導 讀
倪維斗院士指出，自然界中原有的碳平衡是在生物和大氣之間的循環(huán)、大氣和海洋之間的交換以及含碳鹽的形成和分解過(guò)程中，參與反應的碳與生成產(chǎn)物中的碳保持相等的狀態(tài)。這種平衡狀態(tài)可以通過(guò)自然的碳循環(huán)過(guò)程進(jìn)行調節，使得地球上的碳元素保持在相對穩定的水平。然而，由于人類(lèi)活動(dòng)導致的溫室氣體排放，碳平衡受到了破壞。這些排放物來(lái)自于工業(yè)、交通、農業(yè)等領(lǐng)域，它們在大氣中積累，導致地球氣溫升高，從而引起了全球變暖等環(huán)境問(wèn)題。
倪維斗院士認為，生物質(zhì)作為生態(tài)系統的重要組成部分，建立基于生物質(zhì)新型生態(tài)能源系統是實(shí)現雙碳目標的核心。我國有1.4億公頃的“四荒地”。若以“種植速生林+能源化利用”方式，實(shí)現“雙碳”目標，保守估算：每年新增超過(guò)20億噸生物質(zhì)燃料，替代化石燃料每年減排超 30 億噸CO2，十年可新增林業(yè)碳儲超700億噸CO2當量。
倪維斗院士指出，目前我國每年有近億噸的農業(yè)廢棄物未得到有效利用，大量的農作物秸稈用于還田或野外棄置，不僅浪費資源，其產(chǎn)生的甲烷、氧化亞氮等非二氣體還會(huì )導致全球變暖。若將農業(yè)廢棄物通過(guò)能源化利用、肥料化利用，既能實(shí)現減排，還能增加農業(yè)有機肥供給，關(guān)于生物質(zhì)能利用提出幾種新型利用模式并做詳細介紹。
4.5MW的分布式生態(tài)能源產(chǎn)業(yè)中心：利用生物質(zhì)生產(chǎn)“熱電炭肥”多產(chǎn)品的生物質(zhì)燃燒系統、利用垃圾生產(chǎn)“熱電”產(chǎn)品的垃圾焚燒系統及利用余熱建設畜禽糞便、農業(yè)秸稈等有機復合肥廠(chǎng)。
4.5MW“熱電炭肥”能源生產(chǎn)工藝路線(xiàn)：通過(guò)生物質(zhì)“熱電炭肥”多聯(lián)產(chǎn)模式產(chǎn)生的可燃性氣體可通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)向用戶(hù)供電供熱，產(chǎn)生的木炭產(chǎn)品可作為高品質(zhì)燃料替代化石燃料也可作為高效吸附劑解決垃圾處理避鄰效應，產(chǎn)生的炭基有機肥產(chǎn)品可用于增加土壤肥力，補充土壤微量元素，解決土壤酸化、板結等問(wèn)題。
鄉村“能源、畜禽糞便、垃圾”綜合治理模式：鄉村生活垃圾可通過(guò)熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電供熱，分布式生態(tài)能源電站電能主要來(lái)自于速生林燃料農林廢棄物燃燒發(fā)電，產(chǎn)生的木炭用于處理鄉鎮污水，農作物秸稈及畜禽糞污通過(guò)高溫處理有害物質(zhì)，而高溫主要來(lái)自于生物質(zhì)燃料的燃燒，剩余物可根據當地情況生產(chǎn)有機肥。
在燃料供給方面，他認為，4.5MW分布式生態(tài)能源電站的燃料供給有兩種路徑，第一種是有機固體廢棄物的收集，可解決15公里半徑范圍內的農業(yè)廢棄物、生活垃圾、污泥等。第二種是種植速生能源林，在20公里半徑內，利用宜林“四荒”土地，種植500-1000公頃能源林，做為燃料生產(chǎn)基地。
“從分布式資源”使用角度，4.5MW發(fā)電裝機規模的原料收、儲、運經(jīng)濟性好；從生物質(zhì)能源化利用的效益最大化角度來(lái)看，“熱電炭肥”多聯(lián)產(chǎn)投資收益高。還指出“小型垃圾項目的垃圾處理量小，熱能不能有效利用，無(wú)法商業(yè)化運營(yíng)。在能源中心匹配垃圾焚燒系統并行發(fā)電，可使小規模垃圾焚燒項目實(shí)現盈利。”
