摘要带有碳捕获和存储(BECC)的生物能源是减少全球温室气体(GHG)排放的重要技术。BECCS是一个多方面的供应链,具有在产生能量的同时实现负EMIS的优势。使用了全部生物量原料和许多转换途径的可能性来说明其多功能性。beccs也是一种高度适应的技术,它可以应用于各种行业:电力和热植物,生物燃料植物,废物到能源植物,沼气植物,甚至是重工业。一旦捕获了二氧化碳(CO2),就必须将其运输和存储,甚至重复使用。但是,重复使用有时不会导致负排放,因为二氧化碳在短期内释放到大气中。该链涉及广泛的物流和成本,这在整个价值链中都很重要。激励措施和支持政策对于该技术的发展和可持续性至关重要。在限制全球变暖已成为紧迫性问题的情况下,需要鼓励和支持BECCS项目,以确保他们能够继续应对未来的挑战。
本报告对全球生物能源的现状进行了基于证据的评估。评估基于国际能源署 (IEA) 生物能源技术合作计划 (TCP) 任务范围内约 200 名专家开展的工作。IEA 生物能源的目标是推动技术进步并为基于证据的决策提供事实依据。该报告的目标是重新激发人们对生物能源的认识和兴趣,解决公开辩论中出现的问题,并展示生物能源与其他可再生能源之间的协同作用。该报告还试图指出 IEA 生物能源成员国可以抓住的机遇,其中大多数国家已经制定了强有力的生物能源战略,IEA 生物能源成员国以外的国家也可以抓住这些机遇。
在过去的10年中,总能源供应稳步下降,平均每年约1%。石油产品的份额相当稳定,约占TES的32-34%。煤炭在2016年的TES占25%左右;之后,2020年下降到16%;同时,在过去的几年中,煤炭在TES中的份额再次增加到20%。相对较高的对煤炭的依赖与其他欧洲国家的趋势背道而驰。截至2016年,天然气的份额在TES的21%至23%之间也相当稳定; 2016年之后,其份额增加到27%,部分弥补了煤炭的减少。在2022年,与2021年相比,天然气消耗下降了13%,这与俄罗斯在乌克兰的入侵有关,导致天然气的价格飙升,并减少了欧洲对俄罗斯天然气的依赖。核能占TES截至2010年的11-13%;此后,其份额在2013年下降至8%,在2020 - 2021年降至6%。由于核电站关闭,核能的产生减半(降至TES的3.3%)。核能的最后一电力于2023年4月15日进入电网。
•电力网络战略:为了促进电力网络的进一步发展,2017年12月,议会通过了《联邦电力法》和《联邦电力供应法》的修正案。•气候政策:在《巴黎气候变化协议》中,瑞士承诺将其温室气体排放减半,到2030年的1990年水平。要实现这一目标,必须在2020年以后的期间进行修订。2019年,联邦委员会决心,截至2050年,瑞士将其净温室气体排放量减少到零(零净排放目标)。这意味着它的目标是实现国际商定的目标,即将全球气候变暖限制至最高1.5°C,而工业前时期。在2021年6月,修订后的CO2法案被瑞士选民拒绝(另见下文)。•能量视角2050+(EP 2050+)在零零排放方案(零)中分析了如何开发与2050年净零温室气体排放的长期气候目标相吻合的能源系统,并同时确保了安全的能源供应。考虑了这种情况的几种变体。它们的技术组合和电力部门可再生能源转变的速度有所不同。•修订《联邦电力供应法》:《联邦电力供应法》正在进行的修订背后的目的是使电力市场充分自由化。同时,《联邦能源法》也应进行调整。在这里,目的是通过为投资国内可再生能源的投资提供更多有吸引力的激励措施来实施支持市场自由化的措施,从而加强瑞士的供应安全。
生物能源经济涉及生物质到生物能源供应链中的多个工业部门——从生产生物质材料的农业和林业产业到生物质燃料、产品和电力的制造商和分销商,再到最终的终端用户市场。本报告的广度侧重于生物质生产后发生的活动。该报告汇编和整合了信息,以提供 2022 年底的生物能源行业状况,并包括过去 10 年的数据以显示随时间变化的趋势。它还强调了影响生物能源行业发展的一些关键能源和监管驱动因素。这些信息旨在供对生物能源行业发展感兴趣的技术开发人员、政策制定者和其他生物能源利益相关者使用。
