减污降碳是关系国家发展的战略举措,也是生态环境部门下一步的工作重点,既要减污更要降碳。但如何实现减污降碳需要认真推敲,详细论证。
首先要对减污降碳的表述进行分析。碳排放是全球性、关系人类生存的根本性问题,降碳是我国要解决的首要问题和主要矛盾,因此,降碳是“定性”。污染物排放是区域性问题,相对而言是次要问题和次要矛盾;减污是手段,是方法,是清洁技术利用。因此,减污是“定量”。
生物质能是实现降碳的主要抓手
据国际能源署(IEA)发布数据,全球增量碳排放的90%来自化石能源产生的净碳排放。采用可再生能源取代化石能源并满足能源市场需求是全球实现降碳的主要路径。可再生能源一共有太阳能、风能、水能、生物质能、地热能、潮汐能六大类,其中除生物质能属化学态能,其他五类都属物理态能量。从全球能源应用终端市场来看,电力∶动力∶热力是20%∶30%∶50%,物理态能量因无法储存和运输,多半转化为电力,但电力在全球能源终端市场占比只有20%,占比最大的热力市场要实现降碳,化学态的生物质能大有可为。生物质生长过程吸收碳,燃烧时释放碳,其对环境的净碳排放是零。生物质作为能源利用,其取代多少化石能源就实现了相应原本化石能源的碳排放。这是生物质能碳减排的基本逻辑。
作为六大可再生能源中唯一的化学态能量,生物质能取代化石能源具有其他可再生能源不具有的优势。据国际能源署(IEA)发布数据,全球可再生能源供热市场生物质占比超过80%,欧盟生物质供热占可再生能源供热比例达到86%。全口径可再生能源碳减排贡献方面,生物质也以43%高占比排在第一位。
从我国的能源生产端看,《中国煤炭报》报道显示,2023年,我国燃煤消费贡献了70%的碳排放,燃煤是我国碳排放主要源头。虽然燃煤在我国能源市场占比从10年前的70%下降到如今的58%,但因为我国仍处在能源消费上升通道,燃煤消耗总量从2013年的24.75亿吨,增加到2023年的48亿吨。我国燃煤全球占比从10年前的43%,上升到2023年的53%。替代燃煤是我国碳减排的主要任务。
替代燃煤的可行路径主要有两条,一是天然气,二是生物质。天然气不仅成本高,更是同样属于高碳排放的化石能源,存在一定的能源安全风险。从市场端来看,我国主要能源需求市场是制造业,制造业对我国GDP贡献不足三分之一,但能耗与碳排放占比达到三分之二。据国家统计局数据显示,我国制造业能源需求中的热电比为6∶4。因此,我国碳减排的主要矛盾是降低制造业的碳排放,矛盾的主要方面是供热碳减排。国际上供热领域碳减排的主要路径是采用生物质取代煤、天然气等化石能源。因此,生物质能是我国实现碳减排的主要抓手。
生物质能减污可避免能源二次转型
如果说碳排放是威胁人类生存的全局问题,那污染物排放就是影响区域生存质量的局部问题。向大气排放的污染物主要包括烟尘、硫化物、氮氧化物、VOC等,其主要来源也是工业革命以来煤炭、石油、天然气等化石能源的燃烧排放。从排放强度来看,作为低品位化石能源的燃煤污染物排放量要大于高品位化石能源的油、气。后工业文明的欧美,一方面用50年时间完成从高品位化石能源对低品位燃煤的迭代,其标志是能源结构中油、气消费占比达到煤炭的3倍,目前,其正在做的是以可再生能源取代油、气;另一方面,以产业升级的名义将价格敏感的高能耗产业转移至发展中国家。我国目前面临的问题是低品位的煤炭(占比58%)仍是我国能源主力。取代燃煤可行的路径有两条:高品位的化石能源天然气或者是可再生的生物质能源。从战略层面来说,要解决污染物排放问题终极解决方案将是可再生能源取代化石能源,没必要再重复50年前欧美走过的用高品位化石能源取代低品位化石能源的老路,否则最终还需要用可再生能源取代化石能源,造成能源二次转型的成本。
生物质能减污降碳具有经济优势
目前,在实际操作层面,“减污降碳”尚未能实现有机结合,部分地区仍然割裂地解决“减污”“降碳”问题。比如,将大气“减污”寄希望于天然气替代燃煤并大力建设相关基础设施,这无形中为实现碳中和制造了更多障碍和成本。北京市政府去年出台以新能源供热取代天然气供热,禁止新建独立天然气基础设施,这样的政策调整已经释放了明确的信号。从技术层面看,生物质采用专用工艺设备,其污染物排放可以达到国标天然气的排放标准,如果达到超低排放限值,生物质与天然气相比在经济性上具有明显优势。
2021年2月国家发展改革委首次发布《“十四五”生物经济发展规划》,生物经济将成为取代化石能源“烃经济”的新经济业态,其中生物质能为发展生物经济的重要基础。2024年1月,工业和信息化部等七部委联合发布《关于推动未来产业创新发展的实施意见》,明确生物质能为未来能源重要组成部分。生态环境部综合司有关负责人日前表示,今年将紧紧围绕推动减污降碳协同增效这条主线,全面展开多领域、多层次减污降碳协同创新,为美丽中国建设筑牢良好生态环境基础。随着减污降碳协同管理长效机制不断完善,相信生物质能定能迎来大显身手的发展机遇。
加快推进我国生物质能源产业发展的建议
一是加强宣传,形成共识。对降碳减污的认识要达成社会共识,特别是生态环境部门。降碳是定性是前提,是取用可再生能源,减污是手段是方法是技术,是采用可再生能源为前提的清洁技术利用。
二是市场导向,科学预测。科学分析能源终端市场,根据市场需求测算生物质能发展潜力,覆盖更多的生物质品种,预测未来生物质能在我国未来能源终端市场占比。
系统谋划,培育新产业。科学制定规划。以降碳减污为目标,以构建新型战略产业为手段,实现“降碳减污”与高质量发展双赢。
三是完善碳市场,赋能竞争力。尽快推动北京绿交所CCER工作,(目前第一批方法学不含生物质)构建公平碳市场,完善市场机制,还原化石能源真实成本。
四是产学研深度融合,助力可持续发展。建立产、学、研深度融合,基础学科、工程科学和社会科学广泛交叉的国家级研究基地,从社会、经济、环境多角度综合评估技术研发的路径和方向,培养学科、产业和管理的领军人才。
作者:洪浩,博士,国际生物质能协会(WBA)副主席、北京三生环境与发展研究院院长
来源:固废平台 作者:洪浩