2. Materials and methods2.1. Goal a

2. Materials and methods
2.1. Goal and scope definition

The LCA used is of the attributional comparative type, it analyses the environmental performance of three systems producing thermal energy for domestic use with forestry logging residues as biomass fuel. The term logging residues refers, in this context, to the crown mass (tops and branches with leaves, also called slash) and stumps (Helmisaari et al., 2014), produced as a result of commercial logging operations for the production of industrial wood (sawlogs and pulpwood). We did not include logs from any thinning operation.

We study three pathways: loose residues burned in a log-stove; a district heating plant utilizing forest chips and a domestic stove fuelled with wood pellets (see Fig. 1). The analysis is divided into two stages. In a first stage we focus on the supply chain impacts of the three bioenergy systems and we compare them to a fossil reference supply chain system using natural gas (NG) (Fig. 2). This approach is the one applied in European legislation for GHG emissions (e.g. typical and default GHG emissions values in EU (2009a)).

In the second stage we go beyond the EU methodology limitations and we expand the system boundaries to include the forest system. This approach reveals additional information on the land-use impacts of bioenergy as compared to the non-bioenergy system. We quantify the implications on the forest carbon balance and we review other possible risks and benefits posed to the ecosystem by an increased removal of logging residues.

The functional unit considered is 1 MJ of useful thermal energy; this includes losses due to start-up and shutdown, partial loads, thermal inertia and losses in the heat distribution system (Obernberger and Thek, 2010).

The environmental impact categories evaluated are: global warming, acidification, particulate matter and photochemical ozone formation. The physico-chemical properties of the wood are summarized in Table S1. We use the characterization models at midpoint recommended by the ILCD (2012) (Table S2). The characterization factors used are detailed in Tables S3–S4. The model used to calculate the response of global surface temperature to the emission profiles from the systems is detailed in the Supplementary Material (SM). Infrastructures are not included. The geographical scope of the paper is the EU-28 countries. The software used is Gabi 6.3 from PE International. No allocation of emissions from timber logging operations is considered.

2.2. Life Cycle Inventory (LCI)

All the datasets related to collection and processing of the logging residues are the same as the ones presented in JRC (2014) (see SM).

We modify a few assumptions compared to the JRC report. Firstly, the conversion efficiency and pollutants' emissions associated to the final conversion of the biomass fuel to thermal energy are now based on published data (Table 1) as opposed to the standard conversion efficiency applied in the JRC report. Secondly, transport distances for the biomass fuels have been reduced to reflect more realistic conditions (100 km) compared to the fixed distance of 500 km considered in the JRC report. Thirdly, updated GWP(100) factors are used in this work for CO2, CH4 and N2O (see Table S3), as compared to the GWP(100) values from the 4th IPCC Assessment Report used in the JRC report. Finally, the data for fossil fuel supply and combustion emissions represent average European conditions (PE, 2014) as compared to the values in the JRC report.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

