春分時節,位于黑龍江延壽縣的某熱電公司交出了一份亮眼的成績單——自去年12月投產至今,借助高溫高壓循環流化床生物質鍋爐技術,企業已將9萬余噸秸稈、稻殼等田間廢料,轉化為5000余萬度綠色電能和44萬吉焦清潔熱量,銷售給了當地的熱力公司,實現了能源保障與生態效益的共贏。
這一縣域項目的成功,正是我國生物質能利用方式從傳統粗放向高效清潔轉變的生動縮影。
如今,生物質能技術已告別“薪柴直燃”的原始形態,發展成為融合“高效清潔能源轉化、全鏈條碳循環”的綠色高新技術,正朝著高價值化、智能化、集成化的方向飛速發展。
放眼世界,面對能源轉型這一課題,生物質能已成為多國競發的新賽道。據世界生物質能協會《2025年全球生物質能源統計報告》顯示,全球生物質能源供應已達歷史新高,在生產生活諸多領域的應用正不斷拓展,助力人類建設清潔美麗的低碳世界。
那么,這股來自大自然的生物質能,走過了怎樣的發展之路?相比其他能源,它的核心優勢是什么?未來又將如何改變我們的生產生活?請看本期關注。
從薪柴到新能源的千年進化之路
生物質,是大自然中植物借助光合作用生成的有機物質。
通俗地說,我們身邊隨處可見的田間秸稈、林間木屑、養殖場的畜禽糞便、家里的廚余垃圾,還有各類動植物的殘體與代謝產物,都屬于生物質的范疇。生物質把能量鎖進遍布山川田野的有機物里,是自然界中分布最廣、最接地氣的能源載體。
事實上,人類利用生物質的歷史,幾乎和人類文明史一樣長。生物質的發展歷程,本質上是人類從“靠天用火”到“科技賦能”,不斷解鎖能源潛力的過程。
早在遠古時期,先民鉆木取火、用薪柴燒飯取暖的過程,就是人類利用生物質能的最原始方式——通過燃燒植物里儲存的有機物質獲取熱量。
此后數千年,薪柴始終是農耕時代人類核心的能源來源。此時,生物質能的應用,還停留在“直接燃燒”的初級階段。
直到19世紀末,工業化浪潮推動生物質能邁出了關鍵一步。歐洲率先嘗試將“木材氣化”用于動力驅動,讓生物質能跳出了“燒火取暖”的局限,正式開啟了工業化利用的探索時期。
20世紀70年代,全球石油危機的發生,促使生物質能開始規?;l展。為了擺脫對石油的依賴,當時世界各國紛紛把目光投向可再生能源。憑借原料易得、應用場景廣的特點,生物質能成為各國研發的重點。美國、巴西率先發力,推出生物質燃料乙醇,讓生物質能正式進入交通燃料賽道;丹麥則建成了全球第一座規?;镔|熱電聯產電站,該電站可以一邊發電一邊供暖,滿足丹麥每年約20%的電力需求。
進入21世紀,全球氣候問題日益突出,碳中和成為各國共識。生物質能憑借碳循環優勢,迎來了發展黃金期。目前,生物質能已成為德國供熱領域的主力,占該國終端能源消費的8%~10%;瑞典用生物質燃料替代傳統化石燃料,生物質能供熱占比達50%;日本、韓國則把生物質能和垃圾處理結合,用餐廚垃圾、畜禽糞污發電,實現了環保與能源生產的雙贏。
我國生物質能研發起步雖晚,但追趕速度極快,走出了一條貼合國情的特色發展道路。
上世紀80年代,我國率先在農村試點沼氣技術,用秸稈、畜禽糞便發酵產氣,解決了億萬農民的清潔做飯、照明問題;21世紀初,山東、江蘇等農業大省率先建成秸稈直燃發電站,開啟了生物質能的規?;瘧?近年來,我國加快推進綠色低碳能源布局,2026年初,中國科學院李燦院士團隊實現技術突破,該技術在常溫常壓下就能把濕秸稈轉化為高純度燃料,碳轉化率超95%,促使我國生物質能技術躋身全球前列。
從鉆木取火的火種到驅動萬噸巨輪的綠色燃料,如今,生物質能已經成為全球能源轉型的重要力量。
憑什么成為脫碳剛需
在風電、光伏、水電等可再生能源快速發展的今天,生物質能之所以能受到各國青睞,關鍵在于它具備其他能源無法替代的核心優勢——真正做到了“取之于自然,用之于人類,還之于生態”。
生物質能與生俱來的“碳中和閉環”屬性不可替代。相比于日常生活中煤、石油等化石能源,生物質能的原料來源為各類植物。
植物生長時,通過光合作用從大氣中吸收二氧化碳,當植物燃燒時,又能將等量的二氧化碳釋放出來。這一來一回,形成了完美的碳循環閉環,植物的整個生命周期不會增加排放額外的溫室氣體,真正做到了接近零碳排放。
