从“废”到“贵”，生物质能“含金量”几何？

从“废”到“贵” 生物质能价值链日趋成型

来源：中国能源观察 记者 王睿佳

生物质能作为全球公认的零碳属性可再生能源，在推动全球能源转型，实现“双碳”目标中扮演着重要角色。我国是生物质资源最丰富的国家之一，生物质能以其独特的属性，成为能源结构优化的战略支点。中国产业发展促进会会长于彤在“2025生物质能创新发展论坛”上提供的数据显示，截至2024年底，我国生物质能发电装机容量达到4599万千瓦，发电量达到2083亿千瓦时，生物质供热约5亿焦耳，生物天然气产量约5亿立方米。

近年来，在我国能源领域新质生产力不断提升的浪潮中，生物质能转化技术接连取得突破，推动生物柴油、生物燃料乙醇、生物甲醇、可持续航空燃料等快速发展，并形成良性循环，生物质能产业面临着前所未有的大好形势和广阔前景。

航空航运减碳的“杀手锏”

2023年7月，世界首艘完全使用绿色甲醇燃料的集装箱船开启首航，仅隔短短的一年，我国便在该领域取得标志性进展——2024年7月，中国船舶旗下首艘万吨级甲醇双燃料动力内河散货船成功加注绿色甲醇。

航空与航运领域作为传统化石能源消耗的“大户”，一直面临严峻的碳减排压力。国际航空运输协会（IATA）提出2050年实现净零碳排放目标，国际海事组织（IMO）亦将航运业温室气体减排目标提升至2050年实现净零排放。在此背景下，生物质能凭借其可再生性、低碳性和技术适配性特点，成为航空航运领域绿色转型的重要突破口。

“生物质能是绿色科技与制度创新的试验田，也是产业转型的新赛道。”生态环境部应对气候变化司一级巡视员蒋兆理指出：“在航空航运脱碳领域，可持续航空燃料、生物柴油、绿色甲醇等为破解国际减排难题，提供了新的思路。”

我国作为全球最大的发展中国家，在“双碳”目标战略的驱动下，正加速推进生物质能技术研发与产业化应用，为航空航运低碳发展注入新动能。同时，我国庞大的市场需求、政策体系的逐步完善以及技术创新的持续突破，正在构建全球生物质能应用的“中国样本”。早在2021年，由国家发展改革委、国家能源局等9部门联合印发的《“十四五”可再生能源发展规划》明确提出“稳步推动生物质能多元化开发”，鼓励生物质燃料等规模化利用。

如何利用技术创新，推广生物质能在航空航运领域的应用？

天津大学教授颜蓓蓓在2025生物质能创新发展论坛上介绍，生物质气化技术是绿色甲醇和可持续航空燃料的关键生产转化技术之一，未来应用场景十分广阔。本世纪初生物质的气化还在依靠小型固定床的气化装备，到如今气化装备已经发展出流化床、上吸式、下吸式等多种类型。新型气化技术也从单一气化发展为与其他预处理技术如液氧发酵、微波、等离子体、光热、光催化等的结合。

2024年9月，宁夏煤业烯烃一公司携手宁夏神耀科技有限责任公司，在行业内首次成功进行了生物质气流床气化连续进料的试烧试验，标志着生物质在气流床气化炉中的满负荷工业化运行取得了重大突破。

此外，生物燃料制备技术发展还包括以废弃油脂、棕榈油为原料，通过酯交换和加氢脱氧工艺生产生物航油的酯基与加氢路线，以及纤维素乙醇与费托合成、藻类与合成生物学等路径。

得益于技术的进步，中国生物航油产业已进入规模化应用阶段。2022年，中国首套生物航煤工业装置在中国石化镇海炼化首次规模化实现将地沟油等餐余废油产出生物航煤，标志着我国生物航煤向大规模生产及商业化应用又迈出了坚实一步。据了解，该装置年设计加工能力10万吨，获得全球RSB可持续生物航空燃料认证，最高可减排二氧化碳50%以上，一年基本能消化掉一座千万人口城市回收来的地沟油，每年可减排二氧化碳约8万吨，相当于植树近5亿棵。

