杜祥琬：需高度重视生物质能多元化高效开发利用

杜祥琬：需高度重视生物质能多元化高效开发利用  

——专访中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬

2020年9月，习近平总书记在联合国向世界承诺中国2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。自此，“双碳”目标成为引领我国能源与经济社会转型的顶层战略。三年前，在我国刚刚提出“双碳”目标时，本刊记者曾对中国工程院院士、国家能源咨询专家委员会副主任杜祥琬进行专访，他表示，要树立新的能源安全观，重新认识中国的能源资源禀赋，突破过去对于我国“富煤、缺油、少气”这种认识的局限性，逐步建成以非化石能源为主的低碳能源体系。如今，我国在迈向“双碳”的道路上已行进三年有余，全社会、全行业降碳理念深入人心，实践探索可圈可点，其中有挑战、有成效、有偏差、有修正。近日，杜祥琬院士再次接受本刊记者专访，一方面重申在重塑能源格局的背景下，更应强化能源的多元化利用，尤其是东部地区更需挖掘身边资源，大力推动“电从身边来”，另一方面，强调以生物质能为代表的“身边的资源”仍未被充分利用，呼吁业内高度重视生物质能在能源转型中的战略地位。

问：今年是习近平总书记提出“四个革命、一个合作”能源安全新战略十周年，也是实现“十四五”规划目标、推进能源转型与低碳发展的关键之年。当前，我国能源电力发展面临着哪些更加复杂的新形势和新挑战?如何评价我国自“双碳”目标提出以来的减碳行动?

答：2014年，习近平总书记提出能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命、全方位加强国际合作的能源安全新战略。如今，站在全球碳中和已成大势、我国碳达峰时间点迫近、能源转型进入“深水区”的历史节点上回望“四个革命、一个合作”的提法，更加能够体会到其中的深刻内涵和深远影响。当前，从不可再生能源向可再生能源转型，从化石能源为主向以非化石能源为主转型，是全球能源转型的共识和方向。尤其是在我国经济高质量发展、能源需求持续增长的情况下，更加需要保持转型的战略定力、明晰战略方向。我国面向世界的“双碳”承诺，宣告了中国绿色转型的决心与雄心，标志着工业革命以来形成的发展模式正在落幕，新的发展范式的兴起将创造人类新的现代化模式，为中国和世界带来可持续的绿色繁荣。

以“双碳”战略为指引的能源转型是一个全球性挑战，也是一个需要长期努力的过程。我国能源以煤为主导，降碳压力尤甚。煤炭是不可再生资源，我国煤炭技术可开发资源量为1710亿吨，按照目前我国每年的采掘量测算，采储比大约为40年，因此，必须要做好煤炭逐渐减少的准备。2021年国务院印发的《2030年前碳达峰行动方案》中指出，加快煤炭减量步伐，“十四五”时期严格合理控制煤炭消费增长，“十五五”时期逐步减少。但实际上，近年来煤炭消费持续上升，增幅无明显下降趋势，甚至出现反弹，这其中存在一些客观的需求，但也反映出转型降碳任务的艰巨性。

在这里，需要重申一个观点，即重新认识我国的能源资源禀赋，“富煤、贫油、少气”这一描述忽略了我国可再生能源资源丰富的特点，需要根据最新实践和研究数据完整准确理解我国能源资源禀赋，为我国能源转型奠定准确的基础认知。

经济社会可持续发展的需求，以及“双碳”目标的刚性约束，都推动着我国可再生能源快速增长。在本世纪初，中国工程院开展可再生能源研究时，认为其发展将经历三个阶段，从本世纪初的“微不足道”，到第二个阶段的“举足轻重”，直至第三个阶段的“担当大任”。当前，我国水电、风电、光伏、生物质发电装机规模稳居世界第一，截至2023年底，全国可再生能源装机达到15.16亿千瓦，占全国发电总装机51.9%，其中风电装机4.41亿千瓦，太阳能发电装机6.09亿千瓦，风电、太阳能发电量达到1.47万亿千瓦时，占全社会用电量的15.9%，可再生能源发电量近3万亿千瓦时，接近全社会用电量的1/3。从自然资源、技术能力、成本下降等方面来看，新能源都已展现出了充分的潜能。可以说，当前可再生能源的发展已经走过了“举足轻重”这个阶段，正在迈向“担当大任”的新的历史发展阶段。丰富的可再生能源资源是我国能源资源禀赋的重要组成部分，我国已开发的可再生能源不到技术可开发资源量的 1/10。当然，可再生能源，尤其是风电、太阳能发电存在诸如波动性、随机性等特点，要“担当大任”仍然需要攻克许多技术和成本方面的问题。

问：长期以来，我国能源资源与负荷逆向分布，远距离送电是保障我国能源安全的重要方式。如今，在构建新型电力系统的背景下，您强调东部地区要提升能源自给率，对于“电从身边来”是否有一些典型的案例可以为当前的实践所借鉴?

