灵活的生物能源在许多不同的应用领域得到考虑,并且在各国的优先顺序不同。使用灵活的原料和提供灵活的电力最为重要:日常和季节性灵活性被认为是系统整合的最重要因素。此外,资源供应的灵活性也已得到充分证实:生物能源载体的储存和国际贸易主要用于延长冬季需求的满足时间。在氢气或二氧化碳的灵活生产以及能源和非能源产品的多联产方面,更多国家认为需要在辩论中更好地考虑这些主题,并同时将它们作为研究和示范的主题。在这些早期概念之间,灵活的生物能源和 BECCS 可以看作是一个新兴主题,因为它已在许多能源战略中得到考虑。
•固体生物燃料主要用于电力生产,该应用实际上代表了自2016年以来的生物能源的主要增长,2022年使用250多个PJ的固体生物燃料。在110 PJ左右,固体生物量在产业中的应用相当稳定。在住宅,商业和公共建筑中使用固体生物燃料的使用要低得多(48 PJ)。•可再生能源MSW的能源使用在2010年代初达到26个PJ水平,但近年来降至15个PJ。•2010年左右引入了生物燃料(尤其是生物乙醇)。数量仍然相当适度,左右是18个PJ。这主要是以生物乙醇的形式。生物柴油的水平非常低。运输生物燃料将在有关运输的一章中进一步讨论。•有很少的沼气(〜0.2 PJ)。
作为百年一遇的可再生电力转型和变革的一部分,行业和政府有义务与传统所有者和原住民建立真正的伙伴关系,以确保维护他们的自决权利和利益。这将成为历史变革和改革的催化剂,并将产生直接和未来的连锁效应。它将对环境产生积极影响,并促进传统所有者和原住民以及所有维多利亚州人民的社会和经济成果。
a 苏州大学能源与材料创新研究院,江苏省先进碳材料与可穿戴能源技术重点实验室,苏州大学能源学院功能纳米与软材料研究所,苏州 215006,中国 b 麻省理工学院媒体实验室,马萨诸塞州剑桥 02139,美国 c 苏州大学江苏省先进负碳技术重点实验室,苏州 215123,中国 d 中国科学院纳米科学卓越创新中心,北京市微纳能源与传感重点实验室,中国科学院北京纳米能源与纳米系统研究所,北京 100083,中国 e 佐治亚理工学院材料科学与工程学院,佐治亚州亚特兰大 30318,美国 f 香港理工大学智能可穿戴系统研究所,香港九龙红磡 999077,中国
Lee, J., Kim, S., You, S. 和 Park, Y.-K. (2023) 通过木质纤维素生物质为基础的综合可再生能源系统的热化学转化产生生物能源。《可再生和可持续能源评论》,178,113240。(doi:10.1016/j.rser.2023.113240)这是根据知识共享许可存放在此处的作品的作者版本:https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/。如果您想引用,建议您查阅出版商版本:https://doi.org/10.1016/j.rser.2023.113240 https://eprints.gla.ac.uk/293947/ 存放日期:2023 年 3 月 8 日
核电目前约占比利时发电量的一半,但计划于 2025 年逐步淘汰。为了预测核电的淘汰并确保电力供应安全,联邦政府启动了容量补偿机制 (CRM) 招标。该机制将从 2021 年开始通过年度拍卖向能够从 2025 年开始供电或节省电力的单位提供支持。重点是(灵活)电力设施和电池存储容量。2021 年 10 月 11 日的第一次招标(总支持金额为 1.4 亿欧元)选定了 40 个项目进行支持,总容量为 4448 兆瓦,其中大部分涉及为现有设施提供灵活性。本次招标还选定了两个新的天然气发电厂进行支持,总容量为 1600 兆瓦。
