绘制中国生物量分布图：通过可持续性和成本分析将理论潜力转化为实际应用

《Journal of Cleaner Production》：Mapping biomass availability in China: Bridging theoretical potential to practical utilization through sustainability and cost analysis

　　

徐一帆|谢汉志|胡启文|王一杰|秦章才

摘要

生物质在推动中国实现碳中和和能源安全目标方面具有巨大潜力。然而，其可持续利用受到物流可行性、经济障碍以及替代用途竞争的限制。本文系统地、空间明确地评估了2000年至2020年中国农业废弃物、林业废弃物和畜禽粪便的利用情况，将生物质分为理论可利用量、可收集量和可持续利用量三个类别，并采用了1公里的空间分辨率。通过整合统计分析、空间分析和成本分析，研究表明：尽管中国每年的理论生物质总量可达32.8艾焦（EJ），但由于收集限制和竞争性用途的存在，只有约25%（8.2艾焦）的生物质能够被可持续地用于能源生产。可持续利用的生物质主要集中在中国的东北地区、华北平原和四川盆地，这些地区是发展生物能源的战略重点。2000年至2020年间，理论生物质总量的增加主要由生产强度变化（44.0%）和土地利用变化（56.0%）共同驱动；而可持续生物质量的增加则主要受其可用性提高（45.6%）的影响。成本模型显示，只有9.6%的可持续生物质在价格低于30美元/吨时具有经济可行性，而在价格达到40美元/吨时，这一比例上升至72.9%。本研究提供了一个高分辨率的、基于成本信息的生物质利用规划框架，突出了生物能源战略部署的关键区域。这些发现为实施有针对性的政策和基础设施投资提供了支持，以增强生物质在中国低碳转型中的作用。