سوق توليد الطاقة من الكتلة الحيوية

نظرة عامة على السوق

وفقًا لشركة Reed Intelligence، من المتوقع أن ينمو حجم سوق توليد طاقة الكتلة الحيوية بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 2.7% تقريبًا خلال الفترة المتوقعة.

شهد سوق توليد الطاقة من الكتلة الحيوية نموًا كبيرًا على مدار السنوات القليلة الماضية نتيجة للطلب المتزايد على مصادر الطاقة المتجددة والحاجة إلى تقليل انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري. باستخدام المواد العضوية من النباتات أو الحيوانات، تولد طاقة الكتلة الحيوية طاقة وحرارة ووقودًا موثوقًا بهما وطويل الأمد.

يتم تقسيم السوق إلى قطاعات الاحتراق المباشر والتحويل الحراري الكيميائي والتحويل البيولوجي بناءً على طريقة التحويل المستخدمة. في عام 2020، كانت الحصة الأكبر في السوق للاحتراق المباشر، والذي يشمل حرق الكتلة الحيوية لكل من الحرارة والطاقة. ومع ذلك، من المتوقع أن تتحسن تقنيات التحويل الحراري الكيميائي والتحويل البيولوجي بسرعة بسبب كفاءتها العالية في استخدام الطاقة وقدرتها على تصنيع الوقود الحيوي المتقدم.

ديناميكيات السوق

محركات السوق

• أمن الطاقة

من خلال تقليل الاعتماد على النفط والغاز المستوردين، تعمل طاقة الكتلة الحيوية كبديل للوقود الأحفوري وتحسن أمن الطاقة.

• إدارة النفايات

من خلال تحويل النفايات مثل نفايات الغابات والنفايات الصلبة البلدية والنفايات الزراعية إلى طاقة قابلة للاستخدام، يوفر توليد طاقة الكتلة الحيوية حلاً لإدارة منتجات النفايات العضوية.

قيود السوق

قد يتعارض زراعة المحاصيل الغذائية مع توليد الكهرباء، وهو ما يثير تساؤلات حول الأمن الغذائي والتأثيرات البيئية المحتملة. وبسبب كفاءتها وانبعاثاتها وقابليتها للتوسع، فإن عمليات الاحتراق والغاز لإنتاج الطاقة من الكتلة الحيوية قد لا تكون ناجحة كما ينبغي.

فرص السوق

• العولمة القطاعية

هناك احتمال أن يرتفع إنتاج طاقة الكتلة الحيوية، وخاصة في الدول التي تمتلك الكثير من موارد الكتلة الحيوية ولكنها لا تتمكن من الوصول إلى مصادر الطاقة المتجددة الأخرى.

يؤدي استخدام النفايات العضوية وبقايا الطعام لإنتاج طاقة الكتلة الحيوية إلى تحسين كفاءة الموارد وتقليل النفايات وفقًا لمبادئ الاقتصاد الدائري.

نطاق السوق

التحليل القطاعي

التجزئة حسب النوع

• الاحتراق المباشر

إن الحرق المباشر هو المرحلة النموذجية في تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة. إن حرق موارد الكتلة الحيوية بما في ذلك رقائق الخشب والنفايات الزراعية والمحاصيل الطاقية المحددة قد يولد الحرارة أو الطاقة. تُستخدم أنظمة الاحتراق المباشر في كل شيء بدءًا من محطات الطاقة الضخمة إلى المواقد والغلايات المنزلية ذات الحجم المتواضع.

• التحويل الكيميائي الحراري

التغويز والتحلل الحراري هما التقنيتان الوحيدتان اللتان تندرجان تحت هذه الفئة. يتم إنتاج الغاز الاصطناعي عندما يتم حرق الكتلة الحيوية جزئيًا مع وجود الأكسجين أو البخار؛ وقد يتم استخدام هذا الغاز الاصطناعي لاحقًا لتوليد الكهرباء أو الوقود الحيوي. يتم تسخين الكتلة الحيوية في غياب الأكسجين أثناء التحلل الحراري لإنتاج الغاز الاصطناعي والفحم والنفط.

• التحويل البيولوجي

في التحويل البيولوجي، يتم تحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة من خلال العمليات الكيميائية الحيوية. يناقش هذا القسم الهضم اللاهوائي والتخمير. يتم تحلل المواد العضوية عن طريق الهضم اللاهوائي، والذي يحدث في غياب الأكسجين، لإنتاج الغاز الحيوي، والذي يمكن بعد ذلك تحويله إلى غاز الميثان الحيوي وتسليمه عبر شبكة الغاز الطبيعي لاستخدامه كوقود للتدفئة وإنتاج الطاقة. تُستخدم الميكروبات في عملية التخمير لتحويل الكتلة الحيوية إلى وقود حيوي مثل الإيثانول.