2024年9月18日，国家发展改革委、中国民航局在北京举行可持续航空燃料（SAF）应用试点启动仪式。根据试点工作安排，2024年9月19日起，国航、东航、南航从北京大兴、成都双流、郑州新郑、宁波栎社机场起飞的12个航班将正式加注SAF。在试点启动前后，中石化镇海炼化、河南君恒生物先后为国内SAF加注及科研提供油料供应。

记者查阅发现，后续按照中国民航局关于SAF应用试点工作第二阶段的相关部署，自2025年3月19日起，从北京大兴、成都双流、郑州新郑、宁波栎社机场起飞的所有国内航班将常态化加注掺混1%SAF的混合燃料。这一部署对于中国SAF产业意义重大，在出口贸易环境恶化的情况下，中国内部SAF需求的增量弥足珍贵。

在航运领域，生物质能的应用更是取得多个标志性进展。

2023年9月，中远海运散运在广州港完成国内首单国际航行船舶保税生物燃料加注作业，旗下灵便型散货船“宝宁岭”轮成功加载300吨B24生物燃料油，标志着我国船用清洁能源应用进入新阶段。

2024年3月，中远海能践行绿色发展承诺，“躍池”轮在上海港完成500吨B24生物燃料油加注，该企业年内第二次规模化应用生物燃料，彰显航运央企的低碳转型执行力。

2024年4月，“海港致远”轮为大型甲醇双燃料集装箱船“ASTRID MAERSK”轮加注504吨绿色甲醇，这是中国港口首次为国际航行大型甲醇双燃料集装箱船开展绿色甲醇“船—船”同步加注作业。今年1月，“海港致远”轮还为“ANE MAERSK”轮加注甲醇燃料约3000吨，该次加注作业与集装箱装卸同时进行，是上海港在2025年为大型甲醇燃料集装箱船开展“船—船”同步加注的首次作业，也标志着洋山港甲醇加注进入常态化阶段。

然而，当前生物质能在航空航运领域的发展也存在原料供应体系短板、技术经济性障碍、国际竞争与壁垒等瓶颈问题。对此，颜蓓蓓坦言，生物质气化等技术要同人工智能和自动化控制等融合起来，要把新兴的技术引入相对传统的生物质技术领域，以降低我们生物质领域技术成本，使其更好地与产业结合起来。

国家发展改革委环资司环保处处长程慧强表示，我国生物质能源发展潜力较大，可实现节能降碳、资源循环利用，助力保障能源安全。下一步国家发展改革委环资司将会同相关部门落实党中央国务院的部署要求，一道推动生物质产业高质量发展。从2024年年底到目前，环资司会同生态环境部、交通运输部、民航局、国家能源局持续制定生物质油气高质量发展的具体实施方案。

“现在生物质能在整个航空航运领域国际需求非常大，而且目前国内的相关产业发展态势非常好，下一步我们将会同相关部门进一步推动在应用场景方面的拓展。同时在生产和技术推进这方面还要出一些具体的政策，保障推动落实。”程慧强补充道。

工业绿色变革的新选择

不仅在交通领域低碳转型过程中扮演着佼佼者角色，生物质能作为唯一可转化为固、液、气三态的可再生能源，还被视为工业领域脱碳的重要突破口。近年来，我国通过政策引导、技术创新、企业实践，推动生物质能在工业领域的规模化应用，为传统产业绿色转型提供了新路径。

国家发展改革委印发《“十四五”生物经济发展规划》明确将生物质替代应用作为重点发展领域，指出要有序推动能源供应和新材料开发等领域应用。

近年来，生物天然气逐渐走向台前。生物天然气在减排层面，相比传统化石能源可降低60%—80%的碳排放强度，作为稳定可控的可再生燃气，其有效弥补了风光能源的间歇性缺陷，为冶金、建材等高耗能产业提供脱碳的新选择。产业化过程中催生的废弃物收储运体系、分布式能源网络，更推动传统工业向资源高效型模式转型。

放眼全球，中国产业发展促进会生物质能产业分会秘书长助理兼产业研究部主任王乐乐分析《2025中国生物质能产业发展年度报告》指出，全球的生物天然气总量在95亿立方米，美国和德国两国在其中的占比较大，美国大概有30亿立方米，德国排除沼气发电有10亿立方米。我国生物天然气项目年产1万立方米以上的工业化项目大概有200多个，产能达到11亿立方米，未来发展空间很大。

