Koja je prednost drvenih peleta

Kako se posljedice klimatskih promjena ubrzavaju i postaju sve skuplje, politike usmjerene na kontrolu emisije ugljičnog dioksida izgaranjem fosilnih goriva također će se ubrzati i postajati sve agresivnije.

U sektoru proizvodnje energije postoji lako dostupan put za smanjenje emisije ugljika. Rješenje koristi postojeće velike elektroenergetske elektrane na ugalj zamjenom obnovljivog krutog goriva. Ovo relativno lako implementirano prebacivanje goriva rezultira dramatičnim smanjenjem neto emisije ugljika po megavat-satu proizvedene energije. Zamjensko čvrsto gorivo drvene pelete su održivog izvora.

Ova je tema predmet prethodnih belih radova FutureMetrics. Međutim, s obzirom na trenutni poremećaj na globalnoj ekonomiji izazvan kovid-19 i kako to može utjecati na strategije energetske politike, važno je imati na umu da postoji relativno jeftino rješenje za energetiku s visokim udjelom i vrlo ugljikom generacija.

Drveni peleti proizvedeni iz obnove radnih šuma već su glavni dio proizvodnje obnovljive energije u mnogim zemljama. U Velikoj Britaniji obnovljene su dvije velike elektrane na ugalj, Drax i Lynemouth, kako bi umjesto peleta koristili pelete. Najveća engleska termoelektrana, Drax, može proizvesti energiju iz 100% peleta na četiri od svojih 650 megavatskih linija. Uz relativno jeftinu modifikaciju, dvije pretvorene elektrane na ugalj nisu izgubile nikakav izlazni kapacitet. Svaki Draxov energetski kotao napravio je 650 MW na ugalju, a oni čine 650 MW na pelet.

A snaga nije isprekidana i promjenjiva. Grafikon u nastavku pokazuje kako energija iz peletnog goriva u Velikoj Britaniji igra ulogu osnovnog opterećenja koja je nemoguća za solarnu energiju i vjetar. Solar nikada ne generira noću a ponekad vjetar ne duva jako. Slijedite strelicu na grafikonu za primjer vremena u Velikoj Britaniji kada solar (bio je noć!) I vjetar nisu proizvodili puno energije. Nekoliko dana kasnije, vjetar je proizvodio veliku snagu. Peleti su, zajedno s nuklearnim, stabilni i podupiru opskrbu mreže napajanjem po potrebi. Kao korist toj stabilnosti, ni sagorijevanje peleta niti energija koja nastaje iz nuklearne energije ne dodaju neto koncentracije CO2 u atmosferi.

Kada vjetroelektrane proizvode veliku energiju, koristi se manje prirodnog plina, fosilnog goriva koje dodaje atmosferu CO2 u atmosferi. Osnovno opterećenje velikih elektrana koje rade na uranijumu i peletima omogućuje stalni temelj električne energije s niskim udjelom ugljika.

Drveni peleti proizvedeni postupkom vođenja šuma koji se održi, kada se koriste za proizvodnju energije, ne povećavaju neto zalihe CO2 u atmosferi *. Osnovni potrebni uvjet za područje gospodarskih šuma je ako stopa rasta šuma jednaka ili prelazi stopu sječe, a neto zaliha ugljika koja se drži u šumi je konstantna ili raste. Dakle, CO2 koji se oslobađa izgaranjem suvremeno se apsorbira novim rastom i u atmosferu se ne dodaje neto novi CO2: više o tome u nekoliko stavaka dolje.

Za elektranu Drax u Velikoj Britaniji, neto smanjenje emisije CO2 od zamjene peleta za ugljen prosječno iznosi 86%. Fosilna goriva koja se koriste u lancu opskrbe peletama rezultiraju ugljeničnim otiskom peleta koji se dostavljaju u elektranu. Treba imati na umu da fosilna goriva koja se koriste u lancima opskrbe prirodnim plinom, ugljem ili dizelom također dodaju ugljični otisak tih goriva. Svako gorivo koje treba minirati ili sakupljati, doraditi i prevoziti cjevovodom, kamionom, željeznicom i / ili brodom akumulirat će ugljični otisak ako se fosilna goriva koriste za energiju, toplinu i / ili transport.

Uz nekoliko pretpostavki o udaljenostima prevoženim kamionom, željeznicom ili brodom, gorivom koje se troši po toni-km, kako se proizvodi električna energija, efikasnosti britanske elektrane koja koristi pelete itd., Kako bi se dobili peleti s jugoistoka SAD-a do elektrane u Velikoj Britaniji procijenjeni otisak CO2 iznosi oko 133 kilograma po megavat-satu električne energije (kg / MWhe). Grafikon iznad pokazuje kako se to izračunava *. Dobijanje uglja do elektrane imat će sličan otisak CO2.

Protivnici upotrebe peleta za proizvodnju električne energije ne slažu se s ovim računovodstvom na temelju dva glavna prigovora: (1) peleti nisu sagorijevani ugljikom i (2) upotreba peleta će dovesti do krčenja šume. S pravom su zabrinuti zbog emisija ugljika iz proizvodnje električne energije i krčenja šuma; ali nisu u pravu kada su u pitanju upotreba peleta za struju u naprednim ekonomijama.