更難得的是,生物質能從源頭就自帶環保價值,是名副其實的變廢為寶能手。它的核心原料,全是生產生活中本該被廢棄的物料——田間地頭無人處理的秸稈、林業采伐剩余的木屑邊角料、養殖場的畜禽糞便、家家戶戶的廚余垃圾,乃至城市里的有機生活垃圾,都能成為生物質能的轉化原料。
這些廢棄物若不妥善處理,要么被露天焚燒污染空氣,要么被隨意填埋污染土壤水源,一直是環保治理的痛點。而生物質能技術,恰恰能把這些令人頭疼的廢棄物轉化為清潔的電、熱、燃氣等,既解決了環境污染難題,又產出了實用的清潔能源,還能讓農戶通過售賣秸稈、廢棄物獲得額外收入,實現了環保、能源、增收的一舉三得。
和其他可再生能源相比,生物質能還具備供能穩定性,從來不用“看天吃飯”。
我們熟悉的風電、光伏,其發電能力高度依賴天氣變化:沒風的時候,風機停轉;在陰雨天或夜晚,光伏板無法發電……由于間歇性和波動性明顯,不少新能源只能用作能源體系的補充力量。
相比之下,生物質能完全不受晝夜和天氣的影響。只要原料儲備穩定,就能實現24小時、全年不間斷的穩定供能,是可再生能源中少有的“基荷能源”,能直接扛起穩定供電供熱的重擔,無需依賴其他能源兜底保供。
除此之外,生物質能還具有極強的場景適配能力。它的應用范圍幾乎覆蓋了社會生產生活的方方面面:在農村,它可以轉化為沼氣,滿足百姓日常做飯、照明的用能需求;在城市,它可以支撐集中供暖,同時實現有機垃圾的無害化處理;在工業領域,它可以發電,替代碳排放高的燃煤鍋爐;在交通領域,它可以轉化為綠色甲醇、生物柴油,為長途重卡、遠洋船舶提供清潔燃料,破解脫碳難題;甚至在化工行業,它還能轉化為各類化工原料,替代傳統的石油基產品。
從鄉村到城市,從農業到多個行業,生物質能廣泛適配,逐漸成為推動低碳轉型的重要抓手。
為低碳未來注入綠色力量
作為全球為數不多能同時實現“固碳、減污、保能源、促增收”的可再生能源,生物質能的發展前景被寄予厚望。不過,目前生物質能產業還處于成長階段,想要實現更大規模的普及,還需要跨過幾道關鍵關隘。
首先,收集、儲存生產生物質能的原料困難,農林廢棄物大多分散在農村,運輸和倉儲成本偏高,且收獲期集中,很難保證原料品質穩定;其次,生產生物質能的裝備技術水平還有待提升,目前,國內生物質利用還是以直接燃燒發電為主,轉化效率和附加值偏低。
不過,換個角度來看,這些挑戰并非不可逾越,恰恰也是生物質能未來的發展機遇。
從政策層面來看,全球各國都在為生物質能發展保駕護航。
歐盟明確提出,要把生物質能發展為供熱與交通領域脫碳的核心支柱,2030年進一步提升其在可再生能源中的占比;美國也出臺政策,為生物質能項目提供最高30%的稅收抵免,推動產業化發展;在我國,“十五五”規劃綱要明確提出,要因地制宜開發生物質能,培育綠色燃料新增長點……
從技術與產業發展來看,生物質能的未來將朝著“高值化、規模化、多元化”的方向穩步前進。
一方面,生物質能的核心轉化技術將持續突破,比如,2026年我國首創的“風光制氫+生物質氣化耦合”合成技術實現工程化落地,通過調節氫碳比,可高效合成純度≥99.85%的綠色甲醇與可持續航空燃料,全流程碳排放量降低85%以上;生物質的利用將從“簡單燃燒發電”的低附加值環節,向制造綠色甲醇、航油、高值化學品的高端賽道升級。
另一方面,生物質原料收集體系也將不斷完善。借助“縣域產業園+田間預處理站點”模式,工作人員可以實現就近處理農林廢棄物,降低運輸成本,同時帶動農村能源轉型和農民增收,讓生物質能成為實現鄉村振興的重要抓手。
從應用場景來看,生物質能的舞臺還將持續擴大。
在交通領域,隨著遠洋航運、長途重卡的脫碳需求越來越迫切,生物質能將成為該領域最具可行性的脫碳方案;在環保領域,生物質能將和有機垃圾處理、農業污染治理深度結合,真正實現“生態治理+能源生產”的雙贏……
我們看到,生物質能這份來自大自然的饋贈,正在用科技的力量完成一場綠色蛻變。它不僅是全球能源轉型的重要支撐,也是人與自然和諧共生的生動實踐。未來,這份藏于山川田野的能源密碼,還將持續為人類的低碳未來注入源源不斷的綠色力量。
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責任編輯: 張磊