A low-biomass clean power system for the UK is achievable

A low-biomass clean power system is stable and has reduced levels of expensive biomass fuel imports. Biomass power generation is reduced by over 50% while the UK remains a net exporter of electricity.

New 2030 clean power modelling by Ember shows that biomass generation can be reduced by half to just 2% of total electricity generation in 2030. A low biomass system is desirable because it can lower bills, reduce UK reliance on volatile imports, and because imported biomass carries with it a risk of high emissions.

Uma comparação de baixa biomassa com a via de 2030 Flex e Renováveis ​​no NESO Relatório de energia limpa foi modelado com capacidade de biomassa reduzida em 2 GW em comparação com o total atual. O equivalente a todos, exceto uma unidade de biomassa em larga escala, é modelado para ficar offline nessa análise de energia limpa, com as importações de energia compensando a maior parte da redução, bem como um ligeiro aumento no uso de gás para energia (14%). Embora a biomassa seja uma pequena proporção da geração total, ela pode ter um impacto enorme nas contas de energia. A potência da biomassa custa £ 138/mwh sob um contrato para diferença (2024 preços), 80% maior que o preço médio da geração de eletricidade usando gás em 2024.

Novo 2030 Modelagem de energia limpa mostra que a geração de biomassa pode ser reduzida pela metade para apenas 2% da geração total de eletricidade em 2030, enquanto a grade permanece estável e descarbonizada. Os dados mostram que um sistema de energia estável e descarbonizado pode ser alcançado com baixa dependência da biomassa. Nesse cenário, a geração de biomassa é amplamente substituída pelas importações de energia, enquanto a Grã -Bretanha continua sendo um exportador líquido para a Europa. A participação do gás na geração total aumentaria em menos de 1% e pequenas mudanças na geração de outras fontes renováveis ​​seriam necessárias. Poder de biomassa em 2030 (-2 GW). As reduções na capacidade de biomassa levam a uma redução de 55% na geração de biomassa, enquanto o sistema de energia permanece estável. Um ano de demanda e oferta foi modelado com energia eólica e solar, compensando mais de 80% da geração total e a alimentação de biomassa fornece apenas 2%. Embora a potência da biomassa seja um pequeno componente do sistema de energia, devido ao seu alto custo de geração e possíveis impactos em carbono, ela tem um impacto estranho.

A clean power system with low-biomass power is achievable

Ember modelling, built on the NESO 2030 Clean Power Further Flex and Renewables pathway data shows that a stable and decarbonised energy system can be achieved with low reliance on biomass. In this scenario, biomass generation is largely replaced by power imports, while Great Britain remains a net exporter to Europe. The share of gas in total generation would increase by less than 1% and small changes to generation from other renewable sources would be needed.

Wind and solar PV drive a 2030 clean power system with low-biomass capacity 

A stable, clean power system with low levels of biomass power has been modelled, with a large increase in renewable energy (+82 GW) and a reduction in biomass power in 2030 (-2 GW). Reductions in biomass capacity lead to a 55% reduction in biomass generation, while the energy system remains stable. A year of demand and supply has been modelled with wind and solar power alone making up over 80% of total generation, and biomass power supplying just 2%. Although biomass power is a small component of the energy system, due to its high cost of generation and potential carbon impacts, it has an outsized impact.

O sistema permanece estável com capacidade de biomassa equivalente a uma única unidade

A capacidade de geração para outros geradores de energia foi mantida alinhada com a análise NESO. No entanto, o equivalente a apenas uma unidade de Drax, a maior usina de biomassa, é retida da frota de biomassa em larga escala existente, reduzindo a capacidade total em 2 GW. Comparado a 2023, um grande aumento na capacidade é modelado para energia solar e eólica, enquanto a capacidade nuclear diminui em 2,5 GW devido a fechamentos planejados. Entre 2023 e 2030, na modelagem de baixa biomassa de brasa, a geração de energia eólica triplica, enquanto a geração de energia do gás cai em dois terços. Em 2030, em comparação com a modelagem de brasas alinhadas com Neso, a redução na geração de energia usando biomassa (-10 TWH) é amplamente atendida por um aumento nas importações de eletricidade dos mercados interconectados (6,9 TWH), com um aumento de 14% na geração usando gás (2,9 THH) e leves aumentos em geração de outras tecnologias (0.5). O equilíbrio entre importações mais altas ou aumento do uso de gás reflete a diferença de preço entre os mercados interconectados e a capacidade geral de interconexão disponível.

