2021年全球生物质能发电现状及结构分析: 全球生物质能发电装机量持续上升[图]

生物质能发电邱玉青 2022-12-11 10:19 来源：

一、全球生物质能发电情况

生物质是指利用大气、水、土地等通过光合作用而产生的各种有机体，即一切有生命的可以生长的有机物质通称为生物质。它包括植物、动物和微生物。生物质包括所有的植物、微生物以及以植物、微生物为食物的动物及其生产的废弃物。有代表性的生物质如农作物、农作物废弃物、木材、木材废弃物和动物粪便。生物质能是自然界中有生命的植物提供的能量，这些植物以生物质作为媒介储存太阳能。生物质能可转化为常规的固态、液态和气态燃料，取之不尽、用之不竭，属再生能源。据计算，生物质储存的能量比世界能源消费总量大2倍，人类历史上最早使用的能源便是生物质能。依据来源的不同，可以将适合于能源利用的生物质分为林业资源、农业资源、生活污水和工业有机废水、城市固体废物和畜禽粪便等五大类，利用途径主要有直接燃烧、热化学转换和生物化学转换等3种途径。

生物质能一直是人类赖以生存的重要能源，它是仅次于煤炭、石油和天然气而居于世界能源消费总量第四位的能源，在整个能源系统中占有重要地位。面对全球性的减少化石能源消耗，控制温室气体排放的形势，利用生物质能资源等可再生能源产品替代化石能源，已成为多个国家应对全球气候变暖和控制温室气体排放问题的重要途径之一。根据国际可再生能源(IRENA)官方数据显示，近年来全球生物质能总装机容量保持稳定增长趋势，到2021年全球生物质能总装机容量已达到143.2GW，同比增长7.8%，相较2017年增长了66.3GW。从装机容量增速来看2013-2021年全球生物质能总装机容量增长速度整体稳定在5%-10%的区间范围内，虽然2019年装机容量增速放缓，但2020年开始增速又呈逐年加快趋势。

2012-2021年全球生物质能总装机容量

资料来源：IRENA、整理

据统计，2012-2020年全球生物质能发电量呈逐年上升的走势，到2020年全球生物质能发电量已增长至583775GWh，同比上升4.7个百分点，将近2012年生物质能发电量的1.6倍。近年来全球生物质能发电量的增速整体有所放缓，但整体维持在5%-9%的区间范围内，2020年全球生物质能发电量增速为4.7%，较2013年降低了4.3个百分点。

2012-2020年全球生物质能发电量

资料来源：IRENA、整理

相关报告：发布的《中国生物质能发电行业市场研究分析及投资前景评估报告》

二、全球生物质能源细分燃料发电情况

生物质能源燃料来源广泛，品类众多，包括固体生物燃料和可再生废物（包括秸秆、垃圾、其他固体生物燃料）、液体生物燃料、沼气三大类。随着近年来各国对生物质利用技术的开发与应用，生物质的直接燃烧和固化成型技术、生物质气化、液体生物燃料技术、沼气技术等逐渐成熟，极大推动了全球生物质能源的发展，开拓了生物质能源的应用领域。

据统计，近年来全球固体生物燃料和可再生废物的发电装机量呈逐年上升趋势，2021年全球固体生物燃料和可再生废物的发电装机量达到119.2GW，总比增长8.5%，相较2012年装机量将近翻了一倍。2013-2021年期间全球固体生物燃料和可再生废物的发电装机量的增速整体稳定在5%-11%之间。2019年由于受新冠疫情影响，装机量增速降低，但2020年开始其增速逐渐加快。

2012-2021年全球固体生物燃料和可再生废物发电装机量

资料来源：IRENA、整理

由生物质制成的液体燃料叫做液体生物燃料，主要包括生物乙醇、生物丁醇、生物柴油等。虽然利用生物质制成液体燃料起步较早，但发展比较缓慢，对液体生物燃料的技术和开发领域比较局限。由于受世界石油资源、价格、环保和全球气候变化的影响，液体生物燃料逐渐受到更多国家重视。近年来全球液体生物燃料发电装机量呈小幅波动上升的走势，2021年全球液体生物燃料发电装机量为2.6GW，同比增长1.3%，相较2012年发电量增长了0.52GW。

