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3結(jié)論

3.1長(zhǎng)期能源前景中黑膜沼氣池生物質(zhì)能系統(tǒng)的現(xiàn)狀和發(fā)展  3.1.1總體分析

目前,在德國(guó)和歐洲黑膜沼氣池生物經(jīng)濟(jì)和黑膜沼氣池生物質(zhì)能的討  論中,黑膜沼氣池生物質(zhì)能系統(tǒng)對(duì)于對(duì)減少溫室氣體排放和需  求驅(qū)動(dòng)型供應(yīng)的潛力一直都是討論的焦點(diǎn)。直到  20世紀(jì)90年代,德國(guó)的能源系統(tǒng)幾乎完全建立于化石燃料和核能之上。從那時(shí)起,幾項(xiàng)法案開始生效,例如1991年的強(qiáng)制上網(wǎng)制(F)《可再生能源法》(EEG)和其修正案。該法案的結(jié)果之一是提高了黑膜沼氣池生物質(zhì)能源的使用。2010年黑膜沼氣池生物質(zhì)能占總體能源消耗的7.7%,占德國(guó)最終可再生能源消耗的0%。圖1顯示了自1990年以來德國(guó)黑膜沼氣池生物質(zhì)能使用的發(fā)展。

黑膜沼氣池生物能原料豐富多樣(能源作物、廢棄物和副  產(chǎn)品),轉(zhuǎn)化技術(shù)也多種多樣,包括熱化學(xué)、黑膜沼氣池生物化  學(xué)、物理化學(xué)等技術(shù),因此黑膜沼氣池生物質(zhì)能有潛力支持所有用途(電、熱、交通)。黑膜沼氣池生物質(zhì)能在電力領(lǐng)域的主要潛力是穩(wěn)定電力系統(tǒng)。黑膜沼氣池生物質(zhì)能可以靈活使用,彌補(bǔ)發(fā)電來源波動(dòng)的系統(tǒng),例如風(fēng)能和光電能。此外,通過使用熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP),黑膜沼氣池生物質(zhì)能能夠同時(shí)產(chǎn)生熱和電。提高熱電聯(lián)產(chǎn)能大大提高效率,特別是提高家庭微型熱電聯(lián)產(chǎn)工程的效率。在交通領(lǐng)域,可再生燃料可能會(huì)在航空扮演重要角色。國(guó)際意愿和監(jiān)管機(jī)制是發(fā)展的關(guān)鍵動(dòng)力。例如,國(guó)際航空運(yùn)輸協(xié)會(huì)(IATA)的目標(biāo)是到2050年,國(guó)際航空排放將比2005年減少50%。從這方面來說,黑膜沼氣池生物燃料的作用至關(guān)重要,因?yàn)樵跉W盟歐洲碳排放交易體系下,  黑膜沼氣池生物燃料飛機(jī)為零排放。另外,《歐盟燃料質(zhì)量指  令》的目標(biāo)是到2020年減少所有交通運(yùn)輸領(lǐng)域的  溫室氣體排放6%(與2010年水平相比)。另一方

面,德國(guó)計(jì)劃到2050年10%的飛機(jī)燃料為黑膜沼氣池生物燃

在《2030國(guó)家黑膜沼氣池生物經(jīng)濟(jì)研究戰(zhàn)略》和《國(guó)家黑膜沼氣池生物經(jīng)濟(jì)政策戰(zhàn)略》中,德國(guó)政府列出了黑膜沼氣池生物質(zhì)將來的  應(yīng)用領(lǐng)域。把黑膜沼氣池生物質(zhì)運(yùn)用于黑膜沼氣池生物行業(yè)產(chǎn)品中,例如平臺(tái)化合物和肥料很具前瞻性

