全球可再生和低碳气体报告2021

全球可再生和低碳气体报告2021年版 关于IGU国际天然气联盟是天然气行业的全球代言人。在 80 多个国家拥有 160 多个成员，覆盖全球 95% 的天然气市场：从天然气、低碳和零碳气体和技术的勘探和生产，到运输、管道和液化天然气，再到天然气的分配和使用，IGU 是唯一涵盖各大洲整个供应链的国际协会。 32021 年全球可再生能源和低碳气体报告内容1.介绍 92.3.4.4.14.24.34.44.54.64.74.84.95.5.15.2数字图1：按燃料划分的一次能源份额 11图2：2001-2020 年各地区天然气产量 12图 3：可再生气体一次能源份额 13图 4：可再生天然气生产成本比较 14图 5：数据库 16 中报告的氢气和生物甲烷工厂的数量 42021 年全球可再生能源和低碳气体报告图 6：IGU 可再生气体数据库的全球覆盖地图 17图 7：中国能源消费来源 18图 8：中国生物甲烷厂数量（按现状） 20图 9：按状态 20 估算的中国生物甲烷工厂产量图 10：中国氢能项目数量 21图 11：按状态 21 估算的中国制氢厂产量图 12：马来西亚按来源发电 24图 13：马来西亚的沼气生产 25图 14：马来西亚沼气厂数量的累积增长 26图 15：马来西亚沼气厂产能的累积增长 26图 16：荷兰生物甲烷工厂和按发展阶段估算的产量 28图 17：按来源分列的发电量 1990-2019 29图 18：丹麦 1990-2019 年按来源分列的生物燃料和废物发电量 29图 19：到 31 年的德国温室气体排放量图 20：按燃料和行业划分的德国能源系统 2018 32图 21：德国 按原料来源分列的生物甲烷工厂 33图 22：按发展阶段划分的德国氢电厂 33图 23：韩国一次能源供应 35图 24：美国一次能源消费 1950-2020 37图 25：美国发电量 1950-2020 38图 26：按发展阶段划分的美国氢能项目 38图 27：美国生物甲烷项目的发展阶段 39图 28：按州 40 划分的美国可再生天然气项目图 29：美国墨西哥湾沿岸地区现有的氢基础设施 41图 30：加拿大 沼气使用和潜力 42图 31：按发展阶段划分的加拿大氢能项目 43图 32：加拿大 44 州的生物甲烷项目图 33：巴西生物甲烷项目按状态 45图 34：巴西生物甲烷项目的规模和现状 46图 35：巴西生物甲烷项目的位置（按状态 46）表格1：沼气和天然气的特性 48 52021 年全球可再生能源和低碳气体报告总统致辞欢迎阅读国际天然气联盟的首版《世界可再生和低碳气体报告》。这是即将成为新系列的第一份报告。我们选择发布这份报告，以表明我们对全球可再生和低碳天然气行业加速增长的支持和兴趣。制定有效的增长战略，需要了解基线，这就是我们在本系列中建立的目标。它将跟踪行业的进步，随着时间的推移而成长和发展。可再生气体和低碳氢是可实现的能源转型中的两个重要元素。它们对于全球能源系统实现所需的脱碳水平至关重要，速度足够快以避免不可逆转的气候变化。明确的信息是，如果产量不快速显着增加，预计供应规模将越来越难以实现。与既定计划相比，可再生和低碳气体的当前计划和安装的生产能力水平似乎可以忽略不计，必须改变这一点。因此，本报告呼吁各方采取行动——政策、行业和金融界。如果真的会有一场切实可行的气态能源革命，我们都需要发挥自己的作用。IGU 希望这份报告成为全球可再生和低碳氢气的权威信息来源，因为我们的其他旗舰报告是关于天然气的。我们将利用 IGU 广泛的全球网络和其中之一世界上最广泛的天然气行业知识库使之成为可能。超过一千名专业人士参加了 IGU 的委员会和工作队。他们制作了富有洞察力的报告，并设计了 2022 年 5 月在韩国大邱举行的下一届世界天然气大会，这是全球最大的能源盛会之一的技术计划。我也借此机会呼吁所有 IGU 成员和可再生天然气和低碳氢项目的合作伙伴参与明年的本次调查。