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阳光通过冬天森林在萨里,英国
©Peter Muller / Corbis
58必威网
2016年4月15日8:52

分析:英国依靠“消极排放”来满足其气候目标?

Roz Pidcock.

Roz Pidcock.

04.15.16.
Roz Pidcock.

Roz Pidcock.

15.04.2016 |上午8:52
58必威网 分析:英国依靠“消极排放”来满足其气候目标?

巴黎协议他承诺将全球变暖幅度控制在“远低于2摄氏度”,并“继续努力”将自前工业化时代以来的全球变暖幅度控制在不超过1.5摄氏度。

但是,很少讨论的是,科学家们展示了如何展示这可能是如何可能的,通常认为世界将在本世纪后期部署“负发射”技术(网)。

在一个长达一周的系列文章中,碳简报一直关注着网际网路必威手机官网选项含义历史可行性在本系列的最后一部分中,我们将焦点转向英国,看看英国是否以及如何从大气中“吸收”二氧化碳,以帮助实现其未来的气候目标。

英国是否需要负排放量?

在墨水在巴黎协议上烘干的墨水前七年来,英国正在制定法律,其自身致力于解决气候变化。

2008年,英国的议会通过了气候变化法案,该设定了一个法律约束力的目标,用于减少2050年的温室气体排放量,相对于1990年。

In light of the Paris Agreement’s tightened temperature limit – it was nudged from the older “below 2C compared to preindustrial levels” commitment to “well below” 2C – the Committee on Climate Change (CCC), the UK government’s independent advisory body, recently determined that the UK’s fifth carbon budget for the 2028-2032 period should remain不变的.政府将正式回应CCC的建议,并制定政策以在今年晚些时候实现目标。

第五碳预算,CCC,2015年。

资料来源:第五碳预算 - 2015年气候变化委员会迈向低碳经济委员会的下一步。

但是,早在2010年,英国能源和气候变化部(DECC)就认识到,在本世纪末将全球气温上升控制在2摄氏必威体育在线注册度以内的努力中,“负排放”很可能需要成为重要因素。一个DECC-commissioned研究纳入英国的负面排放潜力:

“这似乎越来越有可能过度过冲,以限制全球温度升高到2℃以下预工业水平以下的累计总量。因此,可能需要从大气中去除二氧化碳。“

该研究审查了英国需要“强大的战略计划”来维护其部分讨价还价潜在的方法得出结论,生物能必威体育在线注册量碳捕获和储存(BECCS)在英国有“最直接的负面排放潜力”。

同样,2015年报告气候变化委员会概述了英国第五次碳预算的科学背景,将BECCS描述为“最大限度减少排放的明智方式”。

BECCS能为英国减排多少?

根据2010年决定委托研究,作为一部分进行AVOID2据估计,到2030年,仅使用国内生物质的BECCS的负排放潜力将接近每年5000万吨二氧化碳当量(MtCO2e)。这相当于英国的10%目前的排放量.作者总结道:

“通过抵消难以捕获的排放(例如农业和交通运输点源),他可能为实现长期温室气体减排目标提供重大的灵活性。”

研究所说,将Beccs扩大到其全部潜力需要大约11年。这些数字围绕这些数字也存在相当数量的不确定性,估计文献中的负排放量从18-80 MTCO2E(2015年英国的3-16%的排放量)。

术语表
CO.2相等的:温室气体可以用二氧化碳当量(CO2eq)来表示。对于一定数量的温室气体,不同的温室气体在大气中吸收的热量不同,这个量被称为……阅读更多

10%的数字假设英国的所有煤炭植物被Beccs所取代,并且可以捕获并螯合燃烧中释放的90%的二氧化碳。它还假设生物质植物以与煤发电厂(约40%)的效率相似的效率。

该研究指出,从世界其他地方进口生物必威体育在线注册能源将增加英国获得生物质能的途径。但是,由于对土地可用性和产量的不同预测意味着对全球生物质能潜力的估计,因此,到底有多少是不确定的不同有好几个数量级。如果生物能源是进口的,如何计算这些负排放是一个有待解决的问题。必威体育在线注册

对BECCS在英国实现负排放潜力的另一种估计来自CCC对政府的建议,以满足第五次碳预算。

虽然这些数字尚未被置于公共领域,但CCC发言人已经证实碳简介,即其中央情景包括贝尔斯共计43米科的负面排放必威手机官网2每年在2050年。CCC讲述碳简介:必威手机官网

“如果使用BECCS(在某些CCC情景中为2050),这并不是因为我们需要在这个阶段的负排放中的贡献,而是因为它充分利用减少排放的生物能源,因此提供了更多的空间以适应困难的行业必威体育在线注册在2050年。“
位于伊利诺斯州的迪凯特生物燃料工厂。信贷:ADM

CCS已在伊利诺伊州迪拉底州的现有生物燃料植物展出。信贷:ADM

在当前英国排放量的左右8.5%,这是对上述讨论的类似贡献,而是在2050年而不是2030年实现的。它还假设英国可以获得其“按比例”的国际贸易生物质份额,以及国内来源的供应。

然而,值得注意的是,为了向2050年提供这一减少水平,Beccs开始于CCC的中央情景从2035年开始上网。反过来,这将需要成功的CCS部署计划在2020年代

这是一个重要的假设。虽然一些CCS试点项目在全球范围内运营,该技术尚未以这种级别的BECC所需的商业规模证明。英国政府也是如此最近拉动支持对于£1BC的CCS比赛,它被广泛批评。

2015年2月工作报告关于牛津大学的负排放,作为滞留资产计划的一部分,总结说:

