由于在生物質(zhì)能源的生產(chǎn)過程中——種植、施肥、收割、運輸,以及加工——需要消耗化石燃料,因此,它的凈減排量會因為生產(chǎn)和利用方式的不同而出現(xiàn)很大的差異。
使用木頭顆粒的火爐和鍋爐十分適合于郊區(qū)的家庭所用,因為木頭顆粒能源密度高、體積小、易儲存。農(nóng)場或有著更大儲存空間的公司可以選擇體積較大但更為便宜的木片。往改造過的燃油鍋爐中增添木粉已經(jīng)幫助一些斯堪的納維亞的公司避開了不斷上升的石油價格的影響。
在北半球,化石燃料依然主導著熱能市場,即便生物質(zhì)能源只有石油的一半價格。但是一些國家正在樹立好的榜樣。30年前,瑞典開始對化石燃料征收環(huán)境稅,導致利用生物質(zhì)來生產(chǎn)熱能相對更為便宜。目前,全國只有不足5%的家庭用熱能來自于煤炭或石油。此外,在人口密集的市中心地區(qū),瑞典進行了集中供暖。在該系統(tǒng)中,作為熱源中心的熱電聯(lián)產(chǎn)發(fā)電廠(combined heat and power plant, CHP)燃燒生物質(zhì)進行發(fā)電并向供熱網(wǎng)絡注入廢棄的熱能,供熱網(wǎng)絡則負責向外傳輸熱水,丹麥和芬蘭也采用了集中供暖的方式。
意大利擁有繁榮的木頭顆粒市場,為全國15%的公寓提供熱能。在奧地利,政府補貼投資成本的30%,以鼓勵公司和房屋業(yè)主安裝燃燒木頭片或顆粒的生物質(zhì)能源供暖系統(tǒng),這使得生物質(zhì)燃料占據(jù)了該國1/3的熱能市場。
對于電力生產(chǎn)而言,生物質(zhì)能源燃料提供了全球2%的電能需求。德國使用來自能源作物、糞肥,以及廢料的沼氣生產(chǎn)了全國2%的電力。其中,熱電聯(lián)產(chǎn)(CHP)是最高效的方式。
綠色交通由乙醇和生物柴油等第一代生物燃料主導,它們來自于玉米、油菜、大豆、油棕櫚或甘蔗。產(chǎn)量在過去的十年里迅速增長,在2010年達到了860億升乙醇和200億升生物柴油。在全球范圍內(nèi),為了生產(chǎn)生物燃料而種植的谷物和油菜,共提供了6.4億噸蛋白質(zhì)飼料——相當于2.2億公頃的大豆。全球來看,1%的農(nóng)業(yè)用地被用于種植生產(chǎn)這些燃料的原料,同時生產(chǎn)了全球20%的蛋白質(zhì)供應。我相信,如果政府只支持在廢棄的土地上種植生物燃料,可以獲得更好的收益,同時不損害糧食供應。
交通領域的另一個可行方案是使用先進生物燃料,它們來自于纖維素或半纖維素原料,例如,秸稈、木材加工廢棄物或城市垃圾或藻類。目前,這些燃料都較為昂貴,生產(chǎn)過程復雜,只在示范工廠中有少量進入了商業(yè)化階段。這類生物燃料的原料和物流成本包括——如采集、運輸以及儲存——通常被低估,而生產(chǎn)成本高于化石燃料。只有得到政府的支持,先進生物質(zhì)能源燃料才能迅速發(fā)展。