【国际观察】全球生物质能发展这些趋势值得关注——法国篇
近日国际能源署生物质能执行委员会(IEA Bioenergy Executive Committee)发布了《2021 IEA 生物质能国家报告》。报告统计了截止到2019年IEA各成员国生物质能的发展情况,包括了中国、欧盟、美国、德国、英国、巴西、印度、日本、加拿大等共计27个国家和地区。内容涵盖了可再生能源(生物质能,核能,水能、太阳能、风能)各自的占比,以及各国生物质能在电力、供热和交通各应用中的发展情况。中国产业发展促进会生物质能产业分会将基于本报告进行国家系列专题报道,就主要国家的生物质能发展情况进行详细分析。
本篇将以法国作为研究案例进行研究分析,从能源消耗、生物质能各类应用以及研究重点等方面介绍法国生物质能整体发展情况,供行业人士参考。
核能在法国的电力生产中占主导地位,而生物质发电的作用相当低(大多数以热电联产形式)。风能和太阳能的作用仍然不大,但还在不断增长。
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国家概况
从能源消费结构上看,法国的人均最终能源消耗约为2.3 吨油当量 (toe),与IEA生物质能成员国人均能源消费平均值相当。(如表1所示)。

表1. 2019年法国全行业人均能源最终消费分布。

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生物质能总体发展
图2主要介绍了法国生物质能变化过程。生物质能源供应总量从 2000 年初的 400 PJ 增加到 2019 年的 675 PJ。固体生物质燃料是法国生物质能源的主要类型,但主要增长是用于运输行业的生物质燃料。其中,居民和工业的固体生物质使用量相当稳定,合计约为 350 PJ。另一方面,用于电力和热力生产的固体生物质燃料的使用量在过去 7 年中翻了一番,从2012 年的 45 PJ 增加到2019年的 95 PJ。法国是最早采用生物柴油的欧洲国家之一,在 2000 年,生物柴油的年产量约为 10 PJ。自 2006 年以来,生物柴油的产量持续增长,近年来已达到 120 J。在同一时期,生物乙醇的使用量也从 2 PJ 增加到 27 PJ。沼气的产量也在持续增长,从 2005 年的 10 PJ 增加到 2019 年的 40 PJ。自 2009 年以来,来自城市废物的可再生能源相当稳定,约为 50 PJ。

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法国生物质能在不同部门的使用
生物质能在电力、交通和供热等终端能源消费中的占比约为10.1%。其中生物质发电占总用电量的1.7%;生物质燃料占交通运输能源消耗的7.1%,而生物质能供热为19.0%。
3.1 电力
法国的电力生产以核电为主。核电在 2000 年占发电量的 78% 左右,近年来略有下降至 70%,但仍为世界占比最高的国家。化石燃料在发电领域的作用不大,占比不到 10%。可再生电力主要来源于水电,占发电总量的份额稳定在 10%左右。生物质发电在法国发电领域的占比相当低,发电量仅占 1.5%。近些年来生物质发电量有轻微的增长趋势,可能与生物质热电联产的增加有关。太阳能,特别是风能,从 2010 年的总发电量的 2% 稳步增长到最近的 8%。法国通常将其电力生产的 10% 左右出口到邻国。

图3:2000年至2019年法国电力供应量及组成
3.2 供热和燃料领域应用
图4展示了近20年来法国燃料和供热演变过程。过去二十年里,燃料和供热的消耗总量在逐年递减,四分之三以上的供热仍以化石燃料为主,主要是天然气和取暖油。石油产品的份额正在稳步下降,而天然气则相当稳定。而直接使用生物质约占燃料和供热的消耗总量的 15%。

图4:2000年至2019年法国供热和燃料供应量及组成
3.3 交通运输业的应用
图5显示了法国交通运输中使用的能源类型。法国整体交通运输燃油消耗相对稳定,其中柴油是法国的主要运输燃料,占运输燃料的四分之三以上,而汽油的占比则下降到20%以下。

图5:2000年至2019年法国交通运输业供应量及组成
早在 2000 年,法国已经在柴油中混合了大约 1% 的生物柴油,在汽油燃料中混合了 0.4% 的生物乙醇。从 2006 年到 2008 年,生物质燃料(主要是生物柴油)的消费量急剧增加,占交通能源消耗量的5%,并且在接下来的几年里,这一数字持续增长。到 2019 年,生物柴油占柴油消耗量的 7.6%。生物乙醇平均占汽油消耗量的 7.4%。生物质燃料占法国可再生能源一次能源供应的 8.4%,使其成为第五大可再生能源 (图6)。

图6:2000年至2019年法国交通运输业可再生能源供应量及组成
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法国生物质能研究重点
法国生态转型署于 2021 年发布了两份指南,以促进研究项目的工作。
第一份指南介绍了森林中的碳循环(包括其捕获和储存)以及木材的不同用途对森林中的碳循环所产生的影响。根据最新的研究结果阐述了这些机制如何相互作用。
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总结
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来源 | 生物质能观察
作者 | 张基祥 王乐乐