2. วัสดุและวิธีการ2.1. เป้าหมายและขอบเขตคำนิยามLCA ที่ใช้เป็นชนิดเปรียบเทียบ attributional มันทำวิเคราะห์สิ่งแวดล้อม 3 ระบบผลิตพลังงานความร้อนสำหรับใช้ภายในประเทศกับป่าไม้บันทึกตกเป็นชีวมวลเชื้อเพลิง บันทึกตกอ้างอิง ในบริบทนี้ มงกุฎมวล (ท็อปส์และสาขา มีใบ เรียกว่าทับ) และตอ (Helmisaari et al. 2014), ผลิตเป็นผลมาจากการดำเนินงานเข้าสู่ระบบในเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตของอุตสาหกรรมไม้ (sawlogs และ pulpwood) เราไม่มีบันทึกจากการดำเนินการร่วงเราศึกษาเส้นทางสาม: หลวมตกที่เขียนในบันทึกเตา เขตร้อนพืชป่าชิและเตาในประเทศขับ ด้วยไม้ขี้ (ดูรูปที่ 1) การวิเคราะห์แบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ในขั้นแรก เราเน้นผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทานระบบพลังงานชีวภาพสาม และเราเปรียบเทียบระบบโซ่อุปทานอ้างอิงฟอสซิลโดยใช้ก๊าซธรรมชาติ (NG) (รูป 2) วิธีนี้เป็นวิธีหนึ่งที่ใช้ในกฎหมายในยุโรปสำหรับการปลดปล่อยก๊าซเรือนกระจก (โดยทั่วไปเช่นค่าการปล่อยก๊าซเรือนกระจกใน EU ((2009a)))ในขั้นสองเราไปไกลกว่าข้อจำกัดของวิธี EU และเราขยายขอบเขตของระบบการรวมระบบป่า วิธีการนี้เผยข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบต่อการใช้ที่ดินของพลังงานชีวภาพเปรียบเทียบกับระบบไม่ใช่พลังงานชีวภาพ เรากำหนดปริมาณผลกระทบสมดุลคาร์บอนของป่า และเราตรวจสอบความเสี่ยงและประโยชน์ โดยการเพิ่มการกำจัดบันทึกตกค้างมากขึ้นในระบบนิเวศอื่น ๆหน่วยงานที่ถือว่าเป็น MJ 1 ประโยชน์พลังงานความร้อน ซึ่งรวมถึงความสูญเสียเนื่องจากการเริ่มต้น และปิดระบบ โหลดบางส่วน ความเฉื่อยความร้อน และสูญเสียในระบบการกระจายความร้อน (Obernberger และ Thek, 2010)ประเภทสิ่งแวดล้อมที่ประเมิน: ภาวะโลกร้อน ยู เรื่องฝุ่น และโอโซน photochemical ก่อ คุณสมบัติดิออร์ไม้ถูกสรุปในตาราง S1 เราใช้รุ่นคุณลักษณะที่จุดกึ่งกลางที่แนะนำ โดย ILCD (2012) (ตาราง S2) ปัจจัยคุณลักษณะที่ใช้มีรายละเอียดในตาราง S3 – S4 แบบจำลองที่ใช้ในการคำนวณการตอบสนองของอุณหภูมิพื้นผิวโลกให้กับโพรไฟล์การปล่อยจากระบบมีรายละเอียดในการเสริมวัสดุ (SM) ไม่มีโครงสร้างพื้นฐาน ขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของกระดาษเป็นประเทศ EU-28 ซอฟต์แวร์ที่ใช้อยู่ 6.3 Gabi จากนานาชาติ PE การปันส่วนไม่ปล่อยจากบันทึกไม้ถือ2.2. วงจรชีวิตสินค้าคงคลัง (LCI)ชุดข้อมูลทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับการเก็บรวบรวม และประมวลผลตกค้างของการบันทึกจะเหมือนกับที่แสดงใน JRC (2014) (ดู SM)เราปรับเปลี่ยนบางสมมติฐานเมื่อเปรียบเทียบกับรายงาน JRC ประการแรก ประสิทธิภาพการแปลงและปล่อยของสารมลพิษที่เกี่ยวข้องกับการแปลงขั้นสุดท้ายของชีวมวลเชื้อเพลิงพลังงานความร้อนขณะนี้การเผยแพร่ข้อมูล (ตารางที่ 1) เมื่อเทียบกับประสิทธิภาพการแปลงมาตรฐานที่ใช้ในรายงาน JRC ประการที่สอง ระยะทางขนส่งสำหรับเชื้อเพลิงชีวมวลลงเพื่อสะท้อนสภาพจริง (100 กิโลเมตร) เทียบกับระยะทาง 500 กม.ถือว่าในรายงาน JRC ถาวรขึ้น ประการที่สาม ปรับปรุง GWP(100) ปัจจัยที่ใช้ในงานนี้ CO2, CH4 และ N2O (ดูตาราง S3) เมื่อเทียบกับ GWP(100) ที่ ใช้ค่าจากการรายงานผลการประเมิน IPCC 4 ในรายงาน JRC ในที่สุด จัดหาข้อมูลสำหรับเชื้อเพลิง และปล่อยก๊าซเผาไหม้แสดงเงื่อนไขยุโรปเฉลี่ย (PE, 2014) เมื่อเทียบกับค่าในรายงาน JRC