传统生物质能利用多集中于直燃发电或沼气生产，但受限于能量密度低、转化效率不足等问题，难以满足高能耗工业的需求。近年来，通过多学科交叉创新，我国在生物质能的高效转化与工业系统集成方面取得显著进展。

在安徽蚌埠，由万豪能源投资建设的全球首座生物甲烷液化及碳捕集项目占地125亩，日产沼气10万立方米，年消纳畜禽粪污、各类秸秆等17万吨，年产液化生物甲烷（LBM）1.3万吨、绿色液态二氧化碳3.2万吨、有机肥5万吨，可实现碳减排6万吨。

该项目通过整合预处理、净化、提纯、液化等多项尖端技术，成功破解了传统沼气项目附加值低、无法可持续发展的行业难题，变废为宝，一举多得，不仅实现了产品多样化，还提升了产品附加值。

值得一提的是，市场化改革为生物天然气提供了更为充足的“底气”。2019年，国家管网公司成立，我国的天然气市场格局发生重大变化。北京大学能源研究院高级工程师孙慧认为，基础设施的公平开放有助于生物天然气走向远方。国家管网提供的多元化运输、存储服务以及灵活的交易平台，为进一步提升现货市场交易规模、促进天然气市场化改革奠定了基础，将有效助力生物天然气实现绿色价值。

除了生物天然气，王乐乐还提到生物质供热在工业领域的应用前景。他指出：“当前我国的生物质供热量达到4.89亿吉焦，包括了工业蒸汽和居民供暖，生物质能供热作为绿色热力，它的发展潜力还是非常大的，最主要的原因是在我国大力发展绿证绿电的背景下，绿色电力的获取还是比较容易的，不管是通过买绿证还是建立分布式的光伏风电都能够达到这种目的，而对于获取绿色热力其实目前没有太好的手段，但生物质能供热能够提供一个很好的途径，所以在未来工业园区的脱碳或者说零碳园区的建设中，生物质供热能够发挥重要作用。”

2024年，合肥市首个生物质集中供热发电项目——庐江凯迪能源重整项目开始生物质供热改造。通过技术升级，该项目成功实现了从单一纯发电到发电+供热的运行模式转变，从而提高了能源的梯级利用率，使能源利用率提升至70%—80%。

生物质的炼制转化也为工业领域各产业植入绿色基因。

聚乳酸（PLA），这一充满潜力的生物基新材料，在过去长期受到外国公司的技术垄断。然而，近年来，我国企业已成功突破这一技术壁垒，实现了PLA全产业链技术的自主掌握，并推动了示范装置的投产运行。技术突破带来了PLA的迅猛发展，其产能持续攀升。以中粮科技、金丹科技为代表的生物基材料企业，利用玉米秸秆生产PLA，通过基因编辑技术改造菌种，使乳酸生产效率大幅提升。

丰原集团年产10万吨聚乳酸项目于安徽蚌埠顺利投产，实现了聚乳酸自主知识产权工业化生产，打造了全球产能规模最大、产品链条最长、技术工艺最强的聚乳酸产业“内循环”链条。

在钢铁行业，生物质焦炭替代冶金焦成为新热点。

2025年初，首钢股份炼铁作业部1号高炉成功进行了百吨级连续喷吹工业试验。试验中采用首钢自行设计并开发的生物质炭并罐喷吹装置，首次实现了生物质富氢微粉在钢铁冶金领域的大规模应用。百吨级连续喷吹工业试验的成功，极大地推动了钢铁企业减碳的进程，彰显了生物质冶金技术从实验室走向工业应用的崭新篇章。

在化工行业，生物基乙二醇相关技术已渐趋成熟。

2022年，千吨级生物质催化转化制乙二醇中试装置在河南濮阳建成，并于同年6月首次投料，一次性打通工艺流程，获得工业级生物质乙二醇产品。2023年10月，该装置通过了72小时现场考核。考核数据表明，采用该技术生产的乙二醇产物选择性接近80%，产品分离纯度达到99.9%，紫外透光率达到聚酯级乙二醇国家标准。这意味着作为大宗能源化学品的生物基乙二醇量产成为可能，为纺织、医药等相关产业的低碳转型带来全新选择。

