Năng lượng sinh học và Quản lý Rừng Thông minh về Khí hậu

Gỗ Biomass Chiếm Ưu Thế Nguồn Nguyên Liệu Năng Lượng Sinh Khối EU — và Các Rủi Ro Đang Tăng

Năng lượng sinh khối đại diện cho nguồn năng lượng nội địa lớn nhất trong Liên minh Châu Âu và phần lớn nguồn cung năng lượng tái tạo của nó. Báo cáo thống kê 2022 của Bioenergy Europe về nguồn cung Biomass — hiện được phát hành như một trong bốn ấn phẩm chủ đề riêng biệt kể từ khi loạt bài này được cấu trúc lại — cung cấp một bức tranh chi tiết về cách mà cảnh quan nguồn nguyên liệu này đang tiến triển.

Phát hiện chính là rõ ràng: gỗ biomass chiếm gần 70% nguồn nguyên liệu năng lượng sinh khối của EU. Các loại chất thải nông nghiệp và biomass chất thải mỗi loại đóng góp khoảng 15%. Tài liệu chính sách đi kèm của báo cáo nhấn mạnh lý do điều này quan trọng cho chính sách quản lý rừng, không chỉ cho số liệu năng lượng.

Năng lượng sinh khối hoạt động bằng cách giải phóng năng lượng được lưu trữ trong các vật liệu hữu cơ. Đối với hầu hết các ứng dụng, nguồn nguyên liệu là chất thải và tàn dư — cành cây và mùn cưa từ các hoạt động lâm nghiệp, tàn dư cây trồng từ nông nghiệp, sản phẩm phụ hữu cơ từ ngành thực phẩm và đồ uống, và rác thải đô thị thu thập được. Theo Kịch bản Chính sách EU 2050, sự sẵn có của biomass chất thải dự kiến sẽ tăng ít nhất gấp đôi, và việc sử dụng biomass nông nghiệp được dự đoán sẽ tăng ít nhất gấp năm lần, khi các thực tiễn kinh tế tuần hoàn mở rộng quyền truy cập vào các dòng tàn dư trước đây chưa được khai thác.

Độ Bền Của Rừng Dưới Áp Lực — Tại Sao Việc Loại Bỏ Tàn Dư Là Quan Trọng

Các rừng của châu Âu đang đối mặt với những căng thẳng khí hậu gia tăng. Mùa hè nóng hơn, khô hơn kết hợp với mùa đông nhẹ hơn và các hiện tượng gió mạnh hơn đang làm tăng tần suất và mức độ nghiêm trọng của việc nhiễm sâu bọ và cháy rừng. Mùa cháy năm 2021 đã được đánh dấu bởi sự gia tăng mạnh mẽ về diện tích bị cháy tích lũy so với trung bình lịch sử — một tín hiệu cho thấy cường độ suy thoái đang có xu hướng tăng lên.

Diện tích rừng châu Âu đã đạt 45% tổng diện tích đất vào năm 2020, và độ dày rừng đã tăng lên đáng kể: từ 133 m³/ha vào năm 1990 lên 173 m³/ha vào năm 2020, tăng hơn 30%. Những khu rừng dày đặc, già cỗi mà không được quản lý tích cực mang theo tải trọng nhiên liệu cao hơn — chính là điều kiện làm tăng nguy cơ cháy rừng.

Quản lý rừng chủ động, thông minh về khí hậu trực tiếp giải quyết vấn đề này. Việc loại bỏ các tàn dư rừng — vật liệu gỗ bị nứt, cong, thối, bệnh, nhỏ hơn kích thước, hoặc không phù hợp cho thị trường gỗ thương mại hoặc giấy — giảm tải trọng nhiên liệu tích lũy và giảm nguy cơ bùng phát. Vật liệu này không phải là rác thải trong bối cảnh năng lượng: nó là nguồn nguyên liệu năng lượng sinh khối có sẵn liên quan và dễ tiếp cận nhất cho ngành.

Như Jérémie Geelen, nhân viên Tình báo Thị trường tại Bioenergy Europe, đã nêu trong báo cáo: quản lý rừng thông minh về khí hậu và bền vững nên được thúc đẩy tích cực để giảm thiểu tính dễ tổn thương của rừng trong khi tối đa hóa sự đa dạng của các lợi ích hệ sinh thái mà các khu rừng châu Âu có thể cung cấp.

