能源区块链与双碳战略研究｜五种常见的可再生能源

沼气产业的重要性毋庸置疑。

上世纪末，我国户用小沼气取得良好发展，为解决当时农村生态保护、肥料缺乏、燃料与照明用能问题发挥重要作用。

然而进入21世纪，农村生产、生活情况发生改变，户用小沼气、养殖场沼气工程在取得更快发展的同时，处境逐渐尴尬。

2015年，我国提出沼气转型升级，学习欧洲经验，将发展重点转向工业化大型项目，着重发展规模化沼气和生物天然气项目（单个项目日产生物天然气1万以上）。

近年随着“双碳”目标的提出，全社会需要具有负碳排放特性的沼气产业做出相应贡献的呼声越来越高。在新时代、“双碳”目标背景下，对我国沼气产业历史进行总结，寻找到一条适应中国特色的沼气发展道路，让沼气产业实至名归发挥重要作用，十分必要。

一、工业化沼气产业发展存在的主要问题

1 技术工艺不成熟

1.1 核心发酵技术仍处于探索阶段

当前国内工业化沼气工程核心发酵工艺，均为引进欧洲技术工艺。

当前核心厌氧发酵工艺有湿法（发酵浓度＜ 12%）、半干法（12% ≤发酵浓度＜20%）、干法（发酵浓度≥ 20%）三种，湿法工艺在畜禽粪污应用广泛，对干黄秸秆原料适应性差，对原料粒径要求3 cm以下，且含杂含土量要求严格。湿法工艺以流场实现匀质搅拌，干黄秸秆难以均质，易出现浮渣结壳现象，且发酵浓度低，固液分离后沼液浓度（5~8%）高，沼液回流非常困难，实际容积产气率低（0.8~1.2）、投资高、占地面积大、能耗高。

相较于湿法工艺，半干法工艺简洁、投资少、原料适应性强、自耗能低、容积产气率高、沼液外排压力小、厌氧消化较彻底。我国引进的半干法工艺，也存在原料适应问题。如，上料稳定性差，搅拌均质难、物料分层严重，进出料系统经常堵塞，现有的进口固液分离机不适用等一系列问题。但半干法工艺对物料要求低（原料5cm左右即可），含土含杂量要求宽泛，适应性强，控制方便，实际运行中容积产气率可稳定在1.5以上，随着设备国产化的提升，建设投资下降空间较大。

干法工艺近年引进国内，因为国外技术保密，需全套技术和设备进口，造价高，目前在我国基本处于试验探索阶段。

1.2 原料粉碎及预处理技术不成熟

我国干黄秸秆收储以落地打包为主，原料含土含杂率高，严重时超过30%；受到收集贮存制约，含水率变化在20~75%。市场主流粉碎以小农机为主，装备水平低，可靠性差，无除土、杂、铁功能，对原料特性变化及多种类原料基本没有适应能力，同时需要人工拆包，处理量低（2~3 t/h）。目前我国无专业的秸秆粉碎机厂家及满足行业需要的成套设备。

秸秆预处理能提高秸秆发酵效率，解决浮渣结壳、发酵困难、分层等问题。常用的预处理方法有物理法，包括破碎、揉丝、蒸汽爆破、辐射等；化学法，包括酸处理、碱处理、湿法氧化等；生物法，包括黄储、真菌处理、酶处理等。目前我国尚未形成可以适应国内不同类型原料的成熟可靠的秸秆预处理技术工艺。

不同的核心发酵与预处理技术工艺，在我国仍处在工程验证应用阶段。经过这几年的不懈努力取得一定突破，已经有企业系统掌握能够有效解决国内原料适应性的技术工艺路线，正在进行示范推广。

2 工艺、设计、装备制造服务单位能力不足

目前市场上相关服务单位普遍成长于农村户用小沼气时代，缺乏工业化理念和系统性思维。国内无成熟专业的工业化沼气工程工艺设计单位。关键技术、核心装备均由欧洲国家引进，设备选型生搬硬套，没有结合中国原料特性再创新。专业设备制造企业主要是小农机制造商，标准化程度低，设备可靠性、稳定性差，自动化程度低，远未形成装备制造系列化。此外，工程总承包单位普遍抱有“只管建设不管运营”固有观念，总包项目建成后很难做到达产稳产。