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

2. วัสดุและวิธีการ
2.1 เป้าหมายและความหมายขอบเขตLCA ที่ใช้เป็นชนิดเปรียบเทียบ attributional จะวิเคราะห์ผลการดำเนินงานด้านสิ่งแวดล้อมของสามระบบการผลิตพลังงานความร้อนสำหรับการใช้งานในประเทศที่มีการเข้าสู่ระบบตกค้างป่าไม้เป็นเชื้อเพลิงชีวมวล คำว่าการเข้าสู่ระบบตกค้างหมายในบริบทนี้เพื่อมวลมงกุฎ (ท็อปส์ซูและสาขาที่มีใบที่เรียกว่าเฉือน) และตอไม้ (Helmisaari et al. 2014) ผลิตเป็นผลมาจากการดำเนินงานเข้าสู่ระบบในเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตไม้อุตสาหกรรม (sawlogs และเนื้อไม้) . เราไม่ได้รวมบันทึกจากการดำเนินงานใด ๆ ผอมบางเราศึกษาสามอย่างทุลักทุเล: ตกค้างหลวมเผาไหม้ในการเข้าสู่ระบบเตา; พืชเขตร้อนที่ใช้ชิปป่าไม้และเตาในประเทศเชื้อเพลิงที่มีเกล็ดไม้ (ดูรูปที่ 1). การวิเคราะห์จะถูกแบ่งออกเป็นสองขั้นตอน ในขั้นตอนแรกที่เรามุ่งเน้นไปที่ผลกระทบต่อห่วงโซ่อุปทานของสามระบบพลังงานชีวภาพและเราเปรียบเทียบกับระบบการอ้างอิงฟอสซิลห่วงโซ่อุปทานโดยใช้ก๊าซธรรมชาติ (NG) (รูป. 2) วิธีนี้เป็นวิธีหนึ่งที่ใช้ในการออกกฎหมายยุโรปสำหรับการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (เช่นทั่วไปและก๊าซเรือนกระจกเริ่มต้นค่าการปล่อยก๊าซในสหภาพยุโรป (2009a)). ในขั้นตอนที่สองที่เราไปไกลกว่าข้อ จำกัด ของวิธีการของสหภาพยุโรปและเราขยายขอบเขตของระบบที่จะรวมระบบป่า วิธีการนี้จะเผยให้เห็นข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการใช้ที่ดินผลกระทบของพลังงานชีวภาพเมื่อเทียบกับระบบที่ไม่ใช่พลังงานชีวภาพ เราปริมาณผลกระทบกับความสมดุลคาร์บอนป่าและเราจะตรวจสอบความเสี่ยงที่เป็นไปได้และผลประโยชน์อื่น ๆ ที่ถูกวางให้ระบบนิเวศโดยการกำจัดสารตกค้างที่เพิ่มขึ้นของการเข้าสู่ระบบ. หน่วยการทำงานถือว่าเป็น 1 MJ ของพลังงานความร้อนที่มีประโยชน์; นี้รวมถึงการสูญเสียเนื่องจากเริ่มต้นขึ้นและปิดโหลดบางส่วนความเฉื่อยความร้อนและการสูญเสียในระบบการกระจายความร้อน (Obernberger และ Thek 2010). ประเภทการประเมินผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม ได้แก่ : ภาวะโลกร้อน, กรดอนุภาคและการก่อตัวของโอโซนแสง คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไม้ได้สรุปไว้ในตาราง S1 เราใช้แบบจำลองลักษณะที่จุดกึ่งกลางที่แนะนำโดย ILCD (2012) (ตารางที่ S2) ปัจจัยลักษณะใช้มีรายละเอียดในตาราง S3-S4 แบบจำลองที่ใช้ในการคำนวณการตอบสนองของอุณหภูมิพื้นผิวโลกไปยังโปรไฟล์ปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากระบบที่เป็นรายละเอียดในวัสดุเสริม (SM) โครงสร้างพื้นฐานที่จะไม่รวม ขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของกระดาษเป็นสหภาพยุโรป 28 ประเทศ ซอฟแวร์ที่ใช้เป็นบี้ 6.3 จาก PE นานาชาติ ไม่มีการจัดสรรของการปล่อยก๊าซจากการดำเนินงานไม้เข้าสู่ระบบได้รับการพิจารณา. 2.2 วงจรชีวิตของสินค้าคงคลัง (LCI) ทุกชุดข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับการเก็บรวบรวมและประมวลผลของสารตกค้างเข้าสู่ระบบเป็นเช่นเดียวกับคนที่นำเสนอใน JRC (2014) (ดู SM). เราปรับเปลี่ยนสมมติฐานไม่กี่เมื่อเทียบกับรายงาน JRC ประการแรกประสิทธิภาพการแปลงและการปล่อยมลพิษ 'ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงสุดท้ายของเชื้อเพลิงชีวมวลเป็นพลังงานความร้อนอยู่ในขณะนี้อยู่บนพื้นฐานของข้อมูลที่เผยแพร่ (ตารางที่ 1) เมื่อเทียบกับประสิทธิภาพการแปลงมาตรฐานที่ใช้ในการรายงาน JRC ประการที่สองเพื่อใช้เชื้อเพลิงชีวมวลการขนส่งได้รับลดลงเพื่อให้สอดคล้องกับสภาพความเป็นจริงมากขึ้น (100 กิโลเมตร) เมื่อเทียบกับระยะทางคงที่ 500 กม. พิจารณาในรายงาน JRC ประการที่สามการปรับปรุง GWP (100) ปัจจัยที่ใช้ในงานนี้ CO2, CH4 และ N2O (ดูตาราง S3) เมื่อเทียบกับ GWP (100) ค่าจาก 4 IPCC รายงานการประเมินมาใช้ในการรายงาน JRC ในที่สุดข้อมูลสำหรับการปล่อยการจัดหาน้ำมันเชื้อเพลิงฟอสซิลและการเผาไหม้แทนสภาพยุโรปเฉลี่ย (PE 2014) เมื่อเทียบกับค่าในรายงาน JRC

