生物质能

      何为“碳中和”？

    碳中和，是指企业、团体或个人测算在一定时间内直接或间接产生的温室气体排放总量，通过植树造林、节能减排等形式，以抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现二氧化碳“零排放”。

      对我们未来的生活有啥改变：

      1交通出行方面

      地面交通：交通产业整体重构，所有的燃油汽车将全部退出，道路上100%都为新能源汽车。（新能源汽车突起）

      智慧交通：自动驾驶、智慧交通全面普及，城市道路不再拥挤，交通效率达到最优；

      航空航运：全面使用氢能和生物质能，替代现有化石燃料。

      2生态环境方面

      空气质量：空气质量显著改善，雾霾不再肆虐；

      植被覆盖：森林碳汇大幅提升，森林覆盖率最大可达到28%；

      环保制度：环保政策趋于更为严格，企业环保合规成本高；

      生物多样性：城市生物多样性提升，人与自然和谐相处。

      3投资就业方面

      产业变革：落后产能退出，污染严重的碳密集型产业不复存在，低碳产业蓬勃发展；

      投资偏好：大量投资从化石燃料密集型资产转向可再生能源相关资产，技术创新投资比重提升；

      就业机会：可再生能源行业就业机会大量涌现，预计到2050年中国可再生能源行业就业人数将超过1000万。

      4能源结构方面

      能源结构：风能、太阳能和生物质能将成为主要的能源来源，预计未来化石能源占比仅9%；

      能源消费：各行业电气化率达到最高，用清洁的电满足自身能源需求；

    能源需求：随着能源结构改变，我国将不再严重依赖石油、煤炭等化石燃料的进口，国家能源安全水平彻底提升。

    我们也要改变发展策略啊！

    学习一下，摘录一下

碳中和对我们的生活的影响如下：

交通出行方面：

地面交通：交通产业整体重构，所有的燃油汽车将全部退出，道路上100%都为新能源汽车。

智慧交通：自动驾驶、智慧交通全面普及，城市道路不再拥挤，交通效率达到最优。

航空航运：全面使用氢能和生物质能，替代现有化石燃料。

生态环境方面：

空气质量：空气质量显著改善，雾霾不再肆虐。

植被覆盖：森林碳汇大幅提升，森林覆盖率最大可达到28%。

环保制度：环保政策趋于更为严格，企业环保合规成本高。

生物多样性：城市生物多样性提升，人与自然和谐相处。

投资就业方面：

产业变革：落后产能退出，污染严重的碳密集型产业不复存在，低碳产业蓬勃发展。

投资偏好：大量投资从化石燃料密集型资产转向可再生能源相关资产，技术创新投资比重提升。

就业机会：可再生能源行业就业机会大量涌现，预计到2050年中国可再生能源行业就业人数将超过1000万。

能源结构方面：

能源结构：风能、太阳能和生物质能将成为主要的能源来源，预计未来化石能源占比仅9%。

能源消费：各行业电气化率达到最高，用清洁的电满足自身能源需求。

能源需求：随着能源结构改变，我国将不再严重依赖石油、煤炭等化石燃料的进口，国家能源安全水平彻底提升。

中国是一个人口大国，又是一个经济迅速发展的国家，21世纪将面临着经济增长和环境保护的双重压力。因此改变能源生产和消费方式，开发利用生物质能等可再生的清洁能源资源对建立可持续的能源系统，促进国民经济发展和环境保护具有重大意义。 开发利用生物质能对中国农村更具特殊意义。中国80%人口生活在农村，秸秆和薪柴等生物质能是农村的主要生活燃料。尽管煤炭等商品能源在农村的使用迅速增加，但生物质能仍占有重要地位。1998年农村生活用能总量3.65亿吨标煤，其中秸秆和薪柴为2.07亿吨标煤，占56.7%。因此发展生物质能技术，为农村地区提供生活和生产用能，是帮助这些地区脱贫致富，实现小康目标的一项重要任务。 1991年至1998年，农村能源消费总量从5.68亿吨标准煤发展到6.72亿吨标准煤，增加了18.3%，年均增长2.4%。而同期农村使用液化石油气和电炊的农户由1578万户发展到4937万户，增加了2倍多，年增长达17.7%，增长率是总量增长率的6倍多。可见随着农村经济发展和农民生活水平的提高，农村对于优质燃料的需求日益迫切。传统能源利用方式已经难以满足农村现代化需求，生物质能优质化转换利用势在必行。 生物质能高新转换技术不仅能够大大加快村镇居民实现能源现代化进程，满足农民富裕后对优质能源的迫切需求，同时也可在乡镇企业等生产领域中得到应用。由于中国地广人多，常规能源不可能完全满足广大农村日益增长的需求，而且由于国际上正在制定各种有关环境问题的公约，限制二氧化碳等温室气体排放，这对以煤炭为主的我国是很不利的。因此，立足于农村现有的生物质资源，研究新型转换技术，开发新型装备既是农村发展的迫切需要，又是减少排放、保护环境、实施可持续发展战略的需要。

