杜祥琬：需高度重視生物質能多元化高效開發(fā)利用

——專訪中國工程院院士、國家能源咨詢專家委員會副主任杜祥琬

　　2020年9月，習近平總書記在聯合國向世界承諾中國2030年“碳達峰”與2060年“碳中和”目標。自此，“雙碳”目標成為引領我國能源與經濟社會轉型的頂層戰(zhàn)略。三年前，在我國剛剛提出“雙碳”目標時，本刊記者曾對中國工程院院士、國家能源咨詢專家委員會副主任杜祥琬進行專訪，他表示，要樹立新的能源安全觀，重新認識中國的能源資源稟賦，突破過去對于我國“富煤、缺油、少氣”這種認識的局限性，逐步建成以非化石能源為主的低碳能源體系。如今，我國在邁向“雙碳”的道路上已行進三年有余，全社會、全行業(yè)降碳理念深入人心，實踐探索可圈可點，其中有挑戰(zhàn)、有成效、有偏差、有修正。近日，杜祥琬院士再次接受本刊記者專訪，一方面重申在重塑能源格局的背景下，更應強化能源的多元化利用，尤其是東部地區(qū)更需挖掘身邊資源，大力推動“電從身邊來”，另一方面，強調以生物質能為代表的“身邊的資源”仍未被充分利用，呼吁業(yè)內高度重視生物質能在能源轉型中的戰(zhàn)略地位。

　　問：今年是習近平總書記提出“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略十周年，也是實現“十四五”規(guī)劃目標、推進能源轉型與低碳發(fā)展的關鍵之年。當前，我國能源電力發(fā)展面臨著哪些更加復雜的新形勢和新挑戰(zhàn)?如何評價我國自“雙碳”目標提出以來的減碳行動?

　　答：2014年，習近平總書記提出能源消費革命、能源供給革命、能源技術革命、能源體制革命、全方位加強國際合作的能源安全新戰(zhàn)略。如今，站在全球碳中和已成大勢、我國碳達峰時間點迫近、能源轉型進入“深水區(qū)”的歷史節(jié)點上回望“四個革命、一個合作”的提法，更加能夠體會到其中的深刻內涵和深遠影響。當前，從不可再生能源向可再生能源轉型，從化石能源為主向以非化石能源為主轉型，是全球能源轉型的共識和方向。尤其是在我國經濟高質量發(fā)展、能源需求持續(xù)增長的情況下，更加需要保持轉型的戰(zhàn)略定力、明晰戰(zhàn)略方向。我國面向世界的“雙碳”承諾，宣告了中國綠色轉型的決心與雄心，標志著工業(yè)革命以來形成的發(fā)展模式正在落幕，新的發(fā)展范式的興起將創(chuàng)造人類新的現代化模式，為中國和世界帶來可持續(xù)的綠色繁榮。

　　以“雙碳”戰(zhàn)略為指引的能源轉型是一個全球性挑戰(zhàn)，也是一個需要長期努力的過程。我國能源以煤為主導，降碳壓力尤甚。煤炭是不可再生資源，我國煤炭技術可開發(fā)資源量為1710億噸，按照目前我國每年的采掘量測算，采儲比大約為40年，因此，必須要做好煤炭逐漸減少的準備。2021年國務院印發(fā)的《2030年前碳達峰行動方案》中指出，加快煤炭減量步伐，“十四五”時期嚴格合理控制煤炭消費增長，“十五五”時期逐步減少。但實際上，近年來煤炭消費持續(xù)上升，增幅無明顯下降趨勢，甚至出現反彈，這其中存在一些客觀的需求，但也反映出轉型降碳任務的艱巨性。

　　在這里，需要重申一個觀點，即重新認識我國的能源資源稟賦，“富煤、貧油、少氣”這一描述忽略了我國可再生能源資源豐富的特點，需要根據最新實踐和研究數據完整準確理解我國能源資源稟賦，為我國能源轉型奠定準確的基礎認知。

