如今，循环经济的呼声越来越高，在清洁的可再生能源里面，电力、风能、太阳能等这些物理态能源，由于风力、光伏发电高峰跟用电高峰不一定匹配，难以存储，而生物质化学态能量，可转化为固、气、液态产品，且低污染、分布广泛、总量丰富，使得它成为化石能源的最理想替补能源之一。有预测称，生物质资源清洁、低碳、环保、可再生的天然属性，正在孕育一场新的能源。我国生物质资源优势突出，如按资源化、减量化、无害化充分利用和妥善处置这些生物质资源，不仅能够降低对化石能源的依赖，提高能源的使用效率和经济效益，还能降低排放，减轻环境承载的巨大压力。作为后起之秀，发展势头迅猛的生物质能源，目前已经成为资本市场的新宠。但在利用上目前仍多以直接燃烧或应用在发电、制造乙醇汽油燃料等领域，未来生物天然气、生物燃油等有无更大潜力呢？然而，看上去很美的生物质能源的发展，几乎都面临起步艰难、规模不大等困境，循环经济时代，生物质能如何破解成长的烦恼呢？

　　垃圾发电是把各种垃圾收集后，进行分类处理：对燃烧值较高的进行高温焚烧，产生的热能转化为高温蒸气，推动汽轮机转动，使发电机产生电能；对不能燃烧的有机物进行发酵、厌氧处理，最后干燥脱硫，产生甲烷气体，再经燃烧，带动发电机产生电能。

　　生物柴油是用未加工过的或者使用过的植物油以及动物脂肪通过不同的化学反应制备出来的一种被认为是环保的生物质燃料。生物柴油具有可再生、可降解、低温启动、环保等优良性能。

　　生物航煤是以可再生资源为原料生产的航空煤油，原料主要包括椰子油、棕榈油、亚麻油等植物性油脂，以及微藻油、餐饮废油、动物脂肪等。与传统石油基航空煤油相比，在全生命周期中碳排放可减少50%以上。

　　生物天然气又称为生物甲烷，是以牲畜粪便、农作物秸秆、城镇生活垃圾、工业有机废弃物等原料，厌氧发酵产生沼气，经经除尘、脱水、脱硫净化提纯后得到的绿色低碳清洁可再生燃气，与常规天然气成分、热值等基本一致，品质相当。

　　生物燃料在生产过程中产生的沼渣沼液做有机肥，不但能够改变中国的农业生态结构，还能使生物质能与现代农业能够形成自然闭环。

　　我国是农林大国，发展生物质天然气基础良好，可利用的农作物秸秆、林木废弃物等原料非常丰富，具备规模化、产业化开发利用的资源优势条件。在由中国产业发展促进会生物质能产业分会主办的2019全国规模化生物天然气技术创新交流大会上，中国产业发展促进会副会长兼秘书长于士和介绍，据粗略估计目前我国生物质天然气资源量2000千亿立方米，到2050年超过3000亿立方米，发展潜力巨大。

　　近年来我国政府推出了一系列生物质天然气产业发展利好政策，2018年6月发布的《中央国务院关于全面加强生态环境保护坚决打好污染防治攻坚战的意见》提出要实施生物质天然气工程。去年7月国务院印发的《打赢蓝天保卫战三年行动计划》也提出在具备资源条件的地方鼓励发展天然气。中国生物天然气产业和发展受到了党中央国务院的高度重视，表明其发展将进入快车道。“这是一个面向未来的新兴战略产业，前景不可限量。”包括新奥燃气等在内的许多企业都看到了商机，纷纷跃跃欲试。

　　国家能源局此前发布的《关于促进生物质天然气产业发展指导意见征求意见稿》提出到2030年中国生物天然气将实现稳步发展，规模位居世界前列，年产量超过300亿立方米，占国内天然气一定比例。国家天然气短缺，每年进口大约38%。年替代县域和农村散煤超过5000万吨，年减排二氧化碳超过9300万吨，年处理农作物秸秆超过1.5亿吨，畜禽养殖废弃物超过3.5亿吨，其他城乡有机废弃物超过4000万吨。这是一个伟大的工程目标，是一幅看得见可实现的蓝图。要实现这一蓝图除了国家规划、政策引领之外，就需要科技的创新。既要有从有到有的跟跑式创新，又要有从无到有的原创和跨越，包括技术、方法、模式等。截至2018年，生物质能发电累计装机达到1781万千瓦，生物天然气总产能约达5760万立方米。进入2019年，中国能源转型开始进入快车道，众多新能源行业在各自发展阶段都蓬勃向上，生物天然气也迎来了快速发展的重要年份。根据国家能源局相关指导意见，生物天然气起步发展阶段到2020年，年产量超过20亿立方米；快速发展阶段到2025年，年产量超过150亿立方米；稳步发展阶段到2030年，年产量超过300亿立方米；相关部门将支持生物天然气并入城镇燃气管网。

