Рынок биожидкостного тепла и электроэнергии — глобальный размер отрасли, доля, тенденции, возможности и прогноз, сегментированный по типу топлива (биоэтанол, биодизель и другие), по технологии (двигатель, турбина и другие), по региону, конкуренция 2018–2028 гг.

Обзор рынка

Глобальный рынок биожидкостного тепла и электроэнергии оценивался в 1,92 млрд долларов США в 2022 году и, как ожидается, будет расти со среднегодовым темпом роста 7,91% в течение прогнозируемого периода. Растущая поддержка правительством зеленой энергетики стимулирует значительное расширение рынка биожидкостного тепла и электроэнергии. Одним из ключевых факторов, способствующих росту рынка, является увеличение производства биожидкостей для производства тепла и электроэнергии. Рынок расширяется, поскольку все больше стран стремятся бороться с глобальным потеплением и сокращать выбросы парниковых газов за счет снижения зависимости от ископаемого топлива. Технологические достижения, которые преобразуют сырье в жидкое биотопливо, и увеличение переработки отходов для поддержки производства биожидкостей стимулируют расширение рынка. Усиление нормативно-правовой базы для биожидкостей и возобновляемых источников энергии создает существенные возможности для рынка.

Ключевые движущие силы рынка

Повышение целевых показателей возобновляемой энергии и целей устойчивого развития

Одним из ключевых факторов, определяющих глобальный рынок биожидкостного тепла и электроэнергии, является глобальный сдвиг в сторону возобновляемых источников энергии и установление амбициозных целей устойчивого развития. Правительства, предприятия и организации по всему миру устанавливают цели по сокращению выбросов углерода и увеличению доли возобновляемых источников энергии в своих энергетических портфелях.

Многие страны взяли на себя обязательства по достижению амбициозных целей в области возобновляемых источников энергии в рамках своих усилий по борьбе с изменением климата. Эти цели часто включают конкретные цели по увеличению использования возобновляемых источников энергии в секторах тепла и электроэнергии. Биожидкости, полученные из органических материалов, таких как биомасса и отходы, играют решающую роль в достижении этих целей. Они считаются возобновляемым источником энергии, поскольку выделяемый при их сгорании углекислый газ является частью естественного углеродного цикла, компенсируя выбросы и сокращая углеродный след производства энергии.

Правительства реализуют поддерживающую политику, такую как фиксированные тарифы, субсидии и стимулы, для содействия использованию биожидкостей в производстве тепла и электроэнергии. Эта политика создает благоприятную среду для развития электростанций и систем отопления на основе биожидкостей, тем самым стимулируя рост рынка.

Второй движущей силой глобального рынка биожидкостного производства тепла и электроэнергии является постоянное развитие технологий, связанных с производством и преобразованием биожидкостей. Инновации в производстве и переработке биожидкостей повысили их эффективность, рентабельность и доступность.

Технологические достижения

Развитие передовых технологий преобразования, включая пиролиз, газификацию и гидротермальное сжижение, значительно повысило эффективность преобразования биомассы и органических отходов в биожидкости. Эти технологии обеспечивают более высокую выработку энергии и снижение выбросов.

Обширные исследования и разработки в первую очередь были сосредоточены на оптимизации смешивания биожидкостей с ископаемым топливом и обеспечении их совместимости с существующими системами генерации электроэнергии и отопления. Это значительно расширило сферу применения биожидкостей и повысило их принятие в энергетической отрасли.

Внедрение схем сертификации устойчивости, специально разработанных для биотоплива и биожидкостей, гарантирует соблюдение строгих экологических и социальных критериев. Процесс сертификации повышает надежность генерации энергии на основе биожидкостей и способствует росту рынка.

Растущая осведомленность о воздействии на окружающую среду

Третьим драйвером мирового рынка биожидкостного тепла и электроэнергии является растущая осведомленность о воздействии на окружающую среду, связанном с традиционным ископаемым топливом. Поскольку отдельные лица, предприятия и правительства все больше осознают необходимость сокращения выбросов парниковых газов и борьбы с загрязнением воздуха, наблюдается заметный сдвиг в сторону более чистых и устойчивых источников энергии.

