“從金融角度來(lái)看，相比風(fēng)電和光伏，生物質(zhì)能源在整個(gè)投資圈里確是被冷落的對(duì)象。”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(wèn)張勇淼希望從金融視角賦予生物質(zhì)能新的含義和內(nèi)容，改善生物質(zhì)能源生存和發(fā)展?fàn)顟B(tài)。

據(jù)了解，從誕生至今，中國(guó)生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)已走過(guò)近20年的歷程。在此期間內(nèi)，作為可再生能源的風(fēng)能和光能在電力領(lǐng)域做得風(fēng)生水起，集多方寵愛(ài)于一身。而同為可再生能源的生物質(zhì)能的發(fā)展卻步履蹣跚，往往令投資者望而卻步。

近年來(lái)，生物質(zhì)能的發(fā)展多靠政策引導(dǎo)。在政策及相關(guān)補(bǔ)貼的引導(dǎo)和支持下，生物質(zhì)能源，尤其是垃圾焚燒發(fā)電穩(wěn)步推進(jìn)。不過(guò)，中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)生物質(zhì)工程中心程序教授表示，和風(fēng)電、光伏電相比，生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展差得太遠(yuǎn)。究其原因，除了生物質(zhì)能補(bǔ)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)能源身上的這些標(biāo)簽與特質(zhì)，也是妨礙其進(jìn)一步大規(guī)模發(fā)展的桎梏。推進(jìn)生物質(zhì)能源發(fā)展的破局之路亟待開(kāi)啟。

說(shuō)起生物質(zhì)能源，可能大多數(shù)人耳熟能詳?shù)木褪抢l(fā)電。其實(shí)，生物質(zhì)能源種類(lèi)遠(yuǎn)不止這一種。

太陽(yáng)能以化學(xué)能形式貯存在生物質(zhì)中的能量形式，即以生物質(zhì)為載體的能量即為生物質(zhì)能。

依據(jù)是否能大規(guī)模代替常規(guī)化石能源來(lái)劃分，生物質(zhì)能源分為傳統(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)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(yīng)用。

據(jù)了解，能被用作生物質(zhì)能源原料的，主要的是木質(zhì)纖維類(lèi)，其中，林業(yè)(撫育/采伐/加工)產(chǎn)生的“三剩物”，其中，灌木類(lèi)、草類(lèi)和農(nóng)作物秸稈等物質(zhì)占比較高，當(dāng)前它們的能源轉(zhuǎn)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(dǎo)致原料的收、運(yùn)困難且成本高，能源轉(zhuǎn)化路徑受限(品種太少)、轉(zhuǎn)化效率低下，是造成當(dāng)下幾乎所有的生物質(zhì)產(chǎn)業(yè)成本均持續(xù)高企、難以贏利和擺脫補(bǔ)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(yùn)困難，原料的大量使用沒(méi)有保障，因而不得不采用小型鍋爐，小型鍋爐相應(yīng)的溫度和壓力參數(shù)達(dá)不到高效發(fā)電的要求，因此，發(fā)電效率大多低于25%，單機(jī)裝機(jī)造價(jià)偏高。

也因此，投融資機(jī)構(gòu)對(duì)這類(lèi)企業(yè)支持較少，企業(yè)運(yùn)行難，進(jìn)一步導(dǎo)致的生物質(zhì)能原料利用率低也就不足為奇。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(wú)處安放的秸稈成為當(dāng)?shù)氐陌l(fā)展之困。據(jù)了解，為打好藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)，僅禁止焚燒秸稈這一項(xiàng)工作，就耗費(fèi)了當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境部門(mén)大量的人力和時(shí)間。

隨著“雙碳”目標(biāo)的提出，我國(guó)碳減排要求日漸趨緊。作為傳統(tǒng)石化能源的替代品，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(guān)注。

據(jù)了解，生物質(zhì)原料盡管燃燒時(shí)也會(huì)排出二氧化碳，但沒(méi)有二氧化硫、氮氧化合物等，而植物生長(zhǎng)的過(guò)程中，吸收的是二氧化碳，所以能夠在理論上達(dá)到零排放。

中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)參與編制的3060零碳生物質(zhì)能發(fā)展?jié)摿Π灼?shū)預(yù)測(cè)，中國(guó)到2030年生物質(zhì)減排潛力達(dá)9億噸，2060年減排潛力為20億噸。

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

事實(shí)上，在探索利用生物質(zhì)能源方面，我們可以追溯到商代。根據(jù)記載，古人發(fā)現(xiàn)，木質(zhì)類(lèi)生物質(zhì)經(jīng)炭化后可以提高生物質(zhì)的能量屬性，即通過(guò)對(duì)生物質(zhì)改性提高生物質(zhì)的發(fā)熱能力，燃燒溫度能從600攝氏度—700攝氏度提高至1200攝氏度。我國(guó)從商代起木炭就廣泛應(yīng)用于銅、鐵等的冶煉，直到宋代才逐漸被煤所取代。

不過(guò)，因?yàn)槟举|(zhì)類(lèi)生物質(zhì)的炭化過(guò)程能量損失較多，原料消耗率過(guò)高，不具備大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用的經(jīng)濟(jì)可行性。