Uma potência limpa de baixa biomassa na Grã-Bretanha continua sendo um exportador líquido

Em um cenário de energia limpa até 2030, o Reino Unido se torna um exportador líquido de eletricidade (60 TWH), destacando a importância da capacidade de interconexão dos países vizinhos. Reduzindo o uso de energia de biomassa em um sistema de energia limpa diminui as exportações de energia líquida em pouco menos de 10% (-7 GW), enquanto, tanto na biomassa baixa quanto no NESO 'Flex e Renowables' 2030 Systems, a Grã-Bretanha se torna um exportador líquido. Isso representa uma mudança significativa em relação ao atual sistema de energia, pois a Grã -Bretanha atualmente usa importações de eletricidade para atender à demanda. Dentro de um sistema de energia limpa de baixa biomassa, as tecnologias renováveis ​​fornecem a maior parte da geração, com picos esporádicos no uso de gases para atender aos requisitos climáticos ou relacionados à demanda, e a geração de biomassa fornece um terço da eletricidade gerada por potência fossil. 2024, e quase o dobro do preço do vento onshore. Reduzir o uso de biomassa inabalável em larga escala em um sistema de energia de energia limpa compõe os benefícios de segurança e segurança energética da redução do uso de gás, cortando a dependência da importação de combustível e reduzindo o uso de combustíveis de energia de alto custo. 

A low-biomass system increases the benefits of clean power

Biomass power remains 80% more expensive than fossil gas in 2024, and almost double the price of onshore wind. Reducing the use of large-scale unabated biomass in a clean power energy system compounds the cost and energy security benefits of reducing gas use by cutting both fuel import reliance, and reducing the use of high-cost energy fuels. 

O corte da geração de biomassa pode ajudar a reduzir os custos

Os preços do gás estão subindo em 2024, embora os preços do contrato de biomassa para a diferença (CFD) permaneçam 80% mais altos. Em 2024, o custo da geração de eletricidade usando o gás teve uma média de £ 77/mWh, 80% maior que a média de crise pré-energia de £ 43/MWh (2017-2020), mas a biomassa é ainda mais cara. O suporte ao CFD para a geração de energia de biomassa na DRAX é de £ 138/mwh (preços de 2024), muito acima dos níveis mais recentes de leilão de CFD eólicos e solares (£ 82/mwh para vento offshore e £ 70/mwh para solar em AR6 2024). Embora um sistema de energia de baixa biomassa envolva um ligeiro aumento no uso de gás modelado, as reduções de custos por atacado de um sistema de energia limpa ainda podem ser entregues, devido a uma grande redução na geração de energia de biomassa de alto custo. Sistema de energia, mas a suposta economia de carbono da biomassa está longe de ser garantida. Existe um corpo crescente de evidências e opinião de especialistas de que essa suposição é criticamente falha e deve ser derrubada. O Conselho Consultivo de Ciências das Academias Europeias de Academias Europeias

Emissions savings from biomass power are not guaranteed

Unfortunately, not only may the cost of generating power from biomass raise prices in a clean power system, but the assumed carbon savings from biomass is far from guaranteed. There is a mounting body of evidence and expert opinion that this assumption is critically flawed and must be overturned. The European Academies Sciences Advisory Council afirma que o uso da biomassa lenha para o poder “não é eficaz na mitigação das mudanças climáticas e pode até aumentar o risco de mudança climática perigosa”. Além disso, as investigações da BBC mostraram exemplos de raras florestas de crescimento antigo sendo reduzidas e transformadas em pellets de madeira, aumentando os potenciais danos ecológicos infligidos. Enquanto o debate científico sugere cada vez mais que a queima de biomassa poderia realmente estar contribuindo para as mudanças climáticas, os pagadores de contas de energia no Reino Unido estão tendo o custo. Em 2023, Drax recebeu cerca de £ 539m em subsídio público sob a suposição de que fornece energia livre de emissões. Em 2023, a Drax Powernic consumiu 5,8 milhões de toneladas de biomassa de madeira, nenhuma das quais foi proveniente no Reino Unido. O Reino Unido importa cerca de 50% de seus requisitos de gás e é o terceiro maior importador de madeira do mundo, depois da China e dos EUA. No total, o Reino Unido produziu apenas 0,3 milhão de toneladas de pellets de madeira em 2023, o que significa que a usina de Drax consome pouco menos de 20 vezes a produção doméstica de pellets do Reino Unido anualmente. Quando os preços dos pellets subirem, pode ser mais lucrativo vender o combustível no mercado, em vez de usá -lo para gerar energia no Reino Unido. O resultado dessa equação é que, durante os períodos de alta demanda de eletricidade na crise européia de gás em 2022, as usinas de Drax ficaram inativas por semanas, custando ao consumidor do Reino Unido cerca de 639 milhões de libras em reduções de custos precipitados. Juntamente com as usinas de energia a gás, as usinas de biomassa do Reino Unido, portanto, também representam um risco de suprimento de energia.

