“炼草成气”还有多远？ ——生物质气化技术现场观察

7月31日，内蒙古通辽市扎鲁特旗，近40℃的高温炙烤着科尔沁草原。一座高高矗立的气化炉，被150余位从全国各地赶来参加生物质气化技术研讨暨“东华炉”现场观摩会的代表围得严严实实。他们想亲眼看看：秸秆到底能不能气化后稳定地变成合成气？

这个问题，业界问了很多年。回答经常是“能”，但后面往往要接一句“不过”——不过焦油太多、不过结渣严重、不过成本太高、不过运行三五天就得停炉清理……生物质气化的产业化大门，就这么半开半合地卡在那里。

 “炼草成气”还有多远？当天，由中国化学工程所属东华工程科技股份有限公司（简称“东华公司”）自主研发的“东华炉”交出一份成绩单：在返粉工况下碳转化率可达98%以上，焦油含量可低于30毫克/标准立方米，试验装置累计稳定运行1000余小时。这意味着，一度被视为绿色燃料产业链“硬骨头”的生物质气化正迎来实质性突破。代表们也就此展开深入探讨。

7月31日，内蒙古扎鲁特旗，百余名行业人士现场参观“东华炉”工业试验装置。（张清华 摄）

绿色碳源从哪来？生物质气化成“关键解”

在绿色燃料的发展版图中，生物质气化扮演何种角色呢？东华公司党委副书记、总经理孟陈周向记者解释，绿电制取绿氢之后，必须补充绿色碳源，才能合成绿色甲醇等燃料。而生物质气化正是打通这条产业链“最后一公里”的关键技术。

今年，“绿色燃料”首次写入政府工作报告，《新型能源体系建设“十五五”规划》《可再生能源消费最低比重目标和可再生能源电力消纳责任权重制度实施办法》《“十五五”碳达峰行动方案》《可再生能源发展“十五五”规划》等一系列文件也密集落地。

“这一系列顶层设计释放了极其强烈的信号:发展绿色燃料，已从‘选择题’变为‘必答题’，从‘鼓励倡导’变为‘刚性约束’。”国家能源局原党组成员、副局长张玉清表示，从“能耗双控”转向“碳排放双控”是“十五五”能源政策的重大变革，发展生物质能源、绿色氢氨醇燃料意义重大，发展生物质能源也是推动农村能源革命的重要举措。

多位与会专家描绘了绿色燃料发展的未来图景和现实需求。“今年上半年，新能源发电量同比增长速度远不如装机容量同比增长速度。我们急需为可再生能源发展寻找新的增长路径。”水电水利规划设计总院新能源研究院副院长姜海分析称，在此背景下，可再生能源行业提出了“以电力利用为核心，以非电利用为突破”的目标，绿色氢氨醇恰是可再生能源非电利用的重要组成部分。

 “生物质气化是打通绿色燃料产业链的关键一环。”中国石油和化学工业联合会（简称中国石化联）党委委员、副会长傅向升认为，生物质作为唯一可储存、可运输的可再生碳源，兼具能源载体与化工原料的双重属性，战略价值日益凸显。“生物质气化技术的突破，决定着我国生物质资源利用和绿色燃料产业化的发展进程。”他说。

中国产业发展促进会氢能产业分会副会长兼秘书长张宇也表示，乘着政策东风，绿色燃料产业正迎来光明前景。新一代生物质气化技术是衔接农林废弃物资源化利用与绿色燃料供给的“关键钥匙”。

技术落地“卡”在哪？“东华炉”闯“三道关”

生物质气化虽备受关注，但技术难关久攻不下，行业堵点长期存在，气化技术发展水平参差不齐，产业化成熟度难以提升。傅向升指出，从全产业链看，焦油含量高、碱金属腐蚀结渣、装置难以长周期稳定运行，是长期制约生物质气化技术产业化的三大难题。

参观人员手持农林生物质原料，向工作人员询问“东华炉”试验情况。  （张清华 摄）

近年来，随着政策扶持力度的持续提升和产业需求的不断加大，以“东华炉”等为代表的新一代生物质气化技术开始涌现。今年5月26日，中国石化联组织对“东华炉”生物质气化工业化试验成套技术进行了科技成果评价。评价委员会一致认为：该技术在碳转化率、合成气产率、焦油含量等核心指标上均呈现显著优势，创新性强，总体达到国际先进水平，应用前景广阔。

据悉，“东华炉”采用流化床路线，单炉产气能力满足20万吨/年绿色甲醇需求，在返粉工况下碳转化率可达98%以上，焦油含量可小于30毫克/标准立方米，表现优异。在位于扎鲁特旗的“东华炉”工业试验装置现场，代表们看到，装置运行平稳、原料适应性强、合成气品质优良。工作人员介绍，该装置已累计运行1000余小时，先后试烧了杨树干、梨树枝、玉米秸秆、小麦秸秆、玉米芯等多种农林生物质原料。

