編者按：2021年12月7-8日，以“雙碳目標下的智慧方案與行業機遇”為主題的第十七屆中國分布式能源國際論壇于西安召開。本次會議由中國能源研究會分布式能源專業委員會、中國能源網主辦，陜西分布式能源股份有限公司聯合主辦。會上，陜西分布式能源研發中心有限公司的總經理董鑫先生做了“基于碳中和背景生物質能源發展的趨勢——生物質分布式能源創新探討與最佳實踐”的主旨演講。以下內容根據大會演講實錄進行整理。

董鑫：各位領導大家好!今天我報告的題目是基于碳中和背景下生物質能源的發展趨勢，就是生物質分布式能源創新探索與實踐。作為論壇的主辦方之一，陜西分布式能源股份有限公司是由陜西省國資委發起成立，由陜西省地方電力集團，現在已經劃歸到國網陜西省電力公司下面，聯合陜鼓集團、西電集團、陜西建工集團、水務集團等九家國企共同組成的技術創新型綜合能源服務公司。

大家可以看到我們集團是以分布式來命名，我們論壇的主題和主旨也都是分布式，以前提到分布式更多是講光伏、風電、天然氣的分布式，生物質的分布式以前還沒有正式提出來，在這個時代相對比較陌生，但是生物質能源最近行業很熱，在碳達峰、碳中和背景下，和當前生物質發電政策退坡的情況下，生物質分布式能源的市場、技術、商業模式，正在迅速發展，并正在成為行業熱點風口的趨勢。

12月12日下午，國家發改委發文有序放開供給側和用戶側電價，近來的能源短缺尤其是煤炭天然氣價格的飆漲，限電正在快速推動生物質分布式能源技術應用成為可再生能源的藍色市場。下面我將從四個方面分享一下陜分能源在生物質分布式能源的思考認識和探索實踐，希望給各位嘉賓帶來有益的啟發和借鑒的參考，同時也請各位專家指導。

本屆大會是在雙碳背景下的第一次分布式能源大會，11月12日習近平總書記視頻出席生物多樣性公約提出，秉持生態文明理念，站在為子孫后代負責的高度，共同構建地球生命共同體。因此我們認為，雙碳不只是理想，更是我們的目標，雙碳也不是口號，更是我們的行動。

首先介紹一下生物質的技術，生物質裂解氣化，就是把生物質原材料通過熱化學技術轉化為生物質可燃氣體，由天然氣和生物質結合的新利用模式。分享一下生物質能源利用的現狀，我國的生物質能源現在已經僅次于煤炭、石油、天然氣的第四大能源，我國作為生物質生產大國，每年生產的農林廢棄物大概18億噸，可開發的生物質能源資源總量接近8.4億噸標煤，相當于我國去年煤炭消費總量的29%。我們現在利用的方式主要是生物質發電、沼氣、生物固體成型燃料、生物液體燃料。其中最重要的一塊還是生物質發電，到2020年生物質總裝機容量是三千萬千瓦，2020生物質總利用量，就是加起來的規模，實際利用量大概是不到5億噸，它占了18億噸的1/3還不到的空間，意味著可再用的量還是非常大的。

以前以生物質發電為主體的利用方式情況下，2020年1月份和10月份國家出臺了政策，全生命周期82500利用小時，這意味著什么?生物質發電補貼時間大概10-11年時間，因為生物質發電利用小時數大概7800-8000小時的時段。每年利用小時數降下來的情況下，即使在有電價補貼的情況下，也很難實現盈利。國能生物質發電集團裝機數量，有些因為補貼年限到期之后已經停止了運營。生物質發電電價政策從中央完全補貼到中央和地方共同承擔，在這種情況下補貼缺口還是千億級規模，如果地方在進行補貼，地方財政可能會更吃力一些。所以行業提出來，國家補貼退出之后，生物質發電行業受傷還是比較嚴重的，行業出路在哪里，我們提出來生物質資源化利用將來就是出路和方向。

生物質資源的分類大概簡單了解一下，農業剩余物，果木枝條、玉米、棉花、小麥;林業剩余物，林木間伐及剪枝;木材加工剩余物，樹皮、廢料、廢舊模板家具等。現在生物質利用的問題總結了一下，這個行業雖然陌生，但是因為生物質就在我們身邊，所以也應該有一些了解。

對地球生態環境的污染問題，生物質廢棄物圍城嚴重影響地球生態環境和人居健康，尤其在農村縣城現象比較嚴重，現在雖然情況好一點，但廢棄物的問題還是存在，比如好多地方現在不讓焚燒。生物質秸稈長期露天存放，風吹日曬雨淋會產生甲烷，不利用行嗎?是不行的，因為它產生甲烷，所以這是不得不用的問題。森林山火，森林枯枝腐化，在高溫下自發產生生物質燃氣，在雷擊情況下容易引起森林山火，污染地球環境和帶來安全威脅。

