“從金融角度來看，相比風電和光伏，生物質能源在整個投資圈里確是被冷落的對象。”在第四屆全球生物質能創新發展高峰論壇上，華夏銀行綠色金融首席顧問張勇淼希望從金融視角賦予生物質能新的含義和內容，改善生物質能源生存和發展狀態。

據了解，從誕生至今，中國生物質產業已走過近20年的歷程。在此期間內，作為可再生能源的風能和光能在電力領域做得風生水起，集多方寵愛于一身。而同為可再生能源的生物質能的發展卻步履蹣跚，往往令投資者望而卻步。

近年來，生物質能的發展多靠政策引導。在政策及相關補貼的引導和支持下，生物質能源，尤其是垃圾焚燒發電穩步推進。不過，中國農業大學生物質工程中心程序教授表示，和風電、光伏電相比，生物質產業發展差得太遠。究其原因，除了生物質能補貼難落地之外，主要是生物質自身在原料特性上有天生的缺陷。

有缺陷、被冷落、靠政策……存在于生物質能源身上的這些標簽與特質，也是妨礙其進一步大規模發展的桎梏。推進生物質能源發展的破局之路亟待開啟。

說起生物質能源，可能大多數人耳熟能詳的就是垃圾發電。其實，生物質能源種類遠不止這一種。

太陽能以化學能形式貯存在生物質中的能量形式，即以生物質為載體的能量即為生物質能。

依據是否能大規模代替常規化石能源來劃分，生物質能源分為傳統生物質能和現代生物質能兩種。傳統生物質能主要包括農村生活用能，薪柴、秸稈、稻草、稻殼及其他農業生產的廢棄物和畜禽糞便等；現代生物質能包括垃圾焚燒發電、生物沼氣、燃料乙醇、生物柴油、微藻制油等，可以大規模應用。

據了解，能被用作生物質能源原料的，主要的是木質纖維類，其中，林業(撫育/采伐/加工)產生的“三剩物”，其中，灌木類、草類和農作物秸稈等物質占比較高，當前它們的能源轉化效率低，這也是生物質能天生存在缺陷造成的。

程序指出：“生物質能源能量密度低，質量密度也很低，導致原料的收、運困難且成本高，能源轉化路徑受限(品種太少)、轉化效率低下，是造成當下幾乎所有的生物質產業成本均持續高企、難以贏利和擺脫補貼的根本原因。”

以生物質直燃發電為例，由于生物質原料收、運困難，原料的大量使用沒有保障，因而不得不采用小型鍋爐，小型鍋爐相應的溫度和壓力參數達不到高效發電的要求，因此，發電效率大多低于25%，單機裝機造價偏高。

也因此，投融資機構對這類企業支持較少，企業運行難，進一步導致的生物質能原料利用率低也就不足為奇。以生物天然氣的重要新原料——秸稈為例，其在大量利用方面也面臨著瓶頸。

目前，秸稈現代生物質能源利用率不到5%。而在大量產生秸稈的東北地區，無處安放的秸稈成為當地的發展之困。據了解，為打好藍天保衛戰，僅禁止焚燒秸稈這一項工作，就耗費了當地生態環境部門大量的人力和時間。

隨著“雙碳”目標的提出，我國碳減排要求日漸趨緊。作為傳統石化能源的替代品，生物質能因具有再生性和綠色低碳、清潔等特質而備受關注。

據了解，生物質原料盡管燃燒時也會排出二氧化碳，但沒有二氧化硫、氮氧化合物等，而植物生長的過程中，吸收的是二氧化碳，所以能夠在理論上達到零排放。

中國農業大學參與編制的3060零碳生物質能發展潛力白皮書預測，中國到2030年生物質減排潛力達9億噸，2060年減排潛力為20億噸。

但受限于生物質的天然缺陷，如何將其變成石化能源穩定的替代品，仍是難點。

事實上，在探索利用生物質能源方面，我們可以追溯到商代。根據記載，古人發現，木質類生物質經炭化后可以提高生物質的能量屬性，即通過對生物質改性提高生物質的發熱能力，燃燒溫度能從600攝氏度—700攝氏度提高至1200攝氏度。我國從商代起木炭就廣泛應用于銅、鐵等的冶煉，直到宋代才逐漸被煤所取代。

