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能源解决方案

生物质发电:它有多绿色?

虽然生物质支持者认为木屑是一个像风和太阳能一样的“绿色”燃料,燃烧的木材发电提高了公共卫生和效率的问题

图像1的2
佛蒙特的木芯片电厂。50 MW McNeil发电站使用从区域森林的木本生物量作为主要燃料库存,但其效率小于30%。


图片信用:谢尔顿博客
佛蒙特的木芯片电厂。50 MW McNeil发电站使用从区域森林的木本生物量作为主要燃料库存,但其效率小于30%。


图片信用:谢尔顿博客
在麦克尼尔,伐木作业的木屑被燃烧来发电。工厂的废热用当地井里的水冷却。
图片信用:谢尔顿博客

“从1到10的等级,你有多好吗?”

我九岁的邻居最近问了我这个问题。这个问题是他所在学校反欺凌课程的一部分,他正在别人身上试验这个问题。我不知道该如何回答这个问题,他也不知道——在我看来,“友善”不适合用10分制来衡量。不过,这确实让我们谈论了一些什么是好的,什么是不好的,他指出,在他的学校使用该课程后,“刻薄”少了。

生物质能量有多绿?

“从1到10,生物质能源有多环保?”

你打算说什么?

电气生产燃烧生物质是在其表面上有吸引力的。拿着麦克尼尔公司发电站比如佛蒙特州的伯灵顿。20世纪70年代,伯灵顿电力部(BED)正在寻找更多的能源来满足不断增长的电力需求。这是第一次能源危机的时代,还有三里岛。石油和核能的前景并不乐观。

根据伯灵顿电力部门(BED)的网站,“BED进行了研究,以寻找一种当地可获得的、可靠的、经济有效的、无污染的、公众可接受的燃料来源。伍德在所有方面得分都很高。使用木材燃料作为发电来源将为佛蒙特州的经济注入资金,改善我们森林的状况,并为佛蒙特人提供就业机会。”

由低质量的树木和收获残余物燃料

1978年,伯灵顿的选民批准了一项债券授权建设计划,有71%的选民表示支持。该厂于1984年开始运营,净发电量为50兆瓦。(相比之下,佛蒙特州的佛蒙特扬基核电站(Vermont Yankee)的发电量为650兆瓦。)这几乎足够佛蒙特州最大的城市伯灵顿使用。1989年,麦克尼尔也被改造成可以燃烧天然气。根据BED的说法,这使得它可以更频繁地上网,从而更经济地运营。

燃烧木材会产生排放物,但BED表示这些排放物得到了很好的控制。烟囱装置将微粒排放控制在州限值的十分之一和联邦限值的百分之一。和其他发电厂一样,麦克尼尔使用水来冷却。它从工厂附近的四口井中抽取水,并将清洁的用过的水排放到Winooski河中。麦克尼尔生产的木灰被用作土壤改良剂。

麦克尼尔的木材来自各种区域来源。百分之七十分是“全棵树芯片”,根据床,来自“低品质的树木和收获残余物”。这些树木包括不良的树木,没有可能制造成有用的产品和树顶。这些芯片由锯末,芯片和来自当地锯木厂的树皮补充。麦克尼尔甚至为他们的木材和院子里的垃圾堆放了垃圾场 - 从未拍摄的木材浪费到树木和四肢。

在同一个故事中的不同之处

这是麦克尼尔的主人讲述的故事,而且是一个很好的故事。对于这个故事的另一种解读,我与乔希·施洛斯伯格(Josh Schlossberg)进行了交谈政策完整性网站的伙伴关系更多信息)。几个月前我听到了几个月的地,乔希对生物量力量非常批评,部分原因是他是我所知道的是一个忠诚的环保主义者,我想了解更多。

“生物量功率应与零浪费不同的类别,零排放来源像太阳风一样,”Schlossberg说,即使他承认每个人都有环境影响。

Topping Schlossberg的担忧列表是公共卫生。麦克尼尔距离伯灵顿旧北端的住宅区有400英尺。Schlossberg报价环保局的国家排放库存数据库揭示了来自麦克尼尔烟囱的75种不同的空气污染物。

哪里有火,有烟

这些排放包括二恶英,一氧化碳,二氧化硫,氮氧化物,挥发性有机化合物,甲醛,氯,重金属和颗粒物质(PM)2.5的一切。“下午2.5“直径为2.5微米的颗粒物质 - 如此小,因此可以看到它可以在肺部,血液和内器官深处提高。Schlossberg说,美国癌症社会研究表明,没有安全的曝光程度。