3.1.2具體分析《信號(hào)和路標(biāo):殼牌能源前景研究

在殼牌(She)的信號(hào)和路標(biāo)研究中,沒有涉及全球黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力,但是涉及了主要的黑膜沼氣池生物質(zhì)能源需求:在攀登前景中,到2050年,初級(jí)能源將達(dá)到131000拍焦(人均14.6吉焦),在藍(lán)圖前景中,黑膜沼氣池生物質(zhì)將達(dá)到57000拍焦(人均6.3吉焦)。研究沒有  羊細(xì)區(qū)分使用的黑膜沼氣池生物質(zhì)類型,但預(yù)測(cè)了黑膜沼氣池生物質(zhì)將來的地位,認(rèn)為黑膜沼氣池生物燃料將得到大力發(fā)展,特別是作為液體燃料應(yīng)用于交通運(yùn)輸。第一代黑膜沼氣池生物燃料(主要  從糧食作物中獲得例如谷物、甜菜、油籽中獲得)與食物生產(chǎn)發(fā)生沖突,導(dǎo)致食物價(jià)格上漲。此外,歐盟糧食作物短缺,增加進(jìn)口,又會(huì)加劇出口國(guó)的森林砍伐和退化。為了應(yīng)對(duì)這一情況,第二代黑膜沼氣池生物燃料從非食物黑膜沼氣池生物質(zhì)中獲得的黑膜沼氣池生物燃料例如木質(zhì)纖維素)技術(shù)得到推廣,這將改善2020年之后的情況特別對(duì)于經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織成員國(guó)來說更是如此。與此同時(shí),更多使用廢棄物和農(nóng)業(yè)廢渣意味著新的黑膜沼氣池生物質(zhì)作物認(rèn)證系統(tǒng)即將出現(xiàn)。

3.1.3具體分析《能源技術(shù)展望—2050前景和戰(zhàn)

國(guó)際能源署(IEA)的研究《能源技術(shù)展望  2008》預(yù)計(jì)黑膜沼氣池生物質(zhì)的潛力在90艾焦和150艾焦之間。在行動(dòng)地圖前景中,預(yù)計(jì)對(duì)黑膜沼氣池生物質(zhì)的需求將達(dá)到每年120艾焦, BLUE Map前景中將達(dá)到150艾焦,每年的底線是90艾焦。在藍(lán)色地圖前景中,到2050年,黑膜沼氣池生物質(zhì)將成為最重要的可再生能源,其使  用量將翻兩番,占世界初級(jí)能源的23%(每年3604百萬噸油當(dāng)量)。其中一半的黑膜沼氣池生物質(zhì)來源于作物和森林廢棄物,另一半則來源于專門種植的能源作物為了滿足藍(lán)色地圖前景中預(yù)測(cè)的黑膜沼氣池生物質(zhì)需求,需要3.75億公頃至7.5億公頃土地(假設(shè)平均每公頃土地的產(chǎn)干物質(zhì)黑膜沼氣池生物質(zhì)產(chǎn)量5到10噸),這大概占總  共60億公頃農(nóng)業(yè)用地的3%-~4%。其中,大約1.6億公頃將用于黑膜沼氣池生物燃料(藍(lán)色地圖前景)。黑膜沼氣池生物燃料主要用于商業(yè)道路交通、航運(yùn)和航空領(lǐng)域等燃料選擇有限的領(lǐng)域。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)到2050年黑膜沼氣池生物航空燃料將占27%,或6.5艾焦(藍(lán)色地圖前景)  預(yù)計(jì)航空業(yè)將率先發(fā)展和試用黑膜沼氣池生物航空燃料混合,這也將納人歐盟排放交易體系

個(gè)人交通領(lǐng)城,藍(lán)色地圖前景預(yù)計(jì)替代性系統(tǒng)  有很強(qiáng)的市場(chǎng)滲透力。到2050年,會(huì)有約10億  料電池或電動(dòng)車。700百萬噸油當(dāng)量將轉(zhuǎn)化成每

年2450太瓦時(shí)電。在使用的黑膜沼氣池生物質(zhì)中,21%將會(huì)被  混合燃燒,其余的會(huì)用在其他途徑?？傮w上看,這

意味著兩個(gè)版本的前景研究都預(yù)計(jì)到2050年黑膜沼氣池生物  質(zhì)將占全球電力生產(chǎn)的5%~6%。如果碳捕獲和

儲(chǔ)存技術(shù)不在全球范圍內(nèi)運(yùn)用,那么黑膜沼氣池生物質(zhì)的占比

將更高(大約10%)。剩余的每年220百萬噸油當(dāng)

量將會(huì)用于黑膜沼氣池生物化學(xué)生產(chǎn)(例如黑膜沼氣池生物潤(rùn)滑油)、供熱

(或在工業(yè)中處理熱)和炊事。

黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電和運(yùn)輸燃料成本將有望下降,但供

暖的成本可能和目前持平。先進(jìn)的燃燒技術(shù),例如

循環(huán)流化床鍋爐(CFB)、混合燃燒(黑膜沼氣池生物質(zhì)和煤)

