Quantifying and mapping bioenergy potentials in China
| Promotie: | Dhr. B. (Bingquan) Zhang |
| Wanneer: | 30 april 2021 |
| Aanvang: | 14:30 |
| Promotors: | prof. dr. A.P.C. (André) Faaij, prof. dr. T. Lin |
| Waar: | Academiegebouw RUG |
| Faculteit: | Science and Engineering |
Potentie van energie uit biomassa in China
Energie uit biomassa speelt een belangrijke rol in de energietransitie naar een toekomstig koolstofneutraal energiesysteem in China. De belangrijkste doelstellingen van het onderzoek van Bingquan Zhang waren het ruimtelijk kwantificeren van het technische en economische potentie van energiegewassen afkomstig van marginale en gedegradeerde gronden of landbouwafval voor de productie van biobrandstoffen. Hierbij hield hij rekening met duurzaamheidseisen.
Zhang ontwikkelde en verbeterde hiervoor ruimtelijk expliciete, inclusief een modelaanpak voor het optimaliseren van waardeketens voor biobrandstoffen die rekening houdt met de uitstoot van broeikasgassen en bodemkwaliteit. Het totale technische biomassa-energiepotentieel van de optimale zonering met alleen olifantsgras en vingergras is berekend op 34,4 en 41,8 EJ/jaar voor respectievelijk 2017 en 2040. Voor landbouwresiduen varieert het totale technische biomassa-energiepotentieel aanzienlijk, van 0,4 tot 3,9 EJ/jaar op dit moment, afhankelijk van het beoogde koolstofgehalte in de bodem dat moet worden gehandhaafd. Het potentieel zal dramatisch toenemen in 2050 wanneer niet-grondbewerking en verbeterde gewasopbrengsten worden overwogen.
Olifantsgras en vingergras kunnen worden verkregen tegen een gemiddelde kostprijs van 4,7 dollar/GJ, terwijl de landbouwresiduen een gemiddelde inkoopprijs hebben van 1,0 dollar/GJ. Het bleek dat de provincies Guangxi, Yunnan, Guangdong, Fujian en Jiangxi het meest zijn voor grootschalige productie van deze grassen op marginaal land, terwijl de provincies Shandong, Henan, Jiangsu, Heilongjiang en Hebei worden voorgesteld voor grootschalige productie van biobrandstoffen uit landbouwresidu's.
Ten slotte is een driestaps optimalisatieaanpak ontwikkeld waarin een op GIS gebaseerd MILP-model is geïntegreerd om de toeleveringsketen voor biobrandstoffen economisch te optimaliseren met als uitgangspunt dat aan een bepaald criterium voor broeikasgasemissies wordt voldaan.
Het promotieonderzoek van Bingquan Zhang vond plaats bij de afdeling Energie en Milieukunde van het Energy and Sustainability Research Institute Groningen (ESRIG) met financiering via de China Scholarship Council.