Какво е предимството на дървесните пелети

Apr 23, 2020

Тъй като последиците от изменението на климата се ускоряват и стават все по-скъпи, политиките, насочени към контрол на емисиите на въглероден диоксид от изгарянето на изкопаеми горива, също ще се ускоряват и ще стават все по-агресивни.

В сектора за производство на електроенергия има лесно наличен път за намаляване на въглеродните емисии. Решението използва съществуващите големи електроцентрали с въглищни мощности, като замества възобновяемото твърдо гориво. Това сравнително лесно за изпълнение превключване на гориво води до драматично намаляване на нетните въглеродни емисии на мегаватчас генерирана мощност. Заместващото твърдо гориво е дървесните пелети с устойчиво снабдяване.

Тази тема беше предмет на предишни бели книги на FutureMetrics. Въпреки това, като се има предвид настоящото разстройство, предизвикано от 19 години, за нашата глобална икономика и как това може да повлияе на стратегиите на енергийната политика, важно е да се помни, че има сравнително евтин, лесен за внедряване и изключително въглероден изгоден енергиен източник на енергия за захранване поколение.

Дървесните пелети, произведени от обновяване на работещи гори, вече са основна част от производството на възобновяема енергия в много страни. В Обединеното кралство две големи електроцентрали за въглища, Drax и Lynemouth, бяха променени да използват пелети вместо въглища. Най-голямата топлоелектрическа централа в Англия, Drax, може да генерира енергия от 100% пелети на четири от своите 650 мегават линии. При сравнително ниска модификация на двете конвертирани електроцентрали за въглища не са загубили изходен капацитет. Всеки мощен котел Drax произвеждал 650 MW на въглища и те произвеждат 650 MW на пелети.

И силата не е прекъсваща и променлива. Графиката по-долу показва как енергията от пелетно гориво във Великобритания изпълнява основна роля, която е невъзможна за слънчева енергия и вятър. Слънчевата никога не генерира през нощта и понякога вятърът не духа много. Следвайте стрелката на графиката за пример за време във Великобритания, когато слънчевата енергия (беше нощна!) И вятърът не произвеждаха много енергия. Няколко дни по-късно вятърът произвеждаше много енергия. Пелетите, заедно с ядрените, са стабилни и са в основата на захранването на мрежата при поискване. Като полза за тази стабилност нито изгарянето на пелетите, нито енергията от ядрената енергия добавят към нетните концентрации на CO2 в атмосферата.

Когато вятърните турбини генерират значителна мощност, се използва по-малко природен газ, изкопаемо гориво, което добавя към нетния CO2 в атмосферата. Базовото натоварване от големите електроцентрали, работещи на уран и пелети, осигурява стабилна основа на нисковъглеродна електроенергия.

Дървесните пелети, произведени в резултат на устойчиво управлявани горски операции, когато се използват за производство на енергия, не увеличават нетния запас на CO2 в атмосферата *. Основното необходимо условие за площта на управляваните гори е, ако темпът на растеж на гората е равен или надвишава скоростта на реколтата, тогава нетният запас от въглерод, държан в гората, е постоянен или нараства. По този начин, CO2, отделен при изгаряне, се абсорбира едновременно от новия растеж и в атмосферата не се добавя нов нетен CO2: повече за тези няколко параграфа по-долу.

За електроцентралата Drax във Великобритания нетното намаляване на емисиите на CO2 от замяната на пелети с въглища е средно около 86%. Изкопаемите горива, използвани във веригата за доставки на пелети, водят до въглероден отпечатък за пелетите, доставени до електроцентралата. Трябва да се помни, че изкопаемите горива, използвани във веригите за доставка на природен газ, въглища или дизел, също добавят към въглеродния отпечатък на тези горива. Всяко гориво, което трябва да се добива или добива, рафинира и транспортира с тръбопровод, камион, железопътна линия и / или кораб, ще натрупа въглероден отпечатък, ако изкопаемите горива се използват за енергия, топлина и / или транспорт.

С няколко предположения за разстояния, изминати с камион, железопътен транспорт или кораб, използвано гориво на тон км, как се генерира електроенергия, ефективността на електроцентралата във Великобритания, използваща пелети и др., За получаване на пелети от югоизточната част на САЩ до електроцентрала във Великобритания прогнозният отпечатък на CO2 е около 133 килограма на мегаватчас произведена електроенергия (kg / MWhe). Диаграмата по-горе показва как се изчислява това *. Попадането на въглища в електроцентралата ще има подобен отпечатък на CO2.

Противниците на използването на пелети за производство на електроенергия не са съгласни с това счетоводство, основаващо се на две основни възражения: (1) пелетите не са неутрални по отношение на въглерода и (2) използването на пелети ще доведе до обезлесяване. Те имат право да бъдат загрижени за въглеродните емисии от производството на енергия и обезлесяването; но те грешат и в двете, когато става дума за използването на пелети за захранване в напредналите икономики.

