Hvad er fordelen ved træpillerne

Efterhånden som konsekvenserne af klimaændringerne accelererer og bliver mere og mere dyre, vil politikker, der sigter mod at kontrollere kuldioxidemissioner fra forbrænding af fossile brændstoffer, også accelerere og blive mere og mere aggressive.

Der er en let tilgængelig vej i kraftproduktionssektoren til at sænke CO2-emissioner. Løsningen udnytter eksisterende store kulstofdrevne kraftværker i brugsskala ved at erstatte et vedvarende fast brændstof med kulet. Denne relativt let at implementere brændstofomskiftning resulterer i en dramatisk nedsættelse af nettoud CO2-emissionerne pr. Megawatt-time produceret strøm. Det erstatte faste brændstof er bæredygtigt træpiller.

Dette emne har været genstand for tidligere hvidbøger fra FutureMetrics. I betragtning af den nuværende covid-19 inducerede forstyrrelse af vores globale økonomi, og hvordan det kan påvirke energipolitiske strategier, er det vigtigt at huske, at der er en relativt billig, let at implementere og meget kulstofeffektiv energikilde-løsning til strøm generation.

Træpiller, der er produceret fra fornyelse af arbejdsskove, er allerede en stor del af den vedvarende kraftproduktion i mange lande. I Storbritannien er to store kulkraftværker, Drax og Lynemouth, blevet genbrugt til at bruge pellets i stedet for kul. Englands største termiske kraftværk, Drax, kan generere kraft fra 100% pellets på fire af sine 650 megawatt-linjer. Med relativt lave omkostningsændringer har de to konverterede kulkraftværker ikke mistet nogen produktionskapacitet. Hver Drax-kedel producerede 650 MW på kul, og de laver 650 MW på pellets.

Og strømmen er ikke intermitterende og variabel. Diagrammet nedenfor viser, hvordan strøm fra pelletsbrændstof i England udfører en baseload-rolle, som er umulig for sol og vind. Solenergi genererer aldrig om natten, og nogle gange blæser vinden ikke så meget. Følg pilen på diagrammet for et eksempel på en tid i Storbritannien, hvor solenergi (det var natten!) Og vinden ikke producerede meget strøm. Et par dage senere producerede vinden meget kraft. Pellets sammen med nukleare er stabile og understøtter nettets forsyning med on-demand-strøm. Som en fordel for denne stabilitet bidrager hverken forbrænding af pellets eller energien fra nukleare til netto CO2-koncentrationer i atmosfæren.

Når vindmøller genererer betydelig strøm, bruges mindre naturgas, et fossilt brændstof, der tilføjer nettok CO2 i atmosfæren. Baselasten fra de store kraftværker, der kører på uran og pellets, giver et konstant fundament for lav kulstofelektricitet.

Træpiller, der er produceret fra bæredygtigt forvaltede skovbrugsaktiviteter, når de bruges til at producere kraft, øger ikke nettobestanden af ​​CO2 i atmosfæren *. Den grundlæggende nødvendige betingelse for et område med forvaltede skove er, hvis skovvækst er lig med eller overstiger høsthastigheden, så er nettobestanden af ​​kulstof i skoven konstant eller vokser. Således absorberes CO2 frigivet ved forbrænding samtidigt af den nye vækst, og der tilføjes ikke noget nyt CO2 til atmosfæren: mere om dette flere afsnit nedenfor.

For Drax-kraftværket i Storbritannien er nettoreduktionen i CO2-emissioner fra substitution af kulpiller i gennemsnit ca. 86%. De fossile brændstoffer, der bruges i forsyningskæden til pellets, resulterer i et carbon footprint for de pellets, der leveres til kraftværket. Det skal huskes, at de fossile brændstoffer, der bruges i forsyningskæderne til naturgas, kul eller diesel, også bidrager til kulstofaftrykket for disse brændstoffer. Alt brændstof, der skal udvindes eller høstes, raffineres og transporteres med rørledning, lastbil, jernbane og / eller skib, akkumulerer et kulstofaftryk, hvis fossile brændstoffer bruges til kraft, varme og / eller transport.

Med flere antagelser om afstande, der er kørt med lastbil, jernbane eller skib, brugt brændstof pr. Ton km, hvordan elektricitet genereres, effektiviteten af ​​det britiske kraftværk ved hjælp af pellets osv. For at få pellets fra det sydøstlige USA til et kraftværk i Storbritannien er det estimerede CO2-fodaftryk ca. 133 kilogram pr. megawatt-time produceret elektrisk energi (kg / MWhe). Diagrammet ovenfor viser, hvordan dette beregnes *. At få kul til kraftværket vil have et lignende CO2-fodaftryk.

Modstandere af brugen af ​​pellets til kraftproduktion er uenige i denne bogføring baseret på to hovedindvendinger: (1) pellets er ikke kulstofneutrale i forbrænding, og (2) anvendelse af pellets vil føre til skovrydning. De har ret i at være bekymrede over kulstofemissioner fra kraftproduktion og skovrydning; men de er forkerte med begge dele, når det gælder brugen af ​​pellets til magt i avancerede økonomier.

