Перспективы МЭА в области мировой энергетики не вызывают сомнений в том, что электрификация сама по себе не может обеспечить достижение наших климатических целей. Именно поэтому природный газ продолжает играть важную роль. Но биогаз и биометан имеют потенциал для замены 20% этого газа, говорится в специальном докладе МЭА “Перспективы биогаза и биометана: перспективы органического роста”. В настоящее время используется лишь малая часть этого потенциала. Вопрос в затратах. Они широко варьируются, поскольку способность каждой страны перерабатывать эти биогазы различно. Но даже так сегодня около 30 млн. тонн биометана — в основном свалочного газа — в состоянии снизить внутреннюю цену природного газа. В то же время прогресс в области технологий, сельского хозяйства, транспорта и управления отходами приведет к снижению затрат. Необходима координация политики между этими и другими несвязанными секторами. Положительным моментом является то, что биогазы могут использовать существующую инфраструктуру природного газа и производиться из органических остатков и отходов, поэтому они являются источником энергии, доступным для большинства частей мира. Полный отчет включает детальную оценку наличия сырья и производственных затрат во всех регионах земного шара.
В настоящем докладе представлены оценки устойчивого потенциала для поставок биогаза и биометана, основанные на детальной оценке наличия исходного сырья и производственных затрат во всех регионах мира. Они формируют основу прогноза предложения и спроса на биогаз и биометан до 2040 года на основе сценариев, представленных в ежегодном обзоре мировой энергетики.
К числу ключевых приоритетных областей относится то, насколько большую роль эти газы могут играть в преобразовании глобальной энергетической системы, где имеются возможности и потенциальные подводные камни и что могут сделать директивные органы и промышленность для поддержки устойчивого роста в этом секторе.
Утилизация растущих объемов органических отходов
Биогаз и биометан находятся на пересечении двух важнейших проблем современной жизни: решение проблемы увеличения объема органических отходов, производимых современными обществами и экономиками, и настоятельная необходимость сокращения глобальных выбросов парниковых газов (ПГ).
Превращая органические отходы в возобновляемый энергетический ресурс, производство биогаза или биометана открывает окно в мир, в котором ресурсы непрерывно используются и в котором можно удовлетворить растущий спрос на энергетические услуги, обеспечивая при этом более широкие экологические выгоды.
При оценке перспектив «органического роста» биогаза и биометана в настоящем докладе Международного энергетического агентства (МЭА) исследуется, насколько большую роль эти газы могут играть в преобразовании глобальной энергетической системы, в чем заключаются возможности и потенциальные подводные камни и что могут сделать директивные органы и промышленность для поддержки устойчивого роста в этом секторе.
Ответы на эти вопросы основываются на крупном анализе МЭА устойчивого потенциала для поставок биогаза и биометана, включая детальную оценку наличия исходного сырья и производственных затрат во всех регионах мира.
Потребности стран будут различны
Это обеспечивает платформу для изучения различных услуг, которые биогаз и биометан могут предоставлять в различных странах, которые широко варьируются в зависимости от обстоятельств и политических приоритетов. Биогаз может быть ценным местным источником энергии и тепла, а также чистым топливом для приготовления пищи, чтобы вытеснить зависимость от традиционного использования твердой биомассы во многих развивающихся странах. Существуют также потенциальные сопутствующие выгоды с точки зрения повышения продуктивности сельского хозяйства (в результате использования остаточного “дигестата” из биодигесторов в качестве удобрения) и сокращения масштабов обезлесения.
Модернизированный биометан может использовать инфраструктуру природного газа
При модернизации биометан (также известный как возобновляемый природный газ) неотличим от природного газа и поэтому может транспортироваться и использоваться таким же образом. Биометан может обеспечить энергетическим системам преимущества природного газа, оставаясь при этом нейтральным в отношении углерода.
Ценность биогаза и биометана повышается в таких сценариях, как сценарий устойчивого развития МЭА (SDS), которые в полной мере отвечают мировым целям по борьбе с изменением климата, улучшению качества воздуха и обеспечению доступа к современной энергетике. Прогнозы, подготовленные в рамках SDS, служат важным ориентиром для большей части обсуждений, проводимых в настоящем докладе.
Биогаз и биометан имеют потенциал для поддержки всех аспектов SDS, который намечает путь, полностью соответствующий Парижскому соглашению, путем удержания роста глобальных температур до “значительно ниже 2°C … и осуществления усилий по ограничению [его] до 1,5°C”, а также отвечает целям, связанным с всеобщим доступом к энергии и более чистым воздухом.
Другим сценарием, на который ссылается анализ , является заявленный сценарий политики, который дает представление о том, куда сегодняшние политические амбиции и планы, включая объявления о национальной политике и обещания, приведут энергетический сектор.
Сравнение результатов в этих двух сценариях дает представление о диапазоне возможных вариантов будущего, которые открыты для биогаза и биометана, а также о политических и технологических рычагах, которые будут влиять на то, по какому пути они в конечном итоге пойдут.
1. Производители биогаза и биометана берут органические остатки и отходы и превращают их в ценный современный источник чистой энергии
Современные общества и экономики производят все большее количество органических отходов, которые могут быть использованы для производства чистых источников энергии с многочисленными потенциальными выгодами для устойчивого развития.
Биогаз и биометан — это разные продукты с различным применением, но они оба происходят из целого ряда органических исходных веществ, потенциал которых сегодня недоиспользуется. Производство и использование этих газов воплощают в себе идею более круговой экономики, приносящей выгоды за счет сокращения выбросов, улучшения управления отходами и повышения эффективности использования ресурсов. Биогаз и биометан также обеспечивают возможность интеграции сельских общин и отраслей промышленности в процесс преобразования энергетического сектора.
