《電力證書法》出臺后,瑞典生物質熱電聯(lián)產項目迎來利好,生物質發(fā)電的潛力得到一定釋放。2007年,瑞典生物質發(fā)電量增加至9TWh,總量占比擴大至6.54%。隨著歐盟和瑞典生物質資源轉化利用政策行動逐漸向生物質交通運輸傾斜,瑞典交通部門的生物質燃料消耗量由0迅速增加至25.54萬t標準油,在燃料消耗總量中的占比提升至3.33%。生物乙醇、生物柴油和生物質燃氣是瑞典交通部門最常用的三種生物質燃料,應用范圍最廣泛的是以糧食作物為原料生產的第一代生物乙醇。北歐最大的精煉廠Lantm?nnen Agroetanol發(fā)揮母公司的農業(yè)集團優(yōu)勢,以糧食和能源作物為原料生產生物乙醇,到2007年年產量已達到5.7萬m³,并計劃在兩年內將生產能力增加至20萬m³以上[17]。
1.3成熟階段(2008—2016年) 在完善階段瑞典補齊了短板,實現(xiàn)了生物質供熱、生物質發(fā)電和生物質交通運輸三大轉化利用路徑的協(xié)同發(fā)展,能源轉型進程穩(wěn)步推進。然而,第一代生物質燃料對于土地碳匯和農業(yè)生產造成的威脅逐漸浮現(xiàn),瑞典交通部門的二次轉型需要提上日程。瑞典未能如期完成預期減排目標,溫室氣體減排也亟需更多關注。歐盟松散的政策行動體系仍未完全修正,而新一輪的目標驗收也即將到來。2009年,歐盟開啟了第三次能源改革,本階段的主要政策行動如表4所示?! ♂槍厥覛怏w減排,瑞典2008年設定了里程碑式的減排目標:到2020年,瑞典的溫室氣體排放量較1990年減少40%。針對第一代生物質燃料,2010年,瑞典在《生物燃料和生物液體燃料可持續(xù)性標準法案》中強調了保護農業(yè)生產、自然生態(tài)和土地碳匯,嚴格限制了生物質燃料的生產原料,以期逐步淘汰第一代生物質燃料、生產第二代生物質燃料。2015年,瑞典啟動了ClimateLeap《本地氣候投資計劃》和《能源和氣候顧問培訓計劃》,進一步促進了生物質資源轉化利用在中小企業(yè)范圍內的推廣。
2008年,歐盟在《2020年20-20目標——歐洲的氣候變化機遇》中提出了“20-20-20”目標,即到2020年溫室氣體排放量減少20%且能效提升20%。隨后,《可再生能源指令2009》以法律形式賦予了該目標強制性,并為瑞典制定了在2020年完成可再生能源占比49%和交通部門生物質燃料占比10%的國家目標。2009年,歐盟政策監(jiān)管和審查機制首次在《關于建立能源監(jiān)管合作機構的條例》中以立法形式確立,該機構將在成員國履行相關政策的過程中行使協(xié)調、監(jiān)管和審查職能。 在成熟階段,瑞典重點關注了第一代生物質燃料向第二代生物質燃料的轉化,并首次更新了置于監(jiān)管下的強制性發(fā)展目標,2010年的目標完成情況如表5所示。該階段瑞典延續(xù)了既有的政策行動方向,鞏固了三大轉化路徑取得的階段性成果,本土和歐盟政策行動的融合程度加深。
2016年,瑞典交通部門生物燃料消耗量占比已攀升至15.41%?!渡锶剂虾蜕镆后w燃料可持續(xù)性標準法案》出臺后,以農林廢棄物為原料生產的第二代纖維素生物乙醇成為新的發(fā)展方向。恩舍爾茲維克的Domsj?生物精煉廠[18]和SEKAB生物煉制示范工廠[19]依托當地的林業(yè)工業(yè),分別通過水解發(fā)酵技術和纖維素技術應用平臺(CelluAPP)開展第二代生物乙醇項目示范,年產量可達1.4萬t和160t。然而,受制于技術、成本等因素,第二代生物乙醇工廠產量普遍較低,生物柴油逐漸填補了第一代生物乙醇退市的空缺,成為了交通部門生物質燃料消費的新主力[1,6,20]。2016年,瑞典交通部門生物乙醇利用量已經由2.89TWh的高點萎縮至1.16TWh,生物柴油消費量則大幅度擴張至12.01TWh,原有的生物質燃料格局被打破。
