云南省“双碳”、“乡村振兴”战略背景下生物质分布式能源科技与县域经济发展

一、“双碳”与“乡村振兴”战略的内在联系

1. 县域“双碳”与“乡村振兴”战略的内在联系
2. 依托“生物质分布式能源”科技的“乡村振兴战略”发展要素

1. 生物质分布式能源科技的特点
2. 依托红外无氧热解科技的分布式小型生活垃圾无害化能源化处理
3. 生物质分布式能源科技对乡村振兴战略综合能源供应的支撑

1. 依托生物质分布式能源站生产的生物质冶金还原剂
2. 云南工业硅冶炼企业的二氧化碳减排
3. 部分或全部替代石化、煤化还原剂的可能性。

1. 云南省内生物质资源保障和经济基础
2. 县域资源采集和生物质能源产业对防止返贫工作的助力
3. 县域资源采集促进消减森林防火压力
4. 替代工业硅冶炼用石化、煤化还原剂对环境保护的作用
5. 依托生物质分布式能源科技的产业闭环打造集体经济基础

随着中国社会对“碳达峰、碳中和”战略概念理解的普及，逐渐在“乡村振兴”战略中植入“双碳”概念的思想也越来越根深蒂固。

可这两大战略发展概念的融合，却不是一件容易的事情。这里需要人们，特别是需要地方领导干部对“双碳”和“乡村振兴”两个战略概念的深入了解、对地方资源环境的深入了解、对地方工业发展与三农相关联事务的了解、对科技发展状况的了解，并将这些所了解的信息交织起来，形成促进地方经济发展的整体认知，针对地方政府所面对的各种痛点问题加以解决或制定各种因地制宜的相关发展策略。

本文提供的课题探讨是相关云南省，在“双碳”、“乡村振兴”战略背景下生物质分布式能源科技与县域经济发展的关系。就是在具有一定生物质资源地区，依托发展生物质分布式能源科技，促进“乡村振兴”战略发展和环境保护，降低“双碳”战略工作压力，打造一个能够形成自备经济造血机能的生物质能源产业闭环，使其具有作为地方政府切实可行的落地实施方案和发展经济的重要抓手。

1. 县域“双碳”目标与“乡村振兴”的内在联系

“农村美、农民富、农业强”作为“乡村振兴”的战略发展目标，同样少不了新增能源消耗和相应的二氧化碳排放，在“碳达峰、碳中和”国家战略背景下，精确计算县域乡村振兴能源消耗过程中的碳排放对实施碳中和方式和规模及碳达峰数据计算具有指导意义。

云南作为水电大省，在清洁能源领域占据重要地位，加之大力发展的光伏、风电等清洁能源建设，更加巩固了云南清洁能源大省的地位。但是，这些清洁能源都具有一个共同的特点——受气候环境影响较大，其清洁能源生产的持续性、稳定性和经济性会因气候条件的变化而改变。而生物质能源的生产却不会受气候环境影响的困扰，不仅能降低当地森林防火和管护压力、解决农业剩余物处理和就业问题，还可以通过生物质能源产能、产量来精确计算乡村振兴战略工作推进中，各个用能环节的二氧化碳减排量，以及使其主要副产品生物质冶金还原剂的生产对工业冶炼企业减排的促进作用。

2. 依托“生物质分布式能源”科技的“乡村振兴战略”发展要素

“具有一定生物质资源”的条件，作为依托“生物质分布式能源”科技的“乡村振兴战略”发展的重要要素，可以保障生物质资源持续供应，确保生物质能源项目连续运行及现金流的持续。

“具有依托第二产业、稳定发展第一产业和促进发展第三产业思想的空间规划”作为依托生物质分布式能源科技发展的重要要素之一，决定了乡村振兴工作中，区域空间一二三产业融合发展的用能需求，进而可以根据规划设计来决定生物质分布式能源区域空间内用能产业的建设规模。

1. 生物质分布式能源科技的特点

生物质分布式能源系统，是依托“移动热源式红外无氧热解”技术为核心的生物质能源系统，其系统结构包括资源采集、原料制备、无氧热解、燃气净化、燃气存储、燃气发电、蒸汽制备、热水制备、冷气制备、生物质冶金还原剂制备、生物萃取液制备、炭基有机肥制备等子系统配置的集成。是以生物质资源为原料，可以提供清洁综合能源的生物质能源系统，可同时搭载光伏和小型风力发电系统。

其特点为，以生物质资源就地取材为原则，形成模块化、分布式生产，将生物质原料经核心科技“移动热源式红外无氧热解”技术，利用生物质原料先吸热后放热的特点处理后，固定碳留存（作为冶金还原剂替代石化、煤化还原剂，每留存1吨固定碳即减排二氧化碳3.67吨），烟气挥发份经收集、净化后可直接作为燃气使用，也可经内燃机作功发电，并在整个作业流程中将余热能源交换出来，转换为包括热水、蒸汽、冷气等其他综合能源。

在“双碳”背景和疫情影响下，生物质分布式能源站的建设可以作为地方政府的经济抓手，促进乡村振兴工作，解决包括能源、民生、环境、防火、就业、生产效率、农产品价值提升等一系列三农痛点问题，对资源环境建设具有助推作用、对青山绿水的保护作用和对节能减排的促进作用。经济效益与社会效益都具有显著效果。

2. 依托红外无氧热解科技的分布式小型生活垃圾无害化能源化处理

“移动热源式红外无氧热解”技术作为生物质分布式能源科技的核心技术，还可以对生活生物质垃圾进行无害化、能源化处理，单机日处理能力达3~15吨，完全满足村镇及旅游景区生活垃圾处理需求。因其“无氧热解”工艺特点，决定了其对生活垃圾的处理，可以有效避免传统生活垃圾填埋、焚烧等处理工艺中，产生的渗滤液、甲烷、二噁英、氮氧化物、二氧化硫等有害氧化物质的弊端。为“农村美”的乡村振兴目标和旅游景区的垃圾处理提供科技保障。