2. Сырьевые ресурсы, доступные для устойчивого производства биогаза и биометана, огромны, но только часть этого потенциала используется сегодня
Детальное исследование снизу-вверх по всему миру наличия устойчивого сырья для производства биогаза и биометана, проведенное для настоящего доклада, показывает, что технический потенциал для производства этих газов огромен и в значительной степени не используется.
Это сырье включает растительные остатки, навоз животных, твердые бытовые отходы, сточные воды и – для непосредственного производства биометана через газификацию – лесные остатки.
Эта оценка учитывает только те виды сырья, которые не конкурируют с продовольствием за сельскохозяйственные земли.
Производство биогаза и биометана в 2018 году составило около 35 млн тонн нефтяного эквивалента (Мтэ) , что составляет лишь часть от предполагаемого общего потенциала. Полное использование устойчивого потенциала могло бы покрыть около 20% сегодняшнего мирового спроса на газ.
3. Возможности получения биогаза и биометана широко распространены по всему миру
Каждая часть мира имеет значительные возможности для производства биогаза и/или биометана, и наличие устойчивого сырья для этих целей должно вырасти на 40% в период до 2040 года.
Наибольшие возможности открываются в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где потребление и импорт природного газа в последние годы быстро растут, а также в Северной и Южной Америке, Европе и Африке. Общий потенциал будет быстро расти в течение следующих двух десятилетий на основе расширения доступа к различным сырьевым ресурсам в рамках более широкой глобальной экономики, включая совершенствование программ управления отходами и их сбора во многих частях развивающегося мира.
4. Биогаз предлагает местный источник энергии и тепла, а также чистое топливо для приготовления пищи для домашних хозяйств
Биогаз представляет собой смесь метана, CO2 и небольших количеств других газов, которые могут быть использованы для производства электроэнергии и удовлетворения потребностей в отоплении или приготовлении пищи.
Его использование и конкурентоспособность зависят от местных условий, но общим элементом является то, что биогаз предлагает устойчивый способ удовлетворения энергетических потребностей сообщества, особенно там, где доступ к национальным сетям является более сложным или где существует большая потребность в тепле, которая не может быть удовлетворена за счет возобновляемых источников энергии.
В развивающихся странах биогаз снижает зависимость от твердой биомассы в качестве топлива для приготовления пищи, улучшая здоровье и экономические результаты. В SDS биогаз обеспечивает источник чистой кулинарии для дополнительных 200 миллионов человек к 2040 году, половина из которых находится в Африке.
Биогаз также может быть модернизирован для получения биометана путем удаления CO2 и других примесей.
5. При модернизации биометан приносит все преимущества энергетической системы природного газа без связанных с ним чистых выбросов
Биометан является почти чистым источником метана, получаемого либо путем “модернизации” биогаза, либо путем газификации твердой биомассы; поскольку он неотличим от обычного потока природного газа, его можно транспортировать и использовать везде, где потребляется газ, но без увеличения выбросов.
Биометан быстро растет в сценариях МЭА. Это позволяет странам сокращать выбросы в некоторых труднодоступных секторах, таких как тяжелая промышленность и грузовой транспорт. Это также помогает сделать некоторые существующие газовые инфраструктуры более совместимыми с будущим с низким уровнем выбросов, тем самым повышая экономическую эффективность и безопасность энергетических переходов во многих частях мира.
Биометан в SDS позволяет избежать около 1000 миллионов тонн выбросов парниковых газов в 2040 году. Это включает выбросы CO2, которые имели бы место, если бы вместо него использовался природный газ, а также выбросы метана, которые в противном случае были бы вызваны разложением исходного сырья.
6. Большая часть биометанового потенциала стоит дороже природного газа, но разрыв в стоимости со временем сужается
За исключением некоторых видов свалочного газа, большая часть биометана, оцененного в настоящем докладе, является более дорогой, чем преобладающие цены на природный газ в различных регионах.
Средняя цена на биометан, произведенный сегодня, составляет около 19 долларов США за миллион британских тепловых единиц (MBtu), с некоторыми дополнительными затратами на инжекцию сетки. Однако, по оценкам этого доклада, около 30 млн. м3 (~40 млрд. кубометров) биометана – в основном свалочного газа — могут быть произведены сегодня по цене, которая подрывает внутреннюю цену природного газа; это уже в десять раз больше, чем общее потребление биометана сегодня.
По прогнозам, разрыв в стоимости со временем сократится по мере совершенствования технологий производства биометана и повышения цен на углерод в некоторых регионах, что приведет к удорожанию природного газа. Признание ценности предотвращенных выбросов CO2 и метана во многом способствует повышению конкурентоспособности биометана с точки зрения затрат.
7. Низкоуглеродистые газы имеют важное значение для энергетических переходов; необходима вспомогательная политика для раскрытия потенциала биогаза и биометана
Для ускорения энергетических переходов потребуются многочисленные виды топлива и технологии, а низкоуглеродистые газы — во главе с биометаном и низкоуглеродистым водородом – должны играть решающую роль.
Доля электроэнергии в мировом конечном потреблении растет на 20%, но электроэнергия не может сама по себе осуществлять энергетические переходы на фоне растущего спроса на энергоуслуги.
Биометан является крупнейшим поставщиком низкоуглеродистого газа во временном горизонте сценариев Всемирной энергетической перспективы (ВЭУ). Динамика развития биогазовой и биометановой промышленности будет варьироваться в зависимости от страны в зависимости от отраслевой направленности, наличия исходного сырья, преобладающих рыночных условий и приоритетов политики.
Однако во всех случаях для реализации многочисленных преимуществ биогаза и биометана требуется скоординированная разработка политики в области энергетики, транспорта, сельского хозяйства, окружающей среды и управления отходами.
