“生態環境效益”是我國生物質能源化工作的出發點

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樓主 2020-11-15 07:17:35
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北極星環保網訊:2017年12月4日,國家能源局、環境保護部聯合下發《關于開展燃煤耦合生物質發電技改試點工作的通知》,旨在依托現役煤電高效發電系統和污染物集中治理設施,兜底消納農林廢棄殘余物、生活垃圾以及污泥等富含生物質的廢棄物,破解農林廢棄物露天焚燒、垃圾污泥圍城等環境治理頑疾,強調了能源化消納生物質的“生態環境效益”。

2017年8月4日,國家能源局正式發布《關于開展生物質熱電聯產縣域清潔供熱示范項目建設的通知》,旨在用綠色環保的生物質能替代傳統化石能源,為治理縣域特別是農村地區的散煤工作開辟新路子。強調了生物質的“能源效益”。

在我國,以焚燒發電為代表的生物質能源化行業,到底是立足“能源效益”解決能源問題,還是應該立足“環境效益”解決環境問題,是個事關這一產業發展根本的問題。綜合生物質定義、作用及行業實踐,筆者認為生物質發電行業更應該定位為環境產業,能源化消納生物質廢棄物是生物質發電的主要手段,其根本目的是實現環保效益。

一、沒有一克生物質是專為“能源”而生的

根據國際能源機構(IEA)給出的定義,生物質是指通過光合作用而形成的各種有機體,包括所有的動植物和微生物。生物質能就是太陽能以化學能形式儲存在生物質中的能量形式,是僅次于煤炭、石油、天然氣之后第四大能源。

從這個權威的定義來看,“生物質”是一個從能源開發利用角度給出的概念,對生物質在轉化和儲存太陽能工作中的重要作用進行了權威闡述,強調了生物質的能源用途,但忽略了生物體生命活動本身價值,及其在生態鏈、食物鏈中的更高價值?!澳茉椿?,突出生物質的能源效益,對生物質本身會造成具有不可逆的毀滅作用,不僅會影響生物質作為有機物的功能充分發揮,還會干擾人類食物鏈運行,甚至會危及生物系統的支撐體系。

生物質其實就是“物化”的生命體,生命體生命活動是構成地球生物系統的基礎,缺少或沒有了生命體生命活動,整個生態系統將會日趨凋敝,甚至變成死寂,所以生命體生命活動本身的價值是支撐地球生態系統的正常運行,對人類和地球上其他物種來說,這一價值怎么保護都不會過分。封山育林、禁止濫砍濫伐和禁止濫捕濫撈就是我國政府對生命體生命活動價值和意義的尊重和保護。

同時,微生物、植物和動物等生物體之間還是循環共生的食物鏈關系。作為食物鏈的頂端,人類無法像微生物和植物一樣通過光合作用將無機物合成有機物,只能通過其他生物體來汲取食物和養分,維系自身生命運轉。健全和夯實食物鏈必然成為人類生存優先考慮的問題,只有這樣才能保證食物安全性、多樣性和質量。我國確定農林生物質利用順序為肥料化、飼料化、基料化和能源化,前面的“三化”就是考慮食物安全、多樣和質量方面的問題。

另外,經驗和常識也告訴我們,不改變分子結構的物質利用手段是效率最高、耗能最少、最經濟最環保的,有機生物質的開發利用首先應該在物質分子結構不改變或改變較小的物理方法中選擇,也就是所謂的“原料化”,如將農林生物質做成家具、板材和建材等。

“燃燒自己,溫暖大地”可視為生物質能源化的擬人表達,應是生命體失去生命后以毀滅有機肉體的方式釋放能量對地球生態系統和人類做出的終結貢獻。無論從支撐生態系統要尊重生命,還是從保障人類食物安全,以及資源循環綜合利用的角度看,生物質能源化應是物質利用的最后手段,甚至是不得已的手段。臺灣地區明確要求病死牲畜要經垃圾焚化廠處理及現代文明人選擇火化終結消滅肉體殘留對自然生態影響,是將能源化作為處理消納生物質的一種手段。

到底將生物質發電定位于“能源化”處理消納生物質廢棄物,還是生物質資源“化能源”利用,確實存在爭議,但筆者認為沒有一克生物質是為“能源”而生,以獲得“能源”為目的而大量消耗生物質的做法要慎之又慎。

二、“能源化”是生物質廢棄物處理消納的優先手段

沒有一克生物質為“能源”而生,是反對從“能源”的角度來看待、開發和利用生物質資源,擔心不當地主動開發利用會終結有機生物質的生態價值、食物鏈循環和其他更高綜合利用價值。

