2025年11月14日

COP30|促进农业领域甲烷减排及废弃物资源化利用:落基山研究所发布报告《解锁秸秆高价值利用:生物燃料与碳移除产业的破局点》

 

导语:

本周,《联合国气候变化框架公约》第三十次缔约方大会(COP30)正式在巴西亚马逊地区的帕拉州首府贝伦市拉开帷幕。今年是《巴黎协定》达成十周年,回望十年,以低碳能源转型为代表的系统性变革在多国取得实质性进展。作为这一进程的重要推动者,中国实施积极应对气候变化的国家战略,并取得包括构建全球规模最大、发展最快的可再生能源体系;建成全球覆盖温室气体规模最大的碳排放权交易市场;实现电动汽车产销量、新型储能规模均居全球第一等一系列显著成就。中国可再生能源的部署和发展,为全球能源转型提供了低成本的解决方案。

作为《巴黎协定》达成十周年的重要节点,COP30肩负着承前启后的关键使命。本届会议旨在聚焦气候投资与投资机制、公正转型、气候适应等核心议题,推动各国更新和提交新一轮国家自主贡献(NDC),以强化全球减排承诺,提升气候行动的力度与透明度。与此同时,COP30也致力于推动全球共识转化为切实可行的支持机制,特别是为发展中国家提供更有力的资金与技术保障,以加速全球气候行动的落地与深化。

COP30期间,落基山研究所将发布一系列行业洞察专题报告,涵盖电力、工业低碳转型、航空航运减排、甲烷控排、农业农村减排固碳和碳移除等关键领域。通过深入的市场分析和商业模式研究,落基山研究所致力于为行业提供切实可行的策略和行动建议,推动清洁技术的创新与规模化应用,共创清洁繁荣的可持续未来。

《解锁秸秆高价值利用:生物燃料与碳移除产业的破局点》作为本系列报告之一,以农业废弃物资源化利用为切入点,对农作物秸秆的综合利用现状、能源化利用和碳移除的技术潜力与经济性进行了分析,旨在助力政策制定者、行业企业与投资方更好地评估秸秆综合利用在“双碳”目标下的发展潜力,以促进生物燃料产业发展与技术创新、甲烷控排,以及农业农村减排固碳。

《解锁秸秆高价值利用:生物燃料与碳移除产业破局点》报告

行业背景

在全球低碳转型的背景下,生物燃料和碳移除的需求将持续提升。国际能源署研究表明,到2050年全球对生物质能源和碳移除的需求将大幅增加,其中生物质能源需求预计超过100 EJ,60%需要通过秸秆和畜禽粪污等废弃生物质资源实现。IPCC第六次评估报告指出,在1.5℃目标情景下,2050年全球碳移除的需求将增加至10.8Gt CO2,生物源碳移除将在此过程中发挥关键作用。

                                  净零路径下全球生物质能需求预测(左),全球温室气体排放和碳移除需求预测(右)同时,我国2035年
NDC和“碳中和”气候目标的实现也需要依托生物质资源,通过加速布局绿色燃料生产、实施负碳技术来满足我国对于清洁可再生能源与负碳效益的大量需求。当前,我国现有绿色燃料和碳移除产能有限,产业仍处于发展初期。预计到2060年,我国对负碳技术的需求将超过10亿吨CO2当量,同时可持续航空燃料、绿色甲醇、生物天然气等生物燃料产能需实现指数级增长,生物质在转型背景下的重要性将进一步凸显。秸秆等农业废弃物的资源化利用,不仅能为生物燃料与碳移除产业的发展提供支撑,还能有效减少甲烷等非二氧化碳温室气体排放,是达成净零目标的关键措施之一。作为农业甲烷和氧化亚氮排放的关键来源,加强秸秆、畜禽粪便的资源化利用可同时减少水稻种植、畜禽养殖以及秸秆焚烧过程中的温室气体排放。此外,秸秆的能源化利用路径如气化、厌氧发酵等,可生产可持续航空燃料、生物甲醇、生物天然气等清洁能源,为航空、航运、化工等难减排行业实现深度脱碳提供助力。秸秆通过热解还可制备生物炭,用于改善土壤质量、提高作物产量,并实现二氧化碳的长期封存。我国每年产生的秸秆资源量高达8.6亿吨,能源潜力高达9.5EJ,是最主要的农林生物质之一。基于落基山研究所的分析,若将 1 万吨秸秆进行离田能源化利用,通过不同技术手段可分别制备 760 吨可持续航空燃料(SAF)、3000 吨甲醇、1800 吨乙醇、150 万方生物天然气,以及 3200 吨生物炭,能源产品及其副产品销售价值大约在 600~2000 万元之间。秸秆资源进行高价值能源化利用,可为生物燃料和负碳技术的规模化发展提供坚实支撑,有助于构建兼具减排与经济效益的绿色循环体系,为实现长期气候目标和推动能源转型奠定重要基础。
报告洞察《解锁秸秆高价值利用:生物燃料与碳移除产业破局点》 报告的主要观点包括:我国秸秆资源丰富,在减排固碳、生物燃料和碳移除产业发展方面具有极佳的前景,产业规模仍有较大增长空间。长期以来,我国高度重视秸秆综合利用工作,通过一系列多元化的政策措施,推动秸秆资源利用量持续增长,2010至2024年我国秸秆综合利用量由4.8亿吨增至7.7亿吨,综合利用率由70.6%升至88.5%。然而,目前的利用方式仍以直接还田和饲用为主,其中燃料化利用仅占9%,在碳移除技术方面的开发力度也较为有限。