3 工业化沼气项目产业链长，商业模式不成熟

3.1 原料收储运体系未建立

目前我国农业农村有机废弃物收储运体系仍处于初级阶段，缺乏稳定的收储运组织，原料量、质、价可靠保障较为困难；收储标准和规范尚未建立，收储运队伍缺乏专业性，除基本质量难以保证外，甚至发生原料腐烂或高温自燃。市场比较混乱，政府未参照城市垃圾收集体系，深度引导建立可持续的农业农村有机废弃物储运保障体系。以秸秆为例，原料多属于一年一季，储存时间超过8个月；用量大（日产4万m³沼气项目，年秸秆用量超过7万t），尤其是东北区域玉米秸秆，秋冬季收储秸秆含水率不一，存在大量雪包秸秆，进一步增加了收储难度。

3.2 沼气高值化利用途径缺乏

沼气直供和供热需建设独立管网，沼气项目多位于乡镇、农村地区，且经济普遍欠发达，价格承受能力差，管网覆盖程度低，部分项目受特许经营权限制，存在并网难、价格低等问题。国家虽然鼓励生物质能非电利用，但尚未出台非电利用具体支持政策，沼气发电与生物质直燃竞争，补贴拖欠，项目现金流差，能源端产品缺乏可持续盈利能力。沼气直供和供热刚刚起步，成熟案例少，市场接受程度低。

3.3 沼渣、沼液高值化应用处于初级阶段

沼渣、沼液高值化应用是项目盈亏重要因素，也是项目正常稳定运行的基础。工业化沼气项目沼渣、沼液量大（半干法工艺日产4万方沼气项目，年产沼渣7.2万t，沼液1.4万t；湿法工艺沼液量更大）。沼渣、沼液是生产有机肥、育秧基质、液态有机肥的优质原料，但相关产品生产、市场推广正在起步阶段，用户认可程度低，大规模推广应用仍需培育。部分地区环保部门对沼渣、沼液认识不足，采取“一刀切”政策，禁止沼渣、沼液直接还田使用，颠覆了千百年来农业发展常识。

4 秸秆及混合物料沼气碳减排方法学尚未制定

碳资产收益是工业化沼气项目社会效益体现，是项目增加收益，增加盈利的根本。目前秸秆沼气和秸秆混合物料沼气项目碳减排方法学未制定，需要相关部门、企业、协会组织合作创新研究，明确基准线排放、项目排放计算原则和方法，以及监测数据和方法，并尽早经生态环境部认可后，开展项目备案、年减排量核算、碳市场交易等工作。

5 多部门管理，牵头部门不明确，政策协调难度较大

国家对发展沼气非常重视，现阶段沼气产业的特殊性也十分需要政策扶持。但是沼气产业链长，涉及能源、发改、财政、农业农村、生态环境、住建等部门，多头管理、九龙治水，牵头部门不明确，多年来一直无法形成合力推动发展。政出多头，原则性支持意见多，具体可执行落实的措施少，政策引领发展的效果难以彰显。

二、继续坚定信心，在“双碳”背景下，沼气产业大有可为

1 欧洲先进经验为我国沼气产业发展提供参照

欧洲是全球沼气产业发展先进地区，有超过40年工业化沼气发展经验，技术、商业模式成熟。沼气已经成为欧洲可再生能源的重要组成部分，是欧洲现代化农业循环经济可持续发展的关键支柱和未来化石天然气的主要替代补充。

欧洲沼气项目数量多、遍布全国，德国有9600余座，意大利1500余座。欧洲沼气原料多元化，主要有能源作物、秸秆、畜禽粪便、生活垃圾等；工艺成熟且技术多样化，拥有湿法、半干法、干法厌氧发酵等多种工艺，产气效率高、自耗能低、自动化程度高；装备制造、设计建设、运营管理和产品服务等方面，形成了完整的工业化、规模化产业体系和成熟的商业模式。德国等沼气产业成熟国家，农民25%的收入来自沼气。除沼气发电方兴未艾外，近年各国均大力发展沼气提纯制生物天然气，到2030年主要国家的生物天然气将占到用气量的10%。因大规模沼渣、沼液还田，欧洲化肥、农药的使用量处在全球较低水平，土壤有机质含量保持较高水平。沼气的负碳排放特性，使之成为欧洲目前碳市场最受欢迎的减排品类，沼气产业也已成为欧盟2050年实现碳中和目标的重要支撑。