另一方面,随着世界各地大型发电厂越来越多地使用木质颗粒作为煤炭的替代品,人们对其可持续性和温室气体减排效益的怀疑和批评也越来越多 6 。背景是,英国、荷兰和丹麦等森林资源不丰富的欧洲国家对木质颗粒的进口量一直在增加。如上所述,颗粒产量最近确实在增加,但 3700 万吨木质生物质颗粒相当于 0.66 EJ,仅占生物能源总供应量的 1.1% 7 。此外,仅为能源用途而砍伐森林的情况很少见,实际上,大多数采伐和间伐都是为了建筑材料和公共功能,以维护水资源和生物多样性 8 。
摘要 生物能源与碳捕获和储存 (BECCS) 在旨在实现《巴黎协定》目标的能源情景中占有重要地位,但用于生成这些情景的模型并未解决 BECCS 在区域范围内的环境和社会影响。我们将生态系统服务价值整合到土地利用优化工具中,以确定英国六个潜在地点是否适合建设一座利用当地生物质资源的 500 兆瓦 BECCS 发电厂。每年,每个 BECCS 工厂需要 2.33 公吨生物质,产生 2.99 公吨 CO 2 负排放和 3.72 TWh 电力。我们有三个重要发现:(a)BECCS 对生态系统服务的影响在空间上是离散的,英国 BECCS 最有利的地点是德拉克斯和伊辛顿,那里产生的净年度福利价值(来自量化的生态系统服务篮子)分别为 3900 万英镑和 2500 万英镑,巴罗(-600 万英镑)和泰晤士(200 万英镑)的年度福利价值明显较低;(b)超过 500 MW 的更大规模 BECCS 部署会降低净社会福利价值,德拉克斯的 1 GW BECCS 工厂产生的净年度福利价值为 1900 万英镑(与 500 MW 的部署相比下降了 50%),其他所有地点的福利损失;(c)可以部署 BECCS 来产生净福利收益,但生态系统服务之间的权衡和协同效益高度依赖于地点和环境,这些景观规模、特定于地点的影响应该是未来 BECCS 政策发展的核心。对于英国来说,要通过依赖 BECCS 实现《巴黎协定》的目标,需要在此处考虑的六个地点中每个地点都部署超过 1 GW 的能源,因此可能会导致重大的福利损失。这意味着需要增加规模较小的 BECCS 部署,以确保能源、负排放和生态系统服务的双赢。
丹麦的总能源供应量正在稳步下降,从 2010 年的 812 PJ 下降到 2022 年的 648 PJ。自 2010 年以来,从化石燃料转向可再生能源的趋势明显。与 2010 年相比,煤炭在 TES 中的份额从 20% 下降到 2019 年的 6%,并在过去几年中保持稳定。天然气从 2010 年的 23% 下降到 2022 年的 9%。请注意,2022 年天然气消费量的大幅下降(60 PJ 对比 2021 年的 81 PJ)可能与天然气价格飙升有关(由俄罗斯入侵乌克兰引发)。自 2013 年以来,石油消费量一直相对稳定,约为 250 PJ)。2010 年至 2022 年间,可再生能源在 TES 中的份额从 20% 稳步上升到 42%。
• 2012 年至 2019 年,工业固体生物燃料的使用量继续从 130 PJ 增长至 170 PJ,从而取代了化石燃料。2022 年,由于俄罗斯入侵乌克兰,从俄罗斯进口木材停止,固体生物燃料的使用量降至 144 PJ。住宅用途的使用量一直相当稳定在 55 至 65 PJ 之间。2010-2020 年期间,固体生物燃料用于电力和热力输出也相当稳定在 130 至 145 PJ 之间;近年来,这一水平已上升至 160-170 PJ。• 2007 年引入了基于生物质的柴油,并在 2015 年上升至 18 PJ 的水平。之后出现了一些向下波动,但近年来又恢复到了 20-25 PJ。生物乙醇也于 2007 年推出,在 2008 年至 2020 年期间,其水平在 3 至 4 PJ 之间波动;在过去几年中,水平略有上升至 5 EJ。液体生物燃料将在运输章节中进一步讨论。• 沼气从 2010 年的 1.7 PJ 稳步上升至 2018 年的 8 PJ 左右;此后水平一直保持稳定。• 可再生城市垃圾从 2010 年的 6 PJ 稳步上升至 2018 年的 15 PJ;此后这一水平一直保持稳定。