帖子:六个关键政策挑战与BECCS实现“负排放”

克莱尔博士高夫和萨拉博士曼德曼彻斯特大学的高级研究员和娜奥米·沃恩博士东安格利亚大学的高级讲师。他们都的一部分廷德尔气候变化研究中心。

生物质能与碳捕获必威体育在线注册和储存(BECCS)特性的关键技术提供气候变化协议的巴黎。它包含在许多途径开发利用综合评估模型(艾玛)。

尽管存在着一些技术上的挑战,可以说对于BECCS非技术最艰难的障碍。在最近的一次纸发表在《全球可持续发展,我们六个关键政策和治理挑战提供全球网络负排放BECCS。

这些包括BECCS工作规模,随着时间的推移,公平和可持续的,为了提供全球净负电,排放朝着巴黎1.5摄氏度目标作出贡献。

1)如何BECCS符合碳预算?

BECCS不是一个替代脱碳。即使有大量的负排放,保持内碳预算为1.5摄氏度需要急剧加速的脱碳率在整个能源体系。必威体育在线注册

全球净负电,排放时才能实现负排放大于所有其他人为排放——例如,从能源和农业系统。必威体育在线注册这些其他部门排放的越小,越小的依赖负排放达到零排放或以下。

下面的一系列图表解释一些术语和显示个人BECCS供应链可以聚集在一起作为系统的一部分,与全球净负电排放。

每个BECCS供应链由生物质种植和收获(下面的示意图所示,左)其次是生物质能源利用(低于中心)和二氧化碳存储(下面正确的,用红色括号)。必威体育在线注册二氧化碳存储不是,就其本身而言,负排放。

的组合元素BECCS供应链,红色括号在下面的示意图所示,可能会产生负面的二氧化碳排放。这就需要考虑到任何碳失去了大气层沿着供应链,包括:排放与土地利用变化有关;化石燃料排放生成在收获、加工、运输的生物质发电厂;和泄漏期间捕获、运输和存储产生的二氧化碳。

一系列BECCS全球供应链可能造成负排放在全球范围内,如下示意图所示。

下面的示意图所示,全球净负电排放(最右边的箭头)。为了实现这一点,大量的二氧化碳从大气中使用负排放方法如BECCS(中心箭头)必须大于所有其他人为排放的温室气体来源,包括能源和农业(左箭头)。必威体育在线注册

上面的示意图说明了补偿排放BECCS可能发挥重要作用在碳排放的更有挑战性的行业,如航空、一些行业,航运、公路货运和农业。

它也表明,负排放,原则上,被用来弥补延迟碳排放峰值一个临时后,降低大气中的二氧化碳浓度过度的长期目标。

然而,有伦理性考量——例如,道德风险——根据方法可能不是,最终实现足够的速度、规模和效率完全补偿过度。

也有巨大的不确定性的程度未来短期过度补偿的碳预算是可能的。这进一步强调的重要性近期缓解和减少能源需求。必威体育在线注册

2)BECCS多大负面?

BECCS供应链有多个阶段,从种植、收获、处理和运输生物量、能量转换过程——例如,生产电力或氢——通过二氧化碳捕获、压缩、传输和存储。必威体育在线注册

需要考虑整个生命周期,以确保整体项目真正负排放。这样的评估依赖于各种各样的显式和隐式的假设,包括变量的多重性和可能遭受有限的数据可用性。

生物能源,这些必威体育在线注册问题是由多种原料和放大的可变性的质量,通过生物质转化过程和副产品和节地、节材的置换效果。

尽管BECCS提出新的挑战让这些生命周期评估(lca),使用这种方法可以让我们看到趋势和敏感性——例如,确定发射热点——整个供应链,因此,有助于改善BECCS系统。

占和分配减排准确和公正(挑战6号,下面),有必要了解BECCS的生命周期环境影响。

3)BECCS可以交付的时间和足够的规模?