“CCS元素的卷展栏,并与生物量转换技术的CCS集成,显得可能在2050年比生物量可用性更强烈地限制Beccs。”

DECC“碳排放计划”,概述了联合政府打算如何实现英国的长期碳承诺第三个关于在英国的消极排放量的透视。

在关于2050年英国能源结构的四个说明方案中,DECC的“更高的CCS;必威体育在线注册“更多的生物能源必威体育在线注册”方案预计,到2050年BECCS产生约50 MtCO2e的负排放。这相当于英国目前排放量的约10%,略高于气候变化委员会的设想。

英国原发性生物能源混合在20必威体育在线注册50年(顶部)和2010年和2050年在四个碳计划途径下的生物能源(底部)的部门使用

根据四个碳计划路径,2050必威体育在线注册年英国初级生物能源结构(顶部)和2010年和2050年生物能源部门使用(底部)。右边第二个是“更高的CCS,更多的生物能”路径。必威体育在线注册来源:Konadu等人,(2015)

大规模BECC在英国的后果是什么?

使用国内生物能源的一种含义是它将取代土地的其他用途。必威体育在线注册2013年“全新水平扫描”报告由DECC的科学咨询小组 - 分解散 - 提到粮食不安全大型BECCS部署的潜在“权衡”。

报告说明,一般谈论全球2C目标,而不是英国,而不是英国,而不是英国,否则

“按照目前的设想,BECCS将需要大量增加用于生产作物的土地面积,可能导致大面积的森林或农业用地被能源作物取代。”必威体育在线注册

为了更好地处理这些“极其重要”的问题,该报告建议制定一项研究和发展计划。这在很大程度上是通过AVOID2该项目由英国气象局、帝国理工学院、廷德尔中心和雷丁大学沃克研究所共同领导,DECC发言人告诉碳简报。必威手机官网

在一个客人的文章本周早些时候,作为碳简报关于负排放系列的一部分,英国气象局A必威手机官网VOID2项目的首席科学家贾森·洛博士讨论了BECCS在实现2摄氏度目标方面的可行性。

负排放技术在英国的可用性预计将在一项研究中确定课程今年晚些时候,由自然环境研究委员会领导(NERC)一名DECC发言人讲碳简短。必威手机官网要踢掉东西,NERC将与其他一些研究委员会聚会,学者和政策制定者作坊在本月晚些时候在伦敦讨论如何最好地利用“负排放”技术。

与此同时,现有的研究可以告诉我们大规模BECC在英国的潜在影响吗?

2015年研究由一群剑桥学者详细介绍,在DECC 2011年碳计划中概述的每个场景中需要多少额外的土地。必威体育在线注册

作者计算出“高ccs,更多的生物能源”途径,即BECCS产生的负排放相当于英国当前排放的10%(上文讨必威体育在线注册论过),要求到2050年,英国目前用于种植粮食的土地的28%被用于种植能源作物。

在一个更乐观的情景下,作物产量增加了30%到2050年,需要重新为BECCS重新施加的农田量降至12%。

一旦考虑了气候变异性对影响产量的因素的潜在影响,这并不是很现实,如土壤质量,降水和温度,所以丹尼斯Konadu博士他是这项研究的主要作者。他告诉碳简报。必威手机官网

“12-28%的英国农业用地是巨大的……将这么多优质土地用于种植生物能源是不可行的……此外,目前英国最优先使用的土地是用于粮食生产,因此,这可能得不到国家的支持。”必威体育在线注册解决这一问题的方法是使用边际土地,这将导致产量水平下降(除非使用灌溉和化肥),因此将需要更多的土地来实现原料目标。”

虽然碳计划途径“似乎提供了80%的温室气体减少目标”,但这掩盖了能源政策与可能破坏英国温室气体排放目标的自然资源之间的“基本不匹配”。必威体育在线注册

成功部署BECCS能保证更低的排放吗?

甚至假设足够的生物能源,商业规模CC的可用性和完全运行的农业部门,仍必威体育在线注册然是达到消极排放的保证方式。

例如,由于土地利用变化而产生的排放需要纳入碳节约和n所有生物能源作物都会必威体育在线注册减少相对于化石燃料的排放,这使得选择能源作必威体育在线注册物批判。(看必威手机官网碳简短的调查去年进入Drax的进口生物量 - 英国最大的发电站 - 较低的排放。简而言之,这是复杂的,这取决于所用的生物量的类型,如果土地已被用于其他目的,则发生了什么。

生物能源作物重新淘汰土地的土壤排放。必威体育在线注册资料来源:Hillier,Smith等人(2009)来自CCC生物能源综述,2011年。必威体育在线注册

修复不同类型土地的土壤排放因生物能量农作物而导致。必威体育在线注册资料来源:Hillier,Smith等人(2009)来自CCC生物能源综述,2011年。必威体育在线注册

过期的谈话

否则BECCS的负排放技术现在被烘焙到大多数由科学家建模的情景中,了解世界如何避免违反2C限额。这些模型倾向于假设从20世纪40年代到达全局部署的越来越多的Beccs。

英国的愿景并非不同。CCC已证实碳简介,即英国的碳还原途径的其自身推荐必威手机官网的“中央情景”也承担了2035年从2035年起出的额征均升高。然而研究和发展 - 更不用说示范项目的商业上升 - 仍然是暂定的早期阶段。

鉴于BECCS的有效性和可扩展性仍存在很大的不确定性——例如,对土地使用的影响;生物能源作物的选择;必威体育在线注册科学家、政策制定者和公众之间关于负碳排放的对话似乎姗姗来了。

主图:阳光穿过冬季森林,2014年12月30日,英国萨里。
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