生物质能的国家战略定位

  在“2019全球生物质能创新发展高峰论坛”上，石元春&程序共同发表了题为“生物质能的国家战略定位”的演讲，对我国生物质能的战略定位进行了剖析。

  女士们，先生们，上午好！今天我代表石元春院士和我自己，来对生物质能国家战略的问题发表一点我们的想法。

  刚才倪维斗院士讲的挺好，大家都在考虑为什么生物质在我们的祖国到现在为止还没有一个名分，我们从国家战略的角度来考虑这个问题。

  首先我想应大会方的邀请让我们介绍一下石元春院士和我最近这两年做研究的一些体会和心得、成果。

  我想我们主要是承担了国家中远期科研项目的战略研究，其中，石院士主持了一个民生重大问题课题，在这当中有一个“发展第二农业来改善民生环境战略”的子课题。我们得出以下研究成果：

  1、我们的祖国大气环境形势严峻，对人民生命健康造成慢慢的变大的威胁。大家通过这组数字，能够正常的看到煤炭消费量、汽车生产量的增长情况。空气质量急剧恶化，与生产生活使用的化石能源猛增有着直接关系。

  国际能源署(IEA)《2016年能源与空气质量特别报告》对中国2040年的环境质量作了模拟预测。结论是，即便是采取包括大幅度提高能量效率、严格尾气排放标准等多项强有力措施在内的“洁净空气情景”，届时我国仍将有近1/4的人居住地年均PM2.5浓度高于WHO规定的过渡期标准(35g/m3；正式标准为10g/m3)；因室外和室内空气污染而早逝的人数仍将分别有100万人和56万人。特别是对形成雾霾至关重要的NOx，每年仍将有约1100万吨排放量，所以不足以从根本上解决雾霾问题。我们的研究发现，这种模拟预测的致命缺陷，是完全未考虑车用石油基燃料的生物燃料替代，更未考虑对散煤使用的“主犯”——工业中小锅炉供热及农村取暖的生物质能替代，所以我们感到这个应该是会有进一步的改善。

  2、我国面源污染形势严峻，农业面源污染是非常主要的部分，应格外的重视和借鉴特别是北欧国家大量应用生物能源以改善大气/空气质量的成功经验。使用生物基车用燃油包括燃料乙醇，生物柴油和航空煤油，生物质发电热电联产和生物质供热供暖，已成为这些国家大幅度改善空气质量和减排温室气体很有效的手段。

  3、提出“以污制污”环保新策略。走“环保和经济双赢”的路线，即以资源循环利用理念和现代生物质转化技术，将所有畜禽粪便、工农业污染物等通过无害化处理兼生物能转化的资源化技术，生产出生物电力、热能、液体燃料、气体燃料、全生物降解塑料等可再生绿色能源和生物基产品，替代化石能源和改善环境。在积极的无害化处理和资源化过程中解决环保问题。

  4、提出“第二农业”概念，规划了基于生物质原料长远潜力出发的、年产能规模分别为1亿吨和1000亿立方米的两大“生物油、气田”。相对于只限在可耕地上进行的粮、棉、油等作物种植、且只利用籽实以及畜禽养殖的传统农业即“第一农业”，“第二农业”旨在充分的利用种植业和养殖业的残留、废弃生物质；以及开发不适于粮、棉、油等作物种植的“边际土地”种植和收获灌木、草类生物质，并以该两大类生物质作为“生物炼制”的原料、获得多种生物能源和生物基材料。基于全国1km栅格25个地类的土地利用成分数据，结合2015年全国净第一初级生产力(NPP)数据、并考虑了人口、交通、生态保护等因素，对生物量生产潜力进行了评价。结果确定可用于生物质能源用的边际性土地资源量约为1.20亿公顷；年生物量产出折合3.45亿吨标煤。利用边际土地以及退耕、生态封禁、生态修/恢复土地等种植能源植物，加上利用各种以往被废弃的有机废弃/残留物，这就是“第二农业”的两大类生物量的潜力。年生物量产出约分别为可为8.7亿吨和10.1亿吨，合计为18.7亿吨(干重)。相当于9.55亿吨标煤，可替代全国1/3的化石能源消费量。

  下面我把国家战略问题说一下，首先考虑生物质能到底是什么？为何我国生物质能的发展不尽人意？怎么样才可以使生物质能产业走上健康发展的道路？这都是关系到生物能源存亡和兴衰的根本问题。