2 发展工业化沼气产业是实现双碳目标的主力军

秸秆厌氧发酵综合利用，可以将植物在生长过程中吸收的CO2，部分通过沼渣、沼液进入土壤，增加土壤碳库。相较于风能、太阳能的低碳排放，沼气产业综合利用具有典型的负碳排放特性，能够发挥更显著的碳减排作用。

根据研究，每利用1万m³沼气可减少115 t温室气体排放，预计2060年我国沼气产业可减少温室气体排放10亿t。我国2030年碳达峰时碳排放量约106亿t，到2060年沼气产业可为碳中和贡献9.4%的减排量，沼气产业必将为我国双碳目标实现发挥关键作用。

3 发展工业化沼气产业是解决面源污染，增加清洁能源供给的有效途径

农业种植和养殖产生的有机废弃物，是治理难度最大的面源污染源。2020年中国农作物秸秆产量约8.6亿t，粪污38亿t。参考欧洲经验，沼气产业以处理秸秆为主，辅助处理粪污。农业有机废弃物通过厌氧发酵处理，既无害化解决面源污染，又生产清洁燃气，沼渣、沼液生产优质有机肥，促进农业绿色可持续发展。到2060年，如仅仅考虑40%秸秆和养殖粪污通过制沼气无害化处理，每年可生产沼气2000亿m³，如提纯生物天然气，可达到目前国内常规化石天然气年开采量的80%，可使未来我国天然气对外依存度由66.7%下降到41.7%。

4 发展工业化沼气产业能够推动农村能源革命，促进美丽乡村建设

我国农村分布广阔分散，交通与能源供给相对薄弱，环境治理难度大，广大农村处在社会供能体系的末端，面临着能源分散、供能不足、品质差、成本高等诸多老大难问题，很多地区无法脱离秸秆、薪柴、燃煤作为生活能源，效率低且污染环境。

沼气可因地制宜，宜气则气，宜电则电，气、电、热综合开发，实现具备一定储能和便利调节功能的、稳定的多元化清洁能源供给，在降低综合用能成本的同时，提高农村供能质量与可靠性。

以秸秆为主，协同处理畜禽粪污、有机垃圾的沼气项目，可减少面源污染、保护生态环境，有效解决新农村建设人居环境治理难题。沼渣、沼液替代化肥，实现农药减量，可以建立农业绿色循环产业模式提高农产品质量，增加农民收入，保证食品安全，在推动农村用能结构转型升级，实现农村能源革命的同时，促进美丽乡村建设。

5 沼渣、沼液有效保护耕地，保障农业可持续发展

耕地地力决定我国粮食生产能力，是粮食安全的重要保证。长期以来过量使用化肥和农药，有机质补充少，导致我国地力严重透支，土壤板结严重。

自上世纪50年代大规模开垦东北黑土地，黑土层平均每年减少0.3~1.0 cm，部分黑土层厚度已减少到0.2~0.3 m。沼气项目生产的沼渣、沼液是优质有机原料，可改良土壤，提高土壤保水保肥性，增加土壤有益微生物，有效提高肥料利用效率，实现化肥和农药长期高效减施，推动农业绿色可持续发展和土地保护，对实现国家“藏粮于地”战略具有不可替代的作用，有利于保障粮食安全、生态安全。

应用领域正不断扩展

可资源化利用的生物质材料主要包括直接利用光合作用合成有机物的植物，如农作物秸秆、稻壳、玉米芯、废弃木材和城市垃圾等还包括间接利用光合作用产物而形成的有机质，如畜禽粪便、蟹壳、虾皮和贝壳等，以及光能自养型的原核生物藻类。

目前，生物质高效综合利用领域分布在能源、生态农业、环境修复、建材等。以能源领域应用为例，包括生物质制乙醇和生物质发电。前者是生物质高效综合利用最传统的途径，我国2018年生物质燃料乙醇产量约为340万吨，逐渐成为液体燃料的重要组成部分后者在国家财政补贴的大力支持下，发电规模迅速增长，生物质发电量2019年已达1111亿千瓦时。

