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中國(guó)農(nóng)村能源行業(yè)協(xié)會(huì)民用清潔爐具專委會(huì)秘書處

行業(yè)前沿 | 生物質(zhì)能有望成為碳中和利器

中國(guó)爐具網(wǎng)    作者:洪浩    來(lái)源:中國(guó)能源報(bào)    日期:2021-06-17 16:58:42    瀏覽:826
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        爐具網(wǎng)訊:碳中和既是我國(guó)應(yīng)對(duì)氣候變化行動(dòng)的莊嚴(yán)承諾,也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)環(huán)境根本性變革的重要國(guó)策,更是我國(guó)探索人類新文明之路、實(shí)現(xiàn)和平發(fā)展的一大創(chuàng)舉。暖博會(huì)持續(xù)關(guān)注農(nóng)村清潔取暖。

        制造業(yè)大發(fā)展推升碳排放

        能源活動(dòng)是碳排放主要來(lái)源之一,發(fā)達(dá)國(guó)家90%以上的碳排放和75%的溫室氣體排放來(lái)源于能源生產(chǎn)和消費(fèi)活動(dòng)。

        改革開放后,我國(guó)在西方訂立的規(guī)則下發(fā)展了30年,成為工業(yè)門類最齊全的制造業(yè)第一大國(guó)和世界第二大經(jīng)濟(jì)體。數(shù)據(jù)顯示,2013-2018年,我國(guó)制造業(yè)能耗占總能耗的比重為68.4%-65.95%,制造業(yè)能耗總量從2013年的約20億噸標(biāo)煤增加到約30億噸標(biāo)煤。暖博會(huì)持續(xù)關(guān)注農(nóng)村清潔取暖。

        也就是說(shuō),隨著我國(guó)制造業(yè)不斷走強(qiáng),能耗也在持續(xù)增加。發(fā)達(dá)國(guó)家通過(guò)調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)、輸出高能耗制造業(yè)來(lái)接近碳中和,而我國(guó)無(wú)法復(fù)制這樣的道路。預(yù)計(jì)我國(guó)制造業(yè)將繼續(xù)走強(qiáng),在全球占比會(huì)繼續(xù)提升,如果能源結(jié)構(gòu)不變,意味著碳排放增加將成必然。

        低碳能源需滿足制造業(yè)發(fā)展需求

        既要滿足我國(guó)制造業(yè)持續(xù)發(fā)展的能源需求又要控制碳排放,是我國(guó)實(shí)現(xiàn)碳中和的主要矛盾。

        我國(guó)制造業(yè)的能源需求結(jié)構(gòu),即電熱比約由2013年的3:7變?yōu)?018年4:6,電力占比上升明顯,但并未改變用熱大于用電的基本事實(shí)。也就是說(shuō),制造業(yè)六成多的能源需求是熱力。熱電聯(lián)產(chǎn)燃料主要是煤炭,其價(jià)格相對(duì)便宜,能夠?qū)崿F(xiàn)低成本供熱。因此,選用何種可再生能源取代燃煤,滿足制造業(yè)的熱力需求是解決矛盾的關(guān)鍵。

        目前,常規(guī)能源中有天然氣、光熱、氫能、核能可以作為備選。其中,天然氣響應(yīng)快、能量密度大,但有三大劣勢(shì):總量不足,全球天然氣每年貿(mào)易總量12000億立方米,我國(guó)2019年表觀天然氣消費(fèi)量3064億立方米,占能耗總量的8.1%,理論推算全球天然氣即使全部給我國(guó),也只能解決能耗總量的32%;成本過(guò)高,天然氣價(jià)格各地雖不同,但總體上是燃煤的2-3倍,如果全部采用天然氣,制造業(yè)成本瞬間上升,為降碳而增加必要成本可以理解,但增加幅度過(guò)大必然導(dǎo)致制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力下降或外移;三是天然氣本身是高碳化石能源,雖然碳排放強(qiáng)度低于燃煤,但碳排放問題只是緩解但并未解決。因此,天然氣難以成為主要替代選項(xiàng)。暖博會(huì)持續(xù)關(guān)注農(nóng)村清潔取暖。

        相比之下,光熱的能量密度無(wú)法滿足大量蒸汽等高能量密度用戶需求,也無(wú)法保障制造業(yè)用熱連續(xù)穩(wěn)定,從技術(shù)角度不能勝任。核能用于連續(xù)穩(wěn)定的發(fā)電較有優(yōu)勢(shì),對(duì)于北方供暖需求也可作為備選,但對(duì)于多樣化、多元化的制造業(yè)供熱需求,其技術(shù)性和經(jīng)濟(jì)性都難以匹配。氫能在交通領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)正在顯現(xiàn),對(duì)于特殊供熱需求如煉鋼代煤雖有成功案例,但對(duì)于廣泛的制造業(yè)供熱需求的經(jīng)濟(jì)性還需時(shí)間驗(yàn)證。此外,以上能源種類即使實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性,仍有一個(gè)共同短板——現(xiàn)有的燃煤能源基礎(chǔ)設(shè)施面臨廢棄。