  首先是跟战略定位的正确与否，所以我这个课题题目是“重新再定位”，从2004年石元春院士和我在《国家中长期发展规划》农业部里面，向国家正式提出生物质能源到现在已经15年过去了，我们大家都认为生物质能源在我国仍然是成长初期，刚才国际能源署讲到了，生物能源它的绝对用量非常大，在可再次生产的能源当中，要占到一半的这个份量，是一个被忽视的巨人，为什么可以被忽视？他们报告里面讲到的都是政策没有落实，当然这个说法是正确的。但是在中国其实就是定位不正确，导致了生物能源的发展非常不尽如人意。这里我们可分成客观原因和主管原因，客观原因来讲大家都了解这一个因素是不可抗拒的，国际的油气价在这么多年下降很厉害，在低位运行，导致我们生物能源的一部分品种在价格上面没法进行竞争。但是我们大家都认为最根本的原因是主观原因，我们过去只关注生物质能的这个能源功能，把它等同于一般的商品能源，同其他的可再次生产的能源相提并论，这样的话实际上处在非常不利的地位。实践表明，生物质能绝不只是能源，是有三种能量的储存形态，有着三重功能，包括能源功能、环境功能和农村经济功能，是任何其他不再次生产的能源无法相比的。下面我们简单举四个例子来说明。首先关于禽畜粪便污染问题，关于北方冬季清洁取暖以及垃圾资源化的问题开会讨论过几次，中央财经领导小组第十四次会议、十九届中央的中央财经委员会第一次会议都讨论过这样的一个问题，而且把它作为“三大攻坚战”必须取得进展的标志性重点战役。这是湖南岳阳生物天然气工程，这个工程把周边地区的7个养殖场的猪场粪便集中起来统一处理。像河南天冠、河北中广核都是大型的工程，都能有效处理秸秆和畜禽粪便的问题。

  第二关于冬季清洁取暖问题，刚才提到“蓝天保卫战”的问题，主要是通过治理散煤和中小锅炉，通过实践发现，重点、难点都是在农村。虽然国家在煤改电、煤改气方面下了很大的功夫，投入大量的资金，但实践证明“煤改生物质”才是真正适合我们中国国情和乡情的路子。

  这个阳信地方政府提了宜煤则煤，宜气则气，宜电则电，但是根据有关合作，创新了三种模式，这个县生物质资源非常的丰富，除了有梨树修剪的枝条，还有木器加工公司的锯末，还有农场的废弃物，还有秸秆等创新的三种模式，都是以生物质为基础。最后试验结果证明，每一户冬季取暖的成本是800块钱，相反如果是用煤改电至少是2000甚至3000，而且地方政府要投入大量的补贴，这个已经被实践证明是非常好的路子。

  所以在去年再次发文件以后提法就变了，宜生物质就生物质宜煤则煤就去掉，这说明生物质是一个非常好的取暖供热的手段。

  在供热方面，宏日集团在生物质替代锅炉大型燃料方面，也是做了很好的示范，证明煤改生物质以后，可以完全达到锅炉气的排放标准、国家标准。

  第三就是耦合发电，刚才倪维斗院士报告里也提到，电力部门是我们的祖国碳排放最大的一个排放者。但是即便现在推行全世界最先进的所谓的“超超零件发电机组”，碳的排放强度达到5763克/千瓦时，一般的电场普遍超过1000克/千瓦时，国家的要求小于550克/千瓦时，像以倪维斗院士为代表，唯一的出路就是要走生物质的路子，特别是煤和生物质发电，逐步增加生物质的比例到最后完全替代，这里提到了，像英国、丹麦、芬兰都已经是大面积的采用这方面的案例，英国提出来2025年要全部把发电污染煤取代掉，生物质这方面特别是我们的祖国减碳的很重要的手段。

  第四个案例是生物质能的利用和所谓的生物质固碳，这两个手段被国际气候变化界高度评价是实现本世纪末，把温度上升控制在1.5度以内的最重要的依靠。去年联合国气候平均状态随时间的变化专门委员会出了一个特别的报告，这个报告里把生物质的利用，和固碳作为限制1.5度的很重要的依靠，这里特别提到怎么样能推动负碳排放。各位明白不管是什么化石能源，甚至包括一些所谓非常清洁能源，水能、风能，我们看了一下瑞典的一个隆德大学的一个研究，发现如果按照每千瓦时排放二氧化碳的克数这个都是上百克上千克，唯一的负排放是沼气，除了生物质本身是零排放之外，还有效的把甲烷的排放控制到从原来的自由排放控制到0，甚至更低。

