国际林业研究杂志》上gydF4y2Ba

国际林业研究杂志》上gydF4y2Ba/gydF4y2Ba2012年gydF4y2Ba/gydF4y2Ba文章gydF4y2Ba

研究文章|gydF4y2Ba开放获取gydF4y2Ba

体积gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba |gydF4y2Ba文章的IDgydF4y2Ba 340865年gydF4y2Ba |gydF4y2Ba https://doi.org/10.1155/2012/340865gydF4y2Ba

蒂亚戈l . Romanelli马科斯米兰,拉斐尔•塞萨尔TieppogydF4y2Ba,gydF4y2Ba ”gydF4y2Ba对桉树生物量生产能源评估gydF4y2Ba”,gydF4y2Ba国际林业研究杂志》上gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 卷。gydF4y2Ba2012年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 文章的IDgydF4y2Ba340865年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba 页面gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 2012年gydF4y2Ba。gydF4y2Ba https://doi.org/10.1155/2012/340865gydF4y2Ba

对桉树生物量生产能源评估gydF4y2Ba

学术编辑器:gydF4y2Ba布莱恩·c·麦卡锡gydF4y2Ba
收到了gydF4y2Ba 2012年7月13日gydF4y2Ba
修改后的gydF4y2Ba 2012年9月21日gydF4y2Ba
接受gydF4y2Ba 2012年10月30日gydF4y2Ba
发表gydF4y2Ba 2012年12月23日gydF4y2Ba

文摘gydF4y2Ba

依赖有限的资源带来的经济、社会和环境问题。种植森林生物质替代自然森林的剥削。剥削的种植森林,规划和管理是取得成功的关键,所以在林业业务,都必须考虑经济和非经济因素。本研究旨在比较桉树生物量生产通过人为输入和资源能源体现体现包括环境贡献(能值)商业森林在圣保罗,巴西。能源分析和能值综合桉树生产周期完成。是确定农用地的桉树生产和敏感性分析三种情况来调整土壤酸度(石灰、火山灰和污泥)。能量分析和能值合成,都收获了最高的输入需求。结果表明能量之间的差异分析和能值综合概念基础和会计程序。评估呈现类似的趋势和不同的大小的参与一个输入由于它的起源。例如,输入从矿石中提取,代表环境贡献,更能值合成有关。 On the other hand, inputs from industrial processes are more important for energy analysis.

1。介绍gydF4y2Ba

商业在巴西主要侧重于森林gydF4y2Ba松果体gydF4y2Baspp。(179万公顷)gydF4y2Ba桉树gydF4y2Baspp。(451万公顷),(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba]。种植森林生物质替代自然森林的剥削。造林系统经济和热力学单位,同时受约束的利润损失,以及物理定律。因此,对于林业规划和评估操作,都必须考虑经济和非经济因素,要求系统视图(gydF4y2Ba2gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

对有限资源的依赖导致经济、社会和环境问题。一定程度后,无论是技术还是有经济原因加强现场管理,对输出的结果由于更高的投入使用(肥料、等等)。因此,在试图达到更高的收益率有相互冲突的需求从有限的农业面积通过最低能量体现在输入的使用。这种冲突可以通过分析减少作物和能源之间的交互应用于其管理。评价生产系统需求和供给的能源是至关重要的gydF4y2Ba3gydF4y2Ba]。能量分析建立流,确定总需求、能量平衡和能源的投资回报率(gydF4y2Ba ),以及,能量体现在产品或服务(强度)。能量平衡是指单位面积净能量增益gydF4y2Ba 指的是提供能量的比值,流程中所需的能量,它可以被理解为“能源盈利能力”(gydF4y2Ba4gydF4y2Ba,gydF4y2Ba5gydF4y2Ba]。能源强度是能量体现单位的直接或间接获得的产品。一个必须考虑所有的输入能量,不仅应用来源(电力、燃料),也体现在输入的能量生产和服务。gydF4y2Ba

