中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：農(nóng)村能源作為我國能源體系的重要組成部分，是農(nóng)村經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的基石和保障，也是我國能源革命與低碳轉(zhuǎn)型的重要引擎和抓手。推動(dòng)農(nóng)村能源革命，加大鄉(xiāng)村清潔能源建設(shè)力度，有助于落實(shí)“雙碳”目標(biāo)任務(wù)，推動(dòng)農(nóng)村產(chǎn)業(yè)邁向更高層次，拉動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈條的拓展延伸，為構(gòu)建宜居宜業(yè)的美麗鄉(xiāng)村提供堅(jiān)實(shí)支撐。那么，如何根據(jù)資源稟賦的不同因地制宜發(fā)展農(nóng)村清潔能源？在推廣農(nóng)村清潔能源的過程中有哪些挑戰(zhàn)？又須如何應(yīng)對(duì)？對(duì)此，記者專訪了中國農(nóng)業(yè)大學(xué)教授董仁杰。
中能傳媒：請(qǐng)介紹一下我國農(nóng)村地區(qū)用能發(fā)展情況？清潔能源在其中的占比如何？
董仁杰：20世紀(jì)80年代初，中國農(nóng)村生活用能為2.6億噸標(biāo)煤，雖然清潔能源占比85%以上，但是2.2億噸屬非商品性能源（秸稈和薪柴），其低效率的燃燒利用也會(huì)導(dǎo)致室內(nèi)空氣污染。1985年，農(nóng)村生活耗能增加到2.79億噸標(biāo)煤，其中生物質(zhì)能基本維持在2.2億噸左右，商品能源則增加到7900萬噸標(biāo)準(zhǔn)煤。2009年農(nóng)村能源消費(fèi)中清潔能源（除煤炭之外的能源）占比69.40%，其中電、氣（含沼氣）和油的占比達(dá)20.3%。2018年我國農(nóng)村地區(qū)能源消費(fèi)量為5.6億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國能源消費(fèi)總量的11.87%；農(nóng)村能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中，清潔能源（除煤炭之外的能源）占比63.1%，但其中電氣化水平顯著提升（18%），電和油的占比達(dá)到32%。2022年，農(nóng)村能源消費(fèi)中薪柴和秸稈占比下降到20.61%，煤炭消費(fèi)下降到26.6%，清潔能源占比重回高位，達(dá)到73.39%，但電氣油占比提高到52.78%。
中能傳媒：農(nóng)村可再生能源資源豐富，請(qǐng)您談?wù)勅绾胃鶕?jù)資源稟賦的不同，因地制宜發(fā)展農(nóng)村清潔能源？
董仁杰：我國農(nóng)村能源資源豐富，但是各地區(qū)稟賦不同，西北地區(qū)風(fēng)能與太陽能可開采性好，中部地區(qū)可使用的生物質(zhì)資源量大，東南地區(qū)水力資源豐富。風(fēng)光資源雖然能量密度也不高，但適合大規(guī)模開發(fā)；水力和地?zé)豳Y源則更具備規(guī)模開發(fā)的優(yōu)勢(shì)。因此風(fēng)光水熱資源容易吸引規(guī)模投資，能夠產(chǎn)生規(guī)模經(jīng)濟(jì)效益。但風(fēng)光資源存在顯著的晝夜差異和季節(jié)差異，需要備用能源削峰填谷。另一方面，風(fēng)光水熱資源占用農(nóng)民的集體所有制土地，需要切實(shí)保證農(nóng)民獲得收益，以保障農(nóng)村能源項(xiàng)目的可持續(xù)性。
生物質(zhì)能源資源主要來自于農(nóng)作物秸稈和畜禽糞便等農(nóng)業(yè)生物廢棄物。對(duì)于能源投資商而言，生物質(zhì)能源資源雖然分布廣泛但是能量密度低，不具有大規(guī)模投資的經(jīng)濟(jì)性。但是，農(nóng)業(yè)生物廢棄物又是當(dāng)前和今后一段時(shí)間內(nèi)最重要的環(huán)境污染物，必須加以處理。這為在區(qū)縣范圍內(nèi)以整縣推進(jìn)的方式處理廢棄物生產(chǎn)生物能源提供了機(jī)遇。
生物質(zhì)能主要是利用生物質(zhì)燃燒（顆粒燃料）和厭氧發(fā)酵產(chǎn)生沼氣。所有生物廢棄物都可通過濕法發(fā)酵或高含固發(fā)酵用于沼氣生產(chǎn)，但干黃作物秸稈或果樹枝條更容易生產(chǎn)顆粒燃料，通過生物質(zhì)燃燒產(chǎn)熱用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或農(nóng)民生活。