01 故事的开始

2021年7月16日，全国碳交易市场在北京、上海、武汉三地开市。以每吨52.78元，成交16万吨，交易额790万元成交了第一笔交易。

很多人会问：什么是"碳交易市场"？

它与近期被反复提及的"碳中和"有着密切的关系。

去年9月，第七十五届联合国大会一般性辩论上，我国首次提出了要在2030年实现碳达峰，2060年实现碳中和。全国性碳交易市场，就是为了推动这一目标而实行的一项重要阶段性举措。

那么碳中和究竟是什么？我们又为什么要进行碳中和呢？

碳中和，是指企业、团体或者个人测算在一定时间内，直接或间接产生的温室气体排放总量，通过各类技术手段，抵消自身产生的二氧化碳排放，实现二氧化碳的"零排放"。

由于人类发展带来的巨大碳排放，让过去60年里，二氧化碳的排放量比之前自然生长的速度快了100倍。直接导致的便是全球变暖。

但是和全球变暖知识气候下降的一个表现，还会带来一系列的连锁反应，引发各种生态灾难。

减少温室气体排放，缓解全球变暖，是我们刻不容缓的事情。

实际上，这个议题已经持续了有三十年。从最初的《联合国气候变化框架公约》到著名的《京都协议书》，再到后来的《巴黎协定》。但是却是协议不少，有实际意义的并不多。

但无论是世界上的发达国家或是发展中国家，都认为责任更多地在于对方，对于"减排计划"也争论不休。

02 碳排放如何治理

不管如何争论，碳中和仍然是各国重要的议题。

对于一国政府来说，需要考虑"如何促进产业进行革新，让企业积极参与到碳中和的进程中"。

当前主流的碳排放管理划分为两大类：行政命令与经济刺激。

行政命令一般采取较为强制的手段，由政府颁布一系列的规则与禁令，阻止或约束企业进行碳排放。

而经济刺激则更加灵活，也能够更具社会经济的发展持续做出改进，不失为一个良策。

"碳定价机制"便是刺激手段之一。本着"谁污染谁付费"的原则，要求温室气体排放者，为其排放一定量的温室气体的权利支付相应的费用。

目前的碳定价机制分为"碳税"和"碳排放权交易"。上文提到的碳交易便是碳排放权的交易。

通过将二氧化碳排放权作为商品进行交易的市场机制，将富余的碳排放配额或减排信用通过交易的方式出售给减排成本高、无法达到碳排放要求的企业，帮助后者达到减排要求，同时降低社会碳排放总成本。

03 碳中和背后的技术升级

从技术的角度来说，碳中和的实现方式便是减排、吸收。

如何做到这两点呢？

减少生产阶段被排放进大气的二氧化碳总量。

我国能源结构过于依赖化石燃料，化石燃料的燃烧会产生大量的二氧化碳气体。若想实现碳中和，必须要调整能源结构，以风光水核或是生物质能为主的可再生能源来替代传统能源。

据全球能源互联网发展合作组织估算，中国实现碳中和，需要约35.5亿千瓦光伏资源量。目前，我国光伏装机量规模约为2.1亿千瓦。为满足2060年光伏装机容量需求，供给至少需要增长为当前的17倍。

碳吸收则相对复杂，包括植树造林、土壤固碳、生物能源与碳捕获和封存等一系列技术手段。

据清华大学气候变化与可持续发展研究院测算，在我国实现碳排放目标过程中，若以实现2摄氏度目标为导向转型庐江，2020-2050年能源系统需新增投资约100万亿元，约为每年GDP等1.5%-2.0%。可以说，碳中和是产业升级的机会，同样也贵风险投资带来了巨大的机会。

