Lợi thế của viên nén gỗ là gì

Như những hậu quả của biến đổi khí hậu tăng tốc và trở nên ngày càng tốn kém, các chính sách nhằm kiểm soát lượng khí thải carbon dioxide từ việc đốt cháy nhiên liệu hóa thạch cũng sẽ tăng tốc và ngày càng trở nên hung hăng.

Có một con đường dễ dàng có sẵn trong lĩnh vực phát điện cho việc giảm lượng khí thải carbon. Các giải pháp thúc đẩy hiện có lớn Tiện ích-quy mô than-nhiên liệu trạm điện bằng cách thay thế một động cơ rắn tái tạo cho than đá. Điều này tương đối dễ dàng để thực hiện kết quả chuyển đổi nhiên liệu trong một giảm đáng kể lượng phát thải các-bon ròng mỗi megawatt-giờ của điện tạo ra. Nhiên liệu rắn thay thế là viên nén gỗ có nguồn gốc bền vững.

Chủ đề này đã là chủ đề của các giấy trắng FutureMetrics trước đó. Tuy nhiên, cho covid-19 hiện tại gây ra sự gián đoạn cho nền kinh tế toàn cầu của chúng tôi và làm thế nào mà có thể ảnh hưởng đến chiến lược năng lượng chính sách, điều quan trọng là hãy nhớ rằng có một tương đối thấp chi phí, dễ triển khai, và các giải pháp nguồn năng lượng cao cacbon có lợi cho điện thế hệ.

Viên nén gỗ sản xuất từ rừng làm việc gia hạn đã là một phần quan trọng của thế hệ năng lượng tái tạo ở nhiều nước. Tại Vương Quốc Anh, hai trạm điện than lớn, Drax và Lynemouth, đã được repurposed để sử dụng bột viên tại chỗ than. Nhà máy nhiệt điện lớn nhất nước Anh, Drax, có thể tạo ra sức mạnh từ 100% viên nén trên bốn dòng 650 megawatt của nó. Với sửa đổi tương đối thấp chi phí, hai trạm điện than chuyển đổi đã không bị mất bất kỳ công suất đầu ra. Mỗi Drax nồi hơi điện làm 650 MW trên than và họ làm cho 650 MW trên bột viên.

Và sức mạnh không liên tục và biến. Biểu đồ dưới đây cho thấy cách điện từ nhiên liệu pellet ở Anh thực hiện một vai trò baseload đó là không thể cho năng lượng mặt trời và gió. Năng lượng mặt trời không bao giờ tạo ra vào đêm và đôi khi gió không thổi rất nhiều. Thực hiện theo các mũi tên trên biểu đồ cho một ví dụ về một thời gian ở Anh khi năng lượng mặt trời (nó đã được Nighttime!) và gió không sản xuất nhiều quyền lực. Một vài ngày sau đó, gió đã được sản xuất rất nhiều quyền lực. Viên nén, cùng với hạt nhân, là ổn định và củng cố nguồn cung của lưới điện theo yêu cầu. Như một lợi ích cho sự ổn định đó, không phải đốt của viên nén cũng không phải năng lượng từ hạt nhân thêm vào nồng độ CO2 ròng trong khí quyển.

Khi tua bin gió được tạo ra sức mạnh đáng kể, ít khí tự nhiên, một nhiên liệu hóa thạch thêm vào CO2 ròng trong khí quyển, được sử dụng. Các baseload từ các trạm năng lượng lớn chạy trên urani và bột viên cung cấp một nền tảng ổn định của điện cacbon thấp.

Viên gỗ sản xuất từ các hoạt động lâm nghiệp quản lý bền vững, khi được sử dụng để sản xuất điện, không làm tăng cổ phiếu ròng của CO2 trong khí quyển *. Điều kiện cơ bản cần thiết cho một khu vực quản lý rừng là nếu tỷ lệ tăng trưởng rừng bằng hoặc vượt quá tỷ lệ thu hoạch sau đó các cổ phiếu ròng của cacbon được tổ chức trong rừng là không đổi hoặc phát triển. Do đó, CO2 phát hành trong quá trình đốt cháy là đương sự hấp thụ bởi sự tăng trưởng mới và không có CO2 mới được thêm vào bầu khí quyển: nhiều hơn về điều này một số đoạn dưới đây.