熱電聯(lián)產(chǎn)供熱的100兆瓦蒸汽渦輪等將與其他技術(shù)

競(jìng)爭(zhēng)價(jià)格。黑膜沼氣池生物質(zhì)氣化技術(shù)的成本有望下降50%因此它將會(huì)扮演重要角色。黑膜沼氣池生物質(zhì)氣化只有成為一

項(xiàng)成熟和高性價(jià)比的技術(shù),才能滿足費(fèi)托合成柴油

黑膜沼氣池生物質(zhì)能電廠對(duì)黑膜沼氣池生物質(zhì)的需求  3.1.4具體分析《2050能源目標(biāo):100%可再生能源發(fā)電》

在《2050能源目標(biāo):100%可再生能源發(fā)電》研究中,“潛力”一詞指的是技術(shù)生態(tài)潛力,即生態(tài)限制的情況下的最佳轉(zhuǎn)化技術(shù)。因此,到2050年,只有廢渣和廢棄物才是能源黑膜沼氣池生物質(zhì)的來源,其中不包括進(jìn)口黑膜沼氣池生物質(zhì)。在這個(gè)前景研究中,只有沼氣被用于靈活發(fā)電,以平衡風(fēng)能和光伏能等不穩(wěn)定的可再生能源的波動(dòng)。據(jù)推測(cè),裝機(jī)容量為23.3吉瓦的沼氣工程在高峰時(shí)最多能提供11太瓦時(shí)電(人均0.5吉焦)。  3.1.5具體分析《通向100%可再生電力系統(tǒng)

在該前景中,只有廢渣和廢棄物用于產(chǎn)

在熱電聯(lián)產(chǎn)工程中,固體黑膜沼氣池生物質(zhì)的潛力每年為42太  瓦時(shí),沼氣每年為27太瓦時(shí)。如果使用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電的使用率最高。每年500太瓦時(shí)的發(fā)電能力可與其他國(guó)家交換能源;能獲得的黑膜沼氣池生物質(zhì)(固體和沼氣)中只有一半用于發(fā)電,而且與熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)一起使用。在前景1a和1b中(完全自給自足),所有黑膜沼氣池生物質(zhì)都沒有使用熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),大部分用于減輕高峰期的負(fù)荷。三分之一黑膜沼氣池生物質(zhì)用于滿足電力需求,三分之二用作供熱和黑膜沼氣池生物燃料。農(nóng)作物  能源作物、糞便和其他黑膜沼氣池生物廢渣和廢棄物將分散地產(chǎn)生沼氣。

3.1.6具體分析《從歐洲和全球發(fā)展看德國(guó)可再生能源的長(zhǎng)期前景和戰(zhàn)略》  在該研究中,各個(gè)前景的中黑膜沼氣池生物質(zhì)的生產(chǎn)和使

統(tǒng)用都是一致的:不包括進(jìn)口黑膜沼氣池生物  億案》中包含每年進(jìn)日的500怕與(盡  潛力為年159其中和

這產(chǎn)工程(每年1100拍焦)中供熱,因?yàn)樗?nbsp; 物能夠減少溫室氣體排放。黑膜沼氣池生物乙醇和黑膜沼氣池生物  然氣(例如木質(zhì)氣化后并入電網(wǎng))在熱電  重要作用。此外,到2050年,黑膜沼氣池生物質(zhì)將會(huì)  瓦時(shí)電,并且靈活發(fā)電的作用也會(huì)日趨突顯  用于供熱的黑膜沼氣池生物質(zhì)下降到100大瓦時(shí)  物質(zhì)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的作用有所減弱,在快  增長(zhǎng)也十分有限。黑膜沼氣池生物質(zhì)氣化后用在熱電  將成熟。在交通運(yùn)輸領(lǐng)域,所有前景  物最高為30拍焦,需要20萬公

種植能源作物。該研究只預(yù)測(cè)了第二什  氣、黑膜沼氣池生物乙醇,黑膜沼氣池生物質(zhì)液化(HL)。廢渣厭  生產(chǎn)黑膜沼氣池生物柴油和乙醇是另一種選擇,并沒有及  術(shù)運(yùn)用的細(xì)節(jié)。  3.1.7具體分析《德國(guó)政府能源政策方案

