基于秸秆自然腐解基准线的秸秆热解气化工程生态价值量估算方法研究

来源 :中国农业科学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jiaranerzhi
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秸秆作为一种特殊的生物质资源,“用则利,弃则害”。秸秆热解气化工程项目既实现了生物质秸秆的资源价值,产物“气、炭、油、液”利用在环境效益方面的禀赋也得到充分实现。准确估算秸秆热解气化工程的生态价值量,提供系统全面的定量评价指标体系与计算方法,是有效推动农业绿色发展的重要科学依据。于此同时,对合理、高效、低碳、高值利用秸秆资源具有重要实践意义,有利于秸秆综合利用的生态价值实现最大化。本研究基于生态价值理论中的成本法理论,按照“项目温室气体净减排量→生态效益货币价值化→生态价值量”3个步骤,依次系统地进行秸秆热解气化工程生态价值量估算方法研究。首先,利用“秸秆热解气化工程项目净减排=基准线排放量(秸秆露天堆放排放+秸秆燃气利用替代减排(供暖/发电)+秸秆生物炭产热利用替代减排/秸秆生物炭还田固碳减排)-秸秆热解气化过程能耗增量排放-项目产品使用排放”的总公式,构建起秸秆热解气化项目温室气体净减排量的系统估算方法、计算公式与计算所需参数。在方法构建过程中,选取LCA法计量秸秆热解气化工程项目的净减排量。而后,借助二氧化碳影子价格将净减排量进行货币化,得到工程生态价值。本研究在方法构建的同时,采用文献调研法对各个计算环节所需参数的选取进行了分析与对比,提供了计算过程所需的参数体系。依据本研究构建的秸秆热解气化工程生态价值量估算方法,计算典型工程案例——江西圣牛气化多联产工程项目的生态价值量,得出项目2019年项目产出生态价值量约为20万元。于此同时,本研究对计算过程中所需的“基准线参数——秸秆自然腐解温室气体排放”进行了实验测定与数据分析。基准线是用作辨析项目产生效果的一种背景,即不实施项目时的背景水平。秸秆利用项目温室气体减排基准线可以理解为不实施项目的背景排放,主要包含两种截然不同的情景:一是以秸秆露天无控焚烧温室气体排放为基准线;二是以秸秆露天堆放自然腐解温室气体排放为基准线。目前,尚未检索到秸秆露天自然腐解温室气体排放测定试验与研究文献。本研究以河南省安阳市农科院永和试验场为试验基地,试验周期为一年,主要模拟了小麦、玉米、水稻秸秆露天堆放在田头、路边、空场等土地上与淹育在自然水体中的两种情景,分别记为S处理和W处理。模拟小麦秸秆堆放于土地上自然腐解的S处理,CO2、CH4、N2O排放系数分别为462.5589g·kg-1、0.0324g·kg-1、0.0179g·kg-1;模拟玉米秸秆堆放于土地上自然腐解的S处理,排放系数分别为380.6586g·kg-1、0.1036g·kg-1、0.0656g·kg-1;模拟水稻秸秆堆放于土地上自然腐解的S处理,排放系数分别为557.9623g·kg-1、0.0250g·kg-1、0.0339g·kg-1。模拟小麦秸秆堆放于沟渠中自然腐解的W处理,CO2、CH4、N2O排放系数分别为419.9028g·kg-1、8.0258g·kg-1、0.0354g·kg-1;模拟玉米秸秆堆放于沟渠中自然腐解的W处理,排放系数分别为57.3254 g·kg-1、6.6899 g·kg-1、0.0657g·kg-1;模拟水稻秸秆堆放于沟渠中自然腐解的W处理,排放系数分别为164.3952 g·kg-1、6.7706 g·kg-1、0.0096g·kg-1
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