新的基础设施建造现在可能还在2050年,所以直接和短期决策将决定在未来的几十年内会发生什么。此外,BECCS有助于实现巴黎目标,它必须在商业规模操作到2030年代,对运输基础设施和储存二氧化碳。

如果没有碳捕获和储存(CCS)从化石燃料,将可能没有BECCS。目前17操作CCS项目在世界范围内存储37吨二氧化碳每年(MtCO2)。

这种能力需要50 - 270次,与相关的运输和存储基础设施,提供BECCS在艾玛-通常假定规模2000 - 10000 mtco2存储到2050年每年。

CCS相比,大规模部署BECCS创建需要的生物质原料的贸易和交通,连接可用土地生产生物质资源与能源基础设施和二氧化碳存储网站,跨越国界。必威体育在线注册

4)足够的生物质可以提供可持续吗?

合适的生物质资源的可用性将积分平衡未来生物能源部门的要求- BECCS只是其中一个元素与其他用途的土地。必威体育在线注册

下面的图表显示了2030年可持续生物质资源可用性的范围(左三列)和2050(右列)。注意是重要的潜在的农业残留物,这可能是必要的供应可能每年300 exajoule (EJ /年)生物质BECCS要求在一些模拟场景。然而,全球净负电排放重大影响土地利用的变化。

全球贸易和生产生物质来增加更复杂的供应链和障碍,直接或间接地限制生产、加工或运动的资源。

这些障碍可能是技术、物流管理或地缘政治。此外,生物能源系统和供应链都有潜必威体育在线注册在的广泛的积极的和消极的社会、经济和环境的影响

可持续发展问题尤其相关的生物能源,在许多情况下,原料是直接关系到社区,农场,森林和生态系统的资源生产或提取,所必威体育在线注册有公民社会具有重大意义。

这意味着生物能源生产BECC必威体育在线注册S潜在重大社会和司法的影响可能严重阻碍其大规模部署。

5)如何BECCS符合其他气候和环境政策?

CCS和BECCS成本添加到现有的过程提供一个服务没有价值,即长期储存的二氧化碳。CCS的关键驱动因素和BECCS减少碳预算。他们的部署会,因此,是依赖于某种类型的碳定价机制或严格限制能源系统排放的监管控制。必威体育在线注册

二氧化碳运输和存储基础设施需要大量资本投资和强有力的政策信号将刺激必要的投资决策的关键。碳定价或排放交易计划在CCS是一个路线开始鼓励投资,但目前不足以产生实质性的影响在其部署和尚未覆盖从BECCS负排放。

包括将来负排放交易计划同时确保总排放量减少符合巴黎协议,需要“BECCS津贴”中定义这样一种方式,他们只分布带负电的排放,而不是所有的二氧化碳储存。

此外,一个可持续的未来与全球贸易的增加生物量将依赖对齐现有的和新的法规和政策目标,包括全球可持续发展目标。这意味着战略土地使用规划以实现气候目标的前提下发展,生物多样性或其他环境目标。

6)从BECCS谁负排放的学分吗?

当前的会计和排放报告系统和方法往往不能捕获生物能源领域的广度,与其相关的不确定性在时间、空间和部门接口。必威体育在线注册

介绍CCS将进一步复杂化负排放行业或国家的认证。它也将使其关键设计有效的监测、报告和验证,以及责任安排在很长的时间尺度-世纪的存储二氧化碳必须保持安全。

从会计的角度来看,有一个问题谁收到信贷以来长期碳存储从CCS,目前,生物质生产商占自然碳封存,生物能源用户不占这个碳的释放。必威体育在线注册

许多生物能源供应必威体育在线注册链国际,一个地区的生产和能源转换和二氧化碳存储在其他地区。的政府间气候变化专门委员会(IPCC)提供了方法和指导方针,这些排放量占全国。然而,这并不一定捕获的广度和复杂性BECCS系统提供全球净负电排放。

考虑一个完整供应链的生命周期,而不是国家库存,可以提供一个明确的时候,和什么类型的温室气体释放的地方。

虽然我们建议的方法可能有助于解决这些挑战,进一步的研究需要考虑如何BECCS符合其他减排方法的上下文中,它如何被纳入现有的政策驱动程序和目标,确定适合更广泛的社会经济格局,并确保真正的带负电的排放可以在全球范围内交付。

利用BECCS物质有助于实现巴黎目标需要国际合作和新政策框架,包括一种机制,价值和负排放占全球范围内。

实现全球净负电,需要几十年才能成为现实,将会强烈地依赖仍然排放多少二氧化碳的能源、工业和土地利用领域。必威体育在线注册这意味着BECCS可能是补充减排——但不是代替他们。