印度分布式生物质供应链网络的技术经济可行性评估：绿色氢生产的新路径

本研究针对农业废弃物利用效率低、运输成本高等问题，通过构建分布式生物质供应链网络（BSCN），结合机械化收集与时间效率优化，提出印度卡纳塔克邦绿色氢生产的可行方案。结果显示，高机械化场景下生物质交付成本（DBC）降至7421卢比/吨（87.33美元），年绿氢潜力达53万吨，为全球生物质能源系统提供可复用的技术经济模型。

　　

全球能源系统转型迫在眉睫，化石燃料依赖导致的温室气体（GHG）排放已使交通领域成为减排关键战场，该领域贡献了全球8吉吨（GT）的年排放量。农业废弃物（如稻秸、玉米芯）本可作为生物能源原料，但因收集效率低、运输成本高，印度每年约16%的残留物被焚烧，造成7300 kg CO₂
-eq/公顷的排放。如何构建高效的生物质供应链网络（BSCN），成为解锁绿色氢能潜力的核心挑战。

来自印度理工学院等机构的研究团队以卡纳塔克邦20个区的125个乡镇为案例，提出了一种分布式BSCN模型。研究整合地理信息系统（GIS）与生命周期评估（LCA），通过四种机械化情景分析，量化了时间约束对生物质收集效率的影响。关键方法包括：1）基于区域生物质丰度的分散采购策略；2）引入时间效率参数优化机械与劳动力配置；3）对比中心化与分散化采购对原料利用率（RUR）的影响。

研究结果

1. 生物质供应网络设计
   模型将供应链分为田间收集、预处理（粉碎/压块）及集中转化三阶段。高机械化情景下，生物质交付成本（DBC）降低至7421卢比/吨（87.33美元），运输半径缩短至区内范围，显著提升经济性。

2. 卡纳塔克邦生物质潜力
   椰子/槟榔叶等副产物贡献了主要生物质存量，8个乡镇年产量超10万吨。通过机械打包设备（如打捆机）的跨区域租赁，收集时间窗口从7天压缩至3天，使RUR提升至78%。

3. 绿氢生产潜力
   基于气化技术路径，模型预测全区年绿氢产能达53万吨，相当于替代1.2亿升柴油。高机械化场景下，GHG减排效益较传统焚烧提升92%。

结论与意义
该研究首次将时间效率参数与机械化率关联，证明分散式BSCN可降低30%物流成本。通过第三方企业（TPE）参与的商业模式，既保障小农户收益，又实现规模效应。案例中提出的“乡镇级预处理中心+跨区机械调度”模式，为东南亚等高农业密度地区提供了可复制的模板。论文发表于《Biomass and Bioenergy》，为《巴黎协定》2°C温控目标下的生物能源路径提供了实证支撑。