不過，因為木質類生物質的炭化過程能量損失較多，原料消耗率過高，不具備大規模工業應用的經濟可行性。

“炭化”的路徑走不通后，受到現代煤化工的啟發，近年來，我國開始研推動木質類生物質實現氣化的技術。

“木質纖維類生物質是生物質資源總量中占比例最大的一類。但它不能通過常規的發酵法制取沼氣和生物天然氣。”程序告訴本報記者，歐盟近年來在用木質纖維類原料甲烷化制取生物基合成天然氣技術上取得一些突破，但仍存在低效率問題，導致設備和生產成本偏高，生物天然氣市場競爭力不強。

據了解，國內外均有采用生物質熱化學技術實現生物質氣化的案例。但也無法形成經濟和技術都可行的生物基合成氣平臺及其轉化的系列產業。

“現行氣化技術得到的是混合氣，或稱不合格的合成氣：即雜氣含量多，能量密度和質量密度過低，H2和CO含量分別不到20%和12%，遠低于進一步轉化的要求；加上生物質原料的表面官能團多，氣流輸送性差等，不能滿足連續化高溫氣化的工藝要求。”程序進一步指出，氣化之后的生物質能源及下游材料應用面很窄，增值率又低，決定了生物質產業的根本弱質性難以改變。

在程序看來，能否通過突破生物質氣化的上述技術障礙，是生物質產業徹底“翻身”的希望。

而要想取得這樣的突破，生物質的煤化改性、使其能量密度和物料氣流輸送性接近煤炭，是關鍵性的前提條件。

“煤炭是幾億萬年在地下高壓高溫環境下產生的，生物質煤化的關鍵在于，能不能使生物質原料在幾分鐘以內模擬成煤過程。”程序說：“目前，由中國農業大學參與、內蒙古新木集團主要研究的生物質煤化技術已獲得成功。這一技術采用創新的熱化學方式，在260攝氏度和2.6兆帕的條件下，用過熱蒸汽變壓解聚、沸騰水解、縮合和半焦化微粉工藝，實現增氫、脫氧、表面官能團全部脫除，提升了生物質的密度和熱值，使得生物質原料變為一種噴吹粉燃料，具有了像煤一樣的氣力輸送性。從而將生物質地質成煤過程需要歷經的億萬年縮短為幾分鐘。”

新木集團還開發出一個可移動設備，其最大的特點就是可以把它拉到生物質原料非常豐富的地方進行生物質煤化生產，可有效解決生物質原料收、運難題。而且，設備對原料的特性限制小，即使原料含水達到30%、40%也能用，秸稈類、灌木類作為原料尤為合適。

記者了解到，首鋼遷安鋼鐵廠已于2022年10月試用了新木集團的煤化生物質噴吹粉，替代部分焦炭進行工業性試驗，取得了滿意的效果。

程序表示：“生物基合成氣平臺可望對國家的可再生能源和合成材料產業作出重大貢獻。”

值得注意的是，用煤化生物質替代煤粉，還可以實現與現代煤化工并軌，最終可以制油、制氣。例如，煤化生物質可以進一步轉化為生物基富氫燃氣，助力“氫經濟”發展和“雙碳”目標的實現。

目前，新木集團以生物質煤化技術為基礎，進一步研發出“生物基富氫合成氣”。這種生物基富氫合成氣屬于“綠氫”，碳零排放，遠優于現行以煤包括天然氣為原料制成的“灰氫”；而且制氫成本遠低于用煤和天然氣制氫，更成倍低于現有水電解氫的成本。另外，這種氣在儲、運、用方面均遠比純氫安全、穩定、便宜。

基于生物質煤化技術的種種優勢，作為華夏銀行綠色金融首席顧問的張勇淼告訴本報記者，這項技術很可能會顛覆人們對生物質能應用的認知，在充分調研此技術相關參數，從而能預測其市場前景的基礎上，可考慮把其作為重要的可再生能源新型利用技術，列入華夏銀行與世界銀行的合作項目中在予以支持。

原標題：生物質能發展①|有缺陷、被冷落、靠政策……未來生物質能發展如何破局？