Биожидкости считаются низкоуглеродным или углеродно-нейтральным источником энергии, поскольку углекислый газ, выделяемый при их сгорании, компенсируется углеродом, поглощаемым при росте исходного сырья биомассы. Это экологическое преимущество соответствует целям сокращения выбросов парниковых газов. По сравнению с ископаемым топливом, сжигание биожидкостей обычно производит меньше загрязняющих веществ, таких как диоксид серы и твердые частицы. Поскольку опасения относительно качества воздуха и общественного здравоохранения продолжают расти, биожидкости все чаще рассматриваются как более чистая альтернатива. Использование биожидкостей, полученных из местной биомассы, снижает зависимость от импортируемого ископаемого топлива, тем самым повышая энергетическую безопасность и поддерживая местную экономику.

В заключение следует отметить, что глобальный рынок биожидкостного тепло- и электрогенерирования обусловлен растущим вниманием к целям возобновляемой энергетики, достижениями в области производства и преобразования биожидкостей, а также растущим признанием воздействия традиционных видов топлива на окружающую среду. Эти драйверы способствуют внедрению биожидкостей в тепло- и электрогенерацию, способствуя устойчивому росту рынка.

Загрузить бесплатный образец отчета

Основные проблемы рынка

Конкурентоспособность по стоимости и экономическая жизнеспособность

Одним из основных препятствий, препятствующих широкому внедрению биожидкостей в тепло- и электрогенерацию, являются значительные первоначальные инвестиционные затраты, связанные с разработкой и развертыванием объектов и инфраструктуры на основе биожидкостей.

Производство сырья из биомассы, заводы по переработке биожидкостей, а также модернизация или строительство новых электростанций, способных использовать биожидкости, часто влекут за собой существенные капиталовложения. Эти затраты могут отговорить инвесторов как государственного, так и частного сектора от принятия биожидкостных проектов. Экономическая жизнеспособность производства тепла и электроэнергии на основе биожидкости неразрывно связана с ценой и доступностью сырья из биомассы.

Цены на сырье подвержены колебаниям под влиянием таких факторов, как погодные условия, рыночный спрос и конкуренция со стороны других отраслей, таких как биотопливо и продовольственный сектор. Эти колебания цен могут внести неопределенность в проекты по производству биожидкостей, что затрудняет долгосрочное прогнозирование прибыльности и обеспечение финансирования.

Установки по производству тепла и электроэнергии на основе биожидкости обычно работают в меньших масштабах по сравнению с традиционными электростанциями, работающими на ископаемом топливе, и даже с некоторыми другими возобновляемыми источниками энергии, такими как ветровые и солнечные электростанции. Этот ограниченный масштаб может повлиять на экономию за счет масштаба и конкурентоспособность. Кроме того, растущее присутствие других возобновляемых источников энергии может создать конкуренцию за государственные стимулы, субсидии и внимание инвесторов.

Проблемы устойчивости и охраны окружающей среды

Устойчивое производство сырья из биомассы для биожидкостей вызывает опасения относительно конкуренции за землепользование и потенциальных конфликтов с производством продуктов питания. Если не управлять должным образом, расширение выращивания биомассы для биожидкостей может привести к вырубке лесов, потере биоразнообразия и конфликтам за земельные и водные ресурсы.

Хотя биожидкости признаны источником энергии с низким уровнем выбросов углерода, чистое воздействие на выбросы парниковых газов зависит от нескольких факторов, включая методы производства сырья, изменения в землепользовании и выбросы в цепочке поставок. Обеспечение положительного баланса углерода на протяжении всего жизненного цикла производства и использования биожидкостей представляет собой сложную задачу, которая требует комплексных оценок устойчивости и разработки эффективных и низкоэмиссионных цепочек поставок.

Нормативно-правовые рамки

Нормативный ландшафт для производства биожидкостного тепла и электроэнергии значительно различается в разных регионах и странах. Непоследовательные правила, стандарты и процессы сертификации могут создавать барьеры для выхода на рынок, увеличивать расходы на соблюдение требований и препятствовать трансграничной торговле биожидкостями. Рост рынка в значительной степени зависит от государственной политики и механизмов поддержки, включая субсидии, налоговые льготы, фиксированные тарифы и цели в области возобновляемой энергии. Однако долгосрочная стабильность и предсказуемость этой политики могут быть неопределенными, что создает риски для инвесторов и разработчиков проектов.