对于更复杂的系统和服务环境提供了生产系统,能值的概念(拼写“m”),为了正确地考虑质量的物质,能量,和信息系统中流动,包括退化由于第二定律转换过程中损失gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。根据定义,能值是可用的能量(火用)的一种类型(通常是太阳能)直接或间接地需要提供一个给定流或存储的能量或物质。虽然有许多研究比较站管理方法(旋转,植树造林,用途管理)(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba9gydF4y2Ba),操作过程相对密集的森林管理标准在我们的研究区域。因此,更需要有商业林业的研究比较能源和物流需求的操作技术可持续发展的范围内最大化现有可行的替代方案(即。同时,认识到利润目标)。场效率,维护日程,更普遍的是,生产系统的操作变化的灵敏度通常在经济成本和效益评估,但很少对他们比较可持续性。gydF4y2Ba

考虑到在生产系统中,寻找可持续性的插入的非经济参数在桉树的决策(gydF4y2Ba桉树gydF4y2Ba仕达屋优先计划gydF4y2Ba。gydF4y2Ba)在圣保罗,巴西,本研究旨在比较桉树生物量生产通过人为输入和资源能源体现体现包括环境贡献(能值)。我们探索结果的敏感性三个替代农业投入用于调整土壤pH值(石灰石、火山灰和污泥),按类型和描述运营资源需求(可再生、不可再生和购买)和阶段(如种植、施肥、收获)。gydF4y2Ba

2。材料和方法gydF4y2Ba

我们对桉树生产周期的分析来自Itatinga在圣保罗州的直辖市,巴西。我们专注于生产系统在现有种植土地因为植入新的土地在巴西明显受到限制。为了确定材料流和输入需求每公顷生产系统,生产系统的操作细节上的数据获得1700公顷种植由一家私营公司,拥有和管理运营300000公顷的种植在巴西。我们使用公司内部报告作为我们分析的基础。数据操作通过一个旋转,扣除运输的收获生物量利用设施。这些数据是通过实地测量和检查个人通信与森林。收获是在6至8年旋转相对统一的平均产量的地区(41.5 mgydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba;19.0至70.0米不等gydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

我们的研究是通过以下步骤:(1)确定生产系统图和能量流动的桉树在圣保罗,巴西;(2)使用能量平衡等指标评价其性能,能源投资回报和能源强度;(3)确定农用地的桉树托儿所和生物质生产;(4)使用一个算法来确定这些指标对于场景和敏感性分析,基本情况是石灰(应用于调节土壤酸度)和两种场景中,使用灰和污泥代替石灰。gydF4y2Ba

能量流动的评估考虑油耗,机器折旧,劳动和输入直接应用于每个机械化操作。机械化操作按以下顺序进行:石灰应用程序;深耕(+化肥和农药应用程序);开沟;种植;灌溉;喷涂(除草剂);在第三个月施肥(14-00-15);喷涂(除草剂);施肥(8月氯化钾); spraying (herbicide); fertilizer application (14-00-15 in the 2nd year); harvesting. Ant control and replanting are operations that are performed according to the need and they were considered in this study.

通过能量流动的分析,可以建立能量流的模式,确定总需求,并确定性能,可以反映出的能量净收益以及可用能量的比值,关于能源投资。这个性能指标用来评估能量平衡(gydF4y2Ba ),gydF4y2Ba (能源投资回报),能源强度(gydF4y2Ba )。gydF4y2Ba 是指单位面积净能量增益gydF4y2Ba 指的是提供能量的比值,流程中所需的能量,它可以被理解为“能源盈利能力。”gydF4y2Ba 是体现能量的单位获得的产品。gydF4y2Ba 是一个重要的指标对产品没有精力充沛的使用(例如,纤维)。这些指标是通过能源输入(gydF4y2Ba )和输出(gydF4y2Ba )流动。为gydF4y2Ba 待定(gydF4y2Ba1gydF4y2Ba),输入的能量流(gydF4y2Ba )减去从输出流(gydF4y2Ba ),导致净收益除以面积。gydF4y2Ba