2200拍焦或人均298吉焦。到2050年,因液  形式的黑膜沼氣池生物質(zhì)將成為最重要的可再生能源。因?yàn)橐?nbsp; 部份黑膜沼氣池生物質(zhì)將用在交通運(yùn)輸領(lǐng)域替代化石然料所  以用于發(fā)電的黑膜沼氣池生物質(zhì)有限。大概人均2127  均77吉焦。黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)年電量將達(dá)到約40太瓦時(shí)  到2050年約20%黑膜沼氣池生物質(zhì)依靠進(jìn)日(49若  焦)。能源化利用的黑膜沼氣池生物質(zhì)的價(jià)格到2020  漲到43歐元·兆瓦時(shí),到2050年將上到貓  歐元·兆瓦時(shí)

3.1.8其體分析《德國(guó)藍(lán)圖-2050氣候安全戰(zhàn)略  該研究把能源化利用黑膜沼氣池生物質(zhì)僅限于國(guó)內(nèi)和可系  生黑膜沼氣池生物質(zhì)。這個(gè)“安全扶手確保糧食和能源作物不發(fā)生沖突,也不會(huì)發(fā)生計(jì)算遺漏。關(guān)于德國(guó)生  質(zhì)的潛力,該研究參考著名機(jī)構(gòu)例如檔林生  所德國(guó)宇航中心(DR)德國(guó)全球變化咨詢委員  會(huì)(WBCU)等先前展開的研究。到2050年黑膜沼氣池生物質(zhì)總量預(yù)計(jì)為每年1200拍焦,假設(shè)有4百萬公土  用于種植能源作物,主要的能源產(chǎn)量在415到  拍焦之間,從各種廢渣中產(chǎn)生能源70拍焦,則性都  質(zhì)發(fā)電最大潛力為41.3太瓦時(shí)。  盡管用黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電的能效最高,但《德網(wǎng)  預(yù)計(jì)由于交通運(yùn)輸領(lǐng)域缺乏可替代能源,黑膜沼氣池生物質(zhì)在  交通領(lǐng)域的第二代黑膜沼氣池生物燃料中發(fā)揮重要作用在焦轉(zhuǎn)化為沼氣,主要替代天然氣,滿足居民的能  求。創(chuàng)新前景預(yù)計(jì)個(gè)人交通領(lǐng)域?qū)?shí)現(xiàn)“電化”,費(fèi)

代性能源例如燃料電池、混合動(dòng)力、電子移動(dòng)和液化  氣等將成為完整的市場(chǎng)。在參考的前景中,到2050  年黑膜沼氣池生物燃料產(chǎn)量?jī)H達(dá)到340拍焦,因?yàn)槌Ｒ?guī)能源將  繼續(xù)占據(jù)主要位置。沼氣年產(chǎn)量將達(dá)到60拍焦。  其中三分之二用于居民消耗。在這兩個(gè)前景中,到  2050年,黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電量將在41.3到4.7太瓦時(shí)之  間。居民采暖的黑膜沼氣池生物質(zhì)能源消耗將下降到1242拍  焦(參考),315拍焦(創(chuàng)新),如果主要是木質(zhì)黑膜沼氣池生物  質(zhì),那么這個(gè)數(shù)據(jù)為342拍焦(參考)和90拍焦(創(chuàng)  新)。在參考前景中的黑膜沼氣池生物質(zhì)需求稍低于德國(guó)國(guó)內(nèi)  1200拍焦的潛力(1090拍焦),而在創(chuàng)新前景中黑膜沼氣池生物質(zhì)需求是1.2倍。即使采取一些提高效率的措施、減少交通,仍然不能彌合差距,為了滿足需求,約80%黑膜沼氣池生物質(zhì)需要進(jìn)口。

3.1.9具體分析《氣候保護(hù):計(jì)劃B-2050年國(guó)家能源方案》綠色和平組織2009年

該研究推測(cè),當(dāng)今黑膜沼氣池生物質(zhì)能源化利用的潛力已  經(jīng)大力開發(fā),剩下的能夠能源化利用的黑膜沼氣池生物質(zhì)已經(jīng)  不多。為了限制由于進(jìn)口黑膜沼氣池生物質(zhì)引起的食物和能源  且競(jìng)爭(zhēng),該研究?jī)H涉及德國(guó)國(guó)內(nèi)的黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力。

