生物燃料和生物质原料在2050年美国经济脱碳中的作用报告

核心观点

生物质资源，尤其是纤维素生物质和废弃物资源，在美国经济脱碳中具有巨大潜力。本报告分析了多种生物能源技术路径，发现生物能源可以作为脱碳策略的有效支柱，并在 2050 年实现净零温室气体排放目标。

关键数据

• 2021 年，美国生物能源部门消耗了 2.6 亿吨干重植物性原料，相当于美国能源消费的 5%，并避免了 7300 万吨二氧化碳当量 (CO2e) 的温室气体排放。
• 到 2050 年，实现净零排放的情景中，生物能源供应将从 2020 年的约 5 EJ 增加到 14 EJ 到 23 EJ 之间。
• 生物燃料生产成本（不包括分销、营销和税收）在 2.4 到 5.0 美元/加仑汽油当量 (GGE) 之间，取决于技术路径。大多数路径中，碳捕获和封存 (CCS) 将会增加少量成本（<10%）。
• 农业和林业废弃物是近期脱碳的具成本效益的机会。据模型预测，玉米秸秆等农业残留物在可持续收获实践下，总产量可达约 3 亿吨。

研究结论

• 生物能源在脱碳路径中发挥着重要作用，可以提供低碳排放的燃料和能源，并实现负排放。
• 生物燃料是近期实现航空脱碳的潜在选项，满足航空燃料 (SAF) 目标需要优先考虑具有规模化潜力的原料和路径。
• 生物能源与 CCS 的结合可以实现净负温室气体排放，从而抵消其他难以脱碳的排放源。
• 在没有 SAF 目标的情况下，生物电力的使用将增加，因为其在脱碳路径中具有更高的减排潜力。
• 生物能源资源的利用主要涉及两个目标：能源生产和二氧化碳去除。选择的技术路径将决定这两个目标的相对份额。
• 未来研究应关注生物能源生产与碳封存之间的协同作用和权衡，以及不同部门和应用的生物质最佳利用方式。
• 生物能源发展应考虑公平性，确保农村社区和受贫困及环境负担影响的人群能够公平地获得研发效益和经济发展机会。