床准确地表征了McNeil排放量低于监管门槛,但该植物还在燃烧木材。在那里有火灾的地方,反之亦然 - 床不能让所有的烟雾进入空气,最终居民的肺部。

Schlossberg还担心麦克尼尔和其他类似的生物量设施所需的木材供应,无论是建造还是提出。当McNeil在满载时运行时,它每小时每小时消耗76吨全林芯片,或相当于柴火30绳索。它每年使用400,000吨芯片,能量相当于800,000桶油。

木材用途与其他市场竞争

虽然床说,麦克斯伯格麦克尔斯使用低质量的树木作为燃料,斯基罗斯伯格表示,它的使用与这些树木的其他可能的结果竞争:Pulpwood(纸张),木柴,以及将它们留在森林里。虽然市场决定了树木的最终目标,但Schlossberg担心电力的需求对森林进行了压力,增加了其他商品的价格,特别是家庭暖气。

木质生物量有多少可供燃烧?根据床的网站,佛蒙特北部可以保单地生产每年约100万吨木屑 - 足以为两个麦克尼尔植物提供动力。虽然这表明在木质生物量市场上存在一些过剩的容量,但它对我来说并不像无限的容量。为新英格兰提出了许多生物量植物,北佛蒙特北部只能处理一个。

Schlossberg引用能源部(DOE)统计数据说,生物量提供了全国各地电气需求的0.9%。这是一个可敬的表现,但它揭示了我们需要更多的生物量来在我们的石油,天然气和煤炭消费中进行凹痕(在其最新的预测中,DOE将生物质电力推向2035年)。为此,他从中挖出了一个有趣的统计数据哈珀杂志:如果我们在美国的每棵树中砍下来,它将满足我们一年的能源需求。我们不知道是什么哈珀假设获得该号码,但它令人印象深刻,在造成一年的能量造成的毁灭中。

最大限度地利用(非常)有限的资源

没有碳,生物量的讨论不会完整。生物质支持者说它是碳中性:对于在麦克尼尔和类似植物烧毁的每棵树,另一棵树将其取代在森林里。虽然这可能是真的,但气候变化今天是一个紧急问题,这是几十年来成长和吸收碳。Schlossberg,还注意到“燃烧的东西是让我们进入气候变化问题的东西。”

鉴于我们的木质生物量是有限的资源,麦克斯尼尔等热电站具有严重限制:效率。任何从燃料源中提取电力的发电厂通常的效率通常约为33%。床不发布效率数字,但根据Schlossberg,McNeil的燃烧生物质的效率可能低至20%。燃料中的其余热能作为热量浪费。消除废物的所有浪费是使用水冷却塔的工作。

在现代化的木炉中用柴火加热,效率约为80%。不过,这对我们的电灯泡和洗碗机没有帮助我们。然而,最近一直是来自生物量的新热电化植物的推动:产生电力的联合热电(CHP)植物,然后使用废热在该地区的热量和凉爽的家园和企业。这些植物可以以70%或更好的整体效率运行。木材热和生物质燃料的CHP都会产生空气污染,因此仍然存在公共卫生问题。

试图阻止建筑热潮

Schlossberg表示,他和他的组织在携带木材热和生物量CHP上没有职位。到目前为止,他们专注于生物质发电厂,并试图在该国的地区威胁到他们成为他们的建筑繁荣。至少,Schlossberg说,他喜欢那些植物试图在没有纳税人的资金的情况下独自站立。

你有答案 - 绿色是生物质能量,从1到10的等级是多少?我知道它令人诱人的是呕吐一个人的手和煎锅,而是坚持我的未来列,因为我探索了其他生物质的其他用途来满足我们的能源需求。

Tristan Roberts是Buildinggreen,Inc。的编辑总监,佛蒙特州BrattleBoro,发布了有关绿色建筑解决方案的信息。阅读更多能源解决方案列,包括Alex Wilson的列,Tristan填写,在能源解决方案主页。您还可以跟上亚历克斯的冒险休息时间ATWilson.com

11评论

  1. 拉斯•查普曼||#1

    林业方面
    “麦克尼尔和类似的植物每烧一棵树,森林里就会有另一棵树取代它。”虽然这可能是真的,但气候变化是当今一个紧迫的问题,新树的生长和吸收碳需要几十年的时间。”

    伟大的故事,你做了很大的解决,解决了行业面临的许多问题。谢谢!但是,我想添加以上陈述是有点误导。大多数树木在其早期生命中迅速吸收碳,在许多情况下,甚至比旧的增长更快。在管理良好的森林中可以实现增加的碳吸收率。

    这是另一种看它的方式。我认为这不是这个植物的所有材料都来自管理森林。这些意味着进入的大部分材料来自树木,没有达到生活中的全部潜力。如果这里被接受的所有材料来自管理森林(或此项,如果所有森林都有一天才能管理)VT支持的状态有多少植物。我想在一些案件中,人们对抗生物量植物,故意与否,无法使用管理林业面临其优势的挑战。如果我们解决了未经管理的森林问题,那就完全改变了这个播放领域吗?