　　經濟社會可持續(xù)發(fā)展的需求，以及“雙碳”目標的剛性約束，都推動著我國可再生能源快速增長。在本世紀初，中國工程院開展可再生能源研究時，認為其發(fā)展將經歷三個階段，從本世紀初的“微不足道”，到第二個階段的“舉足輕重”，直至第三個階段的“擔當大任”。當前，我國水電、風電、光伏、生物質發(fā)電裝機規(guī)模穩(wěn)居世界第一，截至2023年底，全國可再生能源裝機達到15.16億千瓦，占全國發(fā)電總裝機51.9%，其中風電裝機4.41億千瓦，太陽能發(fā)電裝機6.09億千瓦，風電、太陽能發(fā)電量達到1.47萬億千瓦時，占全社會用電量的15.9%，可再生能源發(fā)電量近3萬億千瓦時，接近全社會用電量的1/3。從自然資源、技術能力、成本下降等方面來看，新能源都已展現出了充分的潛能?？梢哉f，當前可再生能源的發(fā)展已經走過了“舉足輕重”這個階段，正在邁向“擔當大任”的新的歷史發(fā)展階段。豐富的可再生能源資源是我國能源資源稟賦的重要組成部分，我國已開發(fā)的可再生能源不到技術可開發(fā)資源量的 1/10。當然，可再生能源，尤其是風電、太陽能發(fā)電存在諸如波動性、隨機性等特點，要“擔當大任”仍然需要攻克許多技術和成本方面的問題。

　　問：長期以來，我國能源資源與負荷逆向分布，遠距離送電是保障我國能源安全的重要方式。如今，在構建新型電力系統的背景下，您強調東部地區(qū)要提升能源自給率，對于“電從身邊來”是否有一些典型的案例可以為當前的實踐所借鑒?

　　答：東部是我國能源的主要消耗區(qū)，西北部是我國能源富集區(qū)。“西電東送，北煤南運”是長期國情，但實際上東部自身的能源并未被充分利用。在能源以煤為主轉向以可再生能源為主的背景下，提高東部能源的自給率，不僅是必要的，也是可行的。要充分認識到資源的可用性，發(fā)展能源多元全產業(yè)鏈利用模式。比如河南的蘭考，是我國農村能源革命建設首個試點縣，作為一個典型的農業(yè)縣，農林廢棄物、畜禽養(yǎng)殖廢棄物等資源較為豐富，開展農村能源革命試點建設具備較好的基礎和條件。

　　自2018年成為試點縣以來，蘭考大力布局推動開發(fā)風能、太陽能、生物質能等清潔能源，并推廣地熱能、生物質能供熱和電動汽車應用等清潔能源綠色消費，構建多能互補分布式能源系統，依靠生物天然氣、光伏發(fā)電、風電、垃圾發(fā)電等，全面淘汰了薪柴和散燒煤，與2016年相比，全縣非化石能源消費占比從22%提高到75%，電能占終端能源消費比重從37.5%提高到66.3%，可再生能源發(fā)電量占全社會用電量比重從21%提高到95%，全縣生活垃圾無害化處理率達到94%以上，農作物秸稈、畜禽糞便資源化利用率達到90%以上，農村人居環(huán)境明顯改善，收入顯著增加，充分證明了我國廣大縣域可以依托本地資源提高清潔能源當地保障能力，實現能源從“遠方來”到“身邊取”。

　　結合蘭考縣在能源轉型方面取得的成效，我認為，中東部的能源發(fā)展在供給側應以自給為主、外受為輔，在負荷側實施綠色消費、節(jié)能增效的戰(zhàn)略，促進產消一體化，以電源發(fā)展新形態(tài)助推大電網與微電網相結合的電網新格局，推動東部重點發(fā)展本地電源、西部發(fā)展本地負荷，甚至將東部的一些產業(yè)向西部轉移，改變中國經濟、能源發(fā)展不平衡的現狀。

　　問：從蘭考縣的實踐中可以看出，生物質能是能源清潔發(fā)展中的重要力量，您如何看待生物質能在能源轉型中的戰(zhàn)略定位和市場前景?

　　答：高比例可再生能源是能源轉型的基本方向之一，生物質能是可再生能源家族的重要成員，在全球綠色轉型的大背景下，生物質能戰(zhàn)略地位亟待提升，并需通過深入的技術研究和產業(yè)模式創(chuàng)新來推動產業(yè)蓬勃發(fā)展。

　　當前，國內外智庫機構對生物質能的發(fā)展前景均持樂觀態(tài)度。根據國際能源署(IEA)預測，到2060年，生物質能在全球終端能源消費中的占比將達到17%。在瑞典，生物質能占一次能源消費的34%，對碳減排貢獻度達到25%左右，“垃圾就是能源”的理念深入人心，“4噸垃圾等于1噸石油”，其世界領先的焚燒和處理技術讓垃圾得到充分利用。