以生态农业领域为例，秸秆还田是重要一环，重点在于秸秆的收集和就近还田。生物质通过堆肥等发酵方法制备的有机肥，可以有效提高农田有机质含量和土壤肥力，完善农作物根系的生态系统功能，实现农作物优质增产。

生物质材料未来的应用领域正向高值化利用方向拓展，如模块化建材、生物质碳纤维、生物质储能材料、生物质环境修复材料等。

在模块化建材方面，秸秆复合墙板、重组木、新型纤维板、木塑复合材料和生物钢等涉及生物质建材的几大成型产业，将为建筑行业装配式被动房的模块化、环保化和节能化作出重要贡献。

在生物质材料还田方面，一些新的应用技术正接近实用化，如生物质可降解地膜、生物炭直接还田等正获得小规模推广。

在生物质碳纤维方面，优质的生物质基碳纤维前驱体是重要方向。木质素含碳量比纤维素高，采用干喷湿纺碳化和熔融纺丝的工艺制备木质素碳纤维，提高木质素的热熔性和可纺性是未来的研究趋势。

在生物质储能方面，利用生物质材料制备炭材料，用作电池中石墨的替代品，提升锂离子电池的储能性能。在生物质环境修复方面，生物炭材料在其中的应用前景也最大。

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）

二是“双碳”是能源革命，不是煤炭宿命。作为能源革命的里程碑，“双碳”势必改变未来能源结构，进而再造整个经济结构。但是，我国能源资源禀赋、经济社会发展要求和能源发展规律，决定了煤炭仍将是我国能源体系的稳定器和压舱石。我们作为煤炭企业要主动适应能源战略和市场形势变化，着眼国家和区域发展大局，主动参与、积极作为，要以煤矿智能化信息化为抓手，加快向绿色低碳方向发展，推进煤炭产业稳量提质；要以新技术、新项目为支撑，大力推进煤化工等新兴产业发展，拓展企业发展空间。

三是“双碳”是有序减碳，不是搞零碳。在碳达峰、碳中和目标下，“去煤化”论调被反复炒作，在短期内仍将作为我国主体能源的煤炭资源被社会舆论诟病和嫌弃，我们应当认识到，碳达峰不是能源达峰，碳中和不是零碳。煤炭在一段时期内仍将是国家能源安全的基石，因此我们要坚定战略定力，运用系统思维，把握好发展节奏，脚踏实地地走好转型升级高质量发展之路。

全球不同地区的化工产业都在利用自身优势加速发展，未来全球化工产业格局将可能发生较大幅度的转变。

关于全球化工产业的发展趋势，总结如下：

一、“双碳”趋势可能会改变很多石油化工企业的战略定位

全球多个国家陆续公布了“双碳”时间表，中国是2030年碳达峰、2060年碳中和。尽管目前“双碳”受限于局势产生了波折，但整体来看，“双碳”仍然是全球应对气候变暖所必须采取的措施。

石油化工行业因在碳排放中占比较大，是双碳趋势下需要作出巨大调整的行业。石化企业应对双碳趋势做出的战略调整，始终是行业的关注点。

在双碳趋势下，欧洲和美国国际石油巨头的战略调整方向大同小异，其中美国石油巨头将重点放在碳捕捉、碳封存的相关技术开发，另外大力开发生物质能。而欧洲等国际石油巨头，将重点转移在可再生能源、清洁电力等方向。

未来在“双碳”的整体发展趋势下，全球化工产业可能会发生巨大转变，部分国际石油巨头可能从最初的石油服务商，演变为新能源服务商，改变百年来的企业定位。

二、全球化工企业将会继续加快结构性调整

随着全球产业的发展，产业升级和终端市场带来的消费升级，都推动了新型和高端化学品市场，从而驱动了全球化学工业的新一轮产业结构调整和升级。

对于全球产业结构升级的方向，一方面是生物质能、新能源的升级；另一方面是新材料、功能性材料、电子化学品、膜材料、新型催化剂等。这些全球化工产业的升级方向，将会在国际石化巨头的带领下推进，围绕着新材料、生命科学、环境科学展开。

三、化工产业原料轻质化带来全球性化工产品结构转变

随着美国页岩油供应不断增长，美国从最初的原油净进口国，已经变为目前原油净出口国，不仅给美国能源结构带来巨大转变，还在持续深刻影响着全球能源结构。美国页岩油为轻质原油，美国页岩油供应的增长，相应加大了全球轻质原油供应的增加。

