2019年,可再生能源占芬蘭能源供應總量的35%,可再生能源在最終能源消耗中的份額為43%。大約85%的可再生能源來自生物質能。
芬蘭人口密度低,人均森林面積高,固體生物質資源量潛力大。大部分生物質能源(90%)來自固體生物質。生物質能源在芬蘭的主要應用是可再生能源供熱,包括直接供熱(主要是工業(yè)用熱)和地區(qū)供暖。固體生物質在工業(yè)中的使用正在穩(wěn)步增加,而化石燃料卻在下降。
芬蘭大約有一半的電力生產是基于可再生能源,而生物質發(fā)電(主要是熱電聯(lián)產CHP)和水電的同等重要。風力發(fā)電仍處于較低水平,但在穩(wěn)步上升。另外三分之一是通過核能產生的,而化石產生的電量僅占15%。芬蘭的電力消耗的重要組成部分來自電力進口(2019年為23%)。
生物液體燃料在交通領域的使用量相當高,占總交通能源消耗的10%。2019年,生物柴油占柴油消耗的13%,生物燃料乙醇占汽油消耗的6.5%。
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國家概況
芬蘭國土總面積30.4萬平方公里,550 萬人口。芬蘭大約四分之三的土地面積是森林,農業(yè)用地僅占7%,因此芬蘭林業(yè)生物質資源比較豐富。
從能源消費結構上看,芬蘭的人均最終能源消耗約為4.6 噸油當量 (toe),約為IEA生物質能成員國人均能源消費平均值的兩倍。芬蘭工業(yè)基礎比較發(fā)達,工業(yè)占能源總消耗的比例高達49%。住宅能源消耗約為能源總消耗的20%,高于交通運輸?shù)?6%。(如表1所示)。
表1. 2019年芬蘭全行業(yè)人均能源最終消費分布。
在政策方面上,芬蘭政府于 2019 年 12月啟動碳中和目標,包含:將在 2035 年實現(xiàn)碳中和;成為世界上第一個無化石能源的國家;在短期和長期強化碳匯和碳存量。另外政府表示計劃最遲到 2029 年 5 月將逐步淘汰煤炭的能源使用。
2014年,芬蘭發(fā)布了第一個芬蘭生物經濟戰(zhàn)略。根據(jù)戰(zhàn)略中制定的愿景,芬蘭的就業(yè)和競爭力將以可持續(xù)的生物經濟解決方案為基礎。到2025年,將芬蘭的生物經濟產出提高到1000億歐元,并創(chuàng)造10萬個新就業(yè)崗位。
如圖1所示,2019 年芬蘭的總能源供應為 1388 PJ,在過去的十年中,芬蘭的能源總消耗量趨于穩(wěn)定。芬蘭的能源結構多元化,化石能源占能源總消耗量不到一半,其中油品占四分之一(321 PJ),煤炭產品占7%(90 PJ),天然氣占6%(89 PJ)。與 2010 年相比,化石燃料在能源消耗總量的份額逐漸從的55%下降到40%。在同一時期,可再生能源的份額從 26% 增加到35%。2019年可再生能源對能源供應的貢獻超過了三分之一,約為487PJ,并且有逐年增長的趨勢。可再生能源供應總量仍以生物質為主,在過去 10 年中生物質能從340PJ增加到420PJ。,水電在45到60PJ之間波動,并且風電從 2014 年的4PJ增加到2019年的22PJ。
圖1:2000年至2019年芬蘭能源供應量及組成
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生物質能總體發(fā)展
如圖2所示,生物質能供應量逐年穩(wěn)步增長。生物質固體燃料(綠色部分)占據(jù)了芬蘭生物質能的絕大部分(377PJ),生物沼氣和生物液體燃料的在生物質能中的占比不大,分別為7.9PJ和19.9PJ。在生物質固體燃料中,工業(yè)用生物質固體燃料又占據(jù)著絕大多數(shù),用于熱電聯(lián)產的生物質使用量也在逐年增加。在過去 10 年中,工業(yè)中固體生物燃料的使用量從 120 PJ 持續(xù)增長到 170 PJ。在住宅中應用則穩(wěn)定在60 至70 PJ之間。用于熱電聯(lián)產的固體生物燃料也穩(wěn)定在 130 到 145 PJ之間。生物柴油于 2007 年推出,并在 2015 年增加到 18 PJ,之后穩(wěn)定在 14 PJ左右。生物燃料乙醇在過去 10 年間維持在 2.5 和 4 PJ 之間波動。
圖2:2000年至2019年芬蘭生物質能供應量及組成
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芬蘭生物質能在不同部門的使用
2019年,可再生能源在電力、交通和供熱行業(yè)的總能源消耗中所占的總體份額為43%,其中生物質能源占比近37%。從各行業(yè)角度來看,生物質能在電力、交通和供熱等終端能源消費中的占比分別為15.6%,10.3%,55.9%。
3.1 電力
芬蘭的可再生電力份額相對較高,約占國內電力消耗量的37%。水力和生物質發(fā)電(主要是熱電聯(lián)產)總用電量的 15%,風電的份額在7%。核能在芬蘭電力能源中發(fā)揮重要作用,約占電力總消耗的 28%?;剂?煤和天然氣)的份額正在逐年穩(wěn)步下降,至2019年約為11%。芬蘭的電力供應遠小于其電力消耗,因此電力需要進口。芬蘭的電力進口量從 2010 年的15% 增加到2019 年的 23%。