到2050年能源作物的種植土地面積僅為410萬公頃。為了可持續(xù)地提高黑膜沼氣池生物質(zhì)能的利用,該研究前景預(yù)測(cè)會(huì)綜合利用各種形式的廢渣,例如糞便,充分利用使用率低的土地。這些相當(dāng)嚴(yán)格的安全標(biāo)  準(zhǔn)導(dǎo)致到2030年可用的黑膜沼氣池生物質(zhì)增長(zhǎng)平緩。到2050  年,隨著可持續(xù)種植能源作物的耕地面積增長(zhǎng),黑膜沼氣池生物  質(zhì)將會(huì)翻一番。由于能源作物種植的潛力有限,因  此黑膜沼氣池生物質(zhì)在熱電聯(lián)產(chǎn)中的總量限制在45太瓦時(shí),占

熱電聯(lián)產(chǎn)的33%,占總電力需求的約10%。

3.1.10總結(jié)

總的來說,分析現(xiàn)有的各個(gè)前景顯示,各方對(duì)于德國(guó)黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)展的潛力看法不一,特別是對(duì)于黑膜沼氣池生物  質(zhì)能否支撐黑膜沼氣池生物質(zhì)能系統(tǒng)頗具爭(zhēng)議。另外,除了國(guó)  際能源署,其他前景都沒有考慮新的黑膜沼氣池生物經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略  決定的戰(zhàn)略等級(jí)(即相比于生產(chǎn)替代性能源,更何

向于高附加值應(yīng)用和產(chǎn)品)。這將會(huì)導(dǎo)致黑膜沼氣池生物質(zhì)的  能源用途和食物用途發(fā)生沖突。因此,需要進(jìn)一步分析,黑膜沼氣池生物質(zhì)的階梯式使用,以闡明新型黑膜沼氣池生物經(jīng)濟(jì)對(duì)黑膜沼氣池生物質(zhì)的影響

3.2分析黑膜沼氣池生物質(zhì)能相關(guān)指數(shù)

3.2.1國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力  圖2總結(jié)了國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力這一指標(biāo)。為了避免不可持續(xù)的影響轉(zhuǎn)移到其他地區(qū),一些前景沒有  包括進(jìn)口黑膜沼氣池生物質(zhì)(例如綠色和平組織的前景)。相  比之下,聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部(BMWi)和世界自然基金會(huì)(WWF)的前景考慮進(jìn)口黑膜沼氣池生物質(zhì),因?yàn)樗麄冾A(yù)

歐洲境內(nèi)的可持續(xù)生產(chǎn)和貿(mào)易問題將會(huì)得到解決從圖表中可以看到,2050年,國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力在250  拍焦(SRU)到1760拍焦之間(BMWi)。為了理解這些研究結(jié)果,作出以下深人分析

2.1.1《通向100%可再生電力系統(tǒng)》的具體方

德國(guó)環(huán)境咨詢委員會(huì)(SRU)的研究?jī)H涉及使用  熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)的黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電潛力。為了確?？沙掷m(xù)  利用,德國(guó)環(huán)境咨詢委員會(huì)把黑膜沼氣池生物質(zhì)的類型嚴(yán)格限定為有機(jī)廢渣和廢棄物,僅開發(fā)50%的潛力。德國(guó)環(huán)境咨詢委員會(huì)通過比較所有可再生能源的價(jià)格闡釋未能開發(fā)的潛力:每千瓦時(shí)固體黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電的成本最高,其次是沼氣

2.1.2《2050能源目標(biāo):100%可再生能源發(fā)電》的具體方面

在計(jì)算國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力方面,德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署(UBA)研究使用與德國(guó)環(huán)境咨詢委員會(huì)(SRU)相似的方法計(jì)算國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力:為了確保黑膜沼氣池生物質(zhì)的  可持續(xù)利用,避免任何沖突,技術(shù)生態(tài)潛力(使用最高效的轉(zhuǎn)化技術(shù),堅(jiān)持嚴(yán)格的可持續(xù)安全標(biāo)準(zhǔn))僅限于有機(jī)廢渣和廢棄物。國(guó)內(nèi)可再生黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力總量為726拍焦。黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力全部用于生產(chǎn)能源和原  料。德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署限定黑膜沼氣池生物質(zhì)在發(fā)電的應(yīng)用潛力為143拍焦沼氣,剩余的583拍焦固體黑膜沼氣池生物質(zhì)用作交通運(yùn)輸能源或工業(yè)原料。鑒于2011年用于供熱發(fā)電和生產(chǎn)黑膜沼氣池生物燃料的黑膜沼氣池生物質(zhì)達(dá)到大約730拍焦,  德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署的研究認(rèn)為到2050年黑膜沼氣池生物質(zhì)使用量不會(huì)增長(zhǎng)