1.4碳中和階段(2017年至今) 2015年,聯(lián)合國氣候峰會通過了《巴黎協(xié)定》。協(xié)定推動各國以“國家自主貢獻”的方式切實參與到全球應對氣候變化的行動中,力爭到2030年將全球溫室氣體排放量削減約50%、到21世紀中期實現(xiàn)碳中和,歐盟和瑞典分別根據該協(xié)定提出了在2050年和2045年實現(xiàn)碳中和的愿景,生物質資源轉化利用與歐盟碳中和進程“綁定”的同時也面臨著巨大的達標壓力?,F(xiàn)有的計劃已不能滿足緊迫的碳中和目標,歐盟和瑞典需要在政策行動體系中加入更多廣泛、激進和有效的政策,以保障碳中和愿景的如期實現(xiàn)(表6)?! ?018年,歐盟在《能源聯(lián)盟和氣候行動的管理》中構建了能源聯(lián)盟,重點攻堅能效、脫碳以及研究創(chuàng)新和競爭力等領域。2019年,歐盟推出的《歐洲綠色協(xié)議》擬定了清潔能源、工業(yè)轉型、節(jié)能建筑和智慧交通四大研發(fā)示范方向,生物質資源轉化利用則是支持上述方向的關鍵路徑,同時正式提出了歐盟到2030年減排50%、到2050年實現(xiàn)碳中和的目標。2021年,歐盟發(fā)布的“減排55%”計劃將2030年減排目標進一步提升至55%。
瑞典的政策行動根據歐盟的動向做出了調整。
2018年,瑞典通過《氣候獎勵汽車條例》建立了低排放綠色汽車和傳統(tǒng)燃油汽車消費的獎懲機制。2019年,在根據歐盟《能源聯(lián)盟和氣候行動的管理》擬定的瑞典國家能源和氣候計劃中,瑞典提出了2030年較1990年減排63%、到2045年實現(xiàn)碳中和的目標,并建議通過2030年可再生能源占比達65%的情景對溫室氣體減排進程給予保障。2020年,瑞典“無化石能源的瑞典框架”承諾到2030年瑞典熱力和電力部門將完全排除化石能源、生物質燃料在2030年實現(xiàn)氣候中性并于2045年具備市場競爭力,瑞典將因此成為世界首個“無化石能源的福利國家”[21]。
在碳中和階段,瑞典關注的重點問題全面轉向碳中和,希望將生物質資源轉化利用應用于多部門的減排進程中,新的生物質資源發(fā)展目標同樣圍繞碳中和展開。瑞典在2020年迎來了第三輪目標驗收.
2
瑞典生物質資源轉化利用的典型經驗
通過剖析生物質資源轉化利用發(fā)展脈絡發(fā)現(xiàn),瑞典充分考慮了客觀因素的影響,依托不斷演進的政策行動的有效保障,逐步獲取了公眾和企業(yè)的信任,形成了以生物質供熱為基礎、以生物質發(fā)電為補充、以生物質交通運輸為未來發(fā)展方向的能源化模式(圖2)。本文從以下四個方面具體闡述瑞典生物質資源轉化利用典型經驗。
2.1推出具有法律效力的政策行動 目前,歐盟通常會通過指令、條例等具有法律效力的政策文件配合不具有強制性的通報落地實施。同時,瑞典出臺的本土政策則完全由國家法律、政府法案等法律性文件主導。因此,瑞典生物質資源轉化利用政策行動體系具有明顯的法律性質,政策強度較高,擬定的大部分目標和開展的行動規(guī)劃能夠獲得帶有強制性的政策文件的背書,極大程度上消解了可能存在的灰色空間和緩沖地帶,在客觀上保障了瑞典生物質資源轉化利用政策行動的有效落實,助力生物質產業(yè)的迅速發(fā)展。
2.2重視政策一致性與政策透明化 瑞典創(chuàng)造性地推出了兩輪本地投資計劃和本地顧問計劃,將政府出臺的政策行動下沉到地方,與公眾和企業(yè)零距離接觸,塑造了生物質資源清潔、低碳和穩(wěn)定的良好形象,保證了政府-公眾-企業(yè)對生物質資源的一致認知和態(tài)度。在歐盟框架下建立的歐洲政策監(jiān)管和審查機制則提供了第三方的監(jiān)管形式,獨立于政策制定和政策實施部門的監(jiān)管機構,利用政策行動的強制性和法律效力,執(zhí)行對政策行動實施效果的監(jiān)管、考核和評價,在客觀上保障了政策行動的有效落實。上述行動大幅提升了政策一致性和政策透明化,對增進公眾和企業(yè)對生物質資源的信任和支持起到了積極作用。
2.3構建全面的標準框架 在瑞典生物質資源轉化利用標準框架內,ISO標準、歐洲標準和瑞典標準三類標準的涵蓋范圍之間呈現(xiàn)出明顯的互補性:ISO標準作為基礎組成部分,主要涉及術語和分類方面;歐洲標準和瑞典標準則對質量保證、生產和利用規(guī)范等延伸方向作出了詳細規(guī)定。作為配合歐盟和瑞典相關政策行動等落地施行的政策工具,盡管標準不具有強制性意義,但在瑞典生物質資源轉化利用政策行動體系中作用顯著,其不僅為生物質產品在生產、利用等環(huán)節(jié)提供了全面的規(guī)范化參考,還起到了保障政策一致性與透明化的作用,對于瑞典生物質產業(yè)的發(fā)展具有積極意義。