圖3:2000年至2019年芬蘭電力供應量及組成
3.2 供熱和燃料領域應用
如圖4所示,過去二十年里,生物質直接作為原料或供熱占比超過40%,并于2019年達到42%(綠色部分)。而化石能源在燃料和供熱方面的作用正在逐年減少,目前約占總熱能供應的25%。煤炭在供熱領域的作用在逐年降低。
圖4:2000年至2019年芬蘭供熱和燃料供應量及組成
3.3 交通運輸業(yè)的應用
如圖5所示,芬蘭交通運輸燃油消耗整體相對穩(wěn)定,其中柴油是芬蘭的主要運輸燃料,其消耗量近些年來趨于平穩(wěn),目前占交通運輸總燃料消耗的50%左右。而汽油的份額在過去 10 年中不斷萎縮,從2000年的50%一路下降到目前的33%左右。
生物液體燃料于 2008 年推出,其使用量在最初幾年逐漸增加。從 2013 年到 2014 年,生物柴油從 6 PJ 增加到 18 PJ,2019 年生物柴油占柴油燃料消耗的 13%。生物燃料乙醇在過去 10 年中在 2.5 到 3.5 PJ 之間波動,占當前汽油消耗的6.5%。
圖5:2000年至2019年芬蘭交通運輸業(yè)供應量及組成
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芬蘭生物質能研究重點
2014年公布的《芬蘭生物經濟戰(zhàn)略》,其目標是通過生物經濟業(yè)務的增加和高附加值的產品和服務,創(chuàng)造新的經濟增長和新的就業(yè)機會,同時確保自然生態(tài)系統(tǒng)的運行條件。旨在減少芬蘭對化石自然資源的依賴,防止生物多樣性的喪失,并根據(jù)可持續(xù)發(fā)展的原則創(chuàng)造新的經濟增長和就業(yè)機會。
《2035年芬蘭全球產品市場生物經濟》強調,有必要從系統(tǒng)的角度,將有限的的生物質資源轉向更有價值的用途,特別關注工業(yè)用途,以及其他難以脫碳的部門,如海運和航空。另外強調了生物質能源通過碳捕獲和存儲成為負排放概念的推動者。
在芬蘭,經濟事務和就業(yè)部為新能源投資項目和能源審計提供援助。從生物能源的角度來看,有資格獲得支持的是基于木材燃料的加熱工廠項目、小型熱電聯(lián)產方案項目和沼氣項目。在2019年和2020年,支持的示范項目有:利用不同原料生產沼氣項目,紙漿原料生產生物燃料乙醇項目。
芬蘭Neste公司致力于開發(fā)可持續(xù)的和全球可擴展的技術解決方案,從廢物或殘留物原材料中生產運輸燃料和化學品,如林業(yè)或農業(yè)殘留物、城市廢物、廢物塑料和二氧化碳。
UPM公司是近年來研究了使用松木油作為可再生柴油的原料,位于UPMKaukas紙漿和造紙廠旁邊的生物精煉廠自2015年開始生產可再生的木基柴油和石腦油。
St1生物燃料公司在Kajaani 每年用鋸末生產1000萬升纖維素燃料乙醇。計劃在Pietarsaari.投資5000萬升的項目。
St1能源公司和食Valio品公司正在成立一家合資企業(yè),利用奶牛場糞便和其他農業(yè)副產品生產沼氣,作為重型運輸?shù)娜剂?。其目標是?030年產生1000千瓦時的沼氣。
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總結
芬蘭生物質能在可再生能源中占主導地位,占比高達85%,在全國的能源消耗中占比達到37%。其發(fā)展離不開芬蘭政府的政策支持。
在熱力消耗方面,生物質供熱占比達到57%。通過對供暖中的化石燃料征收碳稅,促進可再生能源長期發(fā)展。2018 年對用于熱能生產的化石燃料碳稅增加至 62 歐元/噸,而對熱電聯(lián)產項目的碳稅進行減半。
在電力消耗方面,生物質發(fā)電占比為15.6%。芬蘭于2011年建立上網電價制度,規(guī)定了持續(xù)12 年支付其上網溢價。其中規(guī)定上網溢價根據(jù)電力市場三個月平均價格和目標價格差額確定。比如電力市場最低為30 歐元/兆瓦時,目標價為 83.5 歐元/兆瓦時,這意味著最大溢價為 53.5 歐元/兆瓦時。不過自2019年1月1日起,以沼氣和木質生物質為燃料的生物質發(fā)電,其電價溢價取消。以森林木片為原料的上網電價溢價也于2021年3月15日取消?,F(xiàn)在開始推行通過競爭性招標對不同可再生能源投資的溢價體系。
在交通運輸方面,生物柴油占比為13%,生物燃料乙醇占比為6.5%。芬蘭政府在交通領域有一個雄心勃勃的目標,2011年制定了促進生物質燃料運輸使用法案,規(guī)定到2020年生物燃料份額增加到20%。設定了交通領域到 2030 年溫室氣體排放量將比2005 年至少減少50%的目標。(NECP)計劃確定了一系列廣泛措施:增加運輸燃料稅;生物燃料在公路運輸中的使用提高到30%;支持替代燃料;提高車輛運輸系統(tǒng)的能源效率。目前有關生物燃料配額法案于2019年4月1日生效。