一些作者参考能量平衡可用能量的比值,以及所需的生产系统(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba,gydF4y2Ba10gydF4y2Ba]。然而,在这项研究中,我们采用了比例的gydF4y2Ba (gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba4gydF4y2Ba]:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba =能量平衡,乔丹公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba;gydF4y2Ba =能量输入流,乔丹公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba;gydF4y2Ba =能量输出流,乔丹公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba;gydF4y2Ba =能源投资回报率,乔丹乔丹gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。这种考虑是由于一些作者的识别不同的能源质量熵反映他们的水平和起源。如果考虑不是这么做的,gydF4y2Ba 将无量纲。gydF4y2Ba

考虑收获生物量的可能性没有被用于精力充沛的目的,它是合理的获得相关产品和生产系统的能量输入。这是表示能源强度(gydF4y2Ba ):gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba =能源强度,乔丹mgydF4y2Ba−3gydF4y2Ba;gydF4y2Ba =产量、米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

算法用于确定输入的物质流间接应用于机械化操作是由(gydF4y2Ba11gydF4y2Ba),是显示在图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

流程开始(1)(括号之间的数字显示流程图中的步骤呈现在图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)与数据输入种植森林(2),应用劳动(3)和(4)机械化操作。机械化操作设置覆盖实现(5)和舰队(舰队在这里考虑方法自行机器,如拖拉机、收割机、自行式喷雾器。)(6),以及农业投入(8)的处方。土壤条件(7)影响牵引(14)的需求。关于森林的数据(9)(树体积、平均树高和卸货期间收获)确定处理能力,mgydF4y2Ba3gydF4y2BahgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(19)。处理能力和产量的比例(10),mgydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba提供了操作田间持水量(gydF4y2Ba )收集(20),哈hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。在这种情况下,收获gydF4y2Ba 不是基于宽度、速度或工作效率的其他操作(21)。矿车存在处理能力和森林条件确定运行效率。一些研究提出具体数据子系统的收获(gydF4y2Ba12gydF4y2Ba]。实现数据(12)和舰队(13)质量,使用寿命,工作宽度和速度、工作效率和深度(土壤耕作)。质量和使用寿命提供的物理折旧机械(25)。宽度、速度、和现场效率决定了田间持水量(21)。深度和土壤条件(14)影响电力需求(17)。舰队的力量(6)确定可用功率(16)。需要之间的比率(18)(17)和可用功率(16)决定了燃油消耗率(22)。燃油消耗率和所需的能力(17)确定每小时燃油消耗(L hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)(23)与田间持水量提供的操作消费(L公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)(26)。必须强调的是,燃料消耗可能不同由于拖拉机轮胎类型等特性,重量,和工作速度(gydF4y2Ba13gydF4y2Ba]。工人的劳动数据和日常工作(11)-相关的时期gydF4y2Ba (21)决定了人类劳动单位面积(24)。应用农业投入的速度取决于技术处方(15),输入的数量单位面积(体积、质量和单位)提供直接(27)。乘以每个变量、劳动(24),材料折旧(25),燃料(26),输入(27)通过各自的能量指数(28)可以确定每个变量的能量输入的生产系统。总结个人贡献提供了方法论指示器(29)。gydF4y2Ba

为能源评估、能量的乘法(28)的木材和产量(10)提供能量输出流(gydF4y2Ba )。输入流和收益率(10)表示收获生物量的能源强度。gydF4y2Ba 和能量平衡(gydF4y2Ba )是由输入和输出流。gydF4y2Ba

我们跟着环境会计概述协议之前gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba),确定农用地资源的系统,它的发展始于一个能量系统图,总结了操作的资源基础。这个图表是用来识别关键输入每个系统。从图中,我们列出了直接和间接输入必要的生产;这些流分配给可再生、不可再生和购买(图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)在这个阶段。gydF4y2Ba

