中歐生物質清潔供熱課題03：荷蘭調研報告

課題組介紹

中歐生物質清潔供熱路徑及政策研究

為助力打贏藍天保衛(wèi)戰(zhàn),進一步響應國家清潔能源供熱的戰(zhàn)略部署,中國產業(yè)發(fā)展促進會生物質能產業(yè)分會和清華大學能源轉型與社會發(fā)展研究中心共同組建成立“中歐生物質清潔供熱研究課題組”,旨在研究歐洲國家在生物質供熱方面的相關政策和實際應用的成功案例,總結并借鑒其成熟經驗,結合我國目前生物質供熱發(fā)展情況,提出符合中國國情的生物質供熱產業(yè)發(fā)展建議。中歐生物質清潔供熱研究課題組主要成員有何繼江、宋晨晨、楊守斌、楊中清、劉洪榮、王樂樂等人。 

研究內容:

一、調研歐洲國家生物質供熱發(fā)展情況、成功案例和相關政策;

二、調研國內生物質供熱發(fā)展現(xiàn)狀,與歐洲國家進行匯總分析;

三、結合國內實際情況,拓寬并提出相關推廣思路和建議。

歡迎國內專家以及行業(yè)人士提供國內外生物質供熱相關資料,就研究課題提供意見建議。

課題組成員考察荷蘭格羅寧根最大的光伏電站

課題組成員體驗“自行車王國”之稱的阿姆斯特丹的夜晚

課題組成員與烏得勒支大學的教師同學合影

課題組成員在烏得勒支大學哥白尼可持續(xù)發(fā)展研究所交流

荷蘭概況

荷蘭王國(荷蘭語:Koninkrijk der Nederlanden,英語:The Kingdom of the Netherlands),簡稱“尼德蘭/荷蘭”(Netherlands/Holland)。是由荷蘭、阿魯巴、庫拉索和荷屬圣馬丁4個構成國組成的君主立憲制的復合國,是以荷蘭本土為核心的主權國家。

荷蘭是世界有名的低地國家,本土設12個省,下設443個市鎮(zhèn)。首都設在阿姆斯特丹,但是其中央政府、國王居住辦公地、所有的政府機關與外國使館、最高法院和許多組織都在海牙。國土總面積41864平方千米,位于歐洲西偏北部,是著名的亞歐大陸橋的歐洲始發(fā)點,與德國、比利時接壤。還是歐盟和北約創(chuàng)始國之一,也是申根公約、聯(lián)合國、世界貿易組織等國際組織的成員。

2018年統(tǒng)計,荷蘭總人口為1723萬人,人均GDP為5．3萬美元。

一、荷蘭的可再生能源消耗目標和技術目標

2014年,荷蘭政府設定了2020年達到14%的可再生能源消耗目標,2023年達到16%的目標。荷蘭統(tǒng)計局報告,2017年可再生能源消耗占總能源消耗的6．6%。生物質占總生物量的60．6%,可進一步分為垃圾焚燒廠(14．7%),家庭(14．1%),工業(yè)鍋爐和熔爐(13．7%),共燒發(fā)電廠對固體生物質的使用 (1．8%),以及液體生物燃料(9．7%)和沼氣(7．4%)的使用。風能和太陽能分別占可再生能源消費總量的16．3%和6．4%。家庭,工業(yè)鍋爐和熔爐以及共燒所使用的大部分固體生物質是木質生物質。荷蘭的能源政策旨在確保未來的能源供應,并減少能源部門的排放。表1中對可再生能源的未來目標進行了規(guī)定。注:國家可再生能源行動計劃(NREAP);歐盟關于促進可再生能源使用的歐洲指令(Renewable Energy Directive,EU-RED)

表1 荷蘭的2020年可再生能源目標

預期份額

EU-RED and the NREAP目標

總體目標

14．5%

14．0%

供熱和制冷

8．7%

電力

37%

交通

16%

10%

圖1 2030年荷蘭可再生能源技術目標

圖1中表示可再生能源生產范圍參考技術開發(fā)方案(綠色高科技,紅色低科技);表示基線高科技發(fā)展;表示基線低科技發(fā)展。荷蘭生物質的主要份額仍將由國內供應,在荷蘭等國內資源有限的國家中貿易正變得越來越重要。生物材料和先進的生物燃料到2030年可能變得很重要,但取決于技術的發(fā)展速度。

二、荷蘭生物質能總體情況

表2  2017年荷蘭生物質能為實現(xiàn)可再生能源目標做出的貢獻

總量(TJ)

%

熱(TJ)