"碳中和"大潮已经来临，其必将对中国的长期发展有着深远的影响。但是也必将面对无数的困难和挑战，同样，机遇也会与挑战并存。

减排之路才刚刚开始，这场战斗，关乎全人类的命运。

文/段劼 李海英 贾黎明

近期，国家发改委连续发布了《“十四五”生物经济发展规划》(以下简称《生物经济规划》)和《“十四五”可再生能源发展规划》(以下简称《可再生能源规划》)。《生物经济规划》是我国首部生物经济五年规划，也是“生物经济”概念的首次提出，聚焦面向人民群众在医疗 健康 、食品消费、绿色低碳、生物安全等领域更高层次需求和大力发展生物经济的目标。生物能源是《生物经济规划》中的战略性新兴产业，与生物医药、生物农业、生物安全一起被列为生物经济的四大重点发展领域。《生物经济规划》中提到，发展生物能源对维护国家能源安全、粮食安全、生态安全，实现乡村振兴与绿色发展具有重要意义。《可再生能源规划》中指出发展生物质能源对于碳达峰和应对气候变化具有重要作用，是保障国家能源安全的重要选择，是我国生态文明建设、可持续清洁能源发展、建设生态宜居美丽乡村的客观要求。林业生物质能源发展正处于大有可为的战略机遇期。

林业生物质能源产业是生物经济与可再生能源的重要组成部分

《生物经济规划》中将生物能源定位为生物经济的支柱产业，目标是推动化石能源向绿色低碳可再生能源转型。《可再生能源规划》明确提出了将推动林业生物质能源多元化开发，包括生物质发电、生物质能清洁供暖、生物天然气和非粮生物质液体燃料四种类型，与《生物经济规划》中提到的生物能源领域产业发展类型一脉相承。此外，《生物经济规划》还明确了林业生物能源领域产业发展可采取的工程路径，包括：定向选育、推广和应用高产、高抗、速生的油料和能源林新品种，因地制宜开展生物能源基地建设，加强热化学技术创新，推动高效低成本生物能源应用在有条件的区域开展纤维素乙醇、生物柴油、生物天然气产业示范，打通生物质原料收集等重要环节，提高生物燃料生产规模建设以生物质热电联产、生物质成型燃料及其他可再生能源为主要能源的产业园区支持有条件的县域开展生物质能清洁供暖替代燃煤，稳步发展城镇生活垃圾热电联产，推进生物质成型燃料、沼气等生物质能清洁取暖在有条件的地区开展生物柴油推广试点，推进生物航空燃料示范应用。

我国国情特殊，富煤贫油少气，当前原油对外依存度超过70%，能源安全问题突出。同时，我国人口基数大，18亿亩耕地的红线不能突破，发展生物质能源不可能像国外一样使用粮食原料，必须以“不与人争粮、不与粮争地”为原则。依托我国46亿亩林地发展林业生物质能源是最佳选择，可以促进对化石能源的加速替代，保障国家能源向低碳、零碳方向发展，同时兼顾生态、粮食、能源和 社会 多重效益。

林业生物质能源具有可再生、储备量大、能值高、绿色低碳、能源转化类型多、安全等特点，是生物经济产业和可再生能源的重要组成部分，是绿色低碳能源银行。林业生物质能源不仅能促进实现碳中和，部分产业还可实现负碳排放。两个《规划》是在我国迈向“双碳”目标和第二个百年目标的背景下提出的，为我国林业生物质能源提供了巨大的发展机遇。

北林能源中心致力林业生物质能源产业发展

自2013年以来，依托于北京林业大学“国家能源非粮生物质原料研发中心”和“林业生物质能源国家国际 科技 合作基地”等科研平台，在国家自然科学基金、 科技 部 科技 基础资源调查专项和国家国际 科技 合作项目等支持下，北林林业生物质能源研发团队经过10年多系统研究，助力“能源林”写入新版《森林法》，牵头编制了《能源林培育技术规程》《油料能源林培育技术规程》和《纤维素乙醇能源林培育技术规程》等3项林业行业标准，协助国家林草局生物质能源办起草发布了刺槐、灌木、文冠果、元宝枫、欧李、山桐子等7项能源原料林可持续培育指南。在高能效先进生物质原料林可持续经营技术和“林油一体化”产业可持续发展模式等方面取得了重要标志性科研成果，为落实两个规划奠定了雄厚的技术基础。

