课题组介绍
中欧生物质清洁供热路径及政策研究
为助力打赢蓝天保卫战,进一步响应国家清洁能源供热的战略部署,中国产业发展促进会生物质能产业分会和清华大学能源转型与社会发展研究中心共同组建成立“中欧生物质清洁供热研究课题组”,旨在研究欧洲国家在生物质供热方面的相关政策和实际应用的成功案例,总结并借鉴其成熟经验,结合我国目前生物质供热发展情况,提出符合中国国情的生物质供热产业发展建议。中欧生物质清洁供热研究课题组主要成员有何继江、宋晨晨、杨守斌、杨中清、刘洪荣、王乐乐等人。
研究内容:
一、调研欧洲国家生物质供热发展情况、成功案例和相关政策;
二、调研国内生物质供热发展现状,与欧洲国家进行汇总分析;
三、结合国内实际情况,拓宽并提出相关推广思路和建议。
欢迎国内专家以及行业人士提供国内外生物质供热相关资料,就研究课题提供意见建议。
课题组成员考察荷兰格罗宁根最大的光伏电站
课题组成员体验“自行车王国”之称的阿姆斯特丹的夜晚
课题组成员与乌得勒支大学的教师同学合影
课题组成员在乌得勒支大学哥白尼可持续发展研究所交流
荷兰概况
荷兰王国(荷兰语:Koninkrijk der Nederlanden,英语:The Kingdom of the Netherlands),简称“尼德兰/荷兰”(Netherlands/Holland)。是由荷兰、阿鲁巴、库拉索和荷属圣马丁4个构成国组成的君主立宪制的复合国,是以荷兰本土为核心的主权国家。
荷兰是世界有名的低地国家,本土设12个省,下设443个市镇。首都设在阿姆斯特丹,但是其中央政府、国王居住办公地、所有的政府机关与外国使馆、最高法院和许多组织都在海牙。国土总面积41864平方千米,位于欧洲西偏北部,是著名的亚欧大陆桥的欧洲始发点,与德国、比利时接壤。还是欧盟和北约创始国之一,也是申根公约、联合国、世界贸易组织等国际组织的成员。
2018年统计,荷兰总人口为1723万人,人均GDP为5．3万美元。
一、荷兰的可再生能源消耗目标和技术目标
2014年,荷兰政府设定了2020年达到14%的可再生能源消耗目标,2023年达到16%的目标。荷兰统计局报告,2017年可再生能源消耗占总能源消耗的6．6%。生物质占总生物量的60．6%,可进一步分为垃圾焚烧厂(14．7%),家庭(14．1%),工业锅炉和熔炉(13．7%),共烧发电厂对固体生物质的使用 (1．8%),以及液体生物燃料(9．7%)和沼气(7．4%)的使用。风能和太阳能分别占可再生能源消费总量的16．3%和6．4%。家庭,工业锅炉和熔炉以及共烧所使用的大部分固体生物质是木质生物质。荷兰的能源政策旨在确保未来的能源供应,并减少能源部门的排放。表1中对可再生能源的未来目标进行了规定。注:国家可再生能源行动计划(NREAP);欧盟关于促进可再生能源使用的欧洲指令(Renewable Energy Directive,EU-RED)
表1 荷兰的2020年可再生能源目标
预期份额
EU-RED and the NREAP目标
总体目标
14．5%
14．0%
供热和制冷
8．7%
电力
37%
交通
16%
10%
图1 2030年荷兰可再生能源技术目标
图1中表示可再生能源生产范围参考技术开发方案(绿色高科技,红色低科技);表示基线高科技发展;表示基线低科技发展。荷兰生物质的主要份额仍将由国内供应,在荷兰等国内资源有限的国家中贸易正变得越来越重要。生物材料和先进的生物燃料到2030年可能变得很重要,但取决于技术的发展速度。
二、荷兰生物质能总体情况
表2 2017年荷兰生物质能为实现可再生能源目标做出的贡献
总量(TJ)
%
热(TJ)
%
水电
339
0．02
风电
34710
1．66
太阳能
8876
0．42
1139
0．05
地热
7126
0．34
7126
0．34
生物质
生物质总量
83874
4
54208
2．59
垃圾发电厂
20339
0．97
13347
0．64
生物质共烧
2462
0．12
493
0．02
家用木材燃烧
19465
0．93
19465
0．93
工业生物质锅炉
17585
0．84
13199
0．63
生物气
10539
0．5
6683
0．32
液体生物燃料
13483
0．64
1021
0．05
所有可再生能源
138331
6．6
65877
3．14
