生物質能高值化利用四大路徑解析：從熱電聯產到液體燃料

日前，國家電投與國家電網聯手打造的“國家電投集團生物質能源有限公司”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+”綜合能源生態，同時也將生物質再次推向大眾視野。

我國生物質資源豐富，能源化開發潛力長期被低估。中國工程院院士杜祥琬指出：生物質資源年生產量可達到35億噸，其能源開發潛力達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，不僅可在電力系統中替代化石能源，還能在工業、建筑、交通等終端應用領域提供清潔燃料和化工原料，實現能源生產與廢棄物處理的深度耦合，顯著提升資源環境效益。

目前來看，生物質能高值化利用主流發展方向主要有以下幾種：

生物質熱電聯產

生物質熱電聯產是指通過燃燒農林廢棄物等實現發電與供熱協同的清潔能源技術，與單一發電相比，系統效率可達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、流化床氣化器實現能源轉化。目前典型案例有江蘇聯美生物能源為40余家藥企集中供熱，年發電收入超1.57億元；磐石宏日項目年減排CO?28.6萬噸，創造700個就業崗位。

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生物質摻燒發電

生物質摻燒是經粉碎、除雜、干燥、成型等處理的生物質燃料，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，可利用現有鍋爐、汽輪機及發電系統實現燃料多元化，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；生物質氣化耦合，氣化過程可提前脫除硫、氮等雜質，燃氣燃燒污染物排放遠低于直接燃燒，且燃氣熱值穩定，易精準調控。

眾安環保摻燒發電工藝流程

生物質天然氣

生物質天然氣以農作物秸稈、畜禽糞污、餐廚垃圾等城鄉有機廢棄物為原料，通過厭氧發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。

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

眾安環保湖南天然氣項目現場

液體生物燃料

液體生物燃料制備是指利用農作物秸稈、廢棄油脂等可再生生物質資源，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。以生物質制甲醇為例：針對高水分生物質原料，先干燥至10%-20% 水分含量，經專業篩分除雜后，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生多步反應生成粗合成氣，經凈化處理并調整氫碳比后，通過催化轉化得到甲醇粗品，最終經分離提純產出高純度精甲醇。

 眾安環保甲醇制作預處理工藝

當前，我國生物質能產業正處在從政策驅動向市場化轉型的關鍵節點。在此進程中，生物質預處理技術（涵蓋破碎、分選、成型全鏈條）的創新突破與設備迭代升級，為產業高質量發展筑牢了核心支撐，發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、核心技術攻堅等現實挑戰，但隨著經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突破，生物質預處理領域正迎來政策利好、市場擴容、技術賦能的多重發展機遇，未來成長空間廣闊。