多來源多路徑的生物質能節能降碳示意圖。（中科院沈陽應用生態所供圖）

近日,由中科院沈陽應用生態研究所郗鳳明研究員帶領的團隊聯合中科院地理科學與資源研究所、中科院大連化學物理研究所專家，在國際知名期刊《The Innovation》（《創新》）上發表封面研究論文“Benefit analysis of multi-approach biomass energy utilization toward carbon neutrality”（《碳中和背景下生物質能多元利用路徑的節能降碳潛力分析》）。論文基于對生物質能多來源、多技術轉化路徑的清潔能源產品全生命周期過程開展全面系統研究，闡明了我國生物質能在節能降碳方面的巨大潛力，為我國碳中和目標實現提供重要的數據支撐。

生物質能作為地球上最古老的能源之一，同時也是國際公認的零碳可再生能源，具有資源儲量豐富、分布廣、開發潛力大、低碳、可持續利用等優勢，在應對全球能源危機和氣候變化的雙重背景下，生物質能源的清潔轉化與利用已成為清潔能源領域一個重要的發展方向。但由于生物質種類多且分散，開發利用程度有限，部分生物質甚至被視為廢棄物，造成生物質能源的浪費。生物質能源開發潛力有多大，節能降碳潛力有多少，仍未系統明晰。

針對這一科學問題，沈陽生態所區域低碳發展研究團隊聯合中國科學院地理科學與資源研究所、中國科學院大連化學物理研究所、太原理工大學和沈陽航空航天大學，歷時4年展開專項研究。

本研究首次系統構建了涵蓋空間特征、多來源、多轉化路徑和全生命周期分析的生物質能源綜合分析核算模型。通過分析發現我國生物質資源年可收集量為49.09EJ，相當于16.77億噸標準煤，能源化開發利用可生產清潔能源產品23.30EJ，相當于7.96億噸標準煤，約占我國一次能源生產總量的19%。生物質能源利用全生命周期碳減排量為25.35億噸二氧化碳當量，約占我國年碳排放量的25%。與傳統化石能源相比，生物質清潔能源產品全生命周期單位能耗與碳排放較低，尤其是利用生物質發電。在碳達峰和碳中和背景下，廣西、四川和江蘇等省份的生物質能節能降碳潛力顯著，可優先考慮其生物質能源開發利用。

本研究揭示了生物質轉化清潔能源產品的巨大開發潛力成果，該成果將為我國清潔能源結構體系建立和碳中和目標實現提供重要的數據支撐。

“生物質能在不同轉化路徑下的清潔能源產品潛力約占我國一次能源生產總量的19%，碳減排量約占我國年碳排放量的25%。”論文的共同第一作者中國科學院沈陽應用生態研究所的王嬌月博士說，生物質能源有望成為推動能源轉型和碳中和的主力軍。

“遵循‘不與人爭糧，不與糧爭地’原則，用邊際性土地資源發展生物質清潔能源產品是重要的研究方向。”論文的共同第一作者中國科學院地理科學與資源研究所的付晶瑩研究員指出。

論文的共同第一作者，中科院大連化學物理研究所、太原理工大學的趙志仝博士說，多維度的生物質能源綜合分析核算模型的建立為未來進一步明晰生物質多來源、多路徑能源轉化的效益評估提供了研究框架。

論文共同通訊作者、中國科學院沈陽應用生態研究所區域低碳發展研究組組長郗鳳明研究員說，明晰不同種類生物質能源轉化高效利用方式，實現變廢為寶，對于清潔能源結構體系建立、碳中和目標實現以及美麗中國建設具有重要作用。