Đối với các trạm điện Drax ở Anh, giảm ròng trong khí thải CO2 từ sự thay thế của bột viên cho than đá trung bình khoảng 86%. Các nhiên liệu hóa thạch được sử dụng trong chuỗi cung ứng cho viên nén dẫn đến một khí carbon cho các viên được giao cho nhà máy điện. Nên nhớ rằng các nhiên liệu hóa thạch được sử dụng trong chuỗi cung ứng cho khí đốt tự nhiên, than đá, hoặc động cơ diesel cũng thêm vào dấu chân carbon của những nhiên liệu. Bất kỳ nhiên liệu cần phải được khai thác hoặc thu hoạch, tinh chế, và vận chuyển bằng đường ống, xe tải, đường sắt, và/hoặc tàu sẽ tích lũy một dấu chân carbon nếu nhiên liệu hóa thạch được sử dụng cho điện, nhiệt, và/hoặc vận tải.

Với một số giả định về khoảng cách đi du lịch bằng xe tải, đường sắt, hoặc tàu, nhiên liệu được sử dụng cho mỗi tấn-km, làm thế nào điện được tạo ra, hiệu quả của các nhà máy điện Vương Quốc Anh sử dụng bột viên, vv, để có được viên từ Đông Nam Mỹ đến một cây năng lượng tại Vương Quốc Anh các dấu chân CO2 ước tính là khoảng 133 kg mỗi megawatt-giờ điện tạo ra Biểu đồ trên cho thấy cách tính toán này *. Bắt than đến trạm điện sẽ có một dấu chân CO2 tương tự.

Đối thủ của việc sử dụng bột viên cho điện thế hệ không đồng ý với kế toán này dựa trên hai phản đối chính: (1) viên không phải là cacbon trung tính trong việc đốt cháy, và (2) sử dụng các loại bột sẽ dẫn đến nạn phá rừng. Họ có quyền được quan tâm về lượng khí thải carbon từ thế hệ điện và phá rừng; nhưng họ là sai về cả hai khi nói đến việc sử dụng bột viên cho quyền lực trong nền kinh tế tiên tiến.

Viên nén đã là một thành phần chính trong những nỗ lực toàn cầu để giảm lượng khí thải carbon dioxide. Những nỗ lực được hỗ trợ bởi chính sách quốc gia mà trong một hình thức hoặc một incentivize các tiện ích để tạo ra năng lượng miễn phí cacbon hơn. Những ưu đãi này thường là một trợ cấp cho máy phát điện để bù đắp chi phí cao hơn của nhiên liệu pellet so với than. Để đủ điều kiện cho lợi ích của các chính sách máy phát điện đã chứng minh với kiểm toán khắt khe và độc lập rằng có một lợi ích cacbon ròng.

Nền tảng của các kiểm toán được dựa trên một yêu cầu để duy trì các cổ phiếu ròng cacbon sequestered trong rừng. Có rất nhiều tiêu chí quan trọng khác để đáp ứng các yêu cầu chứng nhận về việc sử dụng nhiên liệu có nguồn gốc sinh khối; nhưng ở đây chúng tôi chỉ tập trung vào cách những tiêu chí đảm bảo lợi ích ròng cacbon.

Như một ví dụ đơn giản, giả sử một khu vực rừng được quản lý có mục đích là phát triển gỗ cho ngành công nghiệp sản phẩm rừng trồng thêm 500.000 tấn số liệu của gỗ mới mỗi năm. Đó là tỷ lệ tăng trưởng hàng năm sẽ thiết lập ranh giới để loại bỏ tối đa trong một năm. Nếu ranh giới đó không được vượt qua, sau đó các cổ phiếu ròng của cacbon được tổ chức trong rừng không được giảm bởi vì các cổ phiếu ròng của sinh khối không giảm. Nếu tất cả các vụ thu hoạch đó đã được để trở thành viên gỗ (cao không chắc là tùng gỗ xẻ từ đó gỗ được thực hiện gần như không bao giờ biến thành bột viên) sau đó các-bon phát hành trong quá trình đốt cháy các viên sẽ được cycled ra khỏi bầu khí quyển của sự tăng trưởng mới trong rừng quản lý cùng năm. Bởi vì một tỷ lệ đáng kể của thu hoạch hàng năm biến thành gỗ và cacbon đó không được cycled trở lại vào sự tăng trưởng mới, sự thay đổi ròng của CO2 trong khí quyển là tiêu cực miễn là ranh giới bền vững dựa trên tốc độ tăng trưởng hàng năm không phải là vượt qua.