Pellets er allerede en vigtig komponent i den globale indsats for at reducere kuldioxidemissioner. Disse bestræbelser understøttes af nationale politikker, der i en eller anden form incitamenter hjælpeprogrammerne til at generere mere kulstoffri strøm. Disse incitamenter er typisk et tilskud til strømgeneratoren til at opveje de højere omkostninger ved pelletsbrændstof kontra kul. For at kvalificere sig til fordelene ved politikkerne skal generatoren bevise med streng og uafhængig revision, at der er en netto kulstoffordel.

Grundlaget for revisionen er baseret på et krav om at opretholde nettobestanden af ​​kulstof, der er bundet i skoven. Der er mange andre vigtige kriterier for at opfylde certificeringskrav til brug af biomasseafledt brændstof; men her fokuserer vi kun på, hvordan disse kriterier sikrer en netto kulstoffordel.

Antag som et simpelt eksempel, at et forvaltet skovområde, hvis formål er at dyrke træ til skovproduktionsindustrien, dyrker yderligere 500.000 tons nyt træ hvert år. Denne årlige vækstrate ville sætte grænsen for den maksimale fjernelse i et år. Hvis denne grænse ikke overskrides, reduceres ikke nettobestanden af ​​kulstof, der holdes i skoven, fordi nettobestanden af ​​biomasse ikke reduceres. Hvis al denne høst skulle blive træpellets (meget usandsynligt som savværk, hvorfra træ laves, næsten aldrig bliver til pellets), ville det kulstof, der frigives i forbrænding af pellets, blive cyklet ud af atmosfæren ved den nye vækst i det styrede skov samme år. Da en betydelig del af den årlige høst bliver til træ, og at kulstof ikke cirkuleres tilbage til den nye vækst, er nettoændringen af ​​CO2 i atmosfæren negativ, så længe bæredygtighedsgrænsen baseret på den årlige vækstrate ikke overskrides.

Dette forklarer, hvorfor begge indvendinger fra modstandere mod at bruge pelletsbrændstof er dårligt udformet. Vi bør alle være bekymrede for skovrydning. Men for at bruge pellets som brændstof i et kraftværk i de største importerende nationer i Europa, Storbritannien og snart Japan, skal pelletsen have legitimationsbeviser, der bekræfter, at de er produceret fra bæredygtigt råmateriale. Hvis kilden til pelletsråmaterialet er resultatet af aktiviteter, der permanent reducerer skovarealer, nægtes kraftværket den støtte, der giver det mulighed for at bruge pellets i første omgang; og de afviste pellets vil ikke have en køber på disse markeder. Bæredygtighedsregler indlejret i CO2-reduktionspolitikker forhindrer målrettet afskovning.

Generelt forventer enhver stor investering i en fabrik, der bruger skovprodukter som råmateriale, såsom en stor træmøller, en papirmasse- og papirfabrik eller en pelletsværk, ikke en fabrik, der kræver investeringer på hundreder af millioner af dollars til at gå ude af træ efter et par år, fordi deres årlige efterspørgsel afviser skoven. Af gode forretningsgrunde bør produktionshastigheden for en træfabrik, massefabrik eller pelletsfabrik aldrig overstige regionens evne til at levere træ hver dag hvert år, i det væsentlige for evigt.

Med andre ord kan den årlige efterspørgsel ikke overstige regionens evne til at producere en ny årlig vækst svarende til (eller større end) fabrikets årlige efterspørgsel. At matche størrelsen på møllen med den bæredygtige årlige forsyning er god forretning.

Men pelletsproducenter er nødt til at gå ud over dette "gode forretningsmæssige" motiv på grund af kravene til en eksporterende pelletsfabrik for at bevise bæredygtigheden af ​​dens råmateriale. Derfor er frygt for afskovning som følge af pelletsforretningen mellem Nordamerika og de største pelletsimportører ubegrundet.

Skovenes bæredygtighed oversættes til grundlaget for kulstoffordelene ved pellets. Bæredygtighedsbegrænsningen, der begrænser den årlige tilladte høst til ikke at overstige den årlige vækst, forhindrer atmosfæren i at se en nettoforøgelse af CO2, selvom hvert træ, der høstes, omdannes til pellets.

Men som nævnt ovenfor er det ikke, hvordan branchen fungerer. Pellets er ikke lavet af træernes høje værdi dele. De fleste af de anvendelige dele af det høstede træ bliver til træ, papir eller andre konstruerede træprodukter; hvoraf mange sequester CO2. Nogle biprodukter fra savværk bliver til pellets; og typisk på normale markeder, er det kun de dele af de høstede træer, der ikke er egnede til tømmer og andre bygnings- / møbelprodukter eller papirmasse og papir, til pellets.

Der er ingen rationel logik, der kan vise, at brugen af ​​materialer fra ansvarligt og bæredygtigt forvaltede skove kan resultere i en netto tilføjelse af CO2 til atmosfæren.