答：东部是我国能源的主要消耗区，西北部是我国能源富集区。“西电东送，北煤南运”是长期国情，但实际上东部自身的能源并未被充分利用。在能源以煤为主转向以可再生能源为主的背景下，提高东部能源的自给率，不仅是必要的，也是可行的。要充分认识到资源的可用性，发展能源多元全产业链利用模式。比如河南的兰考，是我国农村能源革命建设首个试点县，作为一个典型的农业县，农林废弃物、畜禽养殖废弃物等资源较为丰富，开展农村能源革命试点建设具备较好的基础和条件。

自2018年成为试点县以来，兰考大力布局推动开发风能、太阳能、生物质能等清洁能源，并推广地热能、生物质能供热和电动汽车应用等清洁能源绿色消费，构建多能互补分布式能源系统，依靠生物天然气、光伏发电、风电、垃圾发电等，全面淘汰了薪柴和散烧煤，与2016年相比，全县非化石能源消费占比从22%提高到75%，电能占终端能源消费比重从37.5%提高到66.3%，可再生能源发电量占全社会用电量比重从21%提高到95%，全县生活垃圾无害化处理率达到94%以上，农作物秸秆、畜禽粪便资源化利用率达到90%以上，农村人居环境明显改善，收入显著增加，充分证明了我国广大县域可以依托本地资源提高清洁能源当地保障能力，实现能源从“远方来”到“身边取”。

结合兰考县在能源转型方面取得的成效，我认为，中东部的能源发展在供给侧应以自给为主、外受为辅，在负荷侧实施绿色消费、节能增效的战略，促进产消一体化，以电源发展新形态助推大电网与微电网相结合的电网新格局，推动东部重点发展本地电源、西部发展本地负荷，甚至将东部的一些产业向西部转移，改变中国经济、能源发展不平衡的现状。

问：从兰考县的实践中可以看出，生物质能是能源清洁发展中的重要力量，您如何看待生物质能在能源转型中的战略定位和市场前景?

答：高比例可再生能源是能源转型的基本方向之一，生物质能是可再生能源家族的重要成员，在全球绿色转型的大背景下，生物质能战略地位亟待提升，并需通过深入的技术研究和产业模式创新来推动产业蓬勃发展。

当前，国内外智库机构对生物质能的发展前景均持乐观态度。根据国际能源署(IEA)预测，到2060年，生物质能在全球终端能源消费中的占比将达到17%。在瑞典，生物质能占一次能源消费的34%，对碳减排贡献度达到25%左右，“垃圾就是能源”的理念深入人心，“4吨垃圾等于1吨石油”，其世界领先的焚烧和处理技术让垃圾得到充分利用。

在我国，生物质能的发展同样备受期待。根据《全球能源和气候展望》报告预测，到2030年，生物质能在我国终端能源的比重可达到10%。同样，其在二氧化碳减排方面也有巨大潜力。根据《3060零碳生物质能发展潜力蓝皮书》中预测，到2060年生物质能产业可为全社会贡献20亿吨的二氧化碳减排量。

尽管国内外对生物质能的发展寄予厚望，但当前，我国生物质能的发展仍然处于蹒跚起步的初级阶段。目前，我国主要生物质资源年产生量为34.94 亿吨，作为能源的可开发潜力为4.6 亿吨标准煤，但目前实际利用量仅0.6 亿吨标准煤。

生物质能技术包括固体成型燃料技术、液体燃料技术、气化技术、发电技术，其中固体成型燃料技术可替代煤炭，实现供电及供热，具有减污降碳、成本低的特点;液体燃料技术可转化为燃料生物油、生物航空燃油、纤维素乙醇等;气化技术可转化为沼气、合成气，即低碳醇醚，亦可用于发电;特别需要注意的是“生物质制造有机化学品”这一应用方向，可替代化石原料制造，推动生物经济的发展。由此可见，生物质能是唯一一种能够以多种形态对能源作出贡献的非化石能源，在未来的高比例可再生能源中，生物质能是一支稳定、连续、易操作的基荷品种，同时，生物质能的一部分非能源形态，也同样具有经济效益，如做肥料等，因此，发展生物质能兼具经济效益、环境效益、社会效益和气候效益，在我国中东部“电从身边来”的实践中，应高度重视生物质能的发展和应用。

问：当前，生物质能在我国能源市场中仍然属于“小众能源”，您认为发展生物质能的制约因素有哪些?对于推动生物质能的进一步发展您有怎样的建议?

答：从顶层设计来看，我国有关生物质能战略定位缺失，生物质能的职能管理部门多头分散，缺少明确的政策支持及长效机制，不利于产业培育和规模发展;从技术经济角度看，生物质能分布分散且不均衡，收购、加工、储运原材料成本较高，原材料质量参差不齐影响能量转化效率等等，均是当前生物质能发展面临的制约。

在我国能源资源体系中，生物质能仍然是一个“小角色”，但在“双碳”目标的推动下，生物质能在能源转型中的战略地位亟需提高，应该把生物质能的重要性提升到像风光新能源一样的高度，让生物质能像新能源一样从“微不足道”逐渐走向“举足轻重”乃至“担当大任”，并以此为目标制定发展战略。在此基础上，摸清生物质能资源底数，做好基础统计，打造几类典型的企业样板，以头部企业带动产业链的完善与壮大;鼓励技术创新，提高生物质发电的稳定性和转化效率，降低利用成本;加大政策扶持力度与产业模式创新，健全收储体系，把分散的生物质和有集中度的工业加工手段结合起来，促进产业整体高质量发展。

本文刊载于《中国电力企业管理》2024年5期

杜祥琬：中国工程院院士、中国工程院原副院长、中国工程物理研究院高级科学顾问、应用物理、强激光技术和能源战略专家。1964年毕业于苏联莫斯科工程物理学院，1997年当选为中国工程院院士，2002年当选中国工程院副院长，2006年当选为俄罗斯国家工程院外籍院士。曾主持我国核试验诊断理论和核武器中子学的精确化研究;曾任国家863计划激光专家组首席科学家，是我国新型强激光研究的开创者之一。为我国能源战略研究和推动能源可持续发展作出了重要贡献，现任国家能源专家咨询委员会副主任;为我国应对气候变化的国内外两个大局作出了突出贡献，现任国家气候变化专家委员会顾问;首倡“无废城市”试点，现任国家无废城市建设试点专家委员会主任。获国家科技进步特等奖一项、一等奖一项、二等奖两项，部委级一、二等奖十多项。2000年获何梁何利科技进步奖。