Peleti su već jedna glavna komponenta u globalnim naporima za smanjenje emisije ugljičnog dioksida. Ti napori su podržani nacionalnim politikama koje u jednom ili drugom obliku potiču komunalije da stvaraju više energije bez ugljika. Ti poticaji su obično subvencija generatoru energije koja će nadoknaditi veće troškove goriva na pelet u odnosu na ugljen. Da bi se kvalificirao za prednosti politika koje generira, mora rigoroznom i neovisnom revizijom dokazati da postoji neto korist od ugljika.

Osnova revizije temelji se na zahtjevu za održavanjem neto zaliha ugljika izdvojenog u šumama. Postoje mnogi drugi važni kriteriji za ispunjavanje zahtjeva za certificiranje za upotrebu goriva dobivenog iz biomase; ali ovdje se fokusiramo samo na to kako ti kriteriji osiguravaju neto korist od ugljika.

Kao jednostavan primjer, pretpostavimo da upravljano šumovito područje čija je svrha uzgoj drva za industriju šumskih proizvoda godišnje raste dodatnih 500 000 metričkih tona novog drveta. Ta godišnja stopa rasta postavila bi granicu za maksimalno uklanjanje u godini dana. Ako se ta granica ne pređe, tada se neto zaliha ugljika koja se drži u šumi ne smanjuje jer se neto zaliha biomase ne smanjuje. Ako bi sva ta žetva postala drveni pelet (vrlo malo vjerovatno jer se piljevine od kojih se pravi drvo gotovo nikada ne pretvore u pelet), tada bi ugljik koji se izgarao izgaranjem peleta izbacio iz atmosfere novim rastom upravljanih šume iste godine. Budući da se značajan dio godišnje žetve pretvara u sječu i da se ugljik ne vraća u novi rast, neto promjena CO2 u atmosferi je negativna sve dok granica održivosti na temelju godišnje stope rasta ne bude pređena.

To objašnjava zašto su oba prigovora protivnika upotrebe peletnog goriva slabo izrađena. Svi bi se trebali brinuti zbog krčenja šume. Ali da bi se pelet koristio kao gorivo u elektrani u glavnim zemljama uvoznicama u Europi, Velikoj Britaniji i uskoro Japanu, peleti moraju nositi vjerodajnice kojima se potvrđuje da su proizvedene iz održive sirovine. Ako je izvor sirovina za pelete rezultat aktivnosti koje trajno smanjuju pošumljeno zemljište, elektrani će biti uskraćena potpora koja mu omogućava da u prvom redu koristi pelete; i one odbačene pelete neće imati kupca na tim tržištima. Pravila održivosti ugrađena u politike smanjenja CO2 namjerno sprječavaju krčenje šuma.

Općenito, svaka velika investicija u tvornicu koja koristi šumske proizvode kao sirovinu, kao što su velika mlinica, tvornica celuloze i papira ili mlin za pelete, ne očekuje da će fabrika koja zahtijeva ulaganja od stotina miliona dolara biti manja od drva nakon nekoliko godina jer njihova godišnja potražnja demantira šumu. Iz dobrih poslovnih razloga, stopa proizvodnje fabrike drva, tvornice celuloze ili tvornice peleta nikada ne bi trebala premašiti sposobnost regije da opskrbljuje drva svakog dana u godini, u osnovi zauvijek.

Drugim riječima, godišnja potražnja ne može premašiti sposobnost regiona da proizvede novi godišnji rast jednak (ili veći od) godišnje potrošnje mlina. Usklađivanje veličine mlina sa održivom godišnjom opskrbom je dobar posao.

Ali proizvođači peleta moraju nadići taj motiv „dobrog poslovanja“ zbog zahtjeva da izvoznica tvornice peleta dokaže održivost svojih sirovina. Stoga su strahovi od krčenja šume kao posljedica prodaje peleta između Sjeverne Amerike i glavnih uvoznika peleta neutemeljeni.

Održivost šuma pretvara se u temelj ugljičnih koristi peleta. Ograničenje održivosti koje ograničava godišnju dozvoljenu berbu da ne prelazi godišnji rast sprečava da atmosfera ne vidi neto povećanje CO2, čak i ako se svako odrezano stablo pretvori u pelete.

Ali, kao što je gore spomenuto, industrija ne funkcionira tako. Peleti se ne izrađuju od dijelova stabla velike vrijednosti. Većina upotrebljivih dijelova sakupljanog stabla pretvara se u drvo, papir ili druge drvne proizvode; od kojih su mnogi sekvencijski CO2. Neki sporedni proizvodi od pilane pretvaraju se u pelete; i obično se na normalnim tržištima samo delovi posečenog drveća koji nisu pogodni za drvo i ostale proizvode od građevine / nameštaja ili celulozu i papir pretvaraju u pelete.

Ne postoji racionalna logika koja pokazuje da upotreba materijala iz šuma odgovorno i održivo može rezultirati neto dodatkom CO2 u atmosferu.