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

2 . วัสดุและวิธีการ2.1 . เป้าหมายและขอบเขตความหมายวิธีการที่ใช้เป็นประเภทเปรียบเทียบเชิงการอนุมานสาเหตุ มันวิเคราะห์สมรรถนะทางสิ่งแวดล้อมของทั้ง 3 ระบบผลิตพลังงานความร้อนเพื่อใช้ในการเข้าสู่ระบบด้วยป่าไม้ตกค้างเป็นเชื้อเพลิงชีวมวล . ระยะเวลาการตกค้างหมายถึงในบริบทนี้ มงกุฎมวล ( ท็อปส์สาขาที่มีใบ เรียกว่าเฉือน ) และตอไม้ ( helmisaari et al . , 2014 ) ผลิตเป็นผลจากการดำเนินงานเชิงพาณิชย์สำหรับการผลิตของอุตสาหกรรมไม้ ( sawlogs และการรังวัดภูมิประเทศ ) เราไม่ได้มีการบันทึกจากงานเราศึกษาสามเส้นทาง : หลวมและเผาในเตาความร้อนเข้าสู่ระบบ ; ตำบลป่าพืชใช้ชิปและเตาในประเทศอื่นๆ ด้วยเม็ดไม้ ( ดูรูปที่ 1 ) การวิเคราะห์แบ่งออกเป็น 2 ขั้นตอน ในขั้นตอนแรกเราเน้นห่วงโซ่อุปทานผลกระทบของทั้งสามระบบพลังงานและเราเปรียบเทียบกับฟอสซิลอ้างอิงห่วงโซ่อุปทานระบบใช้ก๊าซธรรมชาติ ( NG ) ( รูปที่ 2 ) วิธีการนี้เป็นหนึ่งที่ใช้ในกฎหมายยุโรปเพื่อการปล่อยก๊าซเรือนกระจก ( เช่นทั่วไปและค่าเริ่มต้นการปล่อยก๊าซเรือนกระจกในสหภาพยุโรป ( 2009a )ในขั้นที่สองเรานอกเหนือไปจาก EU และข้อจำกัดและเราขยายขอบเขตของระบบ ได้แก่ ระบบป่า วิธีการนี้พบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับผลกระทบของการใช้พลังงานเมื่อเทียบกับระบบพลังงานบน . เราที่มีผลกระทบต่อสมดุลคาร์บอนป่าไม้และเราทบทวนความเสี่ยงที่เป็นไปได้อื่น ๆและผลประโยชน์ที่เกิดกับระบบนิเวศ โดยมีการเพิ่มขึ้นของการตกค้างหน้าที่ 1 หน่วยถือว่าเป็น MJ ประโยชน์พลังงานความร้อน ; นี้รวมถึงความเสียหายจากการเริ่มต้นและการโหลดบางส่วน แรงเฉื่อยความร้อนและการสูญเสียในระบบการกระจายความร้อน ( obernberger และเธค 2010 )ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมประเภทประเมิน : ภาวะโลกร้อน , ทางฝุ่นและการเกิดโอโซน , 2 . คุณสมบัติทางกายภาพและทางเคมีของไม้จะสรุปตาราง S1 . เราใช้รุ่น ณจุดกึ่งกลางการแนะนำโดย ilcd ( 2012 ) ( ตาราง S1 ) ในการใช้เป็นปัจจัย พร้อมตาราง S3 และ S4 . แบบจำลองที่ใช้คำนวณหาคำตอบของอุณหภูมิพื้นผิวโลกเพื่อเพิ่มโปรไฟล์จากระบบมีรายละเอียดในวัสดุเสริม ( SM ) ซึ่งไม่รวม ขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของกระดาษเป็น eu-28 ประเทศ ซอฟต์แวร์ที่ใช้เป็น กาบี 6.3 จาก PE International ไม่มีการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจากไม้เข้าสู่ระบบปฏิบัติการ ถือว่า2.2 . วัฏจักรชีวิต ( แอลซีไอ )ทั้งหมดข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับคอลเลกชันและการประมวลผลของการตกค้างเป็นเช่นเดียวกับที่นำเสนอใน jrc ( 2014 ) ( SM )เราปรับสมมติฐานบางประการเมื่อเทียบกับรายงาน jrc . ประการแรก การใช้พลังงานและมลพิษ " ที่เกี่ยวข้องกับการแปลงสุดท้ายของเชื้อเพลิงชีวมวลให้พลังงานความร้อนจะขึ้นอยู่กับเผยแพร่ข้อมูล ( ตารางที่ 1 ) ซึ่งตรงข้ามกับการเปลี่ยนแปลงมาตรฐานประสิทธิภาพใช้ในรายงาน jrc . ประการที่สอง ระยะทางขนส่งเชื้อเพลิงชีวมวลได้ลดลง สะท้อนให้เห็นถึงสภาพที่สมจริงมากขึ้น ( 100 กม. ) เมื่อเทียบกับระยะทาง 500 กม. กำหนดพิจารณาในรายงาน jrc . มีการปรับปรุง GWP ( 100 ) ปัจจัยที่ใช้ในงานสำหรับ CO2 และร่าง N2O ( ดูจากตาราง S3 ) เมื่อเทียบกับค่า GWP ( 100 ) จากที่ 4 การประเมิน IPCC รายงานที่ใช้ในรายงาน jrc . ในที่สุด ข้อมูลสำหรับการจัดหาเชื้อเพลิงซากดึกดำบรรพ์และการเผาไหม้ก๊าซแสดงสภาพยุโรปเฉลี่ย ( PE , 2014 ) เมื่อเทียบกับค่าในรายงาน jrc .