Пелетите вече са основен компонент в глобалните усилия за намаляване на емисиите на въглероден диоксид. Тези усилия се подкрепят от национални политики, които под една или друга форма стимулират комуналните услуги да генерират повече енергия без въглерод. Тези стимули обикновено са субсидия за генератора на енергия, за да компенсира по-високата цена на пелетното гориво спрямо въглищата. За да отговаря на ползите от политиките, които генераторът трябва да докаже с строг и независим одит, че има нетна полза от въглерод.

Основата на одита се основава на изискване за поддържане на нетния запас от въглерод, отделен в горите. Има много други важни критерии за удовлетворяване на изискванията за сертифициране на използването на гориво, получено от биомаса; но тук се съсредоточаваме само върху това как тези критерии гарантират нетна полза от въглерод.

Като прост пример, да предположим, че управлявания залесен регион, чиято цел е да отглежда дървесина за индустрията за горски продукти, отглежда допълнителни 500 000 тона нова дървесина всяка година. Този годишен темп на растеж би определил границата за максимално премахване за една година. Ако тази граница не се прекрачи, нетният запас от въглерод, държан в гората, не се намалява, тъй като нетният запас от биомаса не се намалява. Ако цялата тази реколта трябваше да се превърне в дървесни пелети (много малко вероятно, тъй като трилозите, от които се прави дървен материал, почти никога не се превръщат в пелети), тогава въглеродът, отделен при изгарянето на пелетите, ще бъде изхвърлен от атмосферата от новия растеж на управляваните гора същата година. Тъй като значителна част от годишната реколта се превръща в дървен материал и че въглеродът не се върне обратно в новия растеж, нетната промяна на CO2 в атмосферата е отрицателна, стига границата на устойчивост, основана на годишния темп на растеж, да не бъде пресечена.

Това обяснява защо и двете възражения на опонентите за използване на пелетно гориво са лошо изработени. Всички трябва да сме обезпокоени от обезлесяването. Но за да се използват пелети като гориво в електроцентралата в големите страни вносители в Европа, Обединеното кралство и скоро Япония, пелетите трябва да носят удостоверения, удостоверяващи, че са произведени от устойчиви суровини. Ако източникът на пелетни суровини е резултат от дейности, които трайно намаляват залесената земя, на електроцентралата ще бъде отказана подкрепата, която позволява на първо място да използва пелети; и тези отхвърлени пелети няма да имат купувач на тези пазари. Правилата за устойчивост, вложени в политиките за намаляване на CO2, целенасочено предотвратяват обезлесяването.

Като цяло, всяка голяма инвестиция във фабрика, която използва горски продукти като суровина, като голяма мелница за дървесина, целулоза и хартия или мелница за пелети, не очаква фабрика, която да изисква инвестиции от стотици милиони долари, за да не достигне дървесина след няколко години, защото годишното им търсене отрича гората. Поради добри бизнес причини, скоростта на производство на мелница, целулозен цех или фабрика за пелети никога не трябва да надвишава способността на региона да доставя дърва всеки ден всяка година, по същество завинаги.

С други думи, годишното търсене не може да надвишава способността на региона да произвежда нов годишен прираст, равен (или по-голям от) годишното търсене на мелницата. Съчетаването на размера на мелницата с устойчивото годишно предлагане е добър бизнес.

Но производителите на пелети трябва да надхвърлят този мотив за "добър бизнес" поради изискванията за износ на фабрика за пелети, за да докажат устойчивостта на своите суровини. По този начин страховете от обезлесяването в резултат на пелетния бизнес между Северна Америка и основните вносители на пелети са неоснователни.

Устойчивостта на горите се превръща в основата на въглеродните ползи на пелетите. Ограничението за устойчивост, което ограничава годишната допустима реколта да не надвишава годишния прираст, пречи на атмосферата да види нетно увеличение на CO2, дори ако всяко дърво, добито, се превърне в пелети.

Но, както бе отбелязано по-горе, не така работи индустрията. Пелетите не се правят от частите на дървото с висока стойност. Повечето от използваемите части на добитото дърво се превръщат в дървен материал, хартия или други инженерни изделия от дърво; много от които секвестира CO2. Някои странични продукти от дърворезбата се превръщат в пелети; и обикновено на нормални пазари само частите от дървесината, прибрана за дървесина и други строителни / мебелни продукти, или целулоза и хартия, се превръщат в пелети.

Няма рационална логика, която да показва, че използването на материали от отговорно и устойчиво управлявани гори може да доведе до нетно добавяне на CO2 в атмосферата.

Тъй като последствията от изменението на климата нарастват експоненциално, дори страни като Съединените щати ще видят ползата в преобразуването на някои съществуващи високоефективни електроцентрали с въглища за използване на дървесни пелети.