生物質(zhì)能高值化利用四大路徑解析：從熱電聯(lián)產(chǎn)到液體燃料

日前，國家電投與國家電網(wǎng)聯(lián)手打造的“國家電投集團生物質(zhì)能源有限公司”正式注冊，注冊資本80億元，國家電投持股70%，意在打造“生物質(zhì)+”綜合能源生態(tài)，同時也將生物質(zhì)再次推向大眾視野。

我國生物質(zhì)資源豐富，能源化開發(fā)潛力長期被低估。中國工程院院士杜祥琬指出：生物質(zhì)資源年生產(chǎn)量可達到35億噸，其能源開發(fā)潛力達4.6億噸標準煤。然而，當前實際轉化為能源的不足0.6億噸標準煤。

生物質(zhì)是目前唯一能夠直接轉化為固體、液體和氣體燃料的可再生碳源，不僅可在電力系統(tǒng)中替代化石能源，還能在工業(yè)、建筑、交通等終端應用領域提供清潔燃料和化工原料，實現(xiàn)能源生產(chǎn)與廢棄物處理的深度耦合，顯著提升資源環(huán)境效益。

目前來看，生物質(zhì)能高值化利用主流發(fā)展方向主要有以下幾種：

生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)

生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)是指通過燃燒農(nóng)林廢棄物等實現(xiàn)發(fā)電與供熱協(xié)同的清潔能源技術，與單一發(fā)電相比，系統(tǒng)效率可達60%-80%。該技術通過采用直接燃燒技術的爐排鍋爐、流化床鍋爐或采用氣化技術的固定床、流化床氣化器實現(xiàn)能源轉化。目前典型案例有江蘇聯(lián)美生物能源為40余家藥企集中供熱，年發(fā)電收入超1.57億元；磐石宏日項目年減排CO?28.6萬噸，創(chuàng)造700個就業(yè)崗位。

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生物質(zhì)摻燒發(fā)電

生物質(zhì)摻燒是經(jīng)粉碎、除雜、干燥、成型等處理的生物質(zhì)燃料，與煤按照一定比例混合燃燒，或通過氣化、蒸汽等形式與燃煤機組熱力系統(tǒng)耦合運行。該方式在不大幅改造原有燃煤機組的前提下，可利用現(xiàn)有鍋爐、汽輪機及發(fā)電系統(tǒng)實現(xiàn)燃料多元化，從而降低煤耗，并減少二氧化碳及其他污染物的排放，是煤電低碳化改造的重要技術路徑。當前，生物質(zhì)摻燒主要采用三種技術路線：直接耦合摻燒，無需新增復雜設備、改造成本低、操作簡單；造粒耦合摻燒，造粒后燃料體積小，運輸成本低，密度提升后熱值均勻，燃燒更均勻，流化床摻燒比例可提高到50%以上；生物質(zhì)氣化耦合，氣化過程可提前脫除硫、氮等雜質(zhì)，燃氣燃燒污染物排放遠低于直接燃燒，且燃氣熱值穩(wěn)定，易精準調(diào)控。

眾安環(huán)保摻燒發(fā)電工藝流程

生物質(zhì)天然氣

生物質(zhì)天然氣以農(nóng)作物秸稈、畜禽糞污、餐廚垃圾等城鄉(xiāng)有機廢棄物為原料，通過厭氧發(fā)酵和凈化提純制成的可再生天然氣，主要成分是甲烷，屬于清潔能源類別。

厭氧發(fā)酵的兩個關鍵環(huán)節(jié)就是生物質(zhì)預處理與凈化提純，生產(chǎn)后的生物質(zhì)天然氣可直接用于居民燃氣、工業(yè)燃料或車用壓縮天然氣，也可提純后注入天然氣管網(wǎng)。湖南生物天然氣項目投產(chǎn)后每年可處理秸稈5萬噸，年產(chǎn)生物天然氣800 萬立方米，相當于替代標準煤近6000噸。

眾安環(huán)保湖南天然氣項目現(xiàn)場

液體生物燃料

液體生物燃料制備是指利用農(nóng)作物秸稈、廢棄油脂等可再生生物質(zhì)資源，通過生化、熱化學或油脂轉化等路徑，將其轉化為可完全或部分替代汽油、柴油和航空煤油的液體燃料。以生物質(zhì)制甲醇為例：針對高水分生物質(zhì)原料，先干燥至10%-20% 水分含量，經(jīng)專業(yè)篩分除雜后，通過 “粗碎 + 細碎” 設備破碎至 5-10mm 以提升氣化效率。原料進入氣化爐后，在欠氧高溫條件下發(fā)生多步反應生成粗合成氣，經(jīng)凈化處理并調(diào)整氫碳比后，通過催化轉化得到甲醇粗品，最終經(jīng)分離提純產(chǎn)出高純度精甲醇。

 眾安環(huán)保甲醇制作預處理工藝

當前，我國生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)正處在從政策驅動向市場化轉型的關鍵節(jié)點。在此進程中，生物質(zhì)預處理技術（涵蓋破碎、分選、成型全鏈條）的創(chuàng)新突破與設備迭代升級，為產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展筑牢了核心支撐，發(fā)揮了不可替代的基礎保障作用。盡管目前仍面臨成本控制壓力、核心技術攻堅等現(xiàn)實挑戰(zhàn)，但隨著經(jīng)濟社會綠色低碳轉型的深入推進、新型能源體系建設的加速落地以及關鍵能源技術的持續(xù)突破，生物質(zhì)預處理領域正迎來政策利好、市場擴容、技術賦能的多重發(fā)展機遇，未來成長空間廣闊。