2017年荷兰生物质总量为83874 TJ,其中垃圾发电厂83874 TJ,占可再生能源总量比重最大,为0．97%。生物质共烧2462 TJ,占可再生能源总量比重最小,为0．12%。家用木材燃烧19465 TJ,工业生物质锅炉17585 TJ,生物气10539 TJ,液体生物燃料13483 TJ。
图2 2016年荷兰一次能源总供应量(TPES)
2016年荷兰的一次能源供应总量为3115皮焦耳(PJ),目前仍处于矿物燃料占绝大多数(92%):1,257 PJ天然气、1,181 PJ石油产品、427 PJ煤产品和小部分36 PJ的不可再生废物。2016年进口18 PJ电,占荷兰TPES的0．6%。2016年荷兰可再生能源供应量为158 PJ,占比5．1%,包括3．8%的生物能源和1．3%的其他可再生能源形式。
与2011年相比,天然气的份额从44．2%下降至40．3%,煤炭的份额从9．5%增加到13．7%,而石油产品的份额核能和废物保持稳定,可再生能源的份额从4．2%增加到5．1%。
图3 2016年荷兰一次能源中可再生能源总供应量
2016年,荷兰一次能源中可再生能源总供应量为158PJ,其中的四分之三来自生物质,为119 PJ。风能为29 PJ,太阳能(包括光伏和太阳能集热板)为7 PJ,两者之和占可再生能源总供应量超过20%。地热能为3 PJ,而水力发电的作用并不明显。
图4 2016年荷兰一次能源中生物质能的供应总量
荷兰最大的两个生物质能源来自于固体生物质(51 PJ)以及可再生城市垃圾(42 PJ),这两部分总和在生物质供应总量中的占比接近80%,其中有19 PJ固体生物质用于住宅部门。另外,11．5%生物质供应来自沼气(13 PJ),5．6%来自生物柴油,4．6%来自生物汽油。
图5 1990-2016年荷兰生物能源供应总量的变化
1999-2016,荷兰生物质能源供应总体上呈快速增长趋势。在2000年至2010年期间,荷兰的生物能源消费量增长了一倍以上,其中固体生物质和沼气大量增加,市场上液态生物燃料开始出现。1990-2010年间,TPES(一次能源供应总量)中的生物能源份额从1．2%增加到3．4%。自2010年以来,生物能源的份额一直稳定在3．8%左右。由于减少了生物质共烧,固体生物质的使用量从60 PJ下降到2012年之后的50 PJ,而沼气和可再生废物保持相当稳定,分别为13 PJ和40 PJ。液体生物燃料的消费量在10PJ到15 PJ之间波动。
三、荷兰生物质原料在不同部门使用情况
图6 2010-2014荷兰不同部门使用的生物质原料情况
(*显示为能源的碳水化合物仅是国内生物乙醇的消费,由于缺乏可靠的数据,此处不包括生物乙醇的出口)
图6显示了荷兰三个主要类别的生物质概况,即荷兰使用的木质生物质,油脂和碳水化合物。非粮食,非饲料和非能源行业的木质生物量使用量最大,但自2010年以来一直在减少,但2013-2014年仍然停滞不前。这些部门使用的油脂很少,主要是在化学领域。在能源领域,木质生物质的消耗量也有所减少(由于共烧木屑颗粒的数量较少),但是生物燃料的出口却显着增长。由于可获得的信息非常有限,该国生物乙醇生产的发展尚不确定。其他生物质也包括在能源行业的图示中。这主要包括在BEC和垃圾焚烧炉中燃烧的其他有机材料(例如,农业残留物,食物垃圾,纺织品)。
图7 2010-2014荷兰不同部门使用的生物质比例
图7显示了2010-2014年荷兰在不同行业中使用的生物质所占的比例,即荷兰使用的木质生物质,油脂和碳水化合物的具体情况,以及2010年至2014年其他生物质的能源使用。生物质的能源使用已从2010年的61%增长到2013年的67%,但2014年保持不变。
图8 2010-2014荷兰生物质能使用情况
图8显示了2010年至2014年荷兰的生物质能使用情况。该图不包括出口能源生产。自2013年以来,燃煤电厂通过共烧而用于可再生电力生产的进口生物质的消费量已大幅下降。2014年缺少生物质共烧的数据,但由于MEP补贴计划用尽,数量可能进一步减少 。自2011年以来,生物燃料的消费量一直保持稳定。为履行义务,高比例的生物燃料被计算为两倍,但是图中显示的值是实际值。对于公司的木材锅炉,2014年产生的热量更多,但由于保密原因,缺少发电数据。
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