2.4不斷健全生物質資源轉化利用模式 瑞典的生物質資源轉化利用模式具有靈活的形式,隨著不斷演化的稟賦條件、利用需求、外部環(huán)境和轉化利用問題等逐步健全。早期,瑞典以熱力部門作為切入點,依托能源稅收體系等政策行動的保障,在全國范圍內迅速實現(xiàn)了由石油到生物質資源的轉型,為生物質產業(yè)的整體發(fā)展打下了良好的基礎。瑞典生物質發(fā)電的發(fā)展空間長期被水電和核電的存量和增量擠占[22-23],在綠色電力證書體系建立后才隨著大量生物質熱電聯(lián)產項目的投產得到有限發(fā)展,補充進入生物質資源轉化利用模式中。在熱力和電力部門的生物質資源轉化利用潛力被逐漸釋放完全后,瑞典及時將生物質交通運輸調整為未來綠色轉型的新引擎,通過大力推廣生物質燃料汽車和建設基礎設施,迅速激活了空白狀態(tài)下的生物質交通運輸。在全球碳中和背景下,充分發(fā)揮生物質燃料在交通運輸部門中巨大的減污降碳潛力,其將成為瑞典未來持續(xù)推進綠色轉型與減碳進程的重要路徑。
3
瑞典生物質資源轉化利用行動啟示
我國與瑞典均擁有豐富的生物質資源,但區(qū)別于瑞典以林業(yè)為基礎的生物質產業(yè),我國的生物質資源主要來源于農業(yè)。我國生物質資源的年產生量約為35億t,秸稈、畜禽糞便、生活垃圾等生物質資源主要分布在我國北方地區(qū),分別占全國總量的約64%、55%和38%[24]。
與瑞典的成熟體系相比,我國現(xiàn)有的生物質資源管理體系較為混亂,推行的相關政策行動缺乏法律支持且未能形成有效精煉的標準框架,各管理部門對于生物質資源的導向不清晰,生物質資源轉化利用仍備受爭議。
我國生物質資源轉化利用在農業(yè)、電力、熱力和交通運輸等部門中取得了一定發(fā)展成果,滿足了上述部門的部分原料需求,但與瑞典相比整體上仍處于初級階段。目前,我國秸稈還田量達4億t,生物質年發(fā)電量超1300TWh,生物質供熱面積達4億m³,生物液體燃料年產量在400萬t以上[25-27],對我國推行的農業(yè)廢棄物循環(huán)利用、非水可再生能源發(fā)電、北方地區(qū)清潔供暖和生物乙醇汽油封閉推廣等政策行動起到了關鍵作用。然而,我國生物質資源轉化利用發(fā)展路徑偏重于整體引導,與各地區(qū)客觀因素的契合程度不強,滿足各地區(qū)各部門原料利用需求的巨大潛力尚未有效發(fā)揮。循環(huán)農業(yè)等生態(tài)產品的價值實現(xiàn)仍處于萌芽狀態(tài),以化石能源為主體的能源消費結構沒有根本改變,生物質資源對能源轉型的積極作用未充分釋放,生物質產品面臨的成本和技術瓶頸尚未妥善解決,生物質資源轉化利用在各部門中的占比幾乎可忽略不計。
因此,我國需要借鑒瑞典的典型經驗,逐步克服上述問題的影響,在新發(fā)展階段探索建立符合國情的生物質資源轉化利用發(fā)展方式。
3.1推動生物質資源轉化利用的頂層設計 我國應圍繞雙碳目標推動生物質資源轉化利用的系統(tǒng)性頂層設計。首先,吸納法律法規(guī)在瑞典生物質資源轉化利用發(fā)展脈絡中的積極作用,制定相應法律作為基礎性保障。生物質資源轉化利用政策行動的制定、落實和監(jiān)督都應圍繞上述法律法規(guī)展開,參考瑞典的政策行動融合、政策行動下沉、監(jiān)管和審查機制等有力舉措,保證我國政策行動在管理部門-第三方機構-公眾-企業(yè)多方角度的一致性和透明化。標準框架作為銜接法律政策與技術應用的橋梁,應充分承接生物質資源轉化利用法律法規(guī)和政策行動的內涵,利用我國現(xiàn)有的五級標準體系為生物質資源轉化利用提供全面的標準化參考依據。
石家莊宏勝達新能源有限公司,遵循可持續(xù)化發(fā)展要求,專注生物質能源的研究,現(xiàn)主要生產大力士生物質燃燒器、布袋除塵器、旋風除塵器等生物質能源設備;如果您的生物質燃燒器使用中遇到任何問題,歡迎您來電咨詢。