我国农村生物质能发展困境与前景

发布日期:2021-03-18· 能源高质量发展 田宜水

农村沼气和生物质成型燃料仍处于发展初期。要发展农村生物质能源。我国农村地区生物质资源非常丰富。


日前,《中共中央 国务院关于全面推进乡村振兴加快农业农村现代化的意见》,即2021年中央一号文件发布。文件提出,要发展农村生物质能源。

一方面,当前,农村是我国经济和社会发展最薄弱的地区,一些地方基础设施建设落后,农村居民炊事、采暖用能以农作物秸秆或煤炭为主。秸秆和煤炭燃烧效率低下,排放包括碳氢化合物、多环芬烃、硫氧化合物、氮氧化合物、金属和非金属氧化物、氟化物、悬浮颗粒物等污染物,严重影响室内空气质量,导致呼吸系统疾病高发病率和高死亡率。

另一方面,我国农村地区生物质资源非常丰富。在发展生物质能的过程中,可实现就地取材,为居民提供清洁的能源,因地制宜解决农村地区生活用能问题,提高农民的生活质量。

在2020 年9 月22 日召开的联合国大会上,我国郑重承诺:将提高国家自主贡献力度,二氧化碳排放力争于2030 年前达到峰值,争取在2060 年前实现碳中和。发展农村生物质能,有利于促进农村经济增长、农民增收,减少化石能源的消耗和温室气体排放,在实现碳达峰、碳中和的大背景下,拥有广阔的发展前景。

发展农村生物质能的有利条件

首先,我国农村生物质资源种类繁多,资源丰富。2017年我国秸秆产生量为8.05亿吨,秸秆可收集资源量为6.74亿吨;我国农产品初加工剩余物约为1.24亿吨;猪牛鸡等畜禽粪便排放量为26.1亿吨;根据土地利用现状调查,我国盐碱地约为1020万公顷,主要分布在西北、华北的干旱和半干旱地区;粮改饲面积为167万公顷,压采地下水耕地面积为726万公顷,适合种植耐盐碱、耐干旱的甜高粱、菊芋等含糖作物,可用于生产液体生物燃料和生物化工产品;根据第九次全国森林资源清查结果表明,全国森林面积为2.2亿公顷,其中可利用的林业抚育和木材采伐剩余物生物质资源年产量约为1.95亿吨。上述资源如不加以利用,则可能造成环境问题,如秸秆露天焚烧、禽畜粪便排放对大气、土壤、水体造成的生态和环境损害等。生物质能在开发利用的过程中,既能实现生物质资源无害化和资源化利用,也能有效改善农村的居住环境,提高农民的生活质量。

其次,我国现有的生物质资源利用技术基本成熟。目前,世界上技术较为成熟、实现规模化开发利用的生物质能利用方式主要包括沼气、生物质发电、生物质成型燃料等。“十二五”期间,国家累计安排中央投资142亿元用于农村沼气建设,农村沼气事业持续快速发展,逐步由过去的以户用沼气为主,演变成多元化发展的新格局。大型沼气发电技术成熟,替代天然气和车用燃料也成为新的使用方式。生物质固体成型燃料技术解决了功率大、生产效率低、成型部件磨损严重和寿命短等问题,秸秆成型燃料专用供热锅炉也取得长足进步,成型燃料机械制造、专用锅炉制造、燃料燃烧等技术日益成熟,具备规模化、产业化发展基础。

近几年来,我国相继出现了一些企业自主开发生物质炭化技术和设备,目前已达一定规模,秸秆生物炭产业技术在世界上居领先地位。年转化秸秆等农业废弃物生物质已达10万吨规模,生产和应用生物质炭3万吨以上,生物质炭缓释复合肥、生物质炭污染农田钝化修复和生物质炭快速土壤改良等规模化生物质炭应用已实现产业化。

农村生物质能利用面临的问题

生物质能是唯一可转化成多种能源产品的新能源,通过处理废弃物直接改善当地环境,是发展循环经济的重要内容,综合效益明显。从资源和发展潜力来看,生物质能总体仍处于发展初期,尚面临一些问题待解决。

第一,对生物质能的认识不到位。社会各界对农业生物质能利用缺乏了解,尚未将农业生物质能作为国家能源战略的重要部分。这主要体现在,没有认识到随着农业生产方式、农村居住方式、农民用能方式的加速转变,大中型沼气升级(即生物天然气工程)将成为今后发展的主要方向。一些地方甚至限制成型燃料等生物质能应用,导致生物质能发展受到制约。如在北京市出台的《高污染燃料禁燃区划定方案》中,把生物质成型燃料定性为高污染燃料,禁止其在北京重点地区应用。

第二,当前收储运体系不健全。农作物秸秆量大、分散、体积蓬松、收获季节性强的特征,造成了运输难、堆存难、经济性差等问题,加上农忙时劳动力紧缺,以及储存场地少,收集、运输等经济实用的技术装备不足,导致秸秆收储运体系建设严重滞后。林业抚育和采伐剩余物大多分布在山地和沙丘,并且分散,以人工收集、运输为主,致使其效率低、成本高。

第三,专业化市场化程度低。农村沼气和生物质成型燃料仍处于发展初期,受限于农村市场,专业化程度不高,大型企业主体较少,市场体系不完善,尚未成功开拓高价值商业化市场。纤维素乙醇关键技术及工程化尚未突破,亟待开发高效混合原料发酵装置、大型低排放生物质锅炉等现代化专用设备,提高生物天然气和成型燃料工程化水平。

第四,农村能源相关政策不够完善。生物质能开发利用涉及原料收集、加工转化、能源产品消费、伴生品处理等诸多环节,当前政策分散,难以形成合力。我国尚未建立生物质能产品优先利用机制,缺乏对生物天然气和成型燃料的终端补贴政策支持。

农村生物质能发展路线建议

要坚持因地制宜、综合利用、就地消纳、多能互补、城乡互助的原则,以县级区域为单元,立足区域资源禀赋、经济发展水平和产业发展时间需求,以农作物秸秆、畜禽粪便等农业废弃物能源化利用为重点…………

(阅读全文请订阅《能源高质量发展杂志》)



*凡本网注明来源为“中国能源报/中国能源网"”的所有文字、图片和音视频资料,版权属于中国能源报社所有,未经授权,不得转载;凡本网注明来源非“中国能源报/中国能源网”的作品,版权归原创者所有,并不代表本网立场和观点,如有侵权,请联系删除。
24小时热榜