生物質(zhì)清潔供暖是生物質(zhì)燃燒供熱的主要利用方向，不僅北方地區(qū)需要大量生物質(zhì)原料燃燒供熱，即便我國南方，在春節(jié)前后濕冷的一個(gè)月中也需要大量生物質(zhì)燃燒供熱，以減少對(duì)農(nóng)村電網(wǎng)的集中沖擊，協(xié)助節(jié)省大量農(nóng)村電網(wǎng)升級(jí)改造的投資。
中能傳媒：清潔能源的推廣，尤其是生物質(zhì)能的有效利用對(duì)農(nóng)村環(huán)境改善、農(nóng)民生活質(zhì)量提升有哪些具體成效？
董仁杰：生物質(zhì)能作為一種可再生能源，其利用過程中產(chǎn)生的二氧化碳排放量較低，相比傳統(tǒng)化石能源，能顯著減少大氣污染物的排放，有助于改善農(nóng)村地區(qū)的空氣質(zhì)量。生物質(zhì)能的有效利用，首先是處理了農(nóng)村區(qū)域大量存在的生物廢棄物，包括秸稈、養(yǎng)殖糞便以及農(nóng)村生活垃圾等，顯著改善了農(nóng)村生產(chǎn)環(huán)境和農(nóng)民生活環(huán)境，顯著避免了生物廢棄物導(dǎo)致的溫室氣體無規(guī)則排放，尤其是甲烷氣體的無規(guī)則排放。全球統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，來自生物廢棄物的甲烷排放占全球甲烷排放的20%，將這些生物廢棄物進(jìn)行收集處理和利用，對(duì)于實(shí)現(xiàn)全球2030年相對(duì)于2020年甲烷排放降低30%的目標(biāo)意義重大。
生物質(zhì)能的有效利用為農(nóng)民創(chuàng)造了新的就業(yè)機(jī)會(huì)和致富渠道。一噸生物廢棄物干物質(zhì)（相當(dāng)于1.5噸秸稈、3—4噸濕牛糞、10—20噸糞水）可以產(chǎn)生200立方米甲烷（300立方米沼氣），可以發(fā)電600千瓦時(shí)。按照城鎮(zhèn)天然氣加氣站每立方米天然氣4—6元或農(nóng)村居民用電每千瓦時(shí)0.5元測(cè)算，可以產(chǎn)生1000元（天然氣）或300元（電）的經(jīng)濟(jì)收益。
中能傳媒：在農(nóng)村推廣清潔能源，還有哪些挑戰(zhàn)？如何應(yīng)對(duì)？
董仁杰：在農(nóng)村推廣清潔能源，政策上最大的挑戰(zhàn)是如何實(shí)現(xiàn)清潔能源生態(tài)效益的價(jià)值體現(xiàn)。技術(shù)上的最大挑戰(zhàn)是如何適應(yīng)國家、省市區(qū)、縣市區(qū)三級(jí)國有能源網(wǎng)絡(luò)與村鎮(zhèn)、園區(qū)局域網(wǎng)絡(luò)的無縫、瞬時(shí)銜接，以及清潔能源技術(shù)的不斷創(chuàng)新。
在清潔能源生態(tài)效益的價(jià)值體現(xiàn)方面，中國和歐美都有成功的經(jīng)驗(yàn)可以借鑒和推廣。例如歐洲一些國家秉持清潔能源成本由全體國民負(fù)擔(dān)的理念。我國有的地方則允許沼氣工程企業(yè)直接面向終端能源市場(chǎng)，允許沼氣工程隔墻售氣、沼氣發(fā)電隔墻售電，或者允許自建加氣站向市場(chǎng)供應(yīng)生物甲烷。
沼氣工程作為能源孤島參與大能源終端市場(chǎng)，需要突破無縫、瞬時(shí)銜接能源網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)瓶頸，既不能給大能源網(wǎng)絡(luò)造成波動(dòng)，也不能影響對(duì)終端用戶的穩(wěn)定供應(yīng)。
中能傳媒：國際上是否有相關(guān)成功案例可供借鑒？
董仁杰：德國在沼氣工程發(fā)展初期，推出了可再生能源法，規(guī)定沼氣發(fā)電上網(wǎng)給予長達(dá)20年的穩(wěn)定補(bǔ)貼；2021年可再生能源法第六次修訂后實(shí)施，傾向于保護(hù)小型的以廢棄物為原料的沼氣工程。目前在德國和波蘭，電網(wǎng)為了更多使用光伏、風(fēng)電，與沼氣工程業(yè)主簽訂長期合同，用沼氣在電力供應(yīng)谷底（電價(jià)高峰）時(shí)發(fā)電并網(wǎng)。
德國等一些國家還規(guī)定天然氣供應(yīng)行業(yè)摻混生物甲烷5%。一些重型用能行業(yè)例如航空航天、重型海運(yùn)和陸運(yùn)，仍不得不使用天然氣。能源脫碳為沼氣提純?yōu)樯锛淄樘峁┝司薮笾屏Γ瑲W洲2030年將實(shí)現(xiàn)生物甲烷由現(xiàn)在的幾十億立方米提高到340億立方米，美國到2030年將實(shí)現(xiàn)重型陸運(yùn)70%的天然氣由生物甲烷替代。