不过就中国而言，中国是全球原油消费国，诸多拟在建的炼化一体化项目，都是以全馏程原油加工为主，不仅需要轻质原油，也需要比重较大的重质原油。

从供需角度来看，预期全球轻重原油价差将会逐渐缩窄，给全球化工产业带来以下影响：

第一，轻重原油价差缩窄带来的轻重原油套利萎缩，从而影响到以石油价差套利为主要操作模式的投机行为减少，有利于全球原油市场的稳定运行。

第二，轻质石油供应增长，价位降低，有望加大全球对轻质石油的消费，并加大石脑油的生产规模。但在全球裂解原料轻质化趋势下，石脑油的消费预期降低，这可能会带来石脑油的供给和消费的矛盾升级，从而降低石脑油的价值预期。

第三，轻质石油供应的增长，将降低以全馏程石油为原料的下游重质产品的产出，如芳烃类产品、柴油、石油焦等。而这样的发展趋势，也符合裂解原料轻质化带来芳烃类产品减少的预期，有可能增加相关产品的市场炒作氛围。

第四，轻重原油价差缩窄，有可能会加大炼化一体化企业的原料成本，从而缩小炼化一体化项目的盈利预期。而此类趋势下，也将驱动炼化一体化企业的精细化率发展力度。

四、全球化工产业可能会推动更多的兼并重组

在“双碳”、“能源结构转型”、“逆全球化”的背景下，中小规模化工企业竞争环境将会越发严峻，规模、成本、资金、技术、环保等多方面的劣势，将会严重冲击中小规模企业。

反观国际石化巨头，他们已经在进行全方位的业务整合和优化，一方面逐步将高能耗、低附加值、高污染的传统石化业务淘汰。另一方面，石化巨头为了实现全球业务的聚焦，会越来越重视兼并重组。兼并重组的业绩规模和数量，也是评估当地化工产业所处周期的重要依据。当然就新兴经济体而言，还是以自建为主要发展模式，通过寻找资金实现快速规模化扩张。

预计化工产业的兼并重组，将会主要集中在欧美等发达国家，以中国为代表的新兴经济体，可能会适度参加。

五、化工巨头未来中长期的战略方向可能会更集中

平头哥认为，跟随全球化工巨头的战略发展方向，是一种保守型跟随策略，但有一定的参考意义。

纵观石化巨头的举措，很多是在某一项专精领域起家，之后开始发散扩张。整体发展逻辑具有一定周期性，收敛-发散-收敛-再发散......目前及未来一段时间，巨头们可能处于收敛周期，他们的运作更多是去枝存干，强强联合，战略方向更集中。如巴斯夫在涂料、催化剂、功能性材料等领域将会是重要的战略发展方向，而亨斯迈未来依旧延续自身聚氨酯业务的发展。

主要机遇包括：经济全面绿色转型升级，构建形成高质量的以创新驱动和绿色低碳为导向的绿色产业经济体系，可再生能源利用技术、工业、建筑、交通等领域终端能源利用电气化技术快速发展。挑战是我国能源禀赋多煤、贫油、少气，电力供给结构短中期仍将以煤炭为主导，转型难度大，交通、工业、建筑等部门脱碳关键核心技术仍待突破。

我国清洁能源（新能源）的发展现状

（一）太阳能

​我国地大物博，拥有丰富的太阳能资源，当前我国太阳能产业规模位居全球首位。

截至2021年9月底，光伏发电累计装机2.78亿千瓦。2021年1-9月，全国光伏新增装机2556万千瓦，其中，集中式光伏电站915万千瓦、分布式光伏电站1641万千瓦。从新增装机布局看，装机占比较高的区域为华北、华东和华中地区，分别占全国新增装机的44%、19%和17%。

（二）风能

​我国风能资源非常丰富，资源总量在33.26亿千瓦左右。其中，大概有31.33%的风能资源可以被利用，很大一部分是海洋中的风能资源，大概在75%左右；其余部分风能资源在陆地上，占据了可用资源的25%。

据国家能源局消息，截至2021年11月中旬，我国风电并网装机容量达到30015万千瓦，突破3亿千瓦大关，较2016年底实现翻番，是2020年底欧盟风电总装机的1.4倍、是美国的2.6倍，已连续12年稳居全球第一。