能源化利用存在的問題，生物質直燃發電投資大，運營成本完全靠國家補貼，政策退坡，難以長期繼續發展。生物質成型燃料，成本會增加50%左右，包括生物質顆粒都是用電來進行破碎、處理、加工。生物質顆粒成本已經接近于天然氣成本，當然這個天然氣成本是在前段時間沒漲價的成本，現在可能比天然氣低一些。

在碳達峰、碳中和背景下，電力可以通過發展風光儲系統解決。工業熱能在煤炭價格彪漲，甚至不讓用的情況下，天然氣也用不起的情況下，各地發改備案。這種項目一般都是發改備案，從國家角度來講，不管是發改委、環保、農業口，實際上都是國家鼓勵的項目，只是有些地方政府對這個認識不足，對生物質能源認識還在初級階段，所以對項目環評手續需要做一些解釋。

資源化利用存在問題，秸稈不讓燒之后，很多政府提倡秸稈還田。實際上秸稈還田存在滋生病蟲害，土壤松化不利于苗期扎根生長，化肥農藥殘留加重土壤污染。收儲運輸政策也不健全，導致無序競爭。現在有些地方隨著生物質能源熱起來之后，就存在這樣一些問題，收儲成本也會增加不少。

左邊是之前的利用方式，產品主要是熱力、電力，廢物就是灰渣和煙氣。下一步生產可能面臨很大問題，現在很多生物質電廠不直接發電了，現在開發新項目，都帶一定熱電聯產，如果沒有熱就沒有價值。上面這塊是生物質，因為種類很多，包括動物糞便、含水量比較大、生活垃圾之類，適合做沼氣做進一步利用，這塊是含水量比較大的生物質利用方式，以沼氣為主。下面的是循環硫化床氣化，實際上國家政策上有一個燃煤熱電耦合生物質的政策出來過，但也是需要國家補貼的，電價到底生物質發電還是燃煤發電不好計量。國家財政部出來一個政策，沒有錢來補貼這個項目，導致技術和利用方式沒法繼續下去。右邊這塊是我今天重點講的，生物質熱裂解氣化的利用方式。

然后報告一下在碳中和背景下生物質生態價值發現和創造，生物質熱裂解氣化，左側能看到原材料，靠右一點是生物質熱裂解氣化裝置，運用仿生地球地幔熱反應原理，也是在厭氧高溫狀態下，將農林廢棄物轉化為生物質可燃氣體，可燃氣體里面主要是一氧化碳、氫氣、碳氫四甲烷、氮氣組成的混合可燃氣體。除了轉化成可燃氣體以外，產生生物質的炭和生物質油液，我們技術就是把生物質轉化成氣、炭、油液，然后再分別進行能源化和資源化高值利用，在不靠國家政策補貼的情況下，完全依靠市場行為實現項目推廣應用，也實現生物質負碳循環利用。

這個圖可能更清晰一點，生物質原材料熱裂解氣化，氣液分離之后，氣體就進行供熱，也可以到內燃機進行發電，生物質炭根據原材料不同，我們可以產生竹子片、椰子殼之類的，可以進一步加工成活性炭，市場價值在七八千、一萬元左右。中等一點像果木枝生物質炭，我們可以加工成吃火鍋用的燒烤和火鍋炭，這個市場價格大概在兩三千。最差一點建筑模板、秸稈之類的，我們做成炭基肥，因為氣化反應溫度大概800-1000度，殘留就消解了，生物質炭有很大的體表面積，吸水保肥，起到這樣一個作用，非常環保的一種材料。右邊的圖可以看出來生態循環的產業鏈，農業循環這塊，農業廢棄物利用之后，再變成生物質炭還田治理土壤，形成了一個循環。從這個圖的右側來講，工業和農業很好地進行結合。

這是我們在陜西省渭南大荔的示范項目，生物質氣化熱炭聯產，這個項目大概投資不到七百萬，每年價格在兩百塊錢的情況，大概供氣體收入是一千八百萬，加上生物炭收入大概是一千九百多萬，這個投資項目匯報大概是在2-3年之間。同時這個項目每年處理農林廢棄物大概三萬噸，每年產生減排二氧化碳大概三萬多噸。除了有很好的經濟效應，同時還有很好的社會環境效應。

