美國生物質(zhì)能源協(xié)會(huì)不久前發(fā)布的研究報(bào)告稱，利用本應(yīng)自然分解的森林有機(jī)剩余物代替天然氣發(fā)電，可以顯著減少碳排放。這份報(bào)告的標(biāo)題是《利用采伐剩余物發(fā)電的碳強(qiáng)度——以能源方案公司為例》。

 碳強(qiáng)度是指單位GDP的二氧化碳排放量，為了對比分析采伐剩余物用于發(fā)電與將其棄置在林地任其腐爛分解的碳排放情況，美國生物質(zhì)能源協(xié)會(huì)委托伊利諾伊大學(xué)的馬都·卡那教授和佐治亞大學(xué)的帕里·迪威帝教授共同開展研究。他們利用50兆瓦生物質(zhì)發(fā)電站并使用采伐剩余物發(fā)電，以確定利用采伐剩余物發(fā)電的碳強(qiáng)度，研究生物電能碳強(qiáng)度的時(shí)間路徑，分析確定影響生物電能碳強(qiáng)度的重要參數(shù)。

 這項(xiàng)研究所使用的生物質(zhì)來源于森林采伐后的有機(jī)剩余物。這些采伐剩余物常年被棄置在林地表面，任其腐爛，在腐爛的過程中，會(huì)產(chǎn)生并排放二氧化碳。其排放趨勢是先增加隨后逐漸趨于平穩(wěn)。兩位教授根據(jù)樹木采伐和運(yùn)輸過程中以及之后采伐剩余物運(yùn)輸過程中的燃料消耗量來估算每噸采伐剩余物的碳排放量，同時(shí)利用已有數(shù)據(jù)獲得了利用采伐剩余物生成每千瓦時(shí)電能所產(chǎn)生的碳排放量。此外，研究人員還采用森林景觀層分析方法來評估森林生物量對森林碳儲(chǔ)量的影響。

 研究人員以美國新英格蘭地區(qū)中部的森林為例進(jìn)行分析評估，提出兩個(gè)重要的基本假設(shè)：采伐剩余物的收集不會(huì)影響正常的森林采伐和經(jīng)營；木材采伐剩余物的需求不會(huì)影響傳統(tǒng)林產(chǎn)品生產(chǎn)或改變森林用途。假設(shè)該森林面積為25公頃，輪伐期為25年，每年采伐其中的1公頃，那么該林地可以連續(xù)開展林業(yè)經(jīng)營，同時(shí)也可以持續(xù)提供發(fā)電所需的生物質(zhì)。

    研究發(fā)現(xiàn)，在開始的幾年，利用采伐剩余物發(fā)電替代天然氣發(fā)電的碳減排強(qiáng)度達(dá)115%，此后該數(shù)值有所下降，且在第100年時(shí)穩(wěn)定在98%。同時(shí)，清除和使用森林采伐剩余物可以避免其在腐爛時(shí)排放碳和甲烷。雖然隨著時(shí)間的推移，森林采伐剩余物的溫室氣體排放量會(huì)顯著減少，但如果任其在林地分解腐爛，許多年后還會(huì)不斷釋放少量甲烷，而對全球變暖的影響，甲烷比二氧化碳高21倍。收集這些采伐剩余物用來發(fā)電，不僅可以避免其腐爛時(shí)所產(chǎn)生的碳排放，而且還可清除森林采伐剩余物，并利用其作為可再生能源，大幅增加短期效益。因此，利用這些木質(zhì)生物質(zhì)代替化石能源，不僅能夠幫助擴(kuò)充能源組合，而且可以減少生物質(zhì)燃料的碳債務(wù)。