木質ペレットの利点は何ですか

気候変動の結果が加速し、ますますコストが高くなるにつれて、化石燃料の燃焼からの二酸化炭素排出を制御することを目的とした政策も加速し、ますます攻撃的になります。

発電部門には、炭素排出量を削減するための容易に利用できる経路があります。このソリューションは、石炭を再生可能な固体燃料に置き換えることで、既存の大規模な石炭火力発電所を活用します。この比較的簡単な燃料切り替えの導入により、メガワット時の発電電力あたりの正味炭素排出量が劇的に減少します。代替固形燃料は持続可能な方法で調達された木質ペレットです。

このトピックは、これまでのFutureMetricsホワイトペーパーの主題でした。ただし、現在のcovid-19が世界経済に混乱を引き起こし、それがエネルギー政策戦略にどのような影響を与える可能性があるかを考えると、比較的低コストで導入が容易で、炭素に有利な電力用のエネルギー源ソリューションがあることを覚えておくことが重要です世代。

作業森林の再生から生産された木質ペレットは、すでに多くの国で再生可能発電の主要な部分を占めています。英国では、DraxとLynemouthの2つの大規模な石炭発電所が、石炭の代わりにペレットを使用するために転用されています。イングランド最大の火力発電所であるドラックスは、650メガワットのラインのうち4つで100％のペレットから電力を生成できます。比較的低コストの改造で、2つの変換された石炭火力発電所は出力容量をまったく失っていません。各ドラックスパワーボイラーは石炭で650 MWを製造し、ペレットで650 MWを製造しました。

そして、その力は断続的で変動的ではありません。下のグラフは、英国のペレット燃料からの電力が、太陽光と風力では不可能なベースロードの役割をどのように果たすかを示しています。太陽は夜には決して発生せず、風があまり吹かないこともあります。太陽光線（夜間だった！）と風力があまり発電していない英国での時間の例については、グラフの矢印をたどってください。数日後、風が大量の電力を生み出していました。ペレットは、核とともに安定しており、グリッドのオンデマンド電力の供給を支えます。その安定性の利点として、ペレットの燃焼も核からのエネルギーも、大気中の正味のCO2濃度を増加させません。

風力タービンが大量の電力を生成している場合、大気中の正味のCO2に追加される化石燃料である天然ガスは使用されません。ウランとペレットで稼働している大規模な発電所からのベースロードは、低炭素電力の着実な基盤を提供します。

持続的に管理された林業で生産された木質ペレットは、発電に使用されても、大気中のCO2の正味ストックを増加させません*管理された森林の領域に基本的に必要な条件は、森林の成長率が収穫率以上である場合、森林に保持されている炭素の正味のストックが一定または成長していることです。したがって、燃焼で放出されたCO2は、同時に新しい成長によって吸収され、正味の新しいCO2が大気に追加されることはありません。詳細については、この後のいくつかの段落で説明します。

英国のドラックス発電所の場合、石炭の代わりにペレットを使用することによるCO2排出量の正味の削減量は、平均で約86％です。ペレットのサプライチェーンで使用される化石燃料は、発電所に配送されるペレットの二酸化炭素排出量をもたらします。天然ガス、石炭、またはディーゼルのサプライチェーンで使用される化石燃料も、これらの燃料の二酸化炭素排出量に追加されることを覚えておく必要があります。化石燃料が電力、熱、および/または輸送に使用される場合、パイプライン、トラック、鉄道、および/または船で採掘または収穫、精製、輸送する必要がある燃料は、二酸化炭素排出量を蓄積します。

トラック、鉄道、船の移動距離、トンキロあたりの燃料使用量、発電方法、ペレットを使用した英国の発電所の効率など、米国南東部から発電所までペレットを取得するためのいくつかの仮定英国では、推定CO2フットプリントは、発電電力1メガワット時あたり約133キログラム（kg / MWhe）です。上のグラフは、これがどのように計算されるかを示しています*。石炭を発電所に運ぶことは、同様のCO2フットプリントを持ちます。

発電にペレットを使用することに反対する人々は、2つの主要な異議に基づくこの説明に同意しません。（1）ペレットは燃焼においてカーボンニュートラルではない、（2）ペレットの使用は森林破壊につながる。彼らは、発電と森林破壊からの炭素排出について懸念するのは当然です。しかし、先進国での電力用ペレットの使用に関しては、どちらも間違っています。