　　“《生物质能发展‘十三五’规划》提出，到2020年生物质基本实现商业化和规模化利用，生物天然气产量将达80亿立方米，但目前距离这个目标还很远。”国家可再生能源中心副主任任东明会上介绍，生物质能产业发展仍然缓慢，市场投入主体比较少，产业基础比较薄弱，还没有形成专业化、一体化的投资运行服务体系，商业模式也有待继续探索。任东明建议，将生物质能利用纳入国家能源、环保、农业发展战略，统筹兼顾，协同推进各类生物质能有序发展，特别是相关政策，配套相关的商业市场环境，逐步降低生物质能利用的末端使用成本，扩大生物质能使用规模。生物天然气能否补上我国大气治理的清洁能源天然气的巨大缺口，政策推手至关重要，必要时需要有效的政策拉一把，尤其是我国天然气对外依存度开始增长的关键阶段。

　　随着民众环保意识的增强和政府对可持续发展和保护环境的重视，我国许多地区渐渐开始开展垃圾分类工作。以前我国对城市垃圾处理采用的主要方式是填埋，约占全部处理量的70%以上，但是未来焚烧垃圾发电将成为最主要的处理方式，如安徽省已发展了很多秸秆、垃圾发电项目。而易腐垃圾，又称湿垃圾环保无害化、减量化、资源化处理，是环境保护、可再生资源利用的当务之急。随着技术发展，湿垃圾处理除了发电还有一种更好的利用途径，那就是发酵制成生物天然气等能源。

　　“生物质能产业是变废弃/污染物为高附价值能源和材料的绿色、循环经济典范产业。基于生物质热化学转化技术，在中国建成共计超过年产亿吨级规模的生物合成燃油、年产千亿方级规模的生物合成天然气不是没有可能。”中国农业大学教授程序说。

　　“农业农村部在去年年底和今年年初对中央财政资金支持的64个生物天然气项目进行了追踪调研，其中在运项目只有22个。此外，在建30个，完工未运行7个，未建项目5个。即便是22个在运项目，实际上也只有极少数是满负荷、稳定运行的，多数还处于试运行状态。”农业农村部农业生态与资源保护总站首席专家、中国沼气学会副理事长李景明介绍，2015—2017年期间，国家每年投资20亿元，在全国范围内共支持了近1400处大型沼气工程和64个生物天然气试点项目。三年间，64个生物天然气试点项目中仅有约1/3建成在运。

　　试点三年，为何生物天然气发展缓慢、对国内天然气生产总量的贡献率仍然偏低呢？李景明认为，在顶层设计、战略决策方面，众多管理部门不妨有效协作，避免形势利好时“九龙治水”，而一旦困难又互相“礼让”情况出现。

　　“生物质天然气是生态文明建设的一部分，要我们全社会共同努力来推动整个产业的发展。”生物质能产业促进会秘书长张大勇表示，肩负国家能源安全和生态文明建设双重任务的生物质天然气，越来越受到关注和重视，但仍然存在产业体系没有形成、补贴政策没有落地、后端消纳无法保障等问题。而发现问题、解决问题是一个产业发展的必经阶段，生物天然气行业要能克服困难才能发展壮大。