這是一些能源化應用場景，生物質產生氣之后，園區小型熱裂中心規模一般適合6-100噸之間的企業，包括一些造紙、化工、醫藥、輪胎、食品、乳液、酒液等，國家在能源方面轉化成為電力，再一個是轉化為工業蒸汽。生物質發電，生物質氣凈化之后，可以到內燃機進行發電應用，在電比較缺的地方都可以利用這個方式進行電、氣、炭聯產。生物質清潔供暖，大家知道中國在進行新型城鎮和新型農村建設，小區也是成片有規劃，所以這種地方沒有集中大電廠來解決，可以利用我們的方式很好地解決城鎮及農村低成本供暖的問題。資源化利用生物質氣、生物質炭分別進行了一個應用。生物質油液這塊，木質里面微量元素還是非常多，通過技術把里面的微量元素提取出來，再復配其他的成分，就產生生物質葉面肥，我們也取得了很好技術突破。

看一下市場，以前在煤和天然氣沒有雙碳背景情況下，生物質用起來還是比較麻煩的。但就是因為煤炭不讓用，天然氣價格高，包括現在煤價格非常高的情況下，空間已經催生出來市場。能源裝備市場，按照生物質資源總量40%進行技術處理，裝備市場每年大概1600多個億。更大的市場，托管市場或者熱裂解服務市場也好，我們測算一下大概四五千億的市場空間。生物質炭基肥市場，這個項目必須產生一部分生物質炭，這個市場大概也在一千多個億。醛基生物肥水溶市場，水溶肥可以替代玉米和底肥，這塊市場也非常大。從這個規模市場我認為達到萬億級是沒有問題的，當然現在沒有這么大，我覺得未來發展有一個趨勢，達到萬億級市場是沒有問題的。

做一下生物熱裂解氣化技術創新產業價值探索，生物質熱裂解氣化技術不算是新的技術，算是一個老技術，但是有一個新的應用模式。以前研究這方面的人也很多，但真正形成有價值的，形成長期穩定運行的項目比較少，隨著近三五年來，有些企業做了很多探索，這部分企業大部分都掌握在民營企業手里。

這是一個技術建設，這里面多種技術路線。我認為不同的技術路線，適合不同的原材料，因為生物質利用主要看當地的資源稟賦是什么樣子，有的可能地方生產果木枝，有的可能是秸稈，有的可能是建筑模板，所以我們就選擇不同的技術路線。這是我們自己在做的熱裂解氣化的一個創新，也是首創或者自己研發創新了一些新的技術，包括差速旋轉床技術、固定床臥室高溫無焦油技術、干濕分離排渣技術、全密封連續進料布料系統、非能動水壓系統、生物肥料產品技術，同時陜分能源也在進行裝備的模塊化設計和制造，也便于安裝和運輸。

再分析一下生物質裂解氣化技術應用價值，天然氣270元，實際上現在一噸天然氣價格大概得漲到四百多塊錢，因為大部分天然氣價格都五塊錢左右，80噸方燒一噸蒸汽，原料成本就得四百多元了。煤炭現在也是一樣，煤炭標煤價格大概1500-1700，最高的時候漲到2700，在這種情況下，好多地方大家可以看到，有好多熱電廠供的蒸汽，市場價格調價調到三四百塊錢水平。生物質顆粒價格控制在220塊錢，生物質裂解氣化成本大概是160-180左右水平，相對于天然氣、煤炭和其他能源來講，生物質供熱成本是最低的一種方式。燃料資源非常廣，基本上生物質資源都可以利用，當然水分濕度有一定要求，相對來講資源還是比較豐富的。

可再生，負碳排放，這個是行業一個共識。有好多人問我為什么不走直燃而走氣化，我說有兩個原因，一是生物質氣化之后，更容易達到環保的要求，并且設備投資都減少了很多，煙氣容積也減少了很多。還有一個產業鏈也特別長，除了做能源以外，這里面的微量元素，生物質炭價值都充分進行了發揮，所以可以實現生態閉環修復，從前面幾個圖里也可以看到，如果做直燃就變成灰了，起不到生態環境修復功能，這么全面。生物質氣化技術工藝優點，技術上有充分的靈活性，項目設備都是可以定制的，模塊化的，大的就上大的，小的就上小的。還有一個良好的環境效益和社會經濟效益。

這就是生物質炭資源化價值鏈，大家可以看一下，生物質炭應用場景還是非常多的，包括活性炭價值，水處理、空氣過濾等等。生物質炭基肥，我們國家雖然水和空氣污染很嚴重，但是現在逐漸變好，土壤污染嚴重問題，食品健康安全問題，也是非常嚴重，但是一直沒有很好的辦法去解決這個問題。其他的修復土壤辦法都是用化學的方式進行，包括肥料也好。最根本的還是用生物質，用自然屬性去改良它，所以生物質炭的價值還是有。以前為什么做不起來，就是因為沒有這么多生物質炭去做基材，所以生物質炭市場就不太大。現在隨著對食品安全、土壤安全的重視，這塊市場需求越來越多。還有一個生物質木醋液的利用價值，包括我們吃的臘腸里面等等很多食品里面，好多高檔食品都曾經生物質木醋液，生物質木醋液何以做到食品級的生物質木醋液，臘腸里面含有酸酸的味道，實際上就是木醋液的味道，它有一定的殺蟲消菌作用。還有一個更重要的作用，就是把它變成生物質的葉面肥，替代玉米、小麥、水稻的底肥。