这个列表的基础环境会计表,列出与每个输入物理流和报告的单位。有意义的比较不同种类的资源,我们把物理单位(g, J) UEVs (sej单元gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)从现有文献列表来估计能值(sej)。包括所有表的源生物物理流(例如,使用的肥料质量每年每公顷)和UEV分配给流(例如,sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba肥料)。在所有表,UEVs纠正的新的全球能值基线(gydF4y2Ba7gydF4y2Ba]。主要输出的农用地资源包括计算产品的UEVs (sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba或sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,这取决于产品)和竞争之间的系统性比较评估指标系统分区基于能值的方式在一个给定的系统(图gydF4y2Ba1gydF4y2Ba)。从这些流动分区,计算能值产出比率(EYR),这是能值之比能值成本收益率从流程:gydF4y2Ba 在哪里gydF4y2Ba (可再生),gydF4y2Ba (本地不可再生),gydF4y2Ba (购买)分区在整个生产过程的能值的预算。EYR是多少的测量过程导致了大规模系统,和能量的系统级度量投资回报gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

从这些系统生物量收获纸浆和纤维素,但也可用于能源;在,我们为大众提供UEVs (sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)和能源(sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),以反映这些潜在的双重用途。我们注意到,然而,我们只考虑能量的特定操作的木质纸浆(四肢和树皮被忽视了);因此,单位能量(sej UEV JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)可能是一个高估。这里的操作检查使用两个机械化收割的人操作不断下跌树木;八个工人每收割机每班操作机械和手工delimb和横切树与链锯日志。两个代理运输路边的日志;运输费用不包括后续利用设施。gydF4y2Ba

后这些指标的确定,使用这个算法结束(30)。gydF4y2Ba

2.1。场景和敏感性分析gydF4y2Ba

基本情况(石灰是一种传统的材料用于提高土壤pH值)是生产系统的评估。两种选择(火山灰和污泥)对土壤酸度调节进行了分析。gydF4y2Ba

我们的目标是确定有意义的整体资源需求差异这三个alternatives-two回收产品。我们这里需要注意的是,尽管火山灰和污泥有相当大的N, PgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba和KgydF4y2Ba2gydF4y2BaO内容,为所有三个场景受精率保持不变。干物质(DM)应用率7700公斤DM公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba污泥和3000公斤DM公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba为灰烬。修正案的运输成本生产站点是基于能值计算运输成本gydF4y2Ba sej毫克gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba公里gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba;我们假设100公里运输在所有情况下。从可持续发展的角度分析,至关重要的是要注意,我们没有嵌入式大规模系统的分析,在污泥和火山灰代表处理废物,要求能值,在这个能值使用现有的土壤pH值管理。是,修正案从废物回收,能值的输入可能被忽视,和唯一的成本归因于生产系统与材料的运输。我们探索这个假设的影响通过比较UEV值计算的基本情况(pH值管理使用1000公斤公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba石灰石、与计算的火山灰和污泥修正案并没有他们的能值包括在内。能源分析、输入能量指标相比,基本场景。第一例“原始”,包括污泥的能值或灰的总能值使用;在第二种情况下“回收”我们忽视修正案的能值,只有汇总的运输成本。gydF4y2Ba

进行灵敏度分析,关键变量选择。因此,在其他指标可以度量的影响。这种技术被应用于机械化系统管理(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。通过这一分析,改进可以在林业生产的可持续性。使用劳动力的变化,农业投入、机械、和机械管理提出了比较基准场景(石灰土壤酸度校正器)。基本情况改变了更多领域效率为10% (gydF4y2Ba );使用功率(低10%gydF4y2Ba );10%的使用寿命gydF4y2Ba ;劳动(少10%gydF4y2Ba );少10%农业输入(gydF4y2Ba ),除了幼苗使用。的场景gydF4y2Ba 鼠道犁设置或代表自行机(例如,结合)操作区域每时间增加了10%。这是可能的,有必要对一些下面的管理层变动:增加机器的宽度,提高工作速度,更好地绘制形状,和更好的演习计划。的场景gydF4y2Ba 提出评估影响的总体能源需求燃料消耗。的场景gydF4y2Ba 旨在测量改进更好的维护和/或机械耐久性。的场景gydF4y2Ba 建议检查人类劳动的影响使用。最后,场景gydF4y2Ba 探索更好的利用输入通过基因的影响发展,例如。gydF4y2Ba