如需更多信息，您可以联系 IGU 报告研究组组长或 IGU 公共事务部。我希望这份报告能够提供信息并激发全球能源界的行动，以加快关键可再生和低碳气体技术的生产规模。乔。康明IGU主席 62021 年全球可再生能源和低碳气体报告牛津能源研究所的消息牛津能源研究所 (OIES) 与伦敦帝国理工学院可持续天然气研究所和德克萨斯大学奥斯汀分校经济地质局在该项目中的合作伙伴一起，很高兴与国际天然气联盟合作关于这份可再生气体数据库报告的制作。虽然我们认识到第一版仅基于有限的数据，但它已经产生了一些有价值的见解，我们预计随着未来版本数据覆盖范围的增加，这种见解会进一步增长。我们认为在一份报告中同时研究生物甲烷和氢气特别有价值，因为我们看到它们在全球能源系统的脱碳中发挥着互补作用，并且两者都与天然气行业非常相关。我们期待在未来几年继续与国际天然气联盟合作。马丁·兰伯特牛津能源研究所高级研究员IGU创新研发委员会研究组Gerard Martinus（项目负责人）GasTerra, 荷兰弗拉季斯拉夫·卡拉舍维奇俄罗斯天然气协会，俄罗斯格雷格考德威尔加拿大 ATCO 天然气公司马可·桑胡安哥伦比亚普罗米加斯菲利普·布切特ENGIE, 法国皮耶路易吉·约纳瓦尔意大利雷斯加斯罗德·林霍姆美国气体技术研究所OIES 项目团队成员马丁·兰伯特牛津能源研究所宁琳德克萨斯大学奥斯汀分校经济地质局罗伯特·布鲁克斯RBAC陈雅云RBAC陈美艳RBAC格米奥卢耶伦敦帝国理工学院环境政策中心支持者：塔蒂亚娜·康伯格, IGU 公共事务高级经理 7 2021 年全球可再生能源和低碳气体报告执行摘要当我们发布第一版《全球可再生和低碳气体报告》时，全世界都将了解从格拉斯哥到巴黎取得理想成功的道路可能是什么样子。来自 100 多个国家的代表即将开会，就减缓气候变化行动达成全球共识，虽然细节尚不清楚——但不可否认的是，需要提高全球雄心。近年来，为实现 2015 年巴黎协定目标而做出的支持性政策承诺的势头一直在增长——其中很大一部分包括开发低碳或零碳氢和可再生天然气的计划和战略。虽然天然气目前约占全球一次能源供应的 25%，是碳含量最低的化石燃料，但人们越来越认识到低碳气体作为脱碳关键参与者的重要性。这些包括沼气，由厌氧消化产生，通常用于生产点附近的热电联产；来自升级沼气的生物甲烷（也称为可再生天然气）和低碳氢。然而，一个关键问题是这些低碳气体燃料是否能够以合理的成本开发得足够快。在此背景下，国际天然气联盟在牛津能源研究所及其伦敦帝国理工学院和德克萨斯大学奥斯汀分校的合作伙伴的支持下，启动了这个全球可再生天然气数据库项目，以跟踪低碳和可再生天然气的发展供应世界各地。随着更多项目的开发，数据库的范围和覆盖面同时增加，这将提供跟踪实际项目开发与已设定的宏伟目标一致程度的能力。对于该报告的第一版，虽然认识到该数据库目前存在一些差距，但可以对数据进行基准测试，特别是对一些关键国家的数据，以提供对当前状态评估的信心。这些是该评估的主要结论：•全球沼气和生物甲烷的总产量约为 400 TWh1, 或仅周围占全球天然气总产量的 1%.一半以上的产量集中在欧洲的几个国家，另外还有 25% 在中国。•对可持续沼气潜力的估计表明，这可能会上升到该水平的 20 倍左右（因此大约全球天然气需求的 20%) 但我们的数据库并未表明正在开发的项目有足够的势头在短期内实现这一潜力。•低碳氢的生产水平同样低，只有大约目前 0.5% 的氢气生产来自低碳来源，这仅占全球天然气产量的 0.03% 左右。尽管全球范围内都非常关注氢在转型中的作用，但在过去 5 年中，低碳氢的产量仅略有增加。•加大对增加低碳氢产量的政策重点是发展氢能项目管道的积极力量，我们预计这将反映在本报告的未来版本中。1为保持一致性，我们已尝试将单位标准化为 TWh，因为能量含量是重要的度量标准，而体积度量在具有不同能量密度的不同气体中可能会造成混淆。