　　在我國，生物質能的發(fā)展同樣備受期待。根據《全球能源和氣候展望》報告預測，到2030年，生物質能在我國終端能源的比重可達到10%。同樣，其在二氧化碳減排方面也有巨大潛力。根據《3060零碳生物質能發(fā)展?jié)摿λ{皮書》中預測，到2060年生物質能產業(yè)可為全社會貢獻20億噸的二氧化碳減排量。

　　盡管國內外對生物質能的發(fā)展寄予厚望，但當前，我國生物質能的發(fā)展仍然處于蹣跚起步的初級階段。目前，我國主要生物質資源年產生量為34.94 億噸，作為能源的可開發(fā)潛力為4.6 億噸標準煤，但目前實際利用量僅0.6 億噸標準煤。

　　生物質能技術包括固體成型燃料技術、液體燃料技術、氣化技術、發(fā)電技術，其中固體成型燃料技術可替代煤炭，實現供電及供熱，具有減污降碳、成本低的特點;液體燃料技術可轉化為燃料生物油、生物航空燃油、纖維素乙醇等;氣化技術可轉化為沼氣、合成氣，即低碳醇醚，亦可用于發(fā)電;特別需要注意的是“生物質制造有機化學品”這一應用方向，可替代化石原料制造，推動生物經濟的發(fā)展。由此可見，生物質能是唯一一種能夠以多種形態(tài)對能源作出貢獻的非化石能源，在未來的高比例可再生能源中，生物質能是一支穩(wěn)定、連續(xù)、易操作的基荷品種，同時，生物質能的一部分非能源形態(tài)，也同樣具有經濟效益，如做肥料等，因此，發(fā)展生物質能兼具經濟效益、環(huán)境效益、社會效益和氣候效益，在我國中東部“電從身邊來”的實踐中，應高度重視生物質能的發(fā)展和應用。

　　問：當前，生物質能在我國能源市場中仍然屬于“小眾能源”，您認為發(fā)展生物質能的制約因素有哪些?對于推動生物質能的進一步發(fā)展您有怎樣的建議?

　　答：從頂層設計來看，我國有關生物質能戰(zhàn)略定位缺失，生物質能的職能管理部門多頭分散，缺少明確的政策支持及長效機制，不利于產業(yè)培育和規(guī)模發(fā)展;從技術經濟角度看，生物質能分布分散且不均衡，收購、加工、儲運原材料成本較高，原材料質量參差不齊影響能量轉化效率等等，均是當前生物質能發(fā)展面臨的制約。

　　在我國能源資源體系中，生物質能仍然是一個“小角色”，但在“雙碳”目標的推動下，生物質能在能源轉型中的戰(zhàn)略地位亟需提高，應該把生物質能的重要性提升到像風光新能源一樣的高度，讓生物質能像新能源一樣從“微不足道”逐漸走向“舉足輕重”乃至“擔當大任”，并以此為目標制定發(fā)展戰(zhàn)略。在此基礎上，摸清生物質能資源底數，做好基礎統計，打造幾類典型的企業(yè)樣板，以頭部企業(yè)帶動產業(yè)鏈的完善與壯大;鼓勵技術創(chuàng)新，提高生物質發(fā)電的穩(wěn)定性和轉化效率，降低利用成本;加大政策扶持力度與產業(yè)模式創(chuàng)新，健全收儲體系，把分散的生物質和有集中度的工業(yè)加工手段結合起來，促進產業(yè)整體高質量發(fā)展。

　　本文刊載于《中國電力企業(yè)管理》2024年5期

　　杜祥琬：中國工程院院士、中國工程院原副院長、中國工程物理研究院高級科學顧問、應用物理、強激光技術和能源戰(zhàn)略專家。1964年畢業(yè)于蘇聯莫斯科工程物理學院，1997年當選為中國工程院院士，2002年當選中國工程院副院長，2006年當選為俄羅斯國家工程院外籍院士。曾主持我國核試驗診斷理論和核武器中子學的精確化研究;曾任國家863計劃激光專家組首席科學家，是我國新型強激光研究的開創(chuàng)者之一。為我國能源戰(zhàn)略研究和推動能源可持續(xù)發(fā)展作出了重要貢獻，現任國家能源專家咨詢委員會副主任;為我國應對氣候變化的國內外兩個大局作出了突出貢獻，現任國家氣候變化專家委員會顧問;首倡“無廢城市”試點，現任國家無廢城市建設試點專家委員會主任。獲國家科技進步特等獎一項、一等獎一項、二等獎兩項，部委級一、二等獎十多項。2000年獲何梁何利科技進步獎。