Điều này giải thích lý do tại sao cả hai phản đối bằng cách sử dụng nhiên liệu pellet là kém crafted. Tất cả chúng ta nên quan tâm về nạn phá rừng. Nhưng để sử dụng bột viên như nhiên liệu trong một nhà máy điện trong các quốc gia nhập khẩu lớn của châu Âu, Vương Quốc Anh, và nhanh chóng Nhật bản, các viên nén phải mang thông tin xác nhận rằng họ được sản xuất từ nguyên liệu bền vững. Nếu nguồn nguyên liệu của miếng là kết quả của các hoạt động mà vĩnh viễn làm giảm đất rừng, nhà máy điện sẽ bị từ chối sự hỗ trợ cho phép nó sử dụng bột viên ở nơi đầu tiên; và những viên bị từ chối sẽ không có một người mua tại các thị trường. Quy tắc bền vững nhúng trong các chính sách giảm CO2 purposefully ngăn chặn nạn phá rừng.

Nói chung, bất kỳ đầu tư lớn trong một nhà máy sử dụng các sản phẩm rừng như nguyên liệu, chẳng hạn như một nhà máy gỗ lớn, một bột giấy và máy xay hoặc một miếng Mill, không mong đợi một công ty yêu cầu đầu tư của hàng trăm triệu đô la để chạy ngắn của gỗ sau một vài năm vì nhu cầu hàng năm của họ denudes rừng. Vì lý do kinh doanh tốt, tốc độ sản xuất của một nhà máy gỗ, cối xay bột, hoặc xưởng pellet không bao giờ vượt quá khả năng của khu vực để cung cấp gỗ mỗi ngày mỗi năm, về cơ bản vĩnh viễn.

Nói cách khác, nhu cầu hàng năm không thể vượt quá khả năng của khu vực để tạo ra sự tăng trưởng hàng năm mới bằng (hoặc lớn hơn) nhu cầu hàng năm của cối xay. Phù hợp với kích thước của máy xay với nguồn cung cấp bền vững hàng năm là kinh doanh tốt.

Nhưng pellet sản xuất phải đi xa hơn rằng "kinh doanh tốt" động cơ vì các yêu cầu cho một nhà máy xuất khẩu miếng để chứng minh tính bền vững của nguyên của nó. Vì vậy, những lo ngại của nạn phá rừng như là kết quả của việc kinh doanh pellet giữa Bắc Mỹ và các nhập khẩu viên chính là không có cơ sở.

Sự bền vững của các khu rừng dịch thành nền tảng của các lợi ích cacbon của bột viên. Hạn chế phát triển bền vững mà giới hạn thu hoạch cho phép hàng năm không vượt quá sự tăng trưởng hàng năm ngăn chặn bầu không khí từ nhìn thấy một sự tăng ròng trong CO2 ngay cả khi cây thu hoạch biến thành bột viên.

Nhưng, như đã nói ở trên, đó không phải là cách hoạt động của ngành công nghiệp. Viên nén không được làm từ các phần giá trị cao của cây. Hầu hết các bộ phận có thể sử dụng của cây thu hoạch biến thành gỗ, giấy, hoặc các sản phẩm gỗ thiết kế khác; nhiều trong số đó cô lập CO2. Một số sản phẩm phụ từ máy cưa biến thành bột viên; và thường ở các thị trường bình thường, chỉ có các bộ phận của cây thu hoạch mà không thích hợp cho gỗ và các sản phẩm xây dựng/đồ nội thất khác, hoặc bột giấy, biến thành bột viên.

Không có logic hợp lý có thể cho thấy việc sử dụng các vật liệu từ các khu rừng có trách nhiệm và quản lí bền vững có thể dẫn đến một sự bổ sung ròng CO2 vào khí quyển.