木质生物质热电联产系统发电的环境影响评估：基于生命周期分析的低碳能源路径探索

这篇综述通过生命周期评估（LCA）方法，对比分析了三种木质生物质（森林残余物与锯木厂废料）发电路径的环境效益。研究显示，热电联产（CHP）系统结合木质生物质能显著降低全球变暖潜能值（GWP），其中直接利用森林残余物的案例C表现最优（-78.63 gCO2eq/kWhe），为土耳其等地区低碳能源转型提供了实证依据。

　　

Highlight

本研究采用莱顿大学环境科学中心的特征因子（CML基线方法），评估了三种木质生物质发电路径的全球变暖潜能值（GWP），时间跨度为100年。结果以每千瓦时电力产生的二氧化碳当量（g CO_2eq/kWh_e）呈现。

Results

生物颗粒燃料系统（案例A和B）与木屑燃料系统（案例C）的GWP对比显示，案例C的负碳排放表现最为突出（-78.63 gCO_2eq/kWh_e），远超土耳其电网平均排放水平（426.1 gCO_2eq/kWh_e）。热电联产系统的余热回收显著提升了案例A和C的环境效益。

Discussion

案例A与B虽使用相同原料（生物颗粒），但案例B因采用天然气干燥工艺导致CO₂排放激增。相比之下，案例C的简易预处理流程和本地化供应链使其成为最优解。研究还揭示了化石能源替代与物流优化对降低碳足迹的关键作用。

Conclusion

木质生物质CHP系统在土耳其等资源丰富地区展现巨大潜力，尤其是直接利用森林残余物的路径。未来政策应优先支持低处理耗能、高本地化利用的生物质能源模式，以加速碳中和目标实现。

CRediT authorship contribution statement

Asli Isler-Kaya：主导撰写、验证与方法论设计；Zühal Meydan：数据分析与建模；Filiz Karaosmanoglu：学术指导与修订。

Acknowledgments

感谢斯图加特大学能源经济与合理利用研究所（IER）的系统分析与可再生能源部门提供的技术支持。