【生物质能】土地和水资源约束下的全球生物质供应潜力预估

2018-09-28 06:33:18 / 打印

原文题目:Biomass production in plantations: Land constraints increase dependency on irrigation water

原文作者:Yvonne Jans, Göran Berndes, Jens Heinke, et al.

一作单位:Potsdam Institute for Climate Impact Research, Potsdam, Germany; Department of Geography, Humboldt‐Universität zu Berlin, Berlin, Germany

期刊名:GCB Bioenergy

期刊月份:2018年9月

关键词:生物质能  生物多样性  气候变化  全球生物圈模型  减缓

在以往的生物质供给潜力评估中,区域气候、水文和土壤条件虽然有被考虑,但未在高时空分辨率上体现出它们的相互作用机制,以及影响的相对大小。本文使用全球动态植被模型LPJmL,在考虑土地和水资源约束的情况下,评估全球雨养和灌溉能源作物的生物质供应,模拟的空间分辨率为0.5°,时间分辨率为每日。文章分别设置了四种不同约束强度的灌溉水情景和土地利用情景。

研究发现,全球能源作物的生物质供应主要受到土地可得性的限制,其次是淡水供应限制。作为理论上限,如果地球上所有合适的土地(现有的农地除外)都可用于能源作物种植,每年能够产生2020-2300EJ生物量,具体取值取决于水资源的实际使用情况。若目前的生态保护区不能用于能源作物种植,则将减少60%的生物质供应;若进一步考虑土地利用变化的碳排放,限制碳排放高的土地的转换,则生物质供应还会进一步减少。随着土地资源供应的减少,灌溉水资源变得尤为重要。在最宽松的土地供给情景下,全球77%的能源作物无需额外的灌溉;而在最严格的土地供给约束下,这个比例将下降到31%。本文研究结果说明,如果要使生物质能源在气候减缓中发挥重要作用,需要协同管理土地和水资源,并注意各地区的地理差异性。

在生物质供应潜力评估中,由于未来人文和自然要素所固有的不确定性,不同研究所得到的评估结果往往具有很大差异,即使同一个研究也无法确定一个精准的区间范围。近年来虽然有大量生物质潜力分析的文献,但所用方法大同小异,评估结果的差异主要还是来源于研究假设的不同,而非方法学差异。本文的主要贡献在于同时考虑了土地和水资源约束及其相互作用,并实现了高时空精度的模拟,对于全球大规模能源作物的部署提供了关键的区位信息。在生物质能源的可持续发展这个议题上,期待越来越多更加深入、系统的研究。

关于我们

3E论文速递,周一至周五每天推送两篇能源环境经济学最新研究!

这是我们推送的第1158篇文章。查看以往文章请扫码关注公众号,点击主页菜单或点击“查看历史消息”。也可回复“贸易”、“交通”、“碳市场”、“新能源”、“健康”、“行为研究”、“水资源”等关键词查看相关文章汇总。