“炭化”的路徑走不通后，受到現(xiàn)代煤化工的啟發(fā)，近年來(lái)，我國(guó)開(kāi)始研推動(dòng)木質(zhì)類(lèi)生物質(zhì)實(shí)現(xiàn)氣化的技術(shù)。

“木質(zhì)纖維類(lèi)生物質(zhì)是生物質(zhì)資源總量中占比例最大的一類(lèi)。但它不能通過(guò)常規(guī)的發(fā)酵法制取沼氣和生物天然氣。”程序告訴本報(bào)記者，歐盟近年來(lái)在用木質(zhì)纖維類(lèi)原料甲烷化制取生物基合成天然氣技術(shù)上取得一些突破，但仍存在低效率問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)備和生產(chǎn)成本偏高，生物天然氣市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不強(qiáng)。

據(jù)了解，國(guó)內(nèi)外均有采用生物質(zhì)熱化學(xué)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)氣化的案例。但也無(wú)法形成經(jīng)濟(jì)和技術(shù)都可行的生物基合成氣平臺(tái)及其轉(zhuǎn)化的系列產(chǎn)業(yè)。

“現(xiàn)行氣化技術(shù)得到的是混合氣，或稱(chēng)不合格的合成氣：即雜氣含量多，能量密度和質(zhì)量密度過(guò)低，H2和CO含量分別不到20%和12%，遠(yuǎn)低于進(jìn)一步轉(zhuǎn)化的要求；加上生物質(zhì)原料的表面官能團(tuán)多，氣流輸送性差等，不能滿(mǎn)足連續(xù)化高溫氣化的工藝要求。”程序進(jìn)一步指出，氣化之后的生物質(zhì)能源及下游材料應(yīng)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。

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

而要想取得這樣的突破，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(guān)鍵性的前提條件。

“煤炭是幾億萬(wàn)年在地下高壓高溫環(huán)境下產(chǎn)生的，生物質(zhì)煤化的關(guān)鍵在于，能不能使生物質(zhì)原料在幾分鐘以?xún)?nèi)模擬成煤過(guò)程。”程序說(shuō)：“目前，由中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)參與、內(nèi)蒙古新木集團(tuán)主要研究的生物質(zhì)煤化技術(shù)已獲得成功。這一技術(shù)采用創(chuàng)新的熱化學(xué)方式，在260攝氏度和2.6兆帕的條件下，用過(guò)熱蒸汽變壓解聚、沸騰水解、縮合和半焦化微粉工藝，實(shí)現(xiàn)增氫、脫氧、表面官能團(tuán)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。從而將生物質(zhì)地質(zhì)成煤過(guò)程需要?dú)v經(jīng)的億萬(wàn)年縮短為幾分鐘。”

新木集團(tuán)還開(kāi)發(fā)出一個(gè)可移動(dòng)設(shè)備，其最大的特點(diǎn)就是可以把它拉到生物質(zhì)原料非常豐富的地方進(jìn)行生物質(zhì)煤化生產(chǎn)，可有效解決生物質(zhì)原料收、運(yùn)難題。而且，設(shè)備對(duì)原料的特性限制小，即使原料含水達(dá)到30%、40%也能用，秸稈類(lèi)、灌木類(lèi)作為原料尤為合適。

記者了解到，首鋼遷安鋼鐵廠已于2022年10月試用了新木集團(tuán)的煤化生物質(zhì)噴吹粉，替代部分焦炭進(jìn)行工業(yè)性試驗(yàn)，取得了滿(mǎn)意的效果。

程序表示：“生物基合成氣平臺(tái)可望對(duì)國(guó)家的可再生能源和合成材料產(chǎn)業(yè)作出重大貢獻(xiàn)。”

值得注意的是，用煤化生物質(zhì)替代煤粉，還可以實(shí)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(jìn)一步轉(zhuǎn)化為生物基富氫燃?xì)猓Α皻浣?jīng)濟(jì)”發(fā)展和“雙碳”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

目前，新木集團(tuán)以生物質(zhì)煤化技術(shù)為基礎(chǔ)，進(jìn)一步研發(fā)出“生物基富氫合成氣”。這種生物基富氫合成氣屬于“綠氫”，碳零排放，遠(yuǎn)優(yōu)于現(xiàn)行以煤包括天然氣為原料制成的“灰氫”；而且制氫成本遠(yuǎn)低于用煤和天然氣制氫，更成倍低于現(xiàn)有水電解氫的成本。另外，這種氣在儲(chǔ)、運(yùn)、用方面均遠(yuǎn)比純氫安全、穩(wěn)定、便宜。

基于生物質(zhì)煤化技術(shù)的種種優(yōu)勢(shì)，作為華夏銀行綠色金融首席顧問(wèn)的張勇淼告訴本報(bào)記者，這項(xiàng)技術(shù)很可能會(huì)顛覆人們對(duì)生物質(zhì)能應(yīng)用的認(rèn)知，在充分調(diào)研此技術(shù)相關(guān)參數(shù)，從而能預(yù)測(cè)其市場(chǎng)前景的基礎(chǔ)上，可考慮把其作為重要的可再生能源新型利用技術(shù)，列入華夏銀行與世界銀行的合作項(xiàng)目中在予以支持。

原標(biāo)題：生物質(zhì)能發(fā)展①|(zhì)有缺陷、被冷落、靠政策……未來(lái)生物質(zhì)能發(fā)展如何破局？