　　生物质能源产业技术创新战略联盟秘书长、中国科学院广州能源研究所所长助理孙永明认为，生物天然气制备工艺技术基本成熟，在部分关键设备的性能、材料等方面仍有差距，在终端产品的应用上仍然有标准、政策等方面的壁垒。目前国内根据生物质制备生物天然气的工艺链展开的生物天然气技术攻关体系应主要围绕原料拓展和供应、生物天然气高效制备技术及装备、产品高值化技术及装备、终端产品的标准化等方面进行。在原料拓展和供应方面，在利用传统有机废弃物的基础上，开发利用边际土地种植能源植物(作物)，开展多元混合原料厌氧发酵；进行高效低成本网络化收储运研究，保证原料稳定供应。在生物燃气高效制备技术及装备方面，多元原料预处理技术及装备；混合高浓度厌氧发酵技术及装备。在过程控制技术及装备方面，全过程在线监控及自动调整技术及装备；系统状态预警和自动应急处置技术及装备。在产品高值化利用技术及装备方面，开展能量多元回收和阶梯利用的气热肥高效联产技术及装备研究；高效低耗和高稳定性的沼气提纯技术及装备；沼肥低成本高附加值加工技术及装备，同时，注重产品的标准化生产和政策引导。通过创新驱动，为行业发展奠定基础做好技术储备。

　　生物质能目前多以直燃发电为主，产业单一，能源转化效率不高，2017年中国生物质并网装机容量1475.83万千瓦时，年发电量794.57亿千瓦时，其中沼气发电项目仅占2.9%。在生物质的装机容量当中，垃圾发电占比到49%，农林生物质项目发电占48%，沼气发电仅占3%。我国在生物天然气利用方面，2017年的统计还相当于处于一张白纸。

　　生物天然气如何更好成长呢？生物质能产业促进会会长陈小平认为，生物天然气发展必须跟农业还有畜禽业相关联，建立生态农业、特色养殖、生物天然气绿色、循环、永续发展新模式。“我们单谈生物天然气的发展是不行的，要把这些结合起来，从中间看发展生态农业特色养殖，可以提供优质的安全食品，农林畜禽粪便、食品加工的废物以及城市有机废物，正是做生物天然气的最好原料。气态产品如生物沼气提纯天然气，成为工业、民用发电、供热制冷以及车、船、飞机清洁燃气重要来源。沼渣跟沼液通过加工可作为生物肥料，用于发展生态农业特色养殖。特别是中国的耕地面临沙化、化肥农药施用过多等问题，建立永续循环农业发展模式，让有机肥回田、回土非常重要。生物天然气跟生态农业养殖业放在一起，发展的路子会更宽广。

　　建立生物燃油的原料基地，也可考虑绿色、循环、永续的发展新模式：通过种植高产能源植物，建立生物质燃油基地，然后提纯生物质燃油，如生物合成柴油煤油，用作车船、航空燃油，附加值非常高。生物质燃料整体可以围绕绿色、循环、永续来推进发展。

　　建立绿色、循环、永续发展的模式，可以减少空气污染物排放和对化石能源的依赖，不仅符合我国能源安全长期发展战略，还可减少化肥、农药污染，帮助农民就地就业、增加收入……在很多方面，这种可再生能源模式都能产生重大的作用和效果。

　　目前中国生物天然气产业化示范已经拉开序幕，全国首批申报示范项目489个，涉及25个省(市)，总投资越达900亿元人民币，开发利用前景广阔。陈小平表示，我们希望有更多的企业，加入生物天然气这个领域中，来推进和寻找新的发展路径。

　　随着我国生物天然气生产技术日益成熟，许多企业在政府的支持下不断耕耘。如传统能源大省，农作物秸秆、农产品加工剩余物、养殖业废弃物等方面生物资源非常丰富的河北省，已在衡水、定州、邯郸等一些地方，孕育出了一批探索相对较为成功的沼气示范项目，成为生物天然气发展的热土。曾经受农民焚烧秸秆困扰的安徽省，也在积极探索秸秆发电、垃圾发电项目，取得较好成效。

　　探索生物质天然气产业化路径，陈小平认为，需要从5个方面来进行摸索。第一要建立新的商业模式，河北省是现在生物天然气项目最多的省，有很多不同的模式，需要寻找最适合的模式；另外要突破关键技术形成技术开发能力。中国很多生物天然气项目规模化还没形成，但采用的技术有欧洲的韩国的，如何尽快找到契合中国自身的技术，形成规模能力的突破，这也是充满机遇的尝试；第三行业协会要积极推进建立行业标准，形成产业体系。在任何一个行业一种有效的管理体系的形成，都不能离开政策的支持，管理体系也需要我们在实践中一步一步摸索来实现；另外现在中国的生物天然气规模化才刚刚起步，需要建成一批高标准、高质量、可持续的示范项目。

　　“环保带动产业发展。”北京盈和瑞环境科技股份有限公司总经理周建华介。

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