Принятие производства тепла и электроэнергии на основе биожидкостей населением и местными сообществами может зависеть от таких факторов, как опасения по поводу изменения землепользования, потенциального воздействия на окружающую среду и незнакомства с технологиями биожидкостей. Решение этих проблем посредством прозрачной коммуникации и взаимодействия с сообществом является постоянной проблемой, требующей укрепления доверия.

В заключение следует отметить, что глобальный рынок производства тепла и электроэнергии на основе биожидкостей имеет значительные перспективы для устойчивого производства энергии. Однако он сталкивается со значительными проблемами, связанными с конкурентоспособностью затрат, устойчивостью и нормативно-правовой базой. Преодоление этих препятствий потребует сотрудничества между правительствами, отраслями промышленности и заинтересованными сторонами для разработки инновационных решений, повышения экономической жизнеспособности и обеспечения экологической устойчивости производства энергии на основе биожидкостей.

Основные тенденции рынка

Интеграция с децентрализованными энергетическими системами

Значительной тенденцией на мировом рынке производства биожидкостного тепла и электроэнергии является интеграция систем на основе биожидкостей в децентрализованные модели производства энергии. Децентрализованные энергетические системы включают в себя мелкомасштабную генерацию электроэнергии и производство тепла, которые находятся в непосредственной близости от конечных потребителей.

Системы комбинированного производства тепла и электроэнергии (ТЭЦ), также известные как когенерация, эффективно производят как электроэнергию, так и полезное тепло из одного источника энергии.

Биожидкости особенно подходят для применения в ТЭЦ, особенно в отраслях и сообществах, стремящихся оптимизировать энергоэффективность и сократить выбросы парниковых газов. Микросети — это автономные энергетические системы, которые могут работать независимо или совместно с основной сетью.

Микросети на основе биожидкостей обеспечивают устойчивость во время отключений сети и могут обеспечивать чистой локальной энергией удаленные или не подключенные к сети районы. Децентрализованные биожидкостные проекты в сельских районах и сообществах обеспечивают энергетическую самодостаточность, создание рабочих мест и использование локально найденных ресурсов биомассы. Эта тенденция совпадает с растущим интересом к энергетической безопасности, устойчивости сети и интеграции возобновляемых источников энергии в энергетический баланс.

Передовые технологии преобразования

Одной из заметных тенденций на мировом рынке биожидкостного тепла и электроэнергии является внедрение передовых технологий преобразования для производства биожидкостей. Традиционные методы преобразования биомассы, такие как сжигание и ферментация, дополняются и, в некоторых случаях, заменяются более сложными методами. Пиролиз включает в себя процесс разложения, который преобразует биомассу в бионефть, биоуголь и синтез-газ. Пиролиз обеспечивает более высокий выход энергии, снижение выбросов и потенциал для использования более широкого спектра исходного сырья. Внедрение этих передовых технологий преобразования обусловлено необходимостью повышения эффективности, снижения выбросов и повышения гибкости в использовании исходного сырья. Эти технологии вносят значительный вклад в устойчивость производства биожидкостей. Газификация преобразует биомассу в синтез-газ (синтез-газ), состоящий из водорода и оксида углерода. Синтез-газ может использоваться для производства электроэнергии, тепла или биотоплива. Гидротермальное сжижение использует высокую температуру и давление для преобразования влажной биомассы в биосырую нефть, которая может быть дополнительно переработана в различные биожидкости.

Сегментарные данные

Сведения о типах топлива

Сегмент биоэтанола занимает значительную долю рынка на мировом рынке биожидкостного тепла и электроэнергии. Сегмент биоэтанола играет важную роль на мировом рынке биожидкостного тепла и электроэнергии, предлагая устойчивый и возобновляемый источник энергии, в первую очередь для производства тепла и электроэнергии. Биоэтанол производится путем ферментации сахаров или крахмалов, содержащихся в сырье биомассы, что делает его ценным компонентом рынка биожидкостей.

Производство биоэтанола может использовать широкий спектр сырья. Такие культуры, как кукуруза, пшеница и ячмень, обычно используются для производства биоэтанола, особенно в таких регионах, как Северная Америка и Европа. Сахарный тростник и сахарная свекла богаты сахарами, что делает их идеальным сырьем для биоэтанола в тропических и субтропических регионах, таких как Бразилия и некоторые части Европы. Технологии производства биоэтанола второго поколения, такие как производство целлюлозного этанола, набирают обороты. В этих процессах используются целлюлозные и гемицеллюлозные компоненты биомассы, что позволяет использовать непищевое сырье и снижать конкуренцию с производством продуктов питания.