        歐盟思路:重用生物質(zhì)能

        歐盟是全球最早致力于低碳發(fā)展的地區(qū),已完成碳達(dá)峰,正邁向碳中和,其經(jīng)驗(yàn)值得學(xué)習(xí)和借鑒。

        歐盟GDP占全球的比重為 22.54%,同期能耗占比為8%,碳排放占比為8.79 %,實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)碳中和采用的是以生物質(zhì)能為主的可再生能源替代化石能源。從歐盟27國(guó)的能源總體結(jié)構(gòu)來(lái)看,生物質(zhì)能占可再生能源的比重高達(dá)65%;從碳減排的貢獻(xiàn)來(lái)看,生物質(zhì)能占比達(dá)43%,位居第一。

        究其原因:生物質(zhì)能是化學(xué)能,也是唯一的可再生燃料,可儲(chǔ)存、運(yùn)輸,面對(duì)多樣化、多時(shí)段的供熱需求,生物質(zhì)燃料均可靈活滿足,且生物質(zhì)資源多、分布廣,經(jīng)濟(jì)性強(qiáng),用于供熱競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)于化石能源,如北歐的丹麥、瑞典、芬蘭基于廣泛的農(nóng)林廢棄物構(gòu)建了具有競(jìng)爭(zhēng)力的生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)鏈,并成為能源市場(chǎng)中占比第一的能源品種;生物質(zhì)能與現(xiàn)有的化石能源基礎(chǔ)設(shè)施相容,如英國(guó)最大的燃煤電廠Drax 6臺(tái)660MW燃煤機(jī)組全部改燃生物質(zhì),實(shí)現(xiàn)零碳排放,并獲得巨大的碳減排收益;生物質(zhì)能是唯一可以全面取代化石能源的可再生能源品種,不僅可以滿足能源三大終端動(dòng)力、電力、熱力的需求,還可以生產(chǎn)生物基材料,取代石油基材料,這是其他可再生能源無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。目前,基于生物質(zhì)資源的生物煉制(Biorefinery)在歐盟正成為取代石油煉制的新行業(yè)。暖博會(huì)持續(xù)關(guān)注農(nóng)村清潔取暖。

        多維度助力碳中和

        總體來(lái)說(shuō),我國(guó)碳中和的三條路徑——電力碳中和、熱力碳中和、動(dòng)力碳中和,生物質(zhì)能均可以發(fā)揮重要作用。

        其中,在電力碳中和方面,未來(lái)電力系統(tǒng)將以可再生能源為主,目前風(fēng)能、光伏具有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì),但發(fā)電小時(shí)數(shù)低(每年約2000小時(shí))、不穩(wěn)定,主要的解決方案為興建儲(chǔ)能電站,為風(fēng)光場(chǎng)站調(diào)峰。但需要注意的是,我國(guó)有大量燃煤發(fā)電機(jī)組,如果將燃煤改為燃生物質(zhì),為風(fēng)光發(fā)電調(diào)峰,既節(jié)省了新建儲(chǔ)能電站投資,也有利于燃煤機(jī)組在減碳的前提下實(shí)現(xiàn)最大限度利用,減少原有能源系統(tǒng)直接淘汰而造成的巨大社會(huì)財(cái)富浪費(fèi)。

        在熱力碳中和方面,我國(guó)制造業(yè)的供熱需求完全可以采用生物質(zhì)能來(lái)滿足,分布式供熱需求可以通過(guò)成型燃料配套專業(yè)生物質(zhì)熱能裝備實(shí)現(xiàn)。當(dāng)然,以我國(guó)能源消耗的體量,僅靠自身資源難以滿足需求。因此,可以建立以生物質(zhì)可再生燃料為核心、“一帶一路”可再生能源合作為目標(biāo)的架構(gòu)。對(duì)我國(guó)而言,大量進(jìn)口可再生燃料取代化石燃料,既可維持制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,又能解決碳排放的約束難題,并有利于推動(dòng)能源裝備與服務(wù)出口。同時(shí),幫助“一帶一路”國(guó)家和地區(qū)建立綠色能源基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)互利共贏,構(gòu)建綠色發(fā)展的命運(yùn)共同體。

        在動(dòng)力碳中和方面,目前交通動(dòng)力的解決方案有電動(dòng)、氫能、生物質(zhì)燃料三大類,建議由市場(chǎng)選擇而非過(guò)多的行政干預(yù)。行政資源應(yīng)更多投入市場(chǎng)保障體系建設(shè),如碳市場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行,屆時(shí),會(huì)有適應(yīng)國(guó)情的碳中和動(dòng)力方案脫穎而出。暖博會(huì)持續(xù)關(guān)注農(nóng)村清潔取暖。

        (作者系國(guó)際生物質(zhì)能協(xié)會(huì)(WBA) 副主席、吉林宏日新能源股份有限公司董事長(zhǎng),本文僅代表個(gè)人觀點(diǎn))

原標(biāo)題:生物質(zhì)能有望成為碳中和利器(行業(yè)前沿)

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