（三）生物质能

我国的生物能源储存量特别丰厚，主要是田间的秸秆以及薪炭林等可以大量利用的生物能，这种能源分布范围广、可利用率高，并且生物能在基础设施的建设可以很容易形成。在实际的生物能利用过程中，前期的准备建设工作比较简单，生物能在我国具有很大的开发潜力。

2021年1-9月，生物质发电新增装机554.7万千瓦，累计装机达3536.1万千瓦，生物质发电量1206亿千瓦时。累计装机排名前五位的省份是山东、广东、浙江、江苏和安徽，年发电量排名前六位的省份是广东、山东、浙江、江苏、安徽和河南。

（四）核能

核能利用的主要方式是核裂变和核聚变。我国对核电研究及利用起步较晚，在20世纪80年代建立第一座核电站。中国核能行业协会2021年11月14日发布的蓝皮书显示，截至2020年12月底，我国在建核电机组17台，在建机组装机容量连续多年保持全球第一。

2020年，国内核电主设备交付31台套，实现了批量化成套交付，涵盖反应堆压力容器、蒸汽发生器、堆内构件等各类产品，我国已全面掌握先进核电装备制造核心技术。

（五）海洋能

海洋能指依附在海水中的可再生能源。海洋通过各种物理过程储存和散发能量，这一部分能量通过潮汐、波浪和盐度梯度等形式存在于海洋之中。

我国海洋能开发具有较长的历史，在解放初期便兴建了潮汐电站。伴随多年的不断实践，海洋发电技术实现新的突破，针对小型潮汐发电站技术趋于成熟化及规范化，同时具备中型潮汐发电站技术要求。

（六）地热能

我国已经明确将地热能作为可再生能源发电、供暖的重要方式。2021年9月，国家能源局等八部门印发的《关于促进地热能开发利用的若干意见》指出，到2025年，全国地热能供暖（制冷）面积比2020年增加50%，在资源条件好的地区建设一批地热能发电示范项目，全国地热能发电装机容量比2020年翻一番；到2035年，地热能供暖（制冷）面积及地热能发电装机容量力争比2025年翻一番。

根据国家地热能中心公布的数据，截至2020年底，我国地热能供暖（制冷）面积累计达到13.9亿平方米。其中，水热型地热能供暖5.8亿平方米，浅层地热能供暖（制冷）8.1亿平方米，每年可替代标煤4100万吨，减排二氧化碳1.08亿吨。

结 语

根据上述情况可知，我国的新能源发展依托国家政策支持，前景极为光明。为了落实碳达峰、碳中和目标，我国将构建以新能源为主体的新型电力系统。这就要求全社会同心协力，提高新能源企业的核心竞争力，大力发展新能源产业，助力双碳目标的实现。

9月，全国各地拉闸限电的消息开始在互联网上不断发酵。随着东北地区在用电高峰期对居民实施突然的拉闸限电，让这场电力行业热门话题一下子发展成为全民热点，进而也引发了对能源利用更为深入的思考。显然，随着我国经济的快速发展，能源危机和环境污染加重的背景下，要实现碳达峰、碳中和目标，大规模、高比例发展能源综合应用是必然趋势。

清洁能源综合服务作为一种满足终端客户多元化能源消费的新型能源服务方式，正成为各能源企业打造发展新动能的重要增长极。对此，四季沐歌与建筑环境与能源研究院达成战略合作，在北京成立了“双碳”技术研究中心；太阳雨与中国建筑科学研究院环能院更是成立清洁热能产业首个碳中和研究中心，就“双碳”背景下，打造多能互补的综合能源应用体系；哈思更是在产品研发上，推出光伏热泵产品，集光伏和热泵两大可再生能源的应用产品，不仅为用户节省了可观的电费，还大幅减少了建筑能耗 ......