Import reliance means energy security remains a concern for biomass power plants

Large-scale biomass power generators are highly dependent on imports. In 2023, Drax power station consumed 5.8 million tonnes of wood biomass, none of which was sourced in the UK. The UK imports around 50% of its gas requirements, and is the third-largest importer of timber in the world, after China and the USA. Altogether, the UK produced only 0.3 million tonnes of wood pellets in 2023, meaning that Drax power station consumes just under 20 times the UK’s domestic pellet production annually.

Drax is a wood pellet producer as well as a consumer of pellets at Drax power station, meaning that energy supply is just one of its competing priorities. When pellet prices soar, it may be more profitable to sell the fuel on the market rather than use it to generate power in the UK. The result of this equation is that during times of high electricity demand in the European gas crisis in 2022, Drax’s power plants sat idle for weeks, costing the UK consumer an estimated £639 million in foregone cost reductions. Alongside gas power plants, UK biomass power plants therefore also represent an energy supply risk.

Um sistema de energia limpo com capacidade reduzida de biomassa depende menos de importações de combustível e geração de energia cara, aumentando os benefícios da energia limpa sem arriscar a estabilidade do sistema de energia. No entanto, a modelagem de Ember sugere que é alcançável e pode agravar os benefícios da energia limpa. Embora as usinas de biomassa constituam uma pequena proporção do sistema total de energia, elas podem ter um impacto exagerado devido ao alto custo da geração de eletricidade usando a biomassa. Um caminho é alcançável, portanto, o que inclui o equivalente a uma única unidade de energia de biomassa despacho em larga escala, reduzindo a geração de energia de biomassa desnecessária e cara em geral. alcançável

Recent NESO modelling did not include a low-biomass clean power pathway. However Ember modelling suggests it is achievable and could compound the benefits of clean power. Although biomass power plants make up a small proportion of the total power system, they can have an outsized impact due to the high cost of generating electricity using biomass.

Dispatchable thermal power can help support a stable energy system with low use of gas in power generation, but the capacity of biomass can be minimised while stability is retained. A pathway is achievable therefore which includes the equivalent of a single unit of dispatchable large-scale biomass power, while reducing unnecessary and expensive biomass power generation overall.

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Metodologia

Comparação entre modelos

A capacidade de biomassa em larga escala nessa sensibilidade é reduzida ao equivalente a uma única unidade operacional de DRAX, enquanto outra capacidade de geração é mantida alinhada com o caminho mais flexível e renomado e renomeado no CHAVE no CESO 2030. A Ember também modelou um contrafactual de energia limpo totalmente alinhado com o relatório NESO 2030 (ou seja, sem reduções de capacidade de biomassa), bem como uma opção de baixa biomassa. Os resultados contrafactuais de energia limpa estão fortemente correlacionados com a modelagem NESO, mas para a consistência da comparação, os resultados são relatados em relação ao modelo de 2030 contrafactual em brasa, em vez da via 'mais flexível e renovável'. unidades de biomassa em pequena escala. No entanto, essa capacidade pode ser formada a partir de um número maior de unidades de biomassa de menor escala, o que teria implicações diferentes para os estoques de alimentação de biomassa doméstica quando comparados às unidades de biomassa em larga escala. Reino

Biomass capacity in the 2030 low-biomass power system is reduced by 2 GW, for the purposes of modelling the remaining total is equal to the equivalent of one unit at Drax, plus existing small-scale biomass units. However, this capacity could be formed from a larger number of smaller scale biomass units, which would have different implications for domestic biomass feed stocks when compared to large-scale biomass units.

Acknowledgement

Cover image

An aerial panorama view of Drax Power Station showing Biomass storage tanks and carbon capture in Yorkshire, United Kingdom

Crédito: Clare Jackson / Alamy Photo