  所以呢，由于甲烷的碳排放强度它是二氧化碳的20多倍，所以整个的算下来它的全生命周期它是一个负的，是每千瓦时是400多克的负排放值，你把这个负排放的东西放到所有的正排放当中它就可以轻松又有效的减少排放总量，那这里面我们生物质起到重大的作用。

  另外一个就是有关于这个碳的封存问题，现在把封存提得很高，认为是很有效的手段，但是经济性很差，依照我们看到的材料，现在的这个碳排放用高压打入矿井，每吨二氧化碳的成本大概500多块钱，这个成本是无法接受。

  我们感觉到如果采用生物质的封存，比如说把它变成生物炭，那么它在土壤当中就可以存放几千年、几百年，这样对我们一般来说，二氧化碳的排放封存效果是非常好。所以的话我们还注意到，能源部门注意到生物质是非常好的储能手段，如果把风电、光伏电结合起来就可以减少弃风弃光问题。

  因为上述原因，欧洲发达国家也提了，像荷兰以及做的报告，都是把这个生物质能和生物基的材料，作为所谓的“生物经济”的最重要的组成部分。

  我们意识到生物质三个功能将分别在近期、中期和远期发挥重大的作用。当前治理雾霾和面源污染是非常紧迫的任务，环境功能得到凸显。稍微远一点在扶贫攻坚以后，乡村振兴的紧迫性开始凸现，到那个时候生物质能源包括生物材料，能够真正的实现农村的一、二、三产业的融合，因为所谓的一、二、三产业的融合，实际上要把农民从只生产原料，把它变成既生产原料还要进行加工、销售，这样把过去被商业部门、工业部门拿去大部分的利润，能够让农民来分享，这才是真正解决农村贫困问题和脱贫的非常好的路子。

  从更远的来看，到2030年我们国家向国际承诺碳排放的峰值，从那以后应该大大的下降，到那个时候生物能源的碳减排的功能，将大大的凸显。因为那个时候如果不采取措施，实际上我们国家现在的碳排放的压力已经很大。

  前不久在联合国召开的气候峰会里面，有70多个国家，提出来说，要在2050年以前实现碳的0排放，我们国家由于几大施压比较大，不能参与行业，在有些场合的话，有些对中国有敌意的，就利用这个做文章。

  前不久在太平洋岛的会议上，澳大利亚的总理，就利用中国的碳排放量是全世界第一，就大作文章，因为那些岛国对碳排放非常的敏感真正应该把生物质碳排放减排的问题，充分发挥出来让它起到作用。

  我们国家再重复一遍，15年的历程，已经证明了，战略定位如果不准确那一定是不能得到国家层面的应有的地位，也就是刚才讲到的没有名分不被重视。我们说生物质能它既是能源胜似能源，所以我们如果只重视能源功能，那么它的潜在的价值，和重要的战略定位必然被埋没。生物能源的产业就难以真正的振兴起来。

  我们呼吁，在生物质能重新定位以后，国家生物能源战略必须重新确立。也就是说除了要发展受到国际油、气价位影响小的生物质供热/取暖以及生物天然气之外，在近、中、远期必须充分分别发挥生物质能的环境、农村振兴和碳减排功能。

  要充分考虑到它的公益性的特色，而不能单纯的把它作为一般的能源属性对待，所以针对禽畜粪便也好、市政污泥、生活垃圾无害化/资源化处理也好，这些都是热点。所以我们感觉到如何单纯的把它跟其他的煤以及常规的化学燃料比，比能源效率比投资效率是完全不如你的，也是不符合中央关于重大民生工程的战略目标，所以我们认为在国家层面必须要有跨部委的组织领导体制，统筹协调制订，特有的发展战略和规划。就像举一个例子，美国它的生物能源是由国家环保署、国家林业局和农业部三个部门联合来领导，一定要跨部委，而不是单一。

  所谓生物质能源本身要更多关怀关心自己的战略定位，广泛宣传生物质的多功能，寻找新的商机。我们正真看到海南有一个神州新能源建设公司，他过去的单用农业废弃物，造成的成本非常高，所以他生物天然气老是亏本。但是后来他纳入海口市的市政垃圾消纳功能以后，它的财政补贴得到了落实，所以在国家生物能源技术还补贴政策还没周转的时候，他已经做到扭亏为盈。这个案例我们感觉到是很有创意的一个案例，说明生物质能应该考虑它的多方面的功能。所以我们相信刚才讲到各点都能够得到落实，到当时，中国的生物质生物能源产业必将大放异彩，为中国和世界的可持续发展做出不可替代的贡献。