ペレットはすでに二酸化炭素排出量を削減するための世界的な取り組みの主要な要素です。これらの取り組みは、何らかの形で公益事業にインセンティブを与え、より多くの無炭素電力を生成する国家政策によって支えられています。これらのインセンティブは通常、石炭よりもペレット燃料の高いコストを相殺するための発電機への補助金です。ポリシーのメリットを享受するには、ジェネレーターは厳密かつ独立した監査により、正味のカーボンメリットがあることを証明する必要があります。

監査の基礎は、森林に隔離された炭素の純ストックを維持するという要件に基づいています。バイオマス由来燃料の使用に関する認証要件を満たすためには、他にも多くの重要な基準があります。ただし、ここでは、これらの基準が正味の炭素利益を保証する方法にのみ焦点を当てます。

簡単な例として、林産物産業のために木材を栽培することを目的とする管理された森林地帯が、毎年さらに500,000メートルトンの新しい木材を栽培するとします。その年間成長率は、1年での最大除去の境界を設定します。その境界を越えない場合、バイオマスの正味のストックが削減されないため、森林に保持されている炭素の正味のストックは削減されません。その収穫のすべてが木質ペレットになる場合（製材の原木となる製材がほとんどペレットに変わらない可能性はほとんどありません）、ペレットの燃焼で放出される炭素は、管理対象の新しい成長によって大気から循環します。同じ年の森。年間の収穫のかなりの部分が木材に変わり、その炭素が循環して新しい成長に戻らないため、年間の成長率に基づく持続可能性の境界を超えない限り、大気中のCO2の正味の変化は負になります。

これは、ペレット燃料を使用するという反対者による両方の反対がうまく作られていない理由を説明しています。私たちは皆、森林破壊について心配する必要があります。しかし、ペレットを燃料としてヨーロッパ、イギリス、そしてすぐに日本の主要な輸入国の発電所で使用するには、ペレットが持続可能な原料から生産されていることを証明する証明書を運ぶ必要があります。ペレット原料の供給源が森林地帯を永久に減少させる活動の結果である場合、発電所はそもそもペレットを使用することを可能にするサポートを拒否されます。そして、それらの拒絶されたペレットはそれらの市場で買い手を持たないでしょう。 CO2削減ポリシーに組み込まれた持続可能性ルールは、意図的に森林破壊を防止します。

一般に、大規模な製材工場、パルプおよび製紙工場、ペレット工場など、森林産物を原料として使用する工場への大規模な投資では、不足するのに数億ドルの投資を必要とする工場は期待していません。彼らの年間需要が森林をむしばんでいるので、数年後の木材。良いビジネス上の理由から、製材工場、パルプ工場、またはペレット工場の生産率は、地域が毎年、基本的には永遠に木材を供給する能力を超えてはなりません。

言い換えれば、年間需要は、工場の年間需要と同等（またはそれ以上）の年間新規成長を生み出す地域の能力を超えることはできません。ミルのサイズを持続可能な年間供給と合わせるのは良いビジネスです。

しかし、ペレット製造業者は、原料の持続可能性を証明するために輸出ペレット工場に要件があるため、その「良いビジネス」の動機を超える必要があります。したがって、北米と主要なペレット輸入業者との間のペレットビジネスの結果としての森林破壊の恐れは根拠がない。

森林の持続可能性は、ペレットの炭素の利点の基礎につながります。年間の許容収穫量が年間の成長を超えないように制限する持続可能性の制約は、収穫されたすべての樹木がペレットになったとしても、大気がCO2の正味の増加を見ることを防ぎます。

しかし、上記のように、それは業界が機能する方法ではありません。ペレットは、木の高価値部分から作られていません。収穫された木の使用可能な部分のほとんどは、製材、紙、またはその他の加工木材製品になります。その多くはCO2を隔離しています。製材からのいくつかの副産物はペレットに変わります。通常、通常の市場では、伐採された木の、木材やその他の建築/家具製品、またはパルプや紙に適さない部分だけがペレットになります。

責任を持って持続可能な方法で管理された森林の材料を使用すると、CO2が正味の大気に追加される可能性があることを示す合理的な論理はありません。