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林業生態能源是碳中和生力軍

2022-3-31 15:33 來源: 中國能源報 |作者: 佟繼良

林木每生成一噸生物量,可吸收1.83噸二氧化碳。林業生態能源作為燃料使用,一噸生物質能量相當于0.5噸標準煤,燃燒排放的二氧化碳與其生長期間吸收的二氧化碳總量基本相當,且方便儲存、運輸,并可轉化為電、熱、蒸汽、冷等多種能源。而且,林木硫含量低,燃燒生成的硫氧化物少。

聯合國環境署報告指出,應對氣候變化、控制碳排放的最佳方法是增加自然碳匯。林業生態能源尊重自然規律,依托科技創新,利用荒漠化、邊際土地種植能源林,通過對中幼齡林進行科學撫育,可更多更快地提高自然碳匯,具有保護生物多樣性、涵養水源、防風固沙等綜合效益,同時可替代煤電、供暖、供蒸汽、制冷,實現減煤、降碳目標。

根據中共中央、國務院印發的《關于完整準確全面貫徹新發展理念做好碳達峰碳中和工作的意見》,我國森林蓄積量到2025年和到2030 年應分別達到180 億立方米和190 億立方米。我國現有宜林荒山荒地7661.5萬公頃,即11.49 億畝,占現有森林面積的6.2%。按照每畝每年能源植物提供約 6 噸生物量計算,每年可提供生物量超過60億噸,新增百億噸碳匯。由此可見,推動林業可持續發展與提供低成本低碳能源相結合,意義重大。

促進煤電與新能源優化組合。煤電低碳改造依賴昂貴的CCS(碳捕獲與封存)或CCUS(碳捕獲、利用與封存)設施,很難實現規模化,且世界上沒有大規模、市場化應用的先例。林業生態能源固碳成本低、固碳量大,成本僅是CCS的20%。同時,煤電與林業生態能源通過市場化機制優化組合,技術成熟,能以較低可負擔的成本和最短時間實現固碳,是煤電低碳發展的捷徑。此外,生物質能與煤耦合燃燒,可優化煤電的燃料結構,降低運營成本和碳排放。

提高風電、光伏消納水平。近年來,我國風電和光伏發電持續快速發展,但同時,儲能和智能電網建設滯后,電力系統發展不協調等問題日益突出。目前化學儲能受技術、成本制約,難以規模化發展,同時抽水蓄能選址難、建設周期長。因此,可推動儲熱發展,探索“風光+儲熱+生物質發電”的優化組合模式,提高風電、光伏富余電量的消納水平和調峰能力,促進源、網、荷、儲協調發展。

我國風電和光伏發電項目主要集中在“三北”地區,可就近結合發展林業生態能源。儲熱可作為生物質發電和風電、光伏發電之間的紐帶,在用電低谷時消納風電、光伏發電的富余電量蓄熱,在用電高峰時將儲熱轉化為電,實現風電、光伏發電與生物質能多能互補、協調發展,不僅可以提高風電、光伏發電項目運行的穩定性和效率,也能提高風電、光伏發電項目對電網的友好度。

加快荒漠化地區綠色生態建設。我國荒漠化土地、沙化土地分別占國土面積的1/4和近1/5,多年來沒有解決既增綠又增收的問題,而發展林業生態能源,可以兼顧增綠和增收。我國宜林荒山荒地每年新增百億噸自然碳匯,可通過碳匯交易將林業資源轉化為收益,同時將每年收獲的60億噸能源林轉化為商品能源,可替代化石能源30億噸,實現1.5萬億元收益。

北方清潔供暖的重要選擇。我國北方地區集中供暖面積達150億平方米,隨著城鎮化提速,小規模集中供暖和分散式取暖持續增加。近年來,北方地區電、天然氣取暖成本增加,補貼難以為繼,大面積推廣難度大。因此,可推廣生物質供暖,同時在分布式應用場景下,煤炭成本為0.15元/大卡,生物質能成本為0.1元/大卡-0.15元/大卡,且生物質能不需脫硫,綜合成本更低。

促進邊遠地區鄉村振興和經濟發展。我國未開墾的宜林荒山荒地大多分布在經濟欠發達地區或偏遠農村,生物質資源豐富,但缺乏產業支撐,是當地鄉村振興的難點。因此,利用偏遠地區豐富的土地資源和富余勞動力,培育林業生態能源產業,不僅有利于偏遠地區發展綠色循環經濟產業,憑借低成本的電、熱、冷、氣等優勢招商引資,還可為當地農業發展提供炭基肥,帶動就業,鞏固脫貧攻堅成果,促進鄉村振興和農業碳中和。

需要注意的是,發展林業生態能源體系,需創新生物質燃燒機理,用高效、低排放、低能耗的燃燒技術支撐林業生態能源應用,實現高水平盈利,從而反哺支撐林業生態能源可持續發展。

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