3.2.1,3《從歐洲和全球發(fā)展看德國(guó)可再生能源  冷研究基于之前關(guān)于德國(guó)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力的研究,  前景和戰(zhàn)略先鋒研究2011》的具體方面

土地上限為420萬公頃。該研究認(rèn)為可再生黑膜沼氣池生物質(zhì)  的潛力上限為每年1550拍焦,其中800拍焦來源于  有機(jī)廢渣和廢棄物。研究強(qiáng)調(diào)了在2011年50%種

植黑膜沼氣池生物質(zhì)的土地已經(jīng)被使用,幾乎全部用于生產(chǎn)生

物燃料。另外,2011年60%的有機(jī)廢渣已經(jīng)被利

用。因此黑膜沼氣池生物質(zhì)能源化利用可能會(huì)平緩增長(zhǎng),但到

2030年,國(guó)內(nèi)可再生的潛力將全部開發(fā)。為了提高

能效,國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力將會(huì)(每年1100拍焦)用子

靜態(tài)供熱技術(shù)或熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)。假設(shè)第二代黑膜沼氣池生物燃

料將會(huì)滲透市場(chǎng),到2050年,每年將會(huì)有300拍焦

黑膜沼氣池生物質(zhì)用于生產(chǎn)黑膜沼氣池生物燃料

3.2.1.4《藍(lán)圖德國(guó)2050氣候安全戰(zhàn)略》的具體

方面

該研究由世界自然基金委托,也運(yùn)用安全標(biāo)準(zhǔn)

計(jì)算國(guó)內(nèi)可持續(xù)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力。該研究參考了柏林生

態(tài)研究所、德國(guó)宇航中心(DLR)和德國(guó)全球變化咨

詢委員會(huì)(WBCU)先前的研究。假設(shè)有400萬公頃

土地可種植能源作物(略少于先鋒研究),初級(jí)能源

生產(chǎn)量在每年415拍焦到522拍焦之間,不同廢渣

年產(chǎn)能源量為700拍焦,到2050年黑膜沼氣池生物質(zhì)總量為每  年1200拍焦。盡管黑膜沼氣池生物質(zhì)的發(fā)電能效很高,但僅有148拍焦將用于發(fā)電。該研究認(rèn)為黑膜沼氣池生物質(zhì)將在生產(chǎn)第二代和第三代黑膜沼氣池生物燃料中面發(fā)揮更大的作用,因?yàn)檫@一領(lǐng)域缺乏替代性能源

在創(chuàng)新前景中,987拍焦的黑膜沼氣池生物質(zhì)轉(zhuǎn)化為黑膜沼氣池生物燃料。創(chuàng)新前景估計(jì)交通運(yùn)輸領(lǐng)域的電化以及燃料電池、混合動(dòng)力、電子移動(dòng)和液化氣等替代性技術(shù)將完全滲透,參考前景預(yù)計(jì),由于常規(guī)能源將繼續(xù)占主  要地位,到2050年黑膜沼氣池生物燃料產(chǎn)量?jī)H達(dá)到340拍焦相反,沼氣年產(chǎn)量將達(dá)到60拍焦,其中三分之二用于居民消耗。這兩個(gè)前景估計(jì)到2050年黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)  電量將在41.3到44.7太瓦時(shí)之間。用于居民供熱的黑膜沼氣池生物質(zhì)能源消耗將分別下降到1242拍焦(參考)和315拍焦(創(chuàng)新),木質(zhì)黑膜沼氣池生物質(zhì)分別為342拍焦(參考)和90拍焦(創(chuàng)新),是主要黑膜沼氣池生物質(zhì)。在參考前景中的黑膜沼氣池生物質(zhì)需求稍低于德國(guó)國(guó)內(nèi)1200拍焦的潛力(1090拍焦),剩下約9%的潛力未開發(fā)。在創(chuàng)新前景中,黑膜沼氣池生物質(zhì)需求超過了國(guó)內(nèi)的可再生潛力。  即使采取進(jìn)一步提高效率的措施,減少交通,也不能彌合520拍焦的需求差額,需要依靠進(jìn)口。