Cuộc Thảo Luận Chính Sách RED III: Phân Loại Biomass Gỗ Chính Có Nguy Cơ Gây Rối Loạn Thị Trường

Môi trường chính sách năng lượng tái tạo đưa ra sự phức tạp đáng kể. Đề xuất của Nghị viện Châu Âu cho Chỉ thị Năng lượng Tái tạo sửa đổi (RED III) đưa ra một hạng mục gọi là Biomass Gỗ Chính (PWB) mà, theo như văn bản hiện tại, sẽ bao trùm 35,7% nguồn nguyên liệu biomass gỗ — có khả năng ảnh hưởng đến 20,5% tổng cung năng lượng tái tạo của EU.

Sự phản đối chính từ ngành năng lượng sinh khối là định nghĩa PWB không phản ánh chất lượng vật liệu hoặc mục đích sử dụng thực tế. Việc áp dụng những hạn chế chung cho một hạng mục nguồn nguyên liệu được định nghĩa bởi nguồn gốc thay vì tiêu chí bền vững có nguy cơ trừng phạt chính xác hình thức sử dụng tàn dư rừng hỗ trợ giảm thiểu cháy rừng và quản lý rừng chủ động — những kết quả mà chương trình nghị sự khí hậu và đa dạng sinh học rộng hơn của EU phụ thuộc vào.

Vị trí của Bioenergy Europe thì rõ ràng: các hạn chế dựa trên định nghĩa PWB hiện tại nên bị từ chối, và phân loại này nên được loại bỏ khỏi chỉ thị sửa đổi. Các khung chính sách thúc đẩy quản lý rừng thông minh về khí hậu và bền vững sẽ mang lại những kết quả môi trường bền vững hơn so với các phân loại nguồn nguyên liệu không kết nối với dòng chảy vật liệu thực tế và thực hành quản lý rừng.

Các Hệ Quả Công Nghiệp: Chuyển Đổi Tàn Dư Rừng Thành Viên Năng Lượng Biomass Tiêu Chuẩn

Đối với các nhà sản xuất thiết bị viên năng lượng biomass và các nhà điều hành dây chuyền sản xuất, động lực nguồn nguyên liệu được mô tả trong nghiên cứu này có liên quan trực tiếp đến hoạt động. Các tàn dư rừng — vật liệu gỗ trung tâm trong cuộc tranh luận chính sách này — thường là các đầu vào có độ ẩm cao, hình dạng thay đổi mà cần có cơ sở hạ tầng chế biến chuyên dụng để chuyển đổi thành nhiên liệu biomass đạt tiêu chuẩn.

Dây chuyền sản xuất viên năng lượng biomass ướt hoàn chỉnh của Kingwood được thiết kế đặc biệt cho hồ sơ nguồn nguyên liệu này. Chuỗi quy trình — nghiền thô qua máy chặt mùn cưa, giảm độ ẩm qua máy sấy trống, nghiền mịn qua máy nghiền búa, viên nén, làm mát qua máy làm mát đối dòng, và đóng gói tự động — xử lý các tàn dư rừng có độ ẩm cao thông qua quy trình hoàn toàn kín, không bụi. Điều này phù hợp với Khung Ba Tiêu Chuẩn của Kingwood: tích hợp, không bụi và dây chuyền sản xuất tự động.

Các viên năng lượng biomass hoàn chỉnh được sản xuất trên thiết bị của Kingwood đạt giá trị calo 4,800 kcal/kg với độ ẩm dưới 15% và hàm lượng lưu huỳnh dưới 0.3% — đáp ứng các tiêu chuẩn của EU, Hoa Kỳ và ISO. Tiết kiệm chi phí nhiên liệu so với các lựa chọn đốt hóa thạch thường đạt 40–50%.

Đối với các nhà mua hàng đánh giá công suất dây chuyền sản xuất hoàn chỉnh, hệ thống của Kingwood có quy mô từ 1 t/h (JWZL-420) đến các cấu hình vượt quá 30 t/h, với công suất thiết kế dây chuyền hoàn chỉnh đạt tới 200,000 tấn mét mỗi năm. Xem nghiên cứu trường hợp dây chuyền sản xuất viên gỗ 12 t/h tại Việt Nam để biết ví dụ tài liệu về ROI của dây chuyền chuyển đổi tàn dư rừng thành viên, bao gồm thời gian hoàn vốn đầu tư 23 tháng.

Đường đi chính sách rộng hơn ở châu Âu — nhu cầu mở rộng về nguồn nguyên liệu sinh khối, nhiệm vụ quản lý rừng chủ động, và tiêu chuẩn phát thải ngày càng nghiêm ngặt — củng cố nhu cầu lâu dài đối với cơ sở hạ tầng sản xuất viên nén đáng tin cậy, có khả năng thông lượng cao được xây dựng theo tiêu chuẩn chứng nhận quốc tế.