加勒比小岛屿发展中国家的可持续生物能源潜力

可持续发展生物能源潜力 加勒比小岛屿发展中国家 ©IRENA2024 除非另有说明，否则本出版物中的材料可以自由使用、共享、复制、复制、印刷和/或存储，前提是IRENA作为来源和版权持有人给予适当的确认。本出版物中属于第三方的材料可能受单独的使用条款和限制的约束，在使用此类材料之前，可能需要获得这些第三方的适当许可。 ISBN:978-92-9260-576-6 引文：IRENA(2014),加勒比小岛屿发展中国家的可持续生物能源潜力国际可再生能源署，阿布扎比。 关于IRENA 国际可再生能源机构（IRENA）是国际合作的主要平台，是卓越中心，是政策，技术，资源和金融知识的存储库，也是实地行动的驱动力，以推动全球能源系统的转型。IRENA成立于2011年，是一个政府间组织，促进广泛采用和可持续利用各种形式的可再生能源，包括生物能源，地热，水电，海洋，太阳能和风能，以追求可持续发展，能源获取，能源安全和低碳经济增长和繁荣。 Acknowledgements 本报告是在RoladRoesch（IRENA创新与技术中心主任）和RicardoGorii的指导下编写的。由MLizA.埃里克·A·奥尔塔·诺盖拉奥坎波·巴特列（顾问）和沃尔特·J。桑切斯（前IRENA）；和AthirNoicer和ChShegGoh（IRENA）。该报告得益于IRENA工作人员的审查和投入：ArietaGoelevRaai和PalKomor。该报告还受益于外部专家的宝贵评论和贡献：AaMariaMajao（LEDSLAC），SegwooKag（TotalEergies）。IRENA感谢丹麦政府支持IRENA的工作，这些工作构成了本报告的基础。 编辑和生产支持由FrancisField和StephanieClarke提供，设计由PhoenixDesignAid提供。该报告由FayreMakeig编辑 。 有关更多信息或提供反馈：publications@irena.org 免责声明 该出版物和本文的材料“按原样”提供。IRENA已采取所有合理的预防措施来验证本出版物中材料的可靠性。但是，IRENA及其任何官员，代理商，数据或其他第三方内容提供商均不提供任何形式的明示或暗示的保证，他们对使用本文的出版物或材料的任何后果不承担任何责任或义务。 此处包含的信息不一定代表IRENA所有成员的观点。提及特定公司或某些项目或产品并不意味着它们被IRENA认可或推荐，而不是未提及的类似性质的其他项目或产品。本文所采用的名称和材料的呈现并不意味着IRENA表达了任何关于任何地区，国家，领土，城市或地区或其当局的法律地位，或关于边界或边界划界的意见。 CONTENTS 1. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 2. 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5. 2.6. 2.7. 2.8. 3. 3.1. 3.2. 3.3. 4. Figures 图1世界各地的小岛屿发展中国家，加勒比小岛屿发展中国家突出了10个 图22018年和2019年加勒比小岛屿发展中国家能源消费总量12 图32019年加勒比小岛屿发展中国家按来源分列的最终能源消耗13 图4加勒比小岛屿发展中国家的能源消费模式13 图5加勒比国家土地覆盖的主要类型20 图6典型的甘蔗生物质组合物22 图7加勒比小岛屿发展中国家甘蔗加工的比例23 图82005-2019年古巴甘蔗产量和收获面积23 图9多米尼加的甘蔗生产和收获面积Republic24 图10甘蔗产量和收获面积圭亚那24 图11甘蔗产量和收获面积海地24 图12甘蔗产量和收获面积牙买加24 图13甘蔗制糖和乙醇生产总图(第一generation)26 图14甘蔗热电联产系统的共同设置农用工业27 图15四个国家的潜在乙醇供应场景30 