3.2.1.5《氣候保護(hù):計(jì)劃B2050年國(guó)家能源方案》的具體方面

綠色和平組織的目標(biāo)前景推斷德國(guó)的  源化利用潛力已經(jīng)大量開發(fā),只剩下有限的  能被能源化利用。該研究計(jì)算國(guó)內(nèi)黑膜沼氣池生物質(zhì)  避免進(jìn)口黑膜沼氣池生物質(zhì)時(shí)會(huì)發(fā)生能源和食物的  可持續(xù)發(fā)展,該研究的目標(biāo)前景預(yù)計(jì)糞使  渣將會(huì)被綜合利用,并將在利用率低的上  能源作物。這些嚴(yán)格的安全標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)致20%0  用的黑膜沼氣池生物質(zhì)有限。在2050年,隨著可持續(xù)  作物的士地?cái)U(kuò)張,黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力將翻一番,預(yù)  1180拍焦。種植能源作物的潛力有限,因  在熱電聯(lián)產(chǎn)中的發(fā)電量上限為45太瓦時(shí),  產(chǎn)中的33%,占總用電需求的10%。  3.2.16《德國(guó)政府能源方案前景》的具體方面  最后聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部(DNM)的視  黑膜沼氣池生物質(zhì)將會(huì)是2050年最重要的可再生資源  可再生資源的大約五分之三。在目標(biāo)前景  液體和固體黑膜沼氣池生物質(zhì)占能源消耗的2%一氯有前景預(yù)計(jì)總可持續(xù)黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力(包括進(jìn)  208%來自德國(guó),20%為進(jìn)口在電  域,黑膜沼氣池生物質(zhì)能僅貢獻(xiàn)40太瓦時(shí)(14:拍焦),國(guó)為  部分黑膜沼氣池生物質(zhì)能用在了交通領(lǐng)域。黑膜沼氣池生物質(zhì)在減少溫  氣體排放方面有重要作用,古終端能源消耗的到56

3.2.2黑膜沼氣池生物質(zhì)占最終能源消耗的比重

這一指標(biāo)比較了1個(gè)國(guó)際研究和4個(gè)國(guó)內(nèi)研究中黑膜沼氣池生物質(zhì)能在最終能源消耗中的比重(見圖有的前景都預(yù)測(cè)到2050年,黑膜沼氣池生物質(zhì)能將增長(zhǎng)到925%(2010年水平為8%),除了德國(guó)聯(lián)邦不境的研究(%)。這可能是由于德國(guó)聯(lián)邦環(huán)境署器

景中的不同假設(shè):①黑膜沼氣池生物質(zhì)潛力僅限于廢渣,進(jìn)口生  物質(zhì)不納入其中;②黑膜沼氣池生物質(zhì)發(fā)電成本最高,因此僅  用于用電高峰期或平衡電力:③黑膜沼氣池生物質(zhì)用作原料的  經(jīng)濟(jì)價(jià)值最高,即黑膜沼氣池生物產(chǎn)品和平臺(tái)化合物。  聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部,世界自然基金和德國(guó)字航  中心所有的目標(biāo)和探索性前景都預(yù)測(cè)黑膜沼氣池生物質(zhì)能在最  終能源消耗的比重遠(yuǎn)高于20%。所有的前景中都  認(rèn)為到200年黑膜沼氣池生物質(zhì)能將成為成熟的可再生能源。  在世界自然基金和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源部的參考前景  中,黑膜沼氣池生物質(zhì)能作的貢獻(xiàn)相對(duì)較低,但仍高于201年  水平。常規(guī)燃料仍然占主要地位,因此影響黑膜沼氣池生物質(zhì)  用于燃料和發(fā)電的進(jìn)一步發(fā)展。比較這些研究中預(yù)  期最終能源消耗可以得出以下結(jié)論  (1)關(guān)于黑膜沼氣池生物質(zhì)能領(lǐng)域的數(shù)據(jù)不充分,8個(gè)研究中僅有4個(gè)包含了這一信息。