中能傳媒：您對(duì)未來農(nóng)村清潔能源的發(fā)展有何看法？在清潔能源技術(shù)方面，有哪些值得期待的創(chuàng)新或突破？
董仁杰：農(nóng)村能源的特點(diǎn)是能量密度低，但農(nóng)村的特點(diǎn)是擁有廣闊的空間，所謂廣闊天地大有作為，完全可以“以空間換能源”。不僅如此，農(nóng)村清潔能源的發(fā)展還將為社會(huì)創(chuàng)造難以替代的環(huán)境價(jià)值。這些價(jià)值可以轉(zhuǎn)化為農(nóng)民實(shí)實(shí)在在的經(jīng)濟(jì)收益。
初步分析表明，農(nóng)村能源中可開發(fā)15億千瓦光伏、0.5億千瓦風(fēng)電，年發(fā)電1.5萬億千瓦時(shí)，是目前農(nóng)村用電量的2倍，除供應(yīng)農(nóng)業(yè)農(nóng)村用電之外還可向外供電7000億—8000億千瓦時(shí)。
農(nóng)業(yè)農(nóng)村生物質(zhì)資源（農(nóng)業(yè)秸稈和林業(yè)枝條、畜禽糞便、鄉(xiāng)鎮(zhèn)餐廚、綠化垃圾、農(nóng)林業(yè)產(chǎn)品加工垃圾以及邊際土地生物質(zhì)）可供應(yīng)8億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的能源，除滿足農(nóng)業(yè)農(nóng)村用燃料4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤/年外，還可以輸出4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的商品燃料。
廣大農(nóng)村地區(qū)風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能等豐富的可再生能源資源，是落實(shí)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)、大力發(fā)展新能源的重要增長極。以縣域?yàn)榛締卧y(tǒng)籌城鄉(xiāng)清潔能源發(fā)展，推動(dòng)鄉(xiāng)村清潔能源高質(zhì)量發(fā)展，探索建設(shè)多能互補(bǔ)的分布式低碳綜合能源網(wǎng)絡(luò)，提升清潔能源供給能力和消費(fèi)水平，推動(dòng)農(nóng)村能源革命，滿足農(nóng)村經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和人民日益增長的美好生活清潔用能需求，將鄉(xiāng)村清潔能源生產(chǎn)、消費(fèi)與發(fā)展壯大村集體經(jīng)濟(jì)、建設(shè)宜居宜業(yè)和美鄉(xiāng)村有機(jī)結(jié)合，有助于改善鄉(xiāng)村生態(tài)環(huán)境、全面推進(jìn)鄉(xiāng)村振興。
農(nóng)村清潔能源的發(fā)展應(yīng)遵循“多能互補(bǔ)、追求實(shí)效，因地制宜、多元?jiǎng)?chuàng)新，試點(diǎn)先行、逐步推廣，生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展”的總體原則，可再生能源就地就近開發(fā)和利用，建立以鄉(xiāng)村能源站為節(jié)點(diǎn)、以電為中心的可再生能源多元供應(yīng)體系，提升農(nóng)村智慧用能水平，實(shí)現(xiàn)縣域清潔高效用能。
在農(nóng)村清潔能源技術(shù)利用方面有很多值得期待的創(chuàng)新或突破。
首先是清潔能源技術(shù)的生態(tài)價(jià)值體現(xiàn)方面，會(huì)出現(xiàn)全國通用的方法學(xué)，并逐漸與國際接軌，使清潔能源發(fā)展獲得更大的助力。其次是分布式生物甲烷在全國各地的蓬勃發(fā)展。在國家雙碳戰(zhàn)略和全球甲烷減排與能源脫碳的大形勢(shì)下，為重型運(yùn)輸提供碳中性的碳基燃料是未來數(shù)十年內(nèi)的必然趨勢(shì)，除基于生物廢棄物的沼氣之外，還將有基于可再生電力的電基甲烷出現(xiàn)，這也將是未來在清潔能源方面新的技術(shù)突破。第三是“應(yīng)氣盡氣”的生物廢棄物處理模式在全國得到推廣，通過厭氧發(fā)酵或熱解氣化和氣體重整生產(chǎn)生物基甲烷燃料，并實(shí)現(xiàn)生物廢棄物養(yǎng)分和難降解有機(jī)質(zhì)的還田利用。第四是服務(wù)于清潔能源技術(shù)發(fā)展和農(nóng)村能源革命的農(nóng)村能源基礎(chǔ)設(shè)施更加完善。
