2017年11月27日，国际能源署（IEA）发布《技术路线图：实施可持续生物能源》报告^[1]。该报告是在2011年和2012年两版报告的基础上更新而成。报告回顾了过去5年来生物能源技术与产业的发展情况，判断发展生物能源可能需要的技术、政策和财务挑战和机遇，并提出了相应的解决办法。

路线图的目标包括：建立至2060年的远期愿景并提出近期应采取的行动；分析区域差距和识别关键伙伴；以“IEA能源技术展望2℃情景（2DS）”方案为基础，但也要考虑需要采取哪些额外措施来实现更宏伟计划和气候目标；采用“清洁能源过程分析”的计量方法来跟踪过程。

报告总结了过去5年间生物能源领域发生的重大变化：①应对气候变化的任务更为急迫；②生物能源与低成本石油燃料的竞争日益增加，可再生替代能源的成本进一步降低，例如风能；③电动汽车等替代技术发展良好；④生物能源在生物经济中的潜能得以增强；⑤加强对生物能源相关可持续性的监测，包括直接和间接土地使用变化及可能导致与粮食的竞争等；⑥新能源技术的开发与市场化取得显著进步；⑦运输用生物燃料的部署速率减缓。

一、至2060年生物能源发展的三大目标

报告指出，生物能源在2DS方案中的作用是为能源的供应和减排做出全面的贡献，明确生物能源至2060年的三大愿景目标为：①相较于2015年的4.5%，至2060年生物能源将提供17%的终端能源需求；②增长最多的是交通运输行业（到2060年，生物能源对最终运输行业能源需求的贡献比2015年的水平增长10倍）；③在发电和工业中的应用显著增加。

二、技术研发优先项目

为达成上述目标，报告对生物能源的技术的范围、现状及其成熟度和准备水平进行了分析，遴选出技术研发优先项目。

1、交通燃料方面

（1）传统生物燃料。研发要求为：继续进行研发，以提高转换效率、降低成本和提高温室气体效益。提高发动机和其他转换装置的生物燃料利用效率。

（2）先进生物燃料。研发要求为：基于热解和气化等热途径、“混合”热和生化过程，开发实验室和中试规模的生物燃料技术；开发和示范可以降低成本、提升碳效率和减少温室气体排放的柴油等生物燃料，例如将生物能源与可再生能源混合的路径；鉴定降低成本的潜在发展途径。示范要求为：示范现有先进生物燃料项目的可行成就；示范和更广泛的部署新型高级生物燃料溶液和纤维素乙醇工厂；演示新的预处理方案扩大适合氢化植物油（HVO）生产的废弃物、剩余原料的范围；炼油厂原油等热解油原料的联合处理。

（3）非生物基的低碳燃料。研发要求为：开发废气和其他原料等低碳燃料的处理方法。示范要求为：示范低碳燃料的生产。

2、电力方面

（1）生物质与城市能源系统相关的生物质热电联产。研发要求为：开发基于有机朗肯循环（ORC）和燃料电池的低成本、高效率、小规模发电系统；提高部分负荷效率和能力。示范要求为：示范生物能源联合发电在高份额的波动性可再生能源（VRE）系统中的作用；示范灵活的生物发电系统。

（2）适合生物能源碳捕获和存储（BECCS）的大规模高效发电。研发要求为：对优化发电配置以及开发生物质能综合气化和联合循环（BIGCC）系统的可行性研究。

3、工业方面

（1）低温应用。示范要求为：在生物基产业以外示范生物能源应用。

（2）高温应用。研发要求为：识别和开发用于高温行业包括钢铁在内的生物基系统。示范要求为：生物基化学品和联合处理生物和石油原料的示范。

4、建筑方面

（1）可持续烹饪和取暖的解决方案。示范要求为：推广可持续生物物质、电力和化石系统。

（2）供热与制冷一体化系统中的生物能。研发要求为：先进的蓄热系统。示范要求为：示范优化利用生物能源的综合加热和冷却系统。

5、综合方法

（1）生物精炼厂。研究要求为：识别综合生物炼制方法的范围。示范要求为：示范生物精炼厂和其他系统联合生产不同电力。

（2）将生物能源融入生物经济。研究要求为：在综合生物经济中进一步研究生物能源的作用。    

6、BECCS和BECCU

（1）BECCS。研究要求为：系统研究和技术经济评估用于电力工业应用的最佳BECCS配置，包括选址研究。

（2）BECCU（生物能源碳捕获和利用）。研究要求为：系统地从技术-经济角度研究联合生物能源生产与碳捕获和利用的可选项。（郑颖）