【碳减排】经济因素影响森林生物能源扩张的净碳排放

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题   目：Economic factors influence net carbon emissions of forest bioenergy expansion

作    者：Alice Favero，Justin Baker，Brent Sohngen，Adam Daigneault

期    刊：Communications earth & Environment

时    间：2023.02.17

一作单位： RTI International, Research Triangle Park, NC 27709-2194, USA

原文链接：https://doi.org/10.1038/s43247-023-00698-5

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研究背景

由于可再生能源和气候政策，森林生物质的需求已经增加，最近的气候承诺表明它将进一步增长。人们担心消耗森林生物质能源会增加森林的净碳排放，这被定义为碳债务。本研究使用一个基于市场的经济模型，测试了51中森林生物能源需求途径对未来森林碳储量的影响，以评估产生持续数十年的碳债务的可能性。本研究表明，生物能源扩张带来的潜在森林碳债务，即相对于基线的森林碳封存的短期减少，只有在关于碳核算、市场、政策和未来生物质需求的一组特定假设下才会发生并持续存在。文章最后表明在类似的需求路径下，在没有直接碳政策的情况下，对供应施加限制可能会减少回报期，但不能避免最初的碳债务。

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研究结果

由图2可以看出，动态全球森林部门模型（GTM）为每个需求内生选择具有成本效益的供应构成。就森林生物质需求而言，有三种不同材料来源：采伐的森林残余物、伐木剩余物、工厂剩余物。新的采伐将更多来自土地转化为林地和森林管理的强化，在GTM中，土地和管理强度是替代物，因此当土地有限时，随着时间推移，森林强度会有较大的提高。在系统中引入新的生物质需求，相对于基线增加了木材总产量，新需求带来的更高的木材价格推动了变化。结果显示，在所有51中生物质需求情境下，森林碳储量最初都会比基线减少，因此，在实施外生生物质政策的十年中，至少会产生轻微的森林碳债务。

具有持续碳债务的情景主要属性是一个低的生物质需求增长率和相应的低相对价格增长。图3捕捉到了通过显示碳债务（颜色）、生物质需求的平均规模（圆圈大小）、生物质需求增长率（X轴）和所有基于森林的产品的平均价格增长变化与基线情景之间的关系（Y轴）。生物量需求增长率较高的情景显示在本世纪中叶和末，碳债务完全恢复，或在20年内恢复碳债务。在某些情况下，当最初的生物质需求较低时，即使增长率高也无法收回碳债。土壤碳一般随着森林面积增加而增加，因为在高增长的情景下，更多的土地将被转化为森林，在所有需求途径下，树皮碳预计会下降，因此与基线相比，将有更多的森林残余物被移除以满足森林生物质的需求。

图4显示，由于工业木材产品中固存的碳是碳债务的主要驱动因素，本研究测试了将其从回收期中计算移除的效果。本研究结果显示核算规则影响了估计的投资回收期。具体而言，只有生物质需求水平固定的情景导致长期碳债务，而所有其他情景的碳债务只有0-10年。

本研究按照最近一项研究者讨论的方法测试了在需求增长高于2%的情况下，对森林生物量供应不同规定或限制如何影响碳债务和投资回报期。结果显示，在类似需求增长路径下，对供应施加限制可能会减少投资回收期，但不能避免初始碳债务。此外，增长率低于3%阈值的情景持续显示碳债务，即供应受到限制。

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编者按

本研究结果对生物能源、气候和补充性森林碳政策的设计有影响。关于本研究的碳债务结果在政策上的影响，这些预测只反应了森林和木制品碳储存的变化，并没有考虑到全球范围内扩大的木质生物能源的潜在能源系统排放转移。本研究结果对气候或能源政策还有其他影响，首先，忽视市场对资源投资影响的立场观点可能不适合预测政策变化的排放影响或用于评估生物能源生产的碳效益。其次，对生物质供应源进行监管可以缩短投资回收期，并可以通过至二级碳政策或间接政策以激励重新造林或改善森林管理。第三，通过新的植树造林、基因改良和造林等方式提高管理的森林系统的生产力的激励措施，可以通过增加每公顷土地非森林生物质供应来补充森林生物能源政策的气候目标。

转自：“西农RE学术社”微信公众号

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