对于熟悉 bcm 的读者来说，1 bcm 的天然气约为 10.4 TWh 8 2021 年全球可再生能源和低碳气体报告•绿色氢比任何其他形式的可再生气体都贵得多，但预计成本会下降，因为可再生电力和电解槽的成本会随着时间的推移而下降。旨在随着该数据库的发展，对生产规模扩大和成本降低的实际趋势进行更一致的分析成为可能。•虽然政策制定者对低碳氢的兴趣比生物甲烷要大得多，但目前的生产水平以及生物甲烷和氢的相对成本表明它是将生物甲烷提升到政策议程的重要性。•鉴于脱碳挑战的规模，以及需要尽可能多的可行解决方案来简化脱碳之路，应尽快开发所有形式的可再生天然气.这将需要全球政府强有力和明确的政策支持，现有行业参与者和颠覆者等强有力的创业倡议，以及重要的 - 可融资性和获得项目融资的机会。IGU 全球可再生和低碳气体报告的第一版旨在为各种形式的可再生和低碳气体设定基线并促进政策制定者、行业利益相关者和其他相关参与者的兴趣。我们为这个系列设定的主要目标是跟踪可再生和低碳气体从目前的早期和今天的小规模开始到成为未来脱碳能源系统中的重要燃料的进展。 9 2021 年全球可再生能源和低碳气体报告介绍能源转型的步伐一直在加快，特别是自 2015 年 12 月第 21 次缔约方会议上达成具有里程碑意义的《巴黎协定》以来。随着本报告的发布，在格拉斯哥的第 26 次缔约方会议上进行了一个重要的审查。以《巴黎协定》将全球变暖控制在远低于 2°C 的雄心为基础，共有 137 个国家2包括许多主要经济体在内的许多主要经济体做出了“净零”排放承诺，目标是在特定日期前，通常是 2050 年，尽管中国是 2060 年，其经济应实现碳中和。做出净零承诺的主要国家和地区包括欧盟（和个别成员国）、英国、日本、韩国、美国和加拿大*。将 COP 进程下的这些和其他国家承诺从承诺变为现实，需要整个全球能源系统（包括天然气行业）发生特殊而迅速的变化。天然气供应需要通过应用低碳、零碳和负碳技术（例如碳捕获、氢气和可再生气体）来逐步脱碳。毋庸置疑，天然气价值链必须尽可能高效地运行，跨越各个领域和各大洲——甲烷排放应继续最小化和消除；终端设备必须以尽可能高的效率运行；应通过保护和新技术来减少消费。在这种背景下，人们对可再生气体形式的兴趣迅速增长，特别是生物甲烷（在北美也称为可再生天然气 - RNG）以及低碳氢及其衍生物，如氨。一个关键的悬而未决的问题是，这些可再生和低碳/零碳形式的天然气是否能够以合理的成本开发得足够快，符合《巴黎协定》的脱碳要求。因此，国际天然气联盟致力于开发一个全球数据库，以跟踪生物甲烷和低碳/零碳氢气生产项目的基线和现状，从而衡量这个新兴市场的状况。这将有助于对当前的生产水平、正在开发的项目可能增加的近期供应量以及实现脱碳目标所需的生产规模所需的步骤进行现实的评估。预计随着时间的推移，这份报告将囊括一个真正的全球零碳和低碳气体的发展状态。在 IGU 全球可再生天然气数据库的第一版中，我们能够通过 IGU 全球网络收集的数据显示出一些差距3.对于许多国家来说，收集此类数据可能具有挑战性，而且在某些情况下，可报告的可再生天然气工厂很少；然而，随着我们的全球网络对数据收集过程越来越熟悉，预计本报告的未来版本中数据库的覆盖范围将随着时间的推移而扩大4.2 https://www.visualcapitalist.com/race-to-net-zero-carbon-neutral-goals-by-country/3数据短缺有多种解释，其中一种源于该行业的新生性质，因此在某些地方存在稀缺性或在其他地方存储库具有分散性，但也需要更高的透明度。4在这里，我们还将利用我们在开发完善的 IGU 全球批发天然气定价报告方面的经验，该报告也从类似的状态开始，数据不完整，现在覆盖了全球 98% 的天然气消费量。* 在编辑本报告时，沙特阿拉伯王国还宣布了到 2060 年实现净零排放的承诺。 10 2021 年全球可再生能源和低碳气体报告可再生气体的种类附录中提供了更多详细信息，但以下是对本报告涵盖的可再生气体