3所示。结果与讨论gydF4y2Ba

3.1。能源分析gydF4y2Ba

基于能量分析的结果(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。生物质生产的物理方面,通过其物质流每机械化操作测定(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba)(图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。物流的价值提出了分组的类型和各自的具体能源。这两个值的乘积结果能量的输入流,也计算了考虑森林的旋转周期(能量输入流除以时间)进行进一步的比较与其他生物质生产系统。gydF4y2Ba

尽管这些数字给人的印象,桉树是一种有效的能源,唯一必须强调,这一分析方法的输入在市场上获得的,没有考虑到土壤、气候和氢气的条件,抚慰了生产潜力。考虑该地区平均阳光(3.91 GJ公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba旋转)通过一个典型的七年,总太阳能应用将是8.56十gydF4y2Ba5gydF4y2Ba代表2.36 GJ 10gydF4y2Ba5gydF4y2Ba倍的能量比,提出了农业投入或397倍的能量中包含比热值的收获木材。有方法同样能值综合方法对环境的贡献(gydF4y2Ba9gydF4y2Ba,gydF4y2Ba18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba19gydF4y2Ba),但由于这些生产意味着他们不考虑自由能量流的决心。gydF4y2Ba

获得的值,考虑到事件太阳能,同意热力学第二定律。大多数作者,当讨论能源和可再生能源,没有提到,没有能源如太阳能通过观察数据看来,排除。真正存在的是能量可用性,通过能量转换和其内在的损失。gydF4y2Ba

净能量可用(gydF4y2Ba )和“盈利”的能量(gydF4y2Ba )都是重要的一种能源评估。但是,在这两个指标,使所花费的时间不被认为是可用的能源。有关这些指标与时间要求森林的收获,一个可以获得年度指标,允许不同生产系统的比较,超过一年的时期。另一方面,年度指标会高估年度作物生长在更好的天气季节不保持全年。gydF4y2Ba

使用发达算法及其结果进行验证;我们在文献中寻找数据。生物量的能源强度(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba)或输入能量(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba)是用于这种比较。的结果替代石灰、火山灰和污泥之间(最低gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba)和最高的值(gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。尽管这些值的幅度相当大的61.6%(从123.8到200 MJgydF4y2Ba−3gydF4y2Ba),这些文件显示,26年的区别差异对土壤使用在瑞典进行工作。gydF4y2Ba

基本场景的能源强度0.7%以上最低发现(gydF4y2Ba20.gydF4y2Ba),分别为16.9%和37.7%,低于最小和最大限度发现在gydF4y2Ba21gydF4y2Ba]。给出的算法结果范围内提供的引用。污泥的情况是接近最大发现虽然代表了一个热带生产系统。但这能量含量高是由于方法建立了能量指标根据污泥的氮磷钾含量。gydF4y2Ba

的能量越大,要求在当前生产系统,是由于强烈的农业投入和机械的采用。再次,污泥场景从其他人,比第二个更大的能源需求的39.30% (gydF4y2Ba16gydF4y2Ba]。这是解释为其工业化程度较高含量的氮(最积极强烈的营养),由申请单位面积(公顷7700公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba

除了石灰,有可能使用灰或污泥土壤酸度的校正器的生产系统评估;他们的特点是所示(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

土壤酸度的具体能源替代材料调整是考虑他们的氮磷钾含量决定的。这被估计的似乎并不是最合适的一个自氮磷钾含量可能不能代表实际的能源材料的内容。这个方法只认为避免合成或提取相当于营养。虽然在场的替代材料比石灰氮磷钾含量,在施肥计划是观察到的没有区别。gydF4y2Ba

由于大量的替代材料(石灰、火山灰和污泥)应用于调节土壤酸度,输入能量增加,使他们不太环保有吸引力,根据采用的指标:能源强度,gydF4y2Ba 和能量平衡gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。输入能量的火山灰和污泥高出5.7%和57.2%,分别。同样的差异观察能源强度比较。他们的gydF4y2Ba 指数分别为95.0%和63.1%的基本场景的索引。能量平衡的下降低于1%。gydF4y2Ba

更好的比较选择使用的火山灰和污泥,应进行大规模的分析。当火山灰和污泥(或其他残留物被丢弃),避免了社会对垃圾填埋场的需求,运输和存储。所以,这些间接的好处可以考虑能量流动的决心最环保的选择。gydF4y2Ba