%

水電

339

0．02

風電

34710

1．66

太陽能

8876

0．42

1139

0．05

地熱

7126

0．34

7126

0．34

生物質

生物質總量

83874

4

54208

2．59

垃圾發(fā)電廠

20339

0．97

13347

0．64

生物質共燒

2462

0．12

493

0．02

家用木材燃燒

19465

0．93

19465

0．93

工業(yè)生物質鍋爐

17585

0．84

13199

0．63

生物氣

10539

0．5

6683

0．32

液體生物燃料

13483

0．64

1021

0．05

所有可再生能源

138331

6．6

65877

3．14

2017年荷蘭生物質總量為83874 TJ,其中垃圾發(fā)電廠83874 TJ,占可再生能源總量比重最大,為0．97%。生物質共燒2462 TJ,占可再生能源總量比重最小,為0．12%。家用木材燃燒19465 TJ,工業(yè)生物質鍋爐17585 TJ,生物氣10539 TJ,液體生物燃料13483 TJ。

圖2  2016年荷蘭一次能源總供應量(TPES)

2016年荷蘭的一次能源供應總量為3115皮焦耳(PJ),目前仍處于礦物燃料占絕大多數(shù)(92%):1,257 PJ天然氣、1,181 PJ石油產品、427 PJ煤產品和小部分36 PJ的不可再生廢物。2016年進口18 PJ電,占荷蘭TPES的0．6%。2016年荷蘭可再生能源供應量為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。

與2011年相比,天然氣的份額從44．2%下降至40．3%,煤炭的份額從9．5%增加到13．7%,而石油產品的份額核能和廢物保持穩(wěn)定,可再生能源的份額從4．2%增加到5．1%。

圖3  2016年荷蘭一次能源中可再生能源總供應量

2016年,荷蘭一次能源中可再生能源總供應量為158PJ,其中的四分之三來自生物質,為119 PJ。風能為29 PJ,太陽能(包括光伏和太陽能集熱板)為7 PJ,兩者之和占可再生能源總供應量超過20%。地熱能為3 PJ,而水力發(fā)電的作用并不明顯。

圖4  2016年荷蘭一次能源中生物質能的供應總量

荷蘭最大的兩個生物質能源來自于固體生物質(51 PJ)以及可再生城市垃圾(42 PJ),這兩部分總和在生物質供應總量中的占比接近80%,其中有19 PJ固體生物質用于住宅部門。另外,11．5%生物質供應來自沼氣(13 PJ),5．6%來自生物柴油,4．6%來自生物汽油。

圖5  1990-2016年荷蘭生物能源供應總量的變化

1999-2016,荷蘭生物質能源供應總體上呈快速增長趨勢。在2000年至2010年期間,荷蘭的生物能源消費量增長了一倍以上,其中固體生物質和沼氣大量增加,市場上液態(tài)生物燃料開始出現(xiàn)。1990-2010年間,TPES(一次能源供應總量)中的生物能源份額從1．2%增加到3．4%。自2010年以來,生物能源的份額一直穩(wěn)定在3．8%左右。由于減少了生物質共燒,固體生物質的使用量從60 PJ下降到2012年之后的50 PJ,而沼氣和可再生廢物保持相當穩(wěn)定,分別為13 PJ和40 PJ。液體生物燃料的消費量在10PJ到15 PJ之間波動。

三、荷蘭生物質原料在不同部門使用情況

圖6  2010-2014荷蘭不同部門使用的生物質原料情況
(*顯示為能源的碳水化合物僅是國內生物乙醇的消費,由于缺乏可靠的數(shù)據(jù),此處不包括生物乙醇的出口)

圖6顯示了荷蘭三個主要類別的生物質概況,即荷蘭使用的木質生物質,油脂和碳水化合物。非糧食,非飼料和非能源行業(yè)的木質生物量使用量最大,但自2010年以來一直在減少,但2013-2014年仍然停滯不前。這些部門使用的油脂很少,主要是在化學領域。在能源領域,木質生物質的消耗量也有所減少(由于共燒木屑顆粒的數(shù)量較少),但是生物燃料的出口卻顯著增長。由于可獲得的信息非常有限,該國生物乙醇生產的發(fā)展尚不確定。其他生物質也包括在能源行業(yè)的圖示中。這主要包括在BEC和垃圾焚燒爐中燃燒的其他有機材料(例如,農業(yè)殘留物,食物垃圾,紡織品)。

圖7  2010-2014荷蘭不同部門使用的生物質比例

圖7顯示了2010-2014年荷蘭在不同行業(yè)中使用的生物質所占的比例,即荷蘭使用的木質生物質,油脂和碳水化合物的具體情況,以及2010年至2014年其他生物質的能源使用。生物質的能源使用已從2010年的61%增長到2013年的67%,但2014年保持不變。

圖8  2010-2014荷蘭生物質能使用情況

圖8顯示了2010年至2014年荷蘭的生物質能使用情況。該圖不包括出口能源生產。自2013年以來,燃煤電廠通過共燒而用于可再生電力生產的進口生物質的消費量已大幅下降。2014年缺少生物質共燒的數(shù)據(jù),但由于MEP補貼計劃用盡,數(shù)量可能進一步減少 。自2011年以來,生物燃料的消費量一直保持穩(wěn)定。為履行義務,高比例的生物燃料被計算為兩倍,但是圖中顯示的值是實際值。對于公司的木材鍋爐,2014年產生的熱量更多,但由于保密原因,缺少發(fā)電數(shù)據(jù)。