التجزئة حسب التطبيق

• سكني

إن توليد الطاقة من الكتلة الحيوية السكنية هو عملية استخدام المواقد والغلايات ومعدات التدفئة الأخرى المصنوعة من الكتلة الحيوية داخل المنازل. وفي التطبيقات المنزلية، غالبًا ما يتم استخدام الحرق المباشر للكتلة الحيوية لتدفئة المساحات وتسخين المياه والطهي. ويعتمد هذا القطاع من السوق على الحاجة إلى خيارات تدفئة صديقة للبيئة، وخاصة في المناطق الريفية حيث تتوفر موارد الكتلة الحيوية على نطاق واسع.

• صناعي

إنتاج طاقة الكتلة الحيوية الصناعية هو عملية استخدام الكتلة الحيوية كمصدر للطاقة في مجموعة متنوعة من الشركات. باستخدام الكتلة الحيوية والغلايات التجارية وأنظمة الحرارة والطاقة المشتركة (CHP) لإنتاج البخار والحرارة والكهرباء. غالبًا ما تستخدم العديد من القطاعات، بما في ذلك اللب والورق، ومعالجة الأغذية، والتصنيع، والتدفئة المركزية، طاقة الكتلة الحيوية للأغراض الصناعية. تعد اقتصاديات الحجم وسلاسل توريد الكتلة الحيوية المتكاملة مفيدة للقطاع الصناعي.

التحليل الإقليمي

يتم تقسيم سوق توليد طاقة الكتلة الحيوية العالمية حسب المنطقة إلى أمريكا الشمالية وأوروبا وآسيا والمحيط الهادئ وأمريكا اللاتينية والشرق الأوسط وأفريقيا.

أمريكا الشمالية

يتأثر سوق إنتاج طاقة الكتلة الحيوية بمجموعة متنوعة من المتغيرات. ففي الولايات المتحدة، السوق راسخة، وتشجع القواعد واللوائح استخدام مصادر الطاقة المتجددة . وهناك عنصر آخر يدفع نمو السوق وهو إمكانية الوصول إلى إمدادات وفيرة من موارد الكتلة الحيوية، وخاصة النفايات الحرجية والزراعية. وتعد القدرة على إشعال محطات الطاقة القائمة وتطوير أساليب متقدمة لتحويل الكتلة الحيوية إلى طاقة من التطورات التكنولوجية المهمة في هذا المجال.

أوروبا

إن أوروبا هي الرائدة على مستوى العالم في مجال توليد الطاقة من الكتلة الحيوية. فقد وضعت العديد من الدول قوانين وأنظمة مفيدة، مثل التعريفات التغذوية وأهداف الطاقة المتجددة. وفي أوروبا، ينتشر استخدام شبكات التدفئة المركزية وأنظمة توليد الحرارة والطاقة المشتركة وحرق الكتلة الحيوية. وسوف تصبح الموارد متاحة بسهولة أكبر بفضل المبادرات الرامية إلى شراء وإصدار شهادات الكتلة الحيوية المستدامة التي تعمل أيضاً على الحد من تأثيرها البيئي.

آسيا والمحيط الهادئ

ونظراً لكثافة سكانها، وارتفاع الطلب على الطاقة، وسهولة الوصول إلى موارد الكتلة الحيوية، فإن منطقة آسيا والمحيط الهادئ توفر إمكانات كبيرة لإنتاج طاقة الكتلة الحيوية. وتقوم بلدان مثل الصين والهند واليابان بتمويل تطوير محطات الطاقة التي تعمل بالكتلة الحيوية وتصنيع الوقود الحيوي. وتشكل التعريفات الجمركية على الطاقة المتجددة والإطار التنظيمي الذي يحكم الطاقة المتجددة مثالين على البرامج الحكومية التي تدعم توسع السوق. كما يجري حالياً إجراء تطورات تقنية في هذا المجال لتحويل النفايات والكتلة الحيوية إلى كهرباء.

أمريكا اللاتينية

يمكن إنتاج الكتلة الحيوية في أمريكا اللاتينية من مجموعة متنوعة من الأماكن، بما في ذلك الغابات والزراعة والنفايات العضوية. الدول الثلاث التي تتمتع بأفضل الظروف لإنتاج طاقة الكتلة الحيوية هي البرازيل والأرجنتين وكولومبيا. إن إمكانات إنتاج الوقود الحيوي، فضلاً عن اللوائح الحكومية المواتية والمبادرات الخاصة بالطاقة المتجددة، هي القوى الدافعة وراء هذا العمل. أصبحت القضايا الاجتماعية وتقنيات إنتاج الكتلة الحيوية المسؤولة بيئيًا أكثر أهمية.

اللاعبون الرئيسيون

1. مجموعة دراكس
2. شركة دونج للطاقة
3. إينيل
4. إنجي
5. إي بي إتش
6. شركة كهرباء فرنسا
7. آر دبليو إي
8. ايبردالو
9. سي إي زي
10. بابكوك وويلكوكس
11. شركة أميريسكو
12. مجموعة جون وود
13. شركة فاتنفال

التطورات الأخيرة

يؤدي الهضم اللاهوائي للنفايات العضوية، وخاصة النفايات الغذائية والزراعية، إلى إنتاج الغاز الحيوي، وهي طريقة مستدامة لإنتاج الغاز الطبيعي والمنتجات الثانوية المفيدة مثل الأسمدة.