能源無法替代的核心優(yōu)勢——真正做到了“取之于自然,用之于人類,還之于生態(tài)”。
生物質(zhì)能與生俱來的“碳中和閉環(huán)”屬性不可替代。相比于日常生活中煤、石油等化石能源,生物質(zhì)能的原料來源為各類植物。
植物生長時,通過光合作用從大氣中吸收二氧化碳,當植物燃燒時,又能將等量的二氧化碳釋放出來。這一來一回,形成了完美的碳循環(huán)閉環(huán),植物的整個生命周期不會增加排放額外的溫室氣體,真正做到了接近零碳排放。
更難得的是,生物質(zhì)能從源頭就自帶環(huán)保價值,是名副其實的變廢為寶能手。它的核心原料,全是生產(chǎn)生活中本該被廢棄的物料——田間地頭無人處理的秸稈、林業(yè)采伐剩余的木屑邊角料、養(yǎng)殖場的畜禽糞便、家家戶戶的廚余垃圾,乃至城市里的有機生活垃圾,都能成為生物質(zhì)能的轉(zhuǎn)化原料。
這些廢棄物若不妥善處理,要么被露天焚燒污染空氣,要么被隨意填埋污染土壤水源,一直是環(huán)保治理的痛點。而生物質(zhì)能技術(shù),恰恰能把這些令人頭疼的廢棄物轉(zhuǎn)化為清潔的電、熱、燃氣等,既解決了環(huán)境污染難題,又產(chǎn)出了實用的清潔能源,還能讓農(nóng)戶通過售賣秸稈、廢棄物獲得額外收入,實現(xiàn)了環(huán)保、能源、增收的一舉三得。
和其他可再生能源相比,生物質(zhì)能還具備供能穩(wěn)定性,從來不用“看天吃飯”。
我們熟悉的風(fēng)電、光伏,其發(fā)電能力高度依賴天氣變化:沒風(fēng)的時候,風(fēng)機停轉(zhuǎn);在陰雨天或夜晚,光伏板無法發(fā)電……由于間歇性和波動性明顯,不少新能源只能用作能源體系的補充力量。
相比之下,生物質(zhì)能完全不受晝夜和天氣的影響。只要原料儲備穩(wěn)定,就能實現(xiàn)24小時、全年不間斷的穩(wěn)定供能,是可再生能源中少有的“基荷能源”,能直接扛起穩(wěn)定供電供熱的重擔,無需依賴其他能源兜底保供。
除此之外,生物質(zhì)能還具有極強的場景適配能力。它的應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了社會生產(chǎn)生活的方方面面:在農(nóng)村,它可以轉(zhuǎn)化為沼氣,滿足百姓日常做飯、照明的用能需求;在城市,它可以支撐集中供暖,同時實現(xiàn)有機垃圾的無害化處理;在工業(yè)領(lǐng)域,它可以發(fā)電,替代碳排放高的燃煤鍋爐;在交通領(lǐng)域,它可以轉(zhuǎn)化為綠色甲醇、生物柴油,為長途重卡、遠洋船舶提供清潔燃料,破解脫碳難題;甚至在化工行業(yè),它還能轉(zhuǎn)化為各類化工原料,替代傳統(tǒng)的石油基產(chǎn)品。
從鄉(xiāng)村到城市,從農(nóng)業(yè)到多個行業(yè),生物質(zhì)能廣泛適配,逐漸成為推動低碳轉(zhuǎn)型的重要抓手。
為低碳未來注入綠色力量
作為全球為數(shù)不多能同時實現(xiàn)“固碳、減污、保能源、促增收”的可再生能源,生物質(zhì)能的發(fā)展前景被寄予厚望。不過,目前生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)還處于成長階段,想要實現(xiàn)更大規(guī)模的普及,還需要跨過幾道關(guān)鍵關(guān)隘。
首先,收集、儲存生產(chǎn)生物質(zhì)能的原料困難,農(nóng)林廢棄物大多分散在農(nóng)村,運輸和倉儲成本偏高,且收獲期集中,很難保證原料品質(zhì)穩(wěn)定;其次,生產(chǎn)生物質(zhì)能的裝備技術(shù)水平還有待提升,目前,國內(nèi)生物質(zhì)利用還是以直接燃燒發(fā)電為主,轉(zhuǎn)化效率和附加值偏低。
不過,換個角度來看,這些挑戰(zhàn)并非不可逾越,恰恰也是生物質(zhì)能未來的發(fā)展機遇。
從政策層面來看,全球各國都在為生物質(zhì)能發(fā)展保駕護航。
歐盟明確提出,要把生物質(zhì)能發(fā)展為供熱與交通領(lǐng)域脫碳的核心支柱,2030年進一步提升其在可再生能源中的占比;美國也出臺政策,為生物質(zhì)能項目提供最高30%的稅收抵免,推動產(chǎn)業(yè)化發(fā)展;在我國,“十五五”規(guī)劃綱要明確提出,要因地制宜開發(fā)生物質(zhì)能,培育綠色燃料新增長點……
從技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展來看,生物質(zhì)能的未來將朝著“高值化、規(guī)模化、多元化”的方向穩(wěn)步前進。
一方面,生物質(zhì)能的核心轉(zhuǎn)化技術(shù)將持續(xù)突破,比如,2026年我國首創(chuàng)的“風(fēng)光制氫+生物質(zhì)氣化耦合”合成技術(shù)實現(xiàn)工程化落地,通過調(diào)節(jié)氫碳比,可高效合成純度≥99.85%的綠色甲醇與可持續(xù)航空燃料,全流程碳排放量降低85%以上;生物質(zhì)的利用將從“簡單燃燒發(fā)電”的低附加值環(huán)節(jié),向制造綠色甲醇、航油、高值化學(xué)品的高端賽道升級。
另一方面,生物質(zhì)原料收集體系也將不斷完善。借助“縣域產(chǎn)業(yè)園+田間預(yù)處理站點”模式,工作人員可以實現(xiàn)就近處理農(nóng)林廢棄物,降低運輸成本,同時帶動農(nóng)村能源轉(zhuǎn)型和農(nóng)民增收,讓生物質(zhì)能成為實現(xiàn)鄉(xiāng)村振興的重要抓手。
從應(yīng)用場景來看,生物質(zhì)能的舞臺還將持續(xù)擴大。
在交通領(lǐng)域,隨著遠洋航運、長途重卡的脫碳需求越來越迫切,生物質(zhì)能將成為該領(lǐng)域最具可行性的脫碳方案;在環(huán)保領(lǐng)域,生物質(zhì)能將和有機垃圾處理、農(nóng)業(yè)污染治理深度結(jié)合,真正實現(xiàn)“生態(tài)治理+能源生產(chǎn)”的雙贏……
我們看到,生物質(zhì)能這份來自大自然的饋贈,正在用科技的力量完成一場綠色蛻變。它不僅是全球能源轉(zhuǎn)型的重要支撐,也是人與自然和諧共生的生動實踐。未來,這份藏于山川田野的能源密碼,還將持續(xù)為人類的低碳未來注入源源不斷的綠色力量。
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