然而,從處理消納生物質廢棄物的角度看,“能源化”確是一種優先選項。生物質廢棄物是一個人設概念,一般而言,有機生命體在生命終結后應該以食物或肥料的形式進入食物鏈這個大自然本身設定的生物質快速消納降解循環系統,其中剩下的一部分被人類用作生產生活資料(如草做紙、木質家具工具等),另一部分則是被剩下的不可利用和快速自然降解的,與被淘汰的生產生活資料的生物質就是殘余物,因為這些殘余物富含有機質會在一定的條件下滋生病蟲害、腐爛變質、產生毒臭氣體,進而影響當地人為生態和人類食物鏈高效循環,就被人視為“去無可去,留而有礙”的生物質廢棄物。這就需要及時處理。

很明顯,只有當某些生物質的不當存在對人類的生產生活造成妨礙時才會被視為廢棄物,需要被及時處理消納。以焚燒發電為代表的“能源化”處理,可以充分利用生物質自身富含的能量產生高溫除菌滅害的效果,將大分子有機物變成小分子無機物,實現最大限度的減量,并可獲得能量,也就是實現廢棄物處理利用的最高目標即無害化、減量化和資源化。

我國無論是較早的綜合利用政策,還是近期的可再生能源發電政策,均將生物質發電(包括農林廢棄物直接燃燒和氣化發電、垃圾焚燒和垃圾填埋氣發電、沼氣發電)視為生物質廢棄物處理消納的有效手段。

三、生態環境效益是我國生物質發電產業立足之本

用生物質生產能源與能源化處理生物質廢棄物,文字相近,意思卻大相徑庭。前者是主動開發消耗生物質生產能源,追求的是能源效益;后者是被動處理消納生物質廢棄物回收能源,立足的是生態環境效益。二者的出發點有著本質不同。

有人會說,生物質燃料具有“碳中性”的標簽,其生產的能源是可再生能源,用生物質生產能源也具有生態環境效益,但按此邏輯出現的“燒了森林發了電或廢了糧食生產燃料酒精”這樣的生態環境效益肯定是得不償失的。他山之石,可以攻玉。例如,歐洲是世界上生物質發電產業的先行者,也是我國生物質發電行業學習借鑒的典范,但2016年,美國東南部的沿海州北卡羅萊納的森林地區向歐洲生物質電廠輸出生物質燃料達到650萬噸,導致美國65位科學家向參議院聯名上書,反對美國為生物質燃料貼上“碳中性”標簽,認為這會帶來森林資源的嚴重破壞,加重溫室氣體的排放帶來的諸多環境影響。

能源化消納處理生物質廢棄物則不同,未將能源效益放在首位,而是立足生態環境效益。這一處理方式盡管也產生可再生能源,但遵循類似熱電聯產機組“以熱定電”的原則,有多少生物質廢棄物發多少電,不會翻山越嶺到處收羅生物質資源,也不會無中生有制造生物質廢棄物,其出發點是處理生物質廢棄物,且將生物質廢棄物處理好。

我國一直對生物質廢棄物能源化工作持鼓勵支持態度,但對放開發展生物質能源化工作卻慎之又慎。2000年,國家經貿委以國經貿資源[2000]660號文下發了《資源綜合利用電廠(機組)認定管理辦法》。城市垃圾和農林廢棄物發電與其他適合能源化處理利用的生產和生活廢棄物被列入鼓勵支持范圍。

2012年,國家發展改革委、農業部、財政部在《“十二五”農作物秸稈綜合利用實施方案》中列出了秸稈綜合利用的順序為肥料化、飼料化、基料化、原料化、燃料化,燃料化排在最后的位置,其實質就是處理“去無可去,留而有礙”的秸稈。

國家發改委在2006年出臺的《可再生能源發電有關管理規定》,以及2007年出臺的《可再生能源電價附加收入調配暫行辦法》,和財政部在2012年出臺的《可再生能源電價附加補助資金暫行管理辦法》等政策性文件,均統一將生物質發電表述為“生物質發電(包括農林廢棄物直接燃燒和氣化發電、垃圾焚燒和垃圾填埋氣發電、沼氣發電)”,從括弧中列舉的生物質發電種類來看,事實上就是廢棄生物質發電。

2017年12月,國家能源局、環境保護部聯合下發《關于開展燃煤耦合生物質發電技改試點工作的通知》,明確將“生態環境效益”列為能源化處理消納生物質的目的。

從政府層面出臺的一系列文件政策可以看出,以焚燒發電為代表的生物質能源化行業,更應注重生態環保效益。

四、突出“能源效益”讓我國生物質發電左右為難

我國一直對生物質發電實行按環保定位立項、按能源項目管理、用能源政策鼓勵的模式,但是沒有兌現其“生態環境效益”的環保政策,因此生物質發電產業只能舉著“生態環境效益”大旗,靠“能源效益”收益生存。其中滋味,只有企業知道。