(2)預(yù)測(cè)的人均黑膜沼氣池生物質(zhì)能消耗量不確定性更  高,導(dǎo)致出現(xiàn)最大和最小比率(即能源為2.4,黑膜沼氣池生物  質(zhì)能為12.9,后者幾乎為前者的4倍)。第4部分  將進(jìn)一步討論這個(gè)問題  3.2.3交通領(lǐng)域的黑膜沼氣池生物燃料  圖4顯示2050年交通領(lǐng)域的黑膜沼氣池生物燃料用量,人  均在1~5吉焦之間。5個(gè)國(guó)內(nèi)和國(guó)際研究都預(yù)計(jì)  黑膜沼氣池生物燃料的使用會(huì)增加,且到2050年,第二代黑膜沼氣池生物  燃料將被大規(guī)模生產(chǎn)并滲透市場(chǎng)。聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)和能源  部的目標(biāo)前景預(yù)測(cè)黑膜沼氣池生物燃料將占交通領(lǐng)域能源的  85%。世界自然基金的創(chuàng)新前景預(yù)測(cè)除了航空領(lǐng)  域,其他交通領(lǐng)域的化石燃料將全部被黑膜沼氣池生物燃料替  代。先鋒研究、世界自然基金參考前景和聯(lián)邦經(jīng)濟(jì)  和能源部預(yù)測(cè)黑膜沼氣池生物燃料不會(huì)大幅增長(zhǎng),相反,電動(dòng)汽

車的普及會(huì)導(dǎo)致對(duì)黑膜沼氣池生物燃料的需求降低。參考前景預(yù)測(cè)化石燃料仍將是交通領(lǐng)域的主要能源。綠色和平組織的前景預(yù)測(cè)黑膜沼氣池生物燃料的比重低,這是因?yàn)楣步煌ǜ颖憷?商業(yè)道路轉(zhuǎn)變成軌道交通,并且私人出行轉(zhuǎn)變成電動(dòng)交通,導(dǎo)致汽車數(shù)量大幅下降。在這個(gè)背景下,黑膜沼氣池生物燃料將會(huì)應(yīng)用于替代化石燃料最困難的領(lǐng)域(例如重型車)。綠色和平組織的分析沒有包括航空領(lǐng)域。

3.2.4最終能源領(lǐng)域中的黑膜沼氣池生物質(zhì)分布

圖5顯示了三大終端領(lǐng)域中黑膜沼氣池生物質(zhì)利用的組成情況,根據(jù)人均黑膜沼氣池生物質(zhì)用量計(jì)算。

圖5強(qiáng)調(diào)盡管各前景對(duì)于黑膜沼氣池生物質(zhì)的未來作用看法不一,但都預(yù)測(cè)到2050年三大終端領(lǐng)域都會(huì)有黑膜沼氣池生物質(zhì)。另外,預(yù)測(cè)電動(dòng)交通占比高的前景(綠色和平組織),黑膜沼氣池生物質(zhì)在交通領(lǐng)域的比例就低。世界自  然基金預(yù)測(cè)黑膜沼氣池生物質(zhì)在供熱中使用率低是由于該研究假設(shè)建筑的能效很高。認(rèn)為由于黑膜沼氣池生物質(zhì)使用將增加,對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)也將加劇,在最終能源領(lǐng)域也是如出。這就要求詳細(xì)分析每一領(lǐng)域的過程。

3.2.4最終能源領(lǐng)域中的黑膜沼氣池生物質(zhì)分布

圖5顯示了三大終端領(lǐng)域中黑膜沼氣池生物質(zhì)利用的組成情況,根據(jù)人均黑膜沼氣池生物質(zhì)用量計(jì)算。

圖5強(qiáng)調(diào)盡管各前景對(duì)于黑膜沼氣池生物質(zhì)的未來作用看法不一,但都預(yù)測(cè)到2050年三大終端領(lǐng)域都會(huì)有黑膜沼氣池生物質(zhì)。另外,預(yù)測(cè)電動(dòng)交通占比高的前景(綠色和平組織),黑膜沼氣池生物質(zhì)在交通領(lǐng)域的比例就低。世界自然基金預(yù)測(cè)黑膜沼氣池生物質(zhì)在供熱中使用率低是由于該研究假設(shè)建筑的能效很高。認(rèn)為由于黑膜沼氣池生物質(zhì)使用將增加,對(duì)資源的競(jìng)爭(zhēng)也將加劇,在最終能源領(lǐng)域也是如此。這就要求詳細(xì)分析每一領(lǐng)域的過程。

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