生物质能作为地球上最古老的能源之一，同时也是国际公认的零碳可再生能源，具有资源储量丰富、分布广、开发潜力大、低碳、可持续利用等优势，在应对全球能源危机和气候变化的双重背景下，生物质能源的清洁转化与利用已成为清洁能源领域一个重要的发展方向。但由于生物质种类多且分散，开发利用程度有限，部分生物质甚至被视为废弃物，造成生物质能源的浪费。因此，明晰不同种类生物质能源转化高效利用方式，实现变废为宝，对于清洁能源结构体系建立、碳中和目标实现以及美丽中国建设具有重要作用。

以往关于生物质的潜在利用开展了大量研究，迄今尚未有通过多来源、多路径转化的生物质清洁能源产品开展节能降碳潜力评估的系统研究报道。鉴于此，沈阳生态所的青促会优秀会员郗凤明、青促会会员王娇月，联合中国科学院地理科学与资源研究所的青促会会员付晶莹团队和中国科学院大连化学物理研究所王峰团队，基于生物质能多来源、多技术转化路径的清洁能源产品全生命周期过程开展了全面系统研究，以阐明我国生物质能的节能降碳潜力，呼吁加强对生物质清洁能源产品的基础研究、技术开发和政策支持。 

研究团队首次系统构建了涵盖空间特征、多来源、多转化路径和全生命周期分析的生物质能源综合分析核算模型。通过分析发现我国生物质资源年可收集量为49.09EJ，相当于16.77亿吨标准煤，主要源于农林废弃物和边际性土地可种植的糖和淀粉类能源植物。去除生物质其他方式利用和损失，能源化开发利用可生产固体成型燃料、乙醇、生物柴油、生物气、生物质发电、生物氢、生物炭等清洁能源产品23.30EJ（相当于7.96 亿吨标准煤），约占我国一次能源生产总量的19%。与传统化石能源相比，生物质清洁能源产品生产全生命周期碳减排量为25.35亿吨CO2当量，约占我国年碳排放量的25%。生物质清洁能源产品全生命周期单位能耗与碳排放均低于相应替代的传统化石能源，尤其是生物质发电节能减排效果最为明显。在碳达峰和碳中和背景下，广西、四川和江苏等省份的生物质能节能降碳潜力显著，可优先考虑其生物质能源开发利用。论文揭示的生物质开发利用转化清洁能源产品的巨大节能降碳潜力成果，将为我国清洁能源结构体系建立和碳中和目标实现提供重要的数据支撑。

图1 多来源多路径的生物质能节能降碳示意图

图2 生物质资源与能源转化利用桑基图

上述研究成果以“Benefit analysis of multi-approach biomass energy utilization toward carbon neutrality”为题，作为封面期刊论文发表在The Innovation期刊上。

论文由沈阳生态所王娇月(第10批会员)，地理科学与资源研究所付晶莹（共同第一作者，第8批会员），太原理工的赵志仝（共同第一作者），沈阳生态所的邴龙飞、郗凤明(共同通讯作者，第6批优秀会员)，大连化学物理研究所的王峰（共同通讯作者），地理科学与资源研究所的江东、林刚，沈阳航空航天大学的王诗云，沈阳生态所的邴龙飞、尹岩、胡琴琴共同完成。

此研究得到了中国科学院青年创新促进会项目（2020201; Y202050; 2018068）、国家自然科学基金项目（41977290; 41971250）、辽宁省自然科学基金项目（2022-MS-031）、辽宁省兴辽人才项目（XLYC1907148）和沈阳生态所自主项目（IAEMP202201）的资助。

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