图16四大甘蔗生物电供应潜力场景31 图17不同植物油含油量与市场价格的变化原料33 图18多米尼加共和国油棕产量和收获面积，2005-201934 图19棕榈油示意图磨机35 图20主要炼油流程图方法37 图21四个潜在的生物柴油供应场景40 图22潜在的生物电力供应在多米尼加共和国和古巴41 图23预计产生的废物区域43 图24拉丁美洲和拉丁美洲的废物产生率加勒比43 图25城市生活垃圾处理技术及其应用产品45 图26带沼气收集的标准垃圾填埋场系统46 图27典型垃圾填埋场的生产阶段气体47 图28典型的垃圾直接燃烧（焚烧）植物48 图29几个加勒比海垃圾填埋场产生的沼气的潜在电力国家49 图30在各个加勒比海地区可用于焚烧的潜在能源国家50 图31在方案C0（左轴）和C3（右轴)52 图32由于棕榈油生物柴油替代柴油，避免了CO2排放 C2和C353 图33由于生物电取代了化石燃料，避免了二氧化碳排放 来自甘蔗生物质(甘蔗渣和秸秆)，情景C353 图34由于油棕生物质，沼气和MSW54的生物电取代了电力，避免了二氧化碳排放 图35使用甘蔗进行生物电生产所产生的潜在就业生物量55 图36使用油棕生物质、沼气和MSW55 4|加勒比小岛屿发展中国家可持续的生物能源潜力 TABLES Table1加勒比小岛屿发展中国家的人口、经济和人类发展指标11 Table2加勒比小岛屿发展中国家的可再生能源装机容量14 Table3加勒比小岛屿发展中国家的土地利用分布15 Table4评估生物能源潜力的标准和国家16 Table5加勒比可持续生物能源发展的设想、技术和主要发现小岛屿发展中国家19 Table6扩大生物能源作物的潜在面积和相应的土地百分比加勒比城市21 Table7甘蔗的Edaphic特征22 Table8加勒比小岛屿发展中国家的甘蔗产量建模数据和结果25 Table9甘蔗厂热电联产计划中的电力和甘蔗渣过剩28 表10所采用场景中主要参数的描述29 表11加勒比小岛屿发展中国家当前和潜在的甘蔗生产30 表12甘蔗生物燃料在四种情景中的潜在乙醇供应(1000米3/年)31 表13来自甘蔗生物质的潜在生物电(TWh/年)32 表14油棕32的特征 表15每吨FFB36油棕培养物提取阶段的主要参数 表16棕榈油生物柴油的精炼和酯交换步骤的主要参数生产37 表17所采用方案中的主要参数说明39 表18古巴和多米尼加共和国潜在的油棕生物柴油供应(kt/年)40 表19古巴和多米尼加共和国生物质棕榈油的潜在生物电力供应41 表20按加勒比国家分列的城市生活垃圾产生量-当前数据44 表21典型的生活垃圾组成由加勒比国家44 表22MSW成分的典型LHV45 表23城市固体废物和垃圾填埋气收集效率49 表24现代环境、社会和经济影响指标摘要 某些加勒比小岛屿发展中国家的生物能源开发51 表25由于在方案C0和C352 表26投资预测的基准成本数据56 表27C3情景下甘蔗和油棕工厂所需的投资57 表28C3方案所需的年度投资（假设年利率为12%/8%，摊销期为10/15年）和比率GDP57 表29在选定的加勒比小岛屿发展中国家中，现代生物能源的机会和障碍59 |5 缩写 C0 照常业务场景 测量单位 C1 照常营业，甘蔗产量改善 GW 吉瓦特 C2 新框架-无灌溉方案 GWh 千兆瓦时 C3 新框架-带有灌溉方案 ha 公顷 CEPCI 化工工厂成本指数 kg 千克 二氧化碳 二氧化碳 kg/c/d 千克/人均/天 tCO2当量 二氧化碳当量吨 kha kilohectare CPO 粗棕榈油 km2 平方公里 CPKO 粗棕榈仁油 kt 千吨 CV 热值 kWh 千瓦时 EFB 空水果串（来自油棕） m3 立方米 EIA 美国能源信息管理局 Mha 百万公顷 FAO油棕）GDP 粮食和农业组织FFB新鲜水果串（来自 国内生产总值 MJMt 兆焦耳百万吨 GHG 温室气体 MW 兆瓦 HV 热值 MWh 兆瓦时 HHV 较高的热值 LFG 填埋气 LHV 较低的热值 MSW 城市固体废物 PKS 棕榈仁壳 POM 棕榈油磨 POME 棕榈油厂废水 SDG 可持续发展目标小岛屿发展中国家小岛屿发展中国家WTE浪费 能源 6|加勒比小岛屿发展中国家可持续的生物能源潜力 执行摘要 为了探索不同地区可持续生物能源开发的所有可能选择，IRENA进行了一系列研究，重点关注从能源作物到农业残留物的不同原料 。