孟陈周告诉记者，“东华炉”的开发闯过了三道技术关口：一是“原料关”，基本实现农林废弃物全品类覆盖；二是“运行关”，通过颗粒进料、床层蓄热调控和独特结构的余热锅炉，实现温度、压力平稳和长周期连续运行；三是“环保经济关”，采用干法排渣，废水少、不含酚，余热回收副产过热蒸汽，有效降低单位合成气成本。

孟陈周透露，“东华炉”技术工艺包已成功实现商业化转让，应用于中国铁建投资集团控股的禾源运达（邯郸）生物质能源有限公司邯郸11万吨/年绿色甲醇项目。中国铁建投资集团生物质能源产业专班负责人赵黑白介绍，该项目年可消纳秸秆50余万吨，配套纯氧加压流化床，构建了“秸秆收储—气化制醇”的全产业链闭环，目前正稳步推进。

“产业账”该怎么算？全链协同是共识

会上，多位专家对生物质气化技术的未来前景作出展望。

中国产业发展促进会氢能产业分会副秘书长陈学谦接受记者采访时表示，生物质气化技术的应用场景已从单一的发电扩展至更广泛的领域。比如通过与绿氢结合，可实现生物质的高品位利用，包括绿色甲醇、生物柴油、生物乙醇、可持续航空燃料（SAF）等绿色燃料以及绿色化工原料的生产，还可实现能源替代，节省宝贵的煤炭、石油和天然气，保障国家能源安全。

陈学谦同时指出，尽管前景广阔，但生物质气化技术在发展中仍面临一些挑战，比如原料规模化收储难，装置规模化、长时间、常态化稳定运行经验缺乏，成本与商业化困境等。

如何为生物质气化技术提供充足稳定的原料支撑？通辽正在积累经验。张玉清表示，通辽地区是国家重要的商品粮基地和畜牧业基地，拥有丰富的生物质资源。以“东华炉”为核心的生物质气化路线，是企业、地方完成碳排放考核、盘活农林生物质碳汇资源的核心技术路径。他希望各方继续深化产学研企地协同，推动更多绿色燃料项目落地，共同助力新型能源体系建设和“双碳”目标实现。

据扎鲁特旗委副书记、旗政府旗长杨子强介绍，该旗年秸秆产生量约100万吨，畜禽粪污年产生量1020万立方米。农林牧废弃资源总量充沛，为生物质能源规模化开发利用奠定了基础。他表示，“东华炉”实现了农林废弃物向合成气的高效转化，高度契合国家生态战略部署和蒙东地区绿色煤化工转型方向。

针对成本问题，姜海表示，未来需依托技术的持续迭代升级，实现绿色燃料项目长期稳定运行，并不断提升产品的经济性。他希望以“东华炉”为代表的新技术路线可以进一步降低成本，实现制醇系统长时稳定运行。石油和化学工业规划院副院长李志坚则给出了“因地制宜、系统谋划、综合施策”的建议。

“‘东华炉’采用的流化床技术是生物质高价值再利用的核心基础。”陈学谦建议，通过现有试验装置及禾源运达邯郸11万吨/年绿色甲醇项目，希望实现三方面目标：一是加速技术迭代，通过示范项目快速验证流化床等技术，积累运行数据，推动技术改良；二是实现世界领先，将技术迭代至世界领先水平；三是支撑油气替代，在“十五五”期间形成成熟的绿色燃料成套技术，保障国家能源安全。

记者手记

向前一步——写在现场观察之后

站在“十五五”开局之年看，生物质气化正处在一个微妙的节点上。

政策有了——绿色燃料首次写入政府工作报告，碳排放双控的“紧箍咒”正在生效；需求有了——绿氢项目批量上马，在等一个廉价的绿色碳源；技术也在进步——以“东华炉”为代表的新一代技术路线，正把焦油、结渣、运行稳定性这些老问题，一个个扫开。

但“最后一公里”到底有多长？

没人能给出确切答案。它取决于技术长周期验证的结果，取决于原料收储运体系如何构建，取决于绿色燃料市场定价机制能否形成、全产业链协同能否跑通、良好的产业生态能否建成……

在扎鲁特旗这片草原，记者看到的是：有人还在犹豫，有人已经行动。装置还在运转，牛羊还在吃草，秸秆还在堆积，但至少有一样东西变了——多年来“明天就能突破”的乐观和“又是一场空”的失望之间的拉扯，正在被实实在在的运行数据所取代——1000小时、98%、30毫克/标准立方米……

或许这还不够，但比昨天，又向前了一步。