多能融合

目前，可再生能源与传统能源的“较量”迎来拐点。在中国传统能源“减煤”“脱碳”的过程中，太阳能、地热能和空气能等清洁能源正强势突起。在清洁能源的发展日益受大众关注、“清洁能源替代”逐渐成为发展主线的今天，采用单一的可再生能源供热，难以解决需求侧遇到的诸多问题，若采用多能互补的形式，使各种能源取长补短，便可弥补单一能源供热方式的不足。从用户侧来看，如何推陈出新、更好地为客户服务、挖掘清洁能源的发展潜力、有效促进清洁能源占比的进一步提升，促进绿色低碳发展进程，成为行业发展的重点。

随着经济发展和社会进步，清洁供暖主要有这些变化：供暖面积将不断扩大，建筑用能最终将大于工业用能；供暖质量将不断提高，要求用能少、更舒适、更智能、更经济；供暖环境友好水平将不断提升，最终要求污染物和温室气体零排放。近几年通过清洁供暖，可以实现高能效性、高生态性、高便捷性、高舒适性的取暖方式。

不过，多种分布式能源大量接入，同样会给电力系统稳定带来挑战。打个比方，过去电网像一艘巨轮，以后分布式电源多了，可能就是无数艘小吨位货船、小船和巨轮共同组成船队，彼此之间的协调配合就显得特别重要。

基于此，以四季沐歌为例，围绕“太阳能 +”、“热泵 +” 的双核技术路线形成的“双核低碳智耦技术”打造一系列解决方案，通过其清洁能源耦合智能操作系统 (CAS+)，可实现不同能源组合在不同场景下实现最佳拼配，最大程度减少能源损耗。多能融合将进一步撬动清洁能源行业长期稳定的需求，突破拓展传统能源业务的限制，打造更加全面的系统化解决方案。

跨界融合

需要注意的是，现代能源的发展路径一定不是单一的。通往低碳未来的道路需要多种能源的力量，实现多能互补、跨界融合，才能产生“1+1>2”的效应。

能源企业的边界正在逐步趋同。过去传统能源企业（包括化工、电力、石油等）均属于垂直式发展，做好自己的事情就可以。但在双碳背景下，各个行业未来将横向协同，实现系统创新整合。而连接各个行业、企业的桥梁就是碳捕集等低碳化路径的发展。

基于此，以四季沐歌为代表的专注于清洁采暖与热水领域的能源企业，积极与电力、燃气等央企国企等传统能源企业以及国投城投平台合作，充分发挥各自技术、资源和机制等优势，在智慧新能源解决方案和综合智慧能源服务等方面广泛开展科学研究、产品研发等战略合作，同时不断拓展双方合作领域和途径，构建长期合作新格局，形成科技协作新合力，为新能源建设发展做出积极贡献。

对此，国家电力投资集团公司负责人也曾公开表示，将以融合为思路，源网荷储协同互动，通过多品种能源互补的综合智慧能源，实现电力系统的平衡和稳定。目前，国家电投已经开展了 420 个综合智慧能源项目，总投资超过 1310 亿元。

推进融合

当然，在布局全国清洁能源综合服务体系中需要多方努力。在供应链方面，需进一步拓展横向合作伙伴的数量，同时也需要加深纵向合作深度，实现持续共赢；在综合服务体系上需要进一步加快服务范围的扩大速度，提升项目规模，深度制定应用于各行各业的定制化服务，同时开发具有互联网服务性质的清洁能源综合服务平台，打破封闭式发展的路径依赖，助力实现用能结构低碳化。

在具体的服务模式中，以点带面，以树立起标准化的项目工程为手段，逐步推广清洁能源综合服务商理念，积极参与业主的用能结构设计，寻求多元、跨界、低碳、高效、智能、互联，在满足多元化用能需求的同时，有效提升业主能源利用效率，促进可再生能源的协同发展。

从客户需求出发，整合集发电、充电、储能、节能、智能交通等多种功能耦合，提供灵活的用能解决方案，因地制宜地打造电、热、冷、气、水与风、光、地热能等零碳资源多能互补用能结构，智能、协同、安全和高效地满足业主需求，助力业主实现清洁能源替代。

融合，只有坚持高起点、高标准、高定位，着眼长远、系统谋划、整体设计，才能更好打破旧格局、开创新局面。“打捆”送出，成功实现平稳并网、综合效益多赢；构建新型电力系统的融合之路。“清洁能源 +”融合实践探索出了新思路，也带动了新技术新产业发展；实现碳达峰、碳中和，面临诸多挑战，靠各自为战、单枪匹马不可能成功，需要更多方面相互借力、齐心协力，共同下好一盘棋。