最后一部分分享一下陜分能源在生物質分布式能源產業鏈構建的實踐。陜分能源進入這個行業也算是新兵，可能也是全國唯一一個全產業鏈的國企央企機構。我們從原材料收儲運銷體系建設，一直到生物質能源轉換，生物質裂解中心或者是托管的業務，一直到生物質副產品體系來進行建設。打造基于生物質生態修復系統全產業鏈價值，構建從環境到能源到生態的一個價值創造服務體系。這是我們在布局生物質原材料收儲機制的行動和作為，這是陜西省禮泉縣的一個商業模式，在全國來講也是非常好的原材料收儲模式，在全縣建了13個合作的收儲點，收的原材料集中在集中加工的車間，對生物質進行分類利用，好一點的做成顆粒，差一點的就直接作為生物質原材料，生物質裂解氣化原材料燃料去進行利用，還有一部分做成生物質有機肥。

布局投資建設生物質分布式能源站或者園區集中供熱中心，我們在濟南造紙廠一個熱電聯產的示范項目，這個項目是2019年11月份投產，現在進行了兩年多。這個是剛剛投產的陜西天貴農業生物質氣化熱電聯產投產示范項目，這個圖片是前段時間，這段時間已經投產了，占地面積大概一千平到一千五百平。每小時供蒸汽大概是15噸，這也是氣炭聯產的一個技術。大家如果有興趣，也可以去我們項目上參觀考察指導。

布局生物質水溶肥生產基地，我們現在在云南西雙版納就布局了基地，因為西雙版納一年植物四季生長，同時有利于我們在這個地方做一些實驗，雖然生產基地現在主廠房已經起來了。重點講一下含氨基酸的水溶肥市場，這款產品可以替代玉米、小麥、水稻底肥，可以增產提質。今年做了三百多個點的實驗，效果非常好。左下角這個圖，我們用肥料做的一個實驗，長勢非常好，莖稈比較粗，顏色比較深。這是我們在全國的一個布局，在華東地區也就是南京有我們自己的生物肥技術研發中心，在西安有個裝備制造中心，在華北地區文安有個技術工程示范項目基地，西南地區布局生物肥生產基地，東北地區和長春農高區進行高效肥效試驗。

今天的主題是可再生分布式能源的新模式，我作為一個能源電力工作者，總結一下我個人看法和建議。能源系統配置和方式是社會經濟發展的歷史產物，原有的化石能源系統配置和集中方式，已經嚴重滿足不了這個時代階段對新動能的需求，導致供給側出現歷史性扭曲和錯配。包括煤價，天然氣價格飆漲，都是這種歷史性扭曲和錯配的嚴重體現，也是當前能源形勢嚴峻的主要原因。因此構建可再生能源分布式新模式，是踐行四個革命一個合作，也是應對氣候變化，也是人類跨越油氣時代必進行的一個途徑。我認為有三個重塑可以分享一下。

第一，系統方式重塑。現在已經從集中式到分布式，我們國家在很多年前開始進行轉型，包括大型的燃煤電場，基本上停止了建設，包括在國外也停止了建設。化石化向非化石可再生化發展，包括近來的風光非常熱，生物質非常熱。原來國家的供應，電是電，煤是煤，氣是氣，都是獨立的，現在做的是綜合能源。從能源數據到AI數字能源，現在能源這塊原來都是模擬數據，現在到電子數據，一直到未來AI數字，這也是一個趨勢。

第二，功能結構重塑。風光儲荷未來可以用于電力供應，生物質主要用處是供能熱能，天然氣主要用在民生公益、公共需求及化工工業，空氣水源地熱等主要用以居民供暖，煤炭將來還是有一定作用，調節應急備用還有居民供暖這方面。

第三，行業模式重塑。單一式向綜合式發展，實際上大家也都是這么做的，還有小綜合到大綜合，雖然我們今天開會也是大家互相交流，尋求合作機會，大家可能從原來單業務向綜合業務尋求發展。從點線到網面，從控碳減碳到綠炭零碳。

我們陜分能源也是剛成立不久，業務涵蓋了除了煤電以外的投資建設運營，也希望得到行業內一些指導和支持，也希望和大家尋求一些合作，如果大家有好的資源和機會，或者有好的技術方式，我們認為有很多的應用場景，同時又很強的投資能力，所以希望和行業共同建造一個生物質生態合作平臺。

我的報告可能有些不太完善、不太充分的地方，也請各位多多指導，謝謝大家!