城乡能源转型的绿色引擎

一个农业大省秸秆年产量超过亿吨，一个大型城市每天可产生几万吨生活垃圾，华北地区冬季空气质量欠佳，西南山区的农户用电量不足城市的1/3。这些看似不相关的因素背后却蕴藏生物质能在城乡区域发展中的无限可能。

《3060零碳生物质能发展潜力蓝皮书》显示，我国主要生物质资源年产生量约为34.94亿吨，生物质资源作为能源利用的开发潜力为4.6亿吨标准煤。

蒋兆理指出：“在城乡环保治理中，固废能源化可有效将环境挑战转化为资源机遇，实践表明生物质能技术突破与模式创新正在重塑产业竞争力。”

如何抓住资源机遇？

“我国丰富的生物质资源半数以上分布在县域及以下区域，这种资源分布与德国推动‘农村能源社区’的实践路径不谋而合——将能源生产消费环节限定在50千米半径内，既降低运输损耗又提升利用效率。”业内专家分析认为。

基于此，因地制宜是充分开发利用生物质能源的前提。

2023年，广东省能源局发布《广东省推进能源高质量发展实施方案》提出，因地制宜开发生物质能，统筹规划垃圾焚烧发电、农林生物质发电、生物天然气项目开发。

广东省深圳市作为改革开放的窗口，城市规模大、人口多，大量生活垃圾困扰着城市的绿色发展。深能环保打造的深圳龙岗能源生态园垃圾焚烧发电项目，通过先进焚烧技术和自主研发WIS系统，自建成以来累计处理生活垃圾超1000万吨，减少燃煤排放二氧化碳200余万吨，烟气排放指标优于欧盟标准，成为城市环卫工程的一个典范。

《北京市可再生能源开发利用条例》指出，各部门应当统筹生物质能开发利用与生态环境保护，科学指导农林废弃物、生活垃圾等生物质资源开发利用项目建设，支持生物质能合理用于发电、供热、交通等领域。

2025年3月，北京市顺义区生活垃圾处理中心焚烧三期工程正式并网发电，该项目根据当地实际需求，设计处理规模为800吨/日，建设安装一台800吨/日炉排焚烧炉及一套18兆瓦凝汽式汽轮发电机组，年处理生活垃圾26万吨，减排二氧化碳7.34万吨，年发电约1.2亿千瓦时，可满足20余万户城镇居民全年用电需求，该项目并网发电是北京市推进生态文明建设、实现绿色低碳发展的重要里程碑。

在安徽省阜南县，为响应秸秆禁烧政策，当地依托44个农机合作组织和8家企业，建起了27个标准化秸秆收储中心、84个乡镇级秸秆收储站、320个村级秸秆收储点，形成县、乡、村三级全覆盖的秸秆收集体系，现有秸秆综合利用企业135家，年秸秆收集量超过100万吨，资源化利用率达98.5%，走出了一条农村环境保护和经济发展双赢的广阔道路。

值得一提的是，生物质与新能源的“混搭”也为城乡实现绿色低碳发展开辟了新的途径。

2024年7月，龙基能源集团北京延庆生物质颗粒厂屋顶分布式光伏发电项目正式启动。该项目在利用先进的生物质颗粒生产技术将园林废弃物等生物质资源转化为高价值清洁燃料的同时，还在厂区内5栋建筑屋顶安装高转换效率的单晶硅光伏组件，将屋顶这一“沉默资本”转化为源源不断的绿色电力。项目建成后，所发电力不仅满足了园区内汽车充电桩和工厂生产需求，剩余电量还能接入电网，为当地提供稳定、可靠的绿色电力。

“生物质+光伏”的模式不仅能够有效解决当地的环保难题，还为冬季供暖提供了可靠的绿色能源选择。该项目年产生物质颗粒燃料可达10万吨，每年可消纳处理约13万吨园林废弃物，预计未来25年内将累计发电3183.29万千瓦时，累计减排二氧化碳31737.4吨，节能减排效果显著。

“生物质能作为一条坚韧且灵动的纽带，紧密地串联起能源、农业、环保三大重要领域，是推动能源革命和保障能源安全、促进减污降碳和美丽中国建设、助力乡村振兴及三农发展的绿色引擎。”对于未来，中国能源研究会特邀副理事长郭智总结认为：“我们需要通过对生物质全产业链的科学合理规划布局，以及精准高效的资源配置，促使生物质能在多个维度实现重大突破，确保产业的健康稳定发展。”