Биоэтанол считается низкоуглеродным топливом, поскольку выделяемый при его сгорании диоксид углерода (CO2) является частью естественного углеродного цикла. Углерод, поглощаемый сырьевыми культурами во время роста, компенсирует выбросы, что приводит к снижению чистого углеродного следа. Это согласует биоэтанол с целями по сокращению выбросов парниковых газов и целями устойчивого развития. Биоэтанол уже интегрирован в существующую инфраструктуру, особенно в транспортном секторе в качестве биотопливной добавки в бензин (например, E10, E15). Такая интеграция может облегчить использование биоэтанола при совместном сжигании с ископаемым топливом в системах выработки электроэнергии и централизованного теплоснабжения.

Технология

Сегмент турбин

Биожидкости хорошо подходят для применения в ТЭЦ, поскольку они эффективно используют тепло, выделяемое при производстве электроэнергии. Газовые турбины, известные своей высокой эффективностью и гибкостью, обычно используются в производстве электроэнергии на основе биожидкостей. Они могут работать на широком спектре жидких и газообразных видов топлива, что делает их подходящими для биожидкостей с разнообразными свойствами.

Турбины, используемые в системах на основе биожидкостей, вносят значительный вклад в энергоэффективность, преобразуя значительную часть энергии, содержащейся в биожидкостях, в электричество и тепло. Подход CHP максимизирует использование энергии из биожидкостей, что приводит к более высокой общей эффективности по сравнению с раздельным производством электроэнергии и тепла. Турбины можно легко интегрировать в гибридные системы возобновляемой энергии, объединяя биожидкости с другими возобновляемыми источниками, такими как ветер и солнце. Эти гибридные системы укрепляют стабильность сети и обеспечивают последовательное и надежное энергоснабжение.

Загрузить бесплатный образец отчета

Региональные данные

Ожидается, что регион Европы будет доминировать на рынке в течение прогнозируемого периода. Европейский регион играет значительную роль на мировом рынке биожидкостного тепла и электроэнергии, движимый твердой приверженностью возобновляемым источникам энергии, устойчивому развитию и сокращению выбросов парниковых газов.

Европа находится в авангарде внедрения биожидкостей для производства тепла и электроэнергии, формируя динамику рынка. Она создала всеобъемлющую политическую основу, включая Директиву о возобновляемых источниках энергии (RED) и ее преемницу, Директиву о возобновляемых источниках энергии II (RED II), для содействия использованию биожидкостей. Эти директивы устанавливают целевые показатели доли возобновляемой энергии и предоставляют критерии устойчивости для биожидкостей.

Европейский союз (ЕС) стремится достичь как минимум 32% доли возобновляемых источников энергии в конечном потреблении энергии к 2030 году, стимулируя инвестиции и рост в секторе биожидкостей. Европа получает выгоду от широкого спектра источников сырья для биомассы, поддерживая устойчивое производство биожидкостей. Передовые технологии, такие как пиролиз, газификация и гидротермальное сжижение, инвестируются для повышения энергоэффективности и снижения выбросов.

Европейские страны все чаще включают биожидкости в хорошо зарекомендовавшие себя системы централизованного теплоснабжения, способствуя повышению энергоэффективности и снижению зависимости от ископаемого топлива. Европа также уделяет большое внимание сертификации устойчивости биожидкостей, гарантируя соблюдение строгих критериев, включая сокращение выбросов парниковых газов и ответственный выбор поставщиков, посредством сертификации, такой как ISCC EU (Международная сертификация устойчивости и выбросов углерода).

Последние события

• В 2020 году правительство США приняло решение продлить положение о налоговых льготах для производства биодизеля и возобновляемого дизельного топлива. Этот шаг направлен на стимулирование производства этих видов топлива в различных секторах. Соответственно, налоговый кредит на биодизель (BTC) был продлен до 2022 года.

Ключевые игроки рынка

• Albioma SA
• Archer-Daniels-Midland Co
• Ameresco Inc
• Envitec Biogas AG
• Enviva Inc.
• Drax Group
• Strabag SE
• Pinnacle Renewable Energy Inc.
• Enerkem
• Green Plains Inc.