                                                                         我国农作物秸秆资源化利用情况
秸秆生物燃料的绿色低碳属性具备优势,但由于其产业发展尚未成熟,成本经济性仍有提升空间。在此基础上,可进一步健全秸秆收储运体系、借助风光资源打造“秸秆+绿氢”的耦合生产模式,促进木醋液和有机肥等副产品消纳,部署负碳技术并参与碳信用交易,逐步推动秸秆从“田间废弃物”向“绿色能源与负碳原料”转变。展望未来,得益于技术进步与模式创新,秸秆基生物燃料的经济性与市场竞争力有望持续提升。预计到2035年,各类秸秆利用技术路径的生产成本将在2025年的基础上下降20%以上;到2060年,成本优化幅度将增加至40%以上,在为我国能源清洁低碳转型注入动力的同时,也为实现“双碳”目标提供坚实保障。

2035及2060年我国秸秆生物燃料成本展望

秸秆生物燃料和碳移除产业的发展需要依托大量的生物质和绿氢资源,不同技术路径下的产能规模、原料需求和成本投入均存在差异。我国各省资源禀赋各异,可结合自身潜力与需求,选取具备优势的发展路径,因地制宜推进秸秆生物燃料项目的建设。

我国各省秸秆产业发展类型及优势发展路径

基于上述洞察,落基山研究所提出基于六大模块的秸秆全产业链合作模式。从政府、行业、农户、市场、技术与金融的角度出发,通过多方协同打造秸秆生物燃料和碳移除产业,合力共赢推进能源转型与农业农村固碳减排,具体包括:

  1. 强化政府引导:完善标准体系与配套支持,健全秸秆收储运体系,明确能源化利用目标;
  2. 突出行业主导:建设重点示范基地,推动SAF、生物甲醇、生物天然气、生物炭碳移除等高附加值产业集群发展;
  3. 鼓励农户参与:建立稳定的“农户—政府—企业”协作机制,构建可持续供应链;
  4. 激活市场驱动:完善绿色燃料认证与交易体系,拓展内外需市场,形成价格与激励机制;
  5. 加强科技赋能:加强科技赋能与关键技术攻关,推进秸秆气化、热解、厌氧发酵、生物炭及BECCS等创新应用;
  6. 完善金融支持:完善绿色金融体系,通过绿色信贷、债券与碳金融工具降低项目融资成本与风险,吸引社会资本参与。

落基山研究所常务董事兼北京代表处首席代表李婷表示,“高效利用秸秆等废弃生物质资源,对能源转型和实现‘双碳’目标具有十分积极的意义。落基山研究所将持续与合作伙伴协力,在保障我国能源与粮食安全、积极稳妥推进我国‘碳达峰、碳中和’进程的前提下,共同为我国2035年国家自主贡献目标的落实,以及农业系统非二氧化碳减排、生物质能与碳移除等新兴产业的培育与发展提供助力。”