每一项研究都提供了适合不同地区环境的基于事实的解决方案，可持续性是确保生物能源发展符合生态功能和社会经济目标的首要考虑因素。决策者必须特别注意所提供的估计中的局限性，因为需要考虑当地生态和社会经济背景的进一步分析，以在最大限度地提高生产力和保护生态保护努力之间取得平衡。 本报告对加勒比六个小岛屿发展中国家(SIDS)的生物能源潜力进行了初步评估:古巴、多米尼加共和国、海地、牙买加、特立尼达和多巴哥和圭亚那。这些国家占该地区约94%的面积和93%的人口。 考虑了用于生产液体生物燃料（乙醇和生物柴油）和生物电的三种原材料： •甘蔗是自殖民时期以来在该地区开发的一种著名的高产作物； •油棕，仅在古巴和多米尼加共和国流行；和 •所有六个国家的城市固体废物。 在评估的六个国家中，2019年可用于可持续生物能源作物生产的土地面积（考虑到法律限制和环境准则）估计为215万公顷。其中大部分在三个国家-古巴（68.7％），多米尼加共和国（12.8％）和海地（12％）-占每个国家土地面积的一小部分（古巴为14.2％，多米尼加共和国为5.7％，海地为9.3％）。为了评估本研究中考虑的国家的生物能源生产潜力，仅采用了该潜力土地的一部分。 对甘蔗和油棕的潜在年产量——以及它们转化为生物燃料(乙醇和生物柴油)和生物电——进行了评估，假设除了土地利用之外 ，在四种技术方案中平均产量。对于乙醇，考虑到目前糖蜜的可用性（与工厂相连的蒸馏厂），所研究岛屿的乙醇总产量估计为 3.03亿升，其中古巴占67.4％，多米尼加共和国占19.4％。在考虑扩大甘蔗种植面积和在改进方案(自主酿酒厂、提高甘蔗产量 )下的最先进转化过程时，潜在乙醇总产量增加到139亿升，其中64.9%来自古巴，16.5%来自海地。来自棕榈油的生物柴油估计在843至13.86亿升之间；然而，重要的是要注意，这些初步估计具有与水限制和土壤质量有关的不确定性，以及其他因素，这可能导致本报告估计的潜力大幅下降。除特立尼达和多巴哥和牙买加外，这些生物燃料的生产水平大大超过了所考虑国家对化石燃料的国内需求。 在甘蔗和油棕的情况下，考虑到热电联产计划以及将城市固体废物（MSW）用作生物发电的生物质来源，对生物发电进行了评估 。燃烧甘蔗渣和秸秆的热电厂，以及对棕榈油提取的液体废物进行厌氧处理的棕榈油固体残留物和沼气的使用，可以产生约20.6太瓦时（TWh）和2.4TWh的电力，其中大部分在古巴和多米尼加共和国。MSW的可用性取决于。 |7 人口密度以及废物成分和收集过程等因素。在这项研究中，据估计，生活垃圾填埋场中厌氧转化产生的沼气和生活垃圾直接燃烧燃料每年可分别产生791和1860吉瓦时（GWh）的电力。 在选定的小岛屿发展中国家部署现代可持续系统来生产和利用生物燃料（和生物能源）可以减少温室气体排放，同时提供重大的社会经济效益，包括： a.每年减少0.71至2570万吨二氧化碳当量（MtCO2eq）的排放量，其中约56％归因于基于甘蔗的生物乙醇。 b.创造5000至306000个工作岗位。 c.竞争性液体生物燃料成本，乙醇为每升0.43美元至0.41美元，生物柴油为每升0.50美元至0.45美元。 为了实现在十年期间在小岛屿发展中国家发展生物燃料生产系统的较高潜力情景中估计的总能力，需要每年投资相当于这些国家观察到的资本形成总额的约3%。 8|加勒比小岛屿发展中国家可持续的生物能源潜力 1.INTRODUCTION IRENA对可持续生物能源开发的综合方法涉及一系列研究，这些研究涉及各个地区的各种原料选择。这些研究仔细