什么是生物质能,这种燃料是天然气和石油的良好替代品吗?

生物质锅炉木屑颗粒燃料在手
(图片来源:Getty Images)

究竟什么是生物质能?生物质锅炉现在正受到一些业主的认真考虑,尤其是那些离网的业主,他们正在寻找燃气和燃油锅炉的替代品。但生物质燃料是如何制造的,它真的是一种“绿色”的替代品吗?

下面,我们将回答一些关于生物质的常见问题,以及它是如何提供能源的生物质锅炉能对它的利弊做出明智的决定。

什么是生物质能?

从有记载的历史开始,人类就一直在使用生物质能。早期人类用来做饭和取暖的柴火是生物质能的最初形式。随后,在工业革命之后,现在,生物质被用作燃料来发电和驱动机械。

更重要的是,生物质锅炉可以用来加热整个房子,作为燃气和燃油锅炉的可行替代方案。

从本质上讲,生物质锅炉通过燃烧活的或以前活的有机体,特别是植物来产生能量。燃烧生物质可以间接或直接产生能量:

  • 直接过程包括燃烧生物质来产生热量或电力,例如使用生物燃料烧原木炉
  • 间接的方法包括加工成生物燃料,然后生物燃料本身可以燃烧产生热量或电力——这是家庭生物质锅炉通常使用的东西。

然而,在生物质可以燃烧之前,它必须被干燥,这样它就失去了保持水分的能力。对于在家用燃烧器中燃烧的原木,这个过程被称为调味。燃烧器的木材必须至少晾干一年(有时根据木材的不同时间更长),以获得最大的效率。

当应用于更多的加工形式的生物质,如蜂窝煤,它被称为碳化。生物量损失约20%的原始质量,但保留90%的能量。然后它变成一种干燥的黑色材料,如果需要,甚至可以储存在潮湿的地方。

为什么生物质很重要?

生物质很重要,因为生物质锅炉可以作为传统燃气锅炉的有效替代品,因为它们燃烧原木、木屑或木屑而不是化石燃料。这将变得更加重要,因为从2035年开始,新的燃气锅炉装置将逐步从现有设施中淘汰。

锅炉可以连接到中央供暖系统,以实现低碳燃气锅炉替代方案.对于没有实际连接到主要燃气网络的家庭,以及通风不良、难以供暖的家庭,它们也非常有效。

生物质燃料通常也比传统的天然气、电力和煤炭便宜,特别是当以生物质原木的形式出现时,它通常比木屑颗粒便宜。因此,尽管生物质锅炉成本都比典型的燃气或燃油锅炉多,有长期的节省。

生物质也是一种比化石燃料更可持续的燃料,但前提是新的植物取代那些作为燃料而收获的植物,因为生物质燃烧过程中释放的二氧化碳量与植物生长期间吸收的二氧化碳量相同。

此外,如果废木材生物质被用作燃料,就避免了在垃圾填埋场处理,这是非常浪费和破坏环境的。

长期以来,农民和其他生活在农村地区的人,以及那些生活在离网社区的人,通常是在对石油依赖程度较高的偏远地区,都在使用生物质。

可用的生物质燃料有哪些类型?

用于家庭能源的最常见生物质材料是植物,例如建筑工院里的废木材、木柴和木本植物,以及柳枝稷、玉米和大豆、藻类以及农业和食品加工中的残留物。这些可再生材料被称为“生物质原料”。

城市固体废物中的其他材料,如纸张、棉花、羊毛制品和食品加工残留物也可以使用。

对于家用生物质锅炉,燃料可以以颗粒、原木和木屑的形式交付。

然而,生物质燃料受制于天然气和电力市场办公室(Ofgem)的某些要求,部分原因是为了有资格获得可再生能源义务证书(ROCs)。用于生物质生产的土地开发以前也受到欧盟委员会以可再生能源指令(RED)形式施加的要求。

作为其中的一部分,英国政府已经实施了固体和气体生物质的可持续性标准。这主要适用于使用生物质燃料的电站,但也适用于生物质的种植、加工和运输。

生物质燃料供应商必须在生物质供应商清单(BSL)中列出,BEIS于2022年4月1日推出了关于燃料质量要求的新规定。BSL上的所有燃料现在都必须符合这一新的燃料质量标准。任何燃料不符合这一标准的供应商将被运营BSL的Woodsure公司除名。

生物质燃料比石油和天然气更可持续吗?

关于生物燃料是否比石油和天然气“更好”,有各种各样的观点。然而,总的来说,答案似乎是肯定的,前提是生物质燃料的种植和收获首先是可持续的。

此外,来自植物、树木和木材废料等的生物质燃料可以被取代,而化石燃料则无法被取代,因为它们是数百万年动植物退化的产物,因此是一种有限的资源,专家估计将在未来50至120年内耗尽。

你能自己供应生物燃料吗?

如果你有土地或林地来种植必要数量的生物量,那么是的,你可以自己供应燃料,可以被视为“自我供应商”。

自营供应商必须登记他们使用的燃料生物质供应商名单(在新标签页打开)(BSL),并将自己列为自供应商,并与BSL联系,以确保他们的燃料符合新要求。

自营供应商不能将其生物质燃料出售给任何人,他们的土地在BSL上被注册为“许可地点”。它距离使用生物质燃料的锅炉不得超过50英里。

此外,如果自营供应商也购买原材料,然后自己加工,他们将在BSL上注册为“生产者-交易商”,而不是自营供应商。

前面有野生花园的大谷仓

这种极其节能的谷仓转换由生物质锅炉加热,房主希望在未来利用他们周围的土地成为生物质燃料的“自我供应商”。 (图片来源:Alistair Nicholls)

生物质是清洁能源吗?

对于生物质能是否是一种清洁能源,人们有不同的看法。

根据英国国家统计局(ONS)的数据,目前英国消耗的最大可再生能源是生物质,尽管其中大部分(60%)是用于发电的商业和工业生物质。

目前,这被认为是一种清洁能源,因为生物质作物在生长过程中会从大气中去除二氧化碳,将其储存在自己的植物或木本材料或土壤中。

然而,英国政府的研究表明,与其他形式的可再生能源生产不同,生物质燃烧并非完全零排放。生物质燃烧产生的排放量可能比化石燃料高或低,这取决于所燃烧的生物质材料的类型及其生产方式。

当生物质燃料以可持续的方式进行管理和收获时,它可以帮助减少碳排放,但生物质的批评者表示,从加拿大和美国进口的生物质不是一种可持续的生物质形式,因为与运输相关的排放或对土地的潜在影响。

目前,由商业、能源和工业战略部(BEIS)资助的一个新的470万英镑项目,生物质原料创新计划,正在开发中,将有助于政府到2050年实现净零的计划。这与政府的咨询委员会气候变化委员会(CCC)提出的情景一致,该委员会表示,到2050年,英国生物质作物的种植需要增加1万至73万公顷,以满足未来的需求。

八个示范点中的每一个都将种植多达11种短轮树木和多年生草本植物,其中包括一种产生大量生物量的灌木柳树。

罗宾·怀特洛克
自由记者

罗宾是一名自由记者,常驻英国英格兰西南部。他的专长是环境问题、气候变化和可再生能源,还对交通和绿色汽车感兴趣。他是一家可再生能源网站的日常记者,撰写有关所有主要清洁能源技术的新闻文章和采访文章。他还为众多杂志撰写了有关这些主题的文章,并撰写了白皮书和网络内容。