100億噸生物質氣化多聯(lián)產可滿足全年發(fā)電需求

據周建斌教授介紹，生物質氣化多聯(lián)產技術是在不需要外加能源，也不需要添加任何化學藥品、助劑、添加劑等條件下，發(fā)生熱分解反應，將生物質中的纖維素、半纖維素、木質素大分子分解成小分子的可燃氣、生物質炭和生物質液的過程，進而轉化為“熱、電、氣、炭、肥”等多種高值產品。

生物質炭是國際公認的最具經濟可行性的碳封存手段。然而，國內外關于傳統(tǒng)生物質氣化技術的著作、論文、教材中，氣化技術僅有可燃氣，剩下的都是灰渣和廢水。生物質氣化多聯(lián)產技術實現(xiàn)能源利用的同時產出生物質炭(活性炭、工業(yè)用炭、機制燒烤炭、生物質炭基廢料)和生物質液(肥料)，兼具良好的經濟、社會和生態(tài)效益。

周建斌教授舉例，如果將100億噸農林生物質用于氣化多聯(lián)產技術與產業(yè)，可發(fā)電約8萬億度(我國目前年用電約8萬億度)，減排CO?約60億噸，同時生產生物質炭20億噸，固定CO?約60億噸，總減排CO?約120億噸，相當于我國全年CO?排放總量，采用這項技術可使我國2-3年實現(xiàn)碳中和，成為世界上最快也是最早實現(xiàn)碳中和的國家，對我國甚至世界清潔能源、節(jié)能減排、綠色發(fā)展具有重要意義。

生物質不只農業(yè)秸稈，技術推廣面臨兩大阻力

生物質氣化多聯(lián)產為什么還沒有廣泛大規(guī)模使用?在周建斌教授看來，“對生物質的認識不足是主要阻力。”

周建斌教授表示，許多專家、學者、政府部門認為生物質數(shù)量不足，難以擔當能源的重任。主要是因為多年來僅重點考慮了農業(yè)秸稈資源，而忽視了資源量數(shù)倍于農業(yè)秸稈的林業(yè)生物質。我國有18億畝耕地、40億畝林地(還不包括產生綠化、小區(qū)綠化和道路綠化)、39億畝草地，每年有大量的林業(yè)資源未得到有效高價值利用，其中森林撫育材約30億噸、木材加工剩余物約5億噸、造紙剩余物約2億噸、果木枝條約2億噸、蘆葦約2億噸等，林業(yè)生物質數(shù)量達數(shù)十億噸甚至百億噸之多。

另外，傳統(tǒng)技術經濟效益差也是推廣受阻的原因。周建斌教授指出，現(xiàn)階段的生物質能源推廣利用技術，如直燃、氣化、沼氣、生物柴油、生物酒精、成型燃料等，以單一產品轉化為主，有的技術需要外加能源或添加化學藥品，有的技術還依靠補貼為主，有的存在廢渣、廢水污染等，經濟效益普遍偏低，許多部門及投資人失去信心。

如果想要生物質氣化多聯(lián)產大規(guī)模廣泛利用，周建斌教授表示，我國可以參考英國Drax電廠4臺660MW機組改造經驗，該電廠曾是西歐最大的碳排放項目，也是英國最大的燃煤電廠，從2013年啟動耦合生物質發(fā)電，實現(xiàn)由燃煤到按比例摻燒生物質再到100%生物質發(fā)電，2020年3月起，Drax電廠已經徹底告別煤電，全部6臺機組都將不再燒煤，每年生物質發(fā)電超過130億度，生物質燃料年消耗量也超過700萬噸。我國最大的生物質發(fā)電廠是6臺30MW總裝機容量180MW，在裝機容量上遠低于國際水平。

具體如何做?周建斌教授表示，“林業(yè)的面積、生長時間和生物量是農業(yè)的數(shù)倍，我們要把林業(yè)當做農業(yè)來重視。林業(yè)生物質數(shù)量還會數(shù)倍增加，達到百億噸以上，還可以起到森林防火、減少病蟲害、美麗鄉(xiāng)村城市、農民就業(yè)增收等多重效果。”

他指出，生物質本身是國際公認的零碳清潔能源，受限于原料收集成本和發(fā)電、供熱的裝機規(guī)模，我國要推動生物質炭、生物質肥的更大規(guī)模應用。生物質炭具有發(fā)達的孔隙結構，同時將土壤中緊缺的氮、磷、鉀、銅、鐵、鉬等元素返回到土壤中，有利于提高農作物的產量和品質，減少化肥用量30%以上。生物質炭基肥和液體肥的使用，實現(xiàn)了傳統(tǒng)化肥和農藥的減量、農業(yè)減排固碳，“如果將10%-30%的生物質炭和生物液添加到肥料中，按照我國每年肥料用量7000萬噸計，可減少化肥1400萬噸，大力促進農業(yè)的綠色循環(huán)可持續(xù)發(fā)展。”

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