  2. 特里斯坦罗伯茨||#2

    可持续的林业
    汤姆,你提出了一个重要问题。坦率地说,我想更好地了解它,所以对于这篇文章,我选择不得不深入研究。我希望在更多的文章中更深入地返回它。

    年轻树比老年人吸收碳的想法是我以前听过的那个,它似乎似乎有一些有效性。但是,我不确定,这个想法的有效性符合你今天在它中燃烧一大棵大树的想法 - 以及新树才能重新吸收碳的多长时间?也许有一个中间地面。换句话说,我怀疑我们可以通过良好的管理从我们的森林中获得更多的生物量燃料,但是多少?

    我明白提供了一种通过快速生长的柳树农业提供麦克尼尔的实验。这令人讨厌返回旧世界的舒适工艺。再次,我不太了解这一点,或者它如何运作碳化 - 如果有人有更多信息,请记下它!

  3. 大卫梅兰||#3

    好帖子特里斯坦。国家
    好帖子特里斯坦。华盛顿州一直在推动生物质能的发展,现在排放和以后再回收的问题也被提了出来。我还没有看到关于这个问题的任何真正的结论。在某些情况下,选择是木材还是煤炭,在另一些情况下可能是木材还是风能。在我看来,人类最终将不得不不从地下挖出任何东西,也不焚烧任何东西。最好现在就开始做……

  4. 马修阿曼||#4

    严重吗?
    我们的东西来自大卫在哪里?那些太阳能电池板和风力涡轮机取决于提取,如此。这是生活的必要部分,永远不会被克服。事实是,至少木材已经建成了一些碳萃取,而不是纯碳如煤,而且在我们的历史管理后减少森林时可能会发生良好的事情。

  5. 大卫梅兰||#5

    马修
    伸展你的范式并想象一个较少的世界,可能更少。目前的方法是挖掘地面(塑料和金属)的资源,然后使用从地面挖出的能量并燃烧以将它们加工成大多数短寿命的产品,然后将其抛出地面(并且有时埋藏)不是)。当然,每个人都想继续这样做,但即使你完全忽视环境质量,也可以越来越多地才能做到这一点资源耗尽。100年来,你对如何看待事情的期望是什么?

  6. 约翰博士||#6

    错误地犯了犯罪
    我无意中把之前的评论发了过去。如果可能的话,我希望你不要发布不完整的评论,让我来完成它。

    谢谢你的考虑。

    约翰博士

  7. GBA编辑器
    马丁Holladay||#7

    回应约翰博斯
    约翰,
    我不确定你的意思是“我之前的评论”,但所有评论都可以由原始海报编辑。

  8. Mark Heslep.||#8

    燃烧的东西?
    在Woodchips植物上有趣的故事。但是,“燃烧的东西是让我们进入气候变化问题的东西,以便开始”Schlossberg说?不,“燃烧的东西”埋葬很久以前深处地下是问题。像“没有安全曝光水平”的线是Crosspottery,因为它不能伪造。就像要说的那样,“文章中没有安全限制Schlossberg参考”。下次,能源或环境工程师的一些评论如何,而不是“通信协调员”?

  9. 特里斯坦罗伯茨||#9

    回应马克
    嗨,马克,请注意,我将在未来的专栏中探索生物质,并引用其他观点。这仅仅是个开始。

    “没有安全接触水平”是指实验室检测已用尽可检测的最低接触限度,并发现健康问题。你会怎么表达,或者你会怎么测试,等等?有些事情就是不安全……在任何速度。

  10. 拉斯•查普曼||#10

    有用的报告
    有用吗?

    文件格式
  11. 鲍勃科曼||#11

    似乎
    答案是,生物量燃烧本身并不差,除非你以大规模实施差,并与其他燃料源使用竞争

    像这样的绿色问题通常会忽略解决方案如何实现的部分。
    解决方案本身通常在这里,直到您的实施方式......

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