2012-2021年全球液体生物燃料发电装机量

资料来源：IRENA、整理

另一大生物质能源燃料沼气，是经过微生物的发酵作用产生的一种可燃烧气体。沼气的主要成分甲烷类似于天然气，是一种理想的气体燃料，它无色无味，与适量空气混合后即可燃烧。近年来沼气的发电装机量呈稳定上升趋势，装机量从2012年的13.13GW上升至2021年的21.4GW，期间增长了0.6倍。2013-2021年期间沼气发电装机量增速虽然呈间隔波动走势，但增速整体稳定在4%-7.5%之间。2021年沼气发电装机量增速为4.6%，相较2013年降低了近2个百分点。

2012-2021年全球沼气发电装机量

资料来源：IRENA、整理

从生物质能源主要细分燃料发电情况来看，2021年全球生物质能发电装机量结构中，固体生物燃料和可再生废物的发电装机量占比最高，达到了83%；其中，固体生物燃料和可再生废物里的垃圾发电装机量为19.6GW，占生物质能发电装机总量的14%；秸秆发电装机量为20.63GW，占比近14%；而其他固体生物燃料的发电装机量为79GW，占比55%。2021年沼气的发电装机量为21.4GW，其在全球生物质能发电装机总量中的占比为15%。相较前两种燃料，液体生物燃料利用相对较少，2021年其发电装机量为2.6GW，在全球生物质能发电装机总量中占比2%。

2021年全球生物质能发电装机量结构(GW)

资料来源：IRENA、整理

三、全球生物质能发电分布格局

随着生物质能的价值逐渐凸显出来，越来越多的国家加大对生物质能的研究与开发力度，并制定相应计划方案和支持政策，如日本的阳光计划、印度的绿色能源工程、美国的能源农场和巴西的酒精能源计划等，国外的生物质能技术和装置多已达到商业化应用程度，实现了规模化产业经营。为缓解我国近年来经济增长和环境保护的双重压力，实现中国的可持续发展，我国也不断加大利用生物质能的开发力度，建设了大中型沼气等工程。同时，我国拥有丰富的生物质能资源，据测算，中国理论生物质能资源为50亿吨左右标准煤，是全国总能耗的4倍左右。

从全球生物质能发电装机量分布格局来看，中国、巴西、美国、印度、德国、英国均处于全球生物质能发电领先水平。2021年中国的生物质能发电装机量以29.75GW位居世界第一，占全球生物质能发电装机总量的21%。其次是巴西，其生物质能发电装机量为16.3GW，占全球比重11%。美国的生物质能发电装机量以13.57GW位居世界第三，占全球比重的10%。可以看出，2021年中国的生物质能发电装机量已经超出了美国的两倍。

2021年全球生物质能发电装机量分布格局(GW)

资料来源：IRENA、整理

从生物质能源主要燃料的发电装机量分布格局来看，近年来中国、巴西、美国、印度、英国对利用固体生物燃料发电的开发及应用处于世界领先水平，上述国家在2021年固体生物燃料发电装机量合计占全球的比重为60%。2021年全球固体生物燃料和可再生废物发电装机量排名前三的国家依次为中国、巴西、美国，其固体生物燃料发电装机量分别为28GW、16GW、11GW，占全球固体生物燃料发电装机总量比重分别为23.5%、13.3%、9.3%。

2021年全球固体生物燃料和可再生废物发电装机量TOP10国家

资料来源：IRENA、整理

当今利用液体生物燃料发电量靠前的国家主要包括意大利、瑞典、韩国，其中意大利和瑞典在2021年的液体生物燃料发电装机量分别为0.93GW、0.9GW，占全球液体生物燃料发电装机总量比重分别为36%、34.6%。

2021年全球液体生物燃料发电装机量TOP5国家

资料来源：IRENA、整理

沼气资源丰富的利用价值受到众多国家的重视，全球沼气发电技术水平较为成熟的国家主要包括德国、美国、英国、中国、意大利。据官方统计，2021年全球沼气发电装机量最多的国家一次为德国、美国、英国，其中德国的沼气发电装机量远超其他国家，为7.6GW，占全球沼气发电装机量比重的35.4%。美国和英国的沼气发电装机量分别为2.3GW、1.9GW，占全球比重分别为10.8%、8.7%。

2021年全球沼气发电装机量TOP10国家