(1)高能效先进生物质原料林可持续经营技术

为解决限制我国林业生物质能源产业发展原料短缺这一瓶颈问题，在 科技 部国家国际 科技 合作项目和教育部重大项目培育项目等的支持下，北林团队以刺槐、柠条、沙棘、沙枣、胡枝子、紫穗槐、三倍体毛白杨B301、欧美107杨、文冠果、无患子、黄连木等11个主要能源原料树种为研究对象，创新形成了高能效先进生物质原料林可持续经营技术。团队基于雄厚的前期研究基础，依托 科技 部“林业生物质能源国家国际 科技 合作基地”，与德国哈尔博格学院、西班牙马德里理工大学等一流高校的相关机构，围绕燃料型、燃油型能源原料林可持续经营技术开展了务实合作，形成了刺槐和杨树能源林高密度超短轮伐培育技术体系，生物质收获量比原有培育模式提高20%以上；形成了立地-树种(品种)适配、合理密度确定、平茬复壮等灌木能源林培育技术体系，生物量提高35%，还可形成能-饲联产产业体系；建立了我国主要燃油树种高含油率、高皂苷含量优良种质资源筛选技术，可实现多目标利用最优种质精确选择，并形成了系列新品种；形成了无患子、文冠果等主要燃油树种种质资源经济性状与立地适配、冠形及花果精准调控等原料林高效标准化培育技术，果实原料产量比现有措施分别提高47.4%和51.0%提出了国际接轨的能源原料林培育经济、环境、能耗可持续评价指标体系和评价技术。以上技术为保障林业生物质能源产业原料稳定供应奠定了坚实基础。

文冠果高产单株

刺槐高密度超短轮伐原料林

杨树高密度超短轮伐原料林

柠条饲能兼用原料林

(2)“林油一体化”产业可持续发展模式

为解决我国林业生物质能源产业原料供应不足、原料林培育技术体系不完善、产品单一、企业投资回报期长等问题，北京林业大学团队牵头，联合我国林业生物质能源龙头企业开展了“林油一体化”产业可持续发展模式及相关因素研究。以无患子、小桐子、光皮树等油料能源树种为研究对象，创新提出了“优良无性系种植园原料林培育模式+多联产产业链可持续发展模式”。研究表明：无患子无性系种植园的果实产量是实生林的2.3倍，经济效益是实生林的3.3倍，林油-皂-碳多联产产业链扭转了仅生产生物柴油的亏损局面1吨无患子干果的净收益可达3.5万元；1吨无患子生物柴油的碳足迹为-11.5t CO2eq，相比石化柴油，温室气体减排量达15.2 t CO2eq/t。除此之外，研究还形成了我国自主创新的“林油一体化”生产工艺及多联产路线图提出了符合我国国情的优先享受营造林普惠财政补贴政策、国家种业和良种优惠政策、财税优惠政策等7条产业可持续发展扶持政策建议。该模式为我国乃至世界林业生物质能源“林油一体化”产业发展提供了一条优化路径，对推进我国林业生物质能源产业高质量发展具有重要现实意义。

林业生物质能源生物产业发展展望

十多年来，北林林业生物质能源研发团队已基本摸清了适合各主要气候区的各类型最优能源原料发展树种，并围绕这些树种构建了原料高产稳产培育技术体系，在各能源林树种主要发展区域建立了优良种质资源收集与种植试验基地，作为技术支撑单位有效带动了一大批坚定开展林业生物质能源相关领域研发与推广应用的企业。同时，在国家林业和草原局的带领下，建立了“无患子产业国家创新联盟”“国家林草刺槐工程技术研究中心”等。这些平台的建立打通了 科技 成果转化通道，形成了林业生物质能源产业的良性合作和推广转化机制，在我国林业生物质能源原料树种良种选育和原料林培育、应用开发、绿色精深加工等方面实现了“政产学研用”的有机结合，为逐步形成有效的林业生物质能源市场化开发机制奠定了重要基础。

两个《规划》的发布为我国林业生物质能源的发展提出了纲领，也为“能源中心”的 科技 创新指明了方向。“十四五”期间，“能源中心”制定了8大专项计划共27条具体措施，将重点在油料能源林、固体燃料能源林及纤维素能源林等方面开展理论和技术突破，并开创淀粉能源林、新型林草生物质能源等新领域，在行业标准化建设方面继续发挥积极作用，扩大在生物质能源领域的国内外影响力，助力我国生物经济与林草生物质能源事业高质量可持续发展，最终为服务国家“双碳”战略和维护我国能源安全发挥重要作用。（作者单位系北京林业大学国家能源非粮生物质原料研发中心）

生物质是一种通过大气，水，大地以及阳光有机协作产生的可持续性资源。生物质能是惟一可再生的碳源，它可以被转化成许多固态、液态和 气态燃料或其它形式的能源，称为生物质能源。煤炭、石油和天然气等传统能源 也均是生物质在地质作用影响下转化而成的。所以说，生物质是能源之源。

发展生物质能源对于缓解能源危机、保护等都有着极其重要的意义,因此生物质能源作为一种能够进行物质生产的可再生能源正日益受到世界各国的青睐和重视。