• 在供热领域,生物能源面临着一些与空气污染有关的问题,尤其是在该国部分地区(即 Pianura Padana)。因此,意大利打算支持能够显著减少污染物和温室气体排放的技术。根据意大利 NECP,到 2030 年,生物能源消费将保持相当稳定。供热领域约 80%(以能量含量计)的生物质来自国内。鉴于消费的稳定,这一比例应该保持稳定或略有下降,因为预计更高效的技术(主要以颗粒燃料为原料)的渗透率将提高。 • 在电力领域,生物能源的生产成本仍然很高,这主要是由于原料的调动。NECP 预计生物能源发电装置将略有下降,主要是由于激励期结束后生物液体的逐步淘汰。来自农业工业部门的废物和残留物的热电联产工厂很受关注,尤其是集成到公司生产周期中的工厂。 • 在运输领域,意大利 NECP 一方面预计到 2030 年第一代生物燃料的使用量将减少至最高约 3%,同时在 2023 年逐步淘汰棕榈油和大豆油及其衍生物的使用。另一方面,先进生物燃料的消费量预计将增加,目标约为 8%(比 2018/2001/EU 指令设想的 3.5% 更高),这主要是由于生物甲烷的贡献,预计生物甲烷将占先进生物燃料总量的 75%(11 亿立方米)。此外,预计国内 UCO 和动物脂肪的潜力开发将会增加。对于航空和航海生物燃料,预计可再生天然气也将有所贡献,但目前似乎很难量化。
气化是将固体或液体原料转化为气体产品的过程。气体产品可用于许多不同的应用,从热能和电力到运输燃料和化学品。根据所选技术,气体可分为包含所有类型碳氢化合物的发生炉煤气(低温 - 中温转化)或主要包含 CO 和 H 2 的合成气(合成气;高温转化)。这种合成气在清洁和调整成分比例后可用于生产各种产品。气化允许共同生产有价值的副产品,某些技术旨在利用炭(未转化的生物质),其他技术则专注于气体成分并共同生产生物 CO 2 、氢气、苯、甲苯和乙烯。基于气化可以建立的价值链非常广泛,图 1 虽然简化了所有可能性,但确实表明该技术能够服务于不同的市场。
生物能源经济涉及生物质到生物能源供应链中的多个工业部门——从生产生物质材料的农业和林业产业,到生物质燃料、产品和电力的制造商和分销商,再到最终的终端用户市场。本报告的广度侧重于生物质生产后的活动。该报告汇编和整合了信息,以提供截至 2017 年底的生物能源行业状况,并包括过去 10 年的数据以显示随时间变化的趋势。它还强调了一些影响生物能源行业发展的关键能源和现有监管驱动因素。这些信息旨在供对生物能源行业发展感兴趣的技术开发人员、政策制定者和其他生物能源利益相关者使用。
玉米乙醇是传统生物燃料的一个例子。美国每年生产的传统生物燃料的量不到 200 亿加仑,这是美国环境保护署根据 2019 年可再生燃料标准计划标准和 2020 年生物质柴油产量设定的要求。1 为了满足这些标准,传统生物燃料被混合到石油基燃料中;例如,乙醇与汽油的混合比例高达 10%。然而,车辆和设备制造商、消费者和燃料供应商担心这些燃料与现有石油基系统的兼容性。为了解决这些问题,美国能源部正在努力制造与现有车辆、炼油厂基础设施以及将石油运送到当地加油站储存设施的现有管道和卡车兼容的直接生物燃料。
最终能源消耗加拿大的总体最终年度能源消耗(包括对石油,天然气和行业中的非能量使用)等于人均石油同等(TOE)的5.1吨,这是所有IEA生物稳态成员国中最高的。行业,运输和住宅/服务分别代表加拿大能源消耗的三分之一。运输中的能源利用非常高(与IEA生物能源成员国的平均值相比,这一数字的平均水平是两倍以上),在某种程度上,这可以通过在该国境内的低人口密度和长距离来解释,公共交通部署较低。住宅能源使用也很高,这可能与加拿大北部气候有关(国内供暖要求更高)。与其他国家相比,行业中的能源使用也很高。