3. 生物质分布式能源科技对乡村振兴战略综合能源供应的支撑

以2万吨/年固化生物质原料为例，生物质分布式能源每小时可以为11万㎡酒店或7.4万㎡的商场提供制冷量，供暖面积可达4.1~6.2万㎡。可以为村域第一产业和第三产业用能提供稳定可靠的综合清洁能源，也可根据资源条件和第二产业布局调整能源供应结构。

1. 依托生物质分布式能源站生产的生物质冶金还原剂

生物质冶金还原剂的制备并不需要像传统工业化生产那样，专门在一个点形成规模化生产。可以根据县域生物质资源总量和乡村振兴战略的空间规划进行整体规划设计，将生物质冶金还原剂的生产依托于生物质分布式能源的建设当中，以满足第一和第三产业用能需求为主，形成“依托生物质分布式能源建设的冶金还原剂的分布式生产”格局。

2. 云南工业硅冶炼企业的二氧化碳减排

2021年云南省工业硅产能达到110万吨，实际产量约50万吨^①，工业硅冶炼用石化、煤化冶金还原剂非全煤工艺总消耗约80万吨，全煤工艺约60万吨（见图一），按以生物质冶金还原剂全部替代煤化、石化冶金还原剂计，两种工艺可分别减排二氧化碳293.6万吨和220.2万吨左右，同时二氧化硫也随之大规模减排。

图一

1. 云南省生物质资源保障和经济基础

云南省的森林面积3.74亿亩^②，按每亩每年1吨计林业剩余物，全省每年3.74亿吨。还有需要换种的橡胶树、桉树、果树等资源，资源量完全有保障。

2022年6月生物质冶金还原剂大理含税价格4200元/吨计，以大理剑川县可生产43.6万吨生物质冶金还原剂计，产值可达18.31亿元。剑川县红旗林业局作为地方国企，完全可以依靠这些剩余物资源，依托生物质分布式能源科技发展的乡村振兴打造一个企业上市融资的平台，这将为地方县域经济发展具有直接的资本助推作用。

（图二、图三、图四）^③

2. 县域资源采集和生物质能源产业对防止返贫工作的助力

乡村振兴战略实施过程与生物质资源密不可分，如：大量森林防火清林清灌剩余物、县域园林绿化剩余物、林产工业加工剩余物、城乡生活、生物质垃圾等都是优质的生物质资源。生物质分布式能源科技可以将这些生物质资源既能转化清洁能源又能产生经济效益，同时产业闭环形成的社会效益同样可观。

依托生物质分布式能源科技将一二三产业融合的乡村振兴工作能解决很多相关“三农”发展的矛盾痛点问题。

首先，资源采集工作为劳动密集型工作，具备大量使用劳动力资源的基础，对防止脱贫群体返贫工作具有直接有效的作用。按每年6个月资源采集时间，日人工150元采集1-2吨，可以解决144.8万人就业，“农民富”问题也随之释放压力；其次，生物质分布式能源站和村镇生活垃圾就地无害化能源化处理，同样可以提供一定的就业岗位。再次，依托生物质分布式能源科技促进的第三产业中还有很多可就业岗位。只有“将农民转化为农业产业工人以及社会化服务人员”才能真正解决“农民富”的根本问题。

3. 县域资源采集促进消减森林防火压力

生物质资源采集可以作为县域森林主动防火工作的重要组成部分。这些原料资源每年因云南省防火条例要求“固定位置码放自然降解”，在4-6年的降解过程中不断发酵释放的甲烷气体，成为森林防火隐患，给森林防火工作造成巨大工作压力。“固定位置码放自然降解”的林业剩余物还占用大量林地空间，对林下作物产业也有一定的影响。另外，主动的清林防火工作，还能促进林区建设，主动为林木修枝剪叉，促进抚育间伐工作按计划正常开展。

4. 替代工业硅冶炼用石化煤化还原剂对环境保护的作用

以2021年云南省工业硅50万吨产量、非全煤工艺还原剂总耗量为161.5万吨（见图一）计，设还原剂全部氧化约产生二氧化碳592.71万吨，其中石化、煤化还原剂不可逆二氧化碳排放为293.6万吨，即全部替代石化、煤化还原剂可减排二氧化碳达293.6万吨，可以做到以科技的力量维护了“青山绿水”和打造我们的“金山银山”。

图五展示的是依托生物质分布式能源科技完整的产业闭环。在具有一定生物质资源的地区，依托以生物质分布式能源科技为主导的第二产业，包括粮食、副食、果蔬等深加工用能产业和污水、垃圾处理的环保产业；稳定第一产业农业粮食生产，发展农业科技；促进温泉旅游观光、旅游接待、餐具和床单被褥洗消和发展城镇养老事业等第三产业。将一二三产业完全融合在乡村振兴战略工作之中，形成完整的依托生物质分布式能源科技的产业闭环，以创新环保的新产品生物质冶金还原剂在市场形成的现金流奠定乡村振兴战略的经济基础。

要想“农村美”“农民富”“农业强”，发展集体经济是必由之路。“依托第二产业，稳定和发展第一产业，促进和发展第三产业”作为乡村振兴战略工作的方法论之一，在这个方案中可以完全体现，此方案可以奠定发展农村集体经济的经济基础，可以作为地方政府发展地方经济的抓手。

参考资料：

①中国有色金属协会硅业分会

②云南省林业和草原局官网公开数据

③广发期货硅能源产业链6月月报

来源：生物质能观察