1、能源成績并不突出?!吨腥A人民共和國可再生能源法》實施十三年,理應是生物質發電等可再生能源行業發展的黃金階段。然而,頭頂第四大能源光環的生物質發電無論是規模還是能源價格競爭力都不理想,直到2017年才接近1300萬裝機的“十二五規劃”目標,2016年生物質能全年發電量634.1億千瓦時,僅占全國總發電量的1%左右。同時,農林生物質發電徘徊在盈虧平衡線,在垃圾處置費不斷降低的情況下,垃圾焚燒發電電價收入占比越來越大。而風電、太陽能發電均在2015年提前完成“十二五規劃”目標,分別為12830萬千瓦、4158萬千瓦,對電價補貼的依賴性逐漸降低,并計劃于2020年實現平價上網。

2、對可再生能源電價補貼依賴沒有降低。與風電、太陽能發電開始探討平價上網時間情況不同,農林生物質發電企業一直在逆勢呼吁國家上調電價,垃圾焚燒發電企業則糾結是否說服國家上調280度/噸的限值??傊?,生物質發電難以承受電價補貼下降的規定動作,是不符合電價補貼政策的設計初衷。

3、難以適應可再生能源電價補貼目錄公布周期。第七批可再生能源電價補貼目錄至今沒有公布,距2016年8月第六批發布時間差了18個月,意味著一些項目需要投產兩年后才能拿到補貼的電價,這讓生物質發電企業發展很為難。垃圾處置費過低,燃料收購價格太高,生物質發電基于環保的運營成本太大,負債經營的財務成本往往就覆蓋了電價補貼的微薄收益,讓整個產業步履維艱。

4、生態環境效益與能源效益沖突。確保爐溫超過850度以大幅減少二噁英產生和保證垃圾減量化效果,對垃圾焚燒發電而言是一個重要任務,應窮盡所有辦法來實現,添加輔助燃料保證爐溫就是一個合適的選項。但從要優先保證某類可再生能源電量純粹性的角度,添加輔助燃料處理好廢棄物的行為就成為了行業禁忌,生態環境效益難以保證。

5、參與電量平衡調度的困惑。2016年開始,“無條件全額收購”生物質電量的政策開始弱化,電力調度要求生物質電廠壓減負荷或人為減少機組運行時間。對此,生物質發電企業感到困惑,對生物質電廠而言,機組確實發的是電,爐子處理的卻是廢棄物,按照能源電力生產的要求來調整焚燒爐的運行,勢必會影響廢棄物處理的質量,例如垃圾焚燒爐啟停次數就是環保部門嚴格監管的指標。

6、氮氧化物難以執行煤電排放標準。目前,我國農林生物質發電廠排放標準執行(火電廠大氣污染物排放標準GB13223-2011),其中規定,農林生物質發電廠排放工藝按煤電標準執行,由于燃料特性存在很大差異,氮氧化物達標排放難度很大。

這些年來,生物質發電就像一個“環保美少女”一樣,長期模仿“能源大帥哥”,依靠服用雄性激素來維持自己的生長發育,當“能源大帥哥”借助雄性激素即將長成,游戲規則需要調整的時候,“環保美少女”突然意識到自己根本沒有成為大帥哥的“能源”潛質,而雄性激素卻早已把自己裝扮成要靠“能源”立足的帥哥形象。

五、生物質發電需要來自環境效益方面的認可和支持

習近平總書記指出:“環境就是民生,青山就是美麗,藍天也是幸福。要像保護眼睛一樣保護生態環境,像對待生命一樣對待生態環境?!秉h的十八大以來,生態環境保護已上升為國家戰略的高度,生態環境效益的價值也將充分得到認可,為生物質發電爭取生態環境效益的合理收益創造了有利條件。

盡管有人認為,能源電價補貼實質上是對生物質發電環境效益的支持,但能源電價補貼的邏輯最終會引導生物質發電過度關注能源效益,而忽略處理生物質廢棄物的初心,進而出現本末倒置的情況,甚至會出現“生產了無足輕重的綠色能源卻燒了不該燒的生物質資源”的不良后果。為避免生物質發電因“能源效益”而忽略“生態環境效益”的情況和能源電價補貼調整對生物質發電生態環境效益能力的不理影響,應針對生態環境效益制定支持政策,如:

1、可仿照支持火電脫硫脫硝電價,將現行對生物質發電的可再生能源電價補貼政策平移為生物質廢棄物消納電價。

2、對垃圾處置費限低價,對農林廢棄物限高價。

基于“生態環境效益”,針對性出臺鼓勵支持能源化消納生物質廢棄物的產業政策,有助于引導生物質發電行業聚焦處理生物質廢棄物,打好藍天保衛戰,建設美麗中國。

注:本文僅代表作者觀點,不代表北極星環保網立場。


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