燃料和化肥负责79.3%的要求能量(约75%的火山灰和污泥的场景)。燃料是主要的能源紧张的输入是化肥的三倍左右。由于燃料输入间接应用,明显从肥料、幼苗,等等,一个突出监测的重要性不仅使用“如何”输入“多少”。机械管理起着至关重要的作用在监控资产是如何被使用的。它被选为治疗肥料(06-30-10,14-00-15,和氯化钾)作为一个群体,他们代表了27.7%,59.4%,和12.9%的集团内的能量。gydF4y2Ba

然而结果表明桉树生产是一种有效的能源,一个人应该强调这一分析只考虑输入在市场上购买的,没有考虑到环境服务,如土壤、天气、和氢气的条件,提供了潜在的收益。gydF4y2Ba

对于实际意味着,考虑到该地区平均日晒(3909 kJ公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年代gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)生产周期(七年),总太阳能应用系统8.56 e8乔丹。这个值是2.36 e5倍能源数量要求的输入或购买397倍的热值生物质生产。gydF4y2Ba

当考虑阳光能源(表gydF4y2Ba1gydF4y2Ba),这些指标遵循热力学第二定律,即所有转换的能量从一个到另一个促进能量损失(熵)。大多数作者忽略了这个事实,当讨论关于替代能源,可再生能源和生物能源、数字如显示采用指标(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba)可能会使读者相信有发电的能量而不是可用熵增加的费用。gydF4y2Ba


指数gydF4y2Ba 价值gydF4y2Ba 单位gydF4y2Ba

−1,0gydF4y2Ba 乔丹乔丹gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
一年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba −0 1gydF4y2Ba 乔丹乔丹gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba一年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
2,95gydF4y2Ba GJ米gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
−8,54gydF4y2Ba GJ哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
一年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba −1,22gydF4y2Ba GJ哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba一年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba

能源需求每个操作的输入数据和类基础场景使用为了详细生产系统关于其机械化操作和输入直接(农业投入)和间接(燃料、折旧和劳动力)应用gydF4y2Ba17gydF4y2Ba]。从四种生产要素、燃料和农业投入几乎代表了整个能源要求(95.8%),得到的地位最重要的搜索环境效率的改善。对于机械化操作,收获是最重要的。其值的大小主要是由于田间持水量低(0.055公顷hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),需要每小时消耗是乘以18.20小时一公顷(290.50米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)收获。gydF4y2Ba

除了收获,燃料是重要的灌溉也由于使用油罐车来支持操作。除了这些操作,只有农业投入直接应用在列表的主要能源需求者。虽然农药目前高能指数(80年至450年乔丹LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),小体积应用单位面积不导入能源要求者。但是,超过剂量的情况下,虽然小能源需求效应可能会带来严重的环境问题是毒理学效应。gydF4y2Ba

3.2。能值综合gydF4y2Ba

能值综合的结果是建立在gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。图gydF4y2Ba3gydF4y2Ba总结了桉树生产的资源基础,包括可再生环境输入(降水、风和阳光),自然股票(土壤流失),经济股票(操作机器),和购买流动(燃料、pH值管理材料、繁殖体、肥料和杀虫剂,新机器,和劳动力)。材料流和UEVs对每个输入都建立在[gydF4y2Ba9gydF4y2Ba),然而[中的值被设置为条件gydF4y2Ba17gydF4y2Ba),支持运输舰队没有考虑(表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba)。因为旋转周期是7年从种植到收获,我们报告两总输出数据基础(7年后),折合成年率流。gydF4y2Ba


请注意gydF4y2Ba 项gydF4y2Ba 数量gydF4y2Ba 单位gydF4y2Ba UEVgydF4y2Ba 太阳能能值流gydF4y2Ba
单位哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba sej单位gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba 每旋转gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba12 sej哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
每年gydF4y2Ba
EgydF4y2Ba12 sej哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba

环境输入gydF4y2Ba
1gydF4y2Ba 实际蒸散gydF4y2Ba 3,85gydF4y2BaEgydF4y2Ba11gydF4y2Ba JgydF4y2Ba 30576年gydF4y2Ba 11775 .50gydF4y2Ba 1682 .21gydF4y2Ba
2gydF4y2Ba 表层土流失gydF4y2Ba 70年gydF4y2BaEgydF4y2Ba03gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 7.18gydF4y2BaEgydF4y2Ba08年gydF4y2Ba 50.00gydF4y2Ba 7.14gydF4y2Ba
购买的损失gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba 柴油gydF4y2Ba 529.20 *gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 2063 .80gydF4y2Ba 294.84gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 机械gydF4y2Ba 17700年gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 119.00gydF4y2Ba 17.00gydF4y2Ba
4gydF4y2Ba 劳动gydF4y2Ba JgydF4y2Ba 1362 .26gydF4y2Ba 194.61gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba 肥料(06-30-10)gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 1202 .95gydF4y2Ba 171.85gydF4y2Ba
6gydF4y2Ba 肥料(14-00-15)gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 578.34gydF4y2Ba 82.62gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba 除蚁剂gydF4y2Ba 1000年gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 24.86gydF4y2Ba 3.55gydF4y2Ba
8gydF4y2Ba 氯化钾gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 1、50gydF4y2BaEgydF4y2Ba09年gydF4y2Ba 229.28gydF4y2Ba 32.75gydF4y2Ba
3gydF4y2Ba Lubrificant石油gydF4y2Ba 22.80gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 87.78gydF4y2Ba 12.54gydF4y2Ba
7gydF4y2Ba 童子军gydF4y2Ba 7.60gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 188.97gydF4y2Ba 27.00gydF4y2Ba
9gydF4y2Ba 繁殖体gydF4y2Ba 1845年gydF4y2Ba 单位gydF4y2Ba 295.00gydF4y2Ba 42.20gydF4y2Ba
10gydF4y2Ba 水gydF4y2Ba 5.56gydF4y2Ba lgydF4y2Ba 7.00gydF4y2Ba 1日00gydF4y2Ba
11gydF4y2Ba 石灰gydF4y2Ba ggydF4y2Ba 1680 .00gydF4y2Ba 240,00gydF4y2Ba
运输石灰网站gydF4y2Ba 100.00gydF4y2Ba t公里gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba 24.00gydF4y2Ba 3.43gydF4y2Ba

总投入gydF4y2Ba 2812 .74点gydF4y2Ba

输出gydF4y2Ba
12gydF4y2Ba 收获木质纸浆gydF4y2Ba 290.50gydF4y2Ba__gydF4y2Ba 米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba 圣gydF4y2Ba1gydF4y2Ba 19457 .44点gydF4y2Ba 2779 .63点gydF4y2Ba
13gydF4y2Ba 收获木质纸浆gydF4y2Ba 2.16gydF4y2BaEgydF4y2Ba12gydF4y2Ba§gydF4y2Ba JgydF4y2Ba 圣gydF4y2Ba2gydF4y2Ba 19457 .44点gydF4y2Ba 2779 .63点gydF4y2Ba
圣gydF4y2Ba1gydF4y2Ba UEV收获生物量(体积)gydF4y2Ba sej米gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba
sej米gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba年gydF4y2Ba1gydF4y2Ba
圣gydF4y2Ba2gydF4y2Ba UEV收获生物量(能量)gydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba
sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba

__gydF4y2Ba假设使用木材作为纸浆和纤维素生物质工厂。gydF4y2Ba
§gydF4y2Ba假设使用木质纸浆作为生物质能源;这些数据不包括能源nonpulp产品(树皮和四肢),可能时使用能源是主要的输出。gydF4y2Ba
UEV蒸散= 3.10gydF4y2BaEgydF4y2Ba4 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba),蒸散=(7796毫米公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (1.00gydF4y2BaEgydF4y2BaL 4毫米gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba公顷)*(1公斤LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (4.94gydF4y2BaEgydF4y2Ba3 J公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba
表土损失根据有机质含量= (5.4gydF4y2BaEgydF4y2Ba4千卡公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2BaOM) * (1 28% OM) * (4.17gydF4y2BaEgydF4y2Ba3 J千卡gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (2.4gydF4y2BaEgydF4y2Ba5 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba23gydF4y2Ba)= 7.18gydF4y2BaEgydF4y2Basej 11公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
柴油UEV和能值的内容(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]= (1.32gydF4y2BaEgydF4y2Ba8 J galaogydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(1加仑3.8 LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (1.1gydF4y2BaEgydF4y2Ba5 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)= 3.85gydF4y2BaEgydF4y2Ba7 sej LgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
(4)UEV机械折旧= (6.7gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),(gydF4y2Ba22gydF4y2Ba]在[gydF4y2Ba24gydF4y2Ba),每公斤= (6.7gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (1000 g公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)= 6.70gydF4y2BaEgydF4y2Ba12 sej公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
4.5 (5)UEV劳动gydF4y2BaEgydF4y2Ba6 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba),人类劳动的能量=(231.8小时)*(2500千卡迪亚gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(天8 hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(4186千卡gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)= 3.03gydF4y2BaEgydF4y2Ba8 J。gydF4y2Ba
(6)UEVs: KgydF4y2Ba2gydF4y2BaO = 2.92gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2BaK (gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)* 83% K KgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba−1gydF4y2BaPgydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba= 2.99gydF4y2BaEgydF4y2Ba10 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2BaP (gydF4y2Ba6gydF4y2BaP] * 43岁的7%gydF4y2Ba ,N = 7, 7gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2BaN [gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),06-30-10有6%的N, P 30%gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba5gydF4y2Ba和10% KgydF4y2Ba2gydF4y2BaO;N和K 15%和14-00-15 14%gydF4y2Ba2gydF4y2BaO。gydF4y2Ba
(7)基于UEV杀虫剂2.49gydF4y2BaEgydF4y2Ba10 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Bag * 1000公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba25gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
(8)UEV: KgydF4y2Ba2gydF4y2BaO = 2.92gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2BaK (gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)* 1000 g公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba氯化钾* 63% KgydF4y2Ba2gydF4y2BaO氯化钾gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba* 83% k次方gydF4y2Ba2gydF4y2BaOgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
(9)UEV苗的1.6gydF4y2BaEgydF4y2Ba从[11 sej,gydF4y2Ba9gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
(10)水潜在的化学能(94gydF4y2BaEgydF4y2Ba3 J公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)乘以灌溉UEV (4, 28gydF4y2BaEgydF4y2Ba5 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,(gydF4y2Ba24gydF4y2Ba)= 1.26gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba或1.26gydF4y2BaEgydF4y2Ba9 sej LgydF4y2Ba−1gydF4y2BaHgydF4y2Ba2gydF4y2BaO。gydF4y2Ba
(11)石灰UEV (1.68gydF4y2BaEgydF4y2Ba10 sej ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
(12)收益率=(41.5米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba另gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(7年)= 290.5gydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。gydF4y2Ba
(13)木材能量=(290.5米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(495公斤米gydF4y2Ba−3gydF4y2Ba)* (1.5gydF4y2BaEgydF4y2Ba7 J公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)= 2.16gydF4y2BaEgydF4y2Ba12 J哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba,能量gydF4y2Ba26gydF4y2Ba从[gydF4y2Ba27gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
* (gydF4y2Ba9gydF4y2Ba)考虑购买柴油783.50 L公顷的损失gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba因为它是支持占两辆卡车维修和燃料两个收割机和代理一起使用。gydF4y2Ba

木质纸浆的产量报告gydF4y2Ba3gydF4y2Baj .研究系统假定收益率290.5米gydF4y2Ba3gydF4y2Ba木质纸浆(41.5 mgydF4y2Ba3gydF4y2Ba哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),代表gydF4y2Ba 每公顷仅J能量(木质纸浆)。gydF4y2Ba

评估生产这种级别的资源基础,我们首先总结输入的情况下使用石灰pH值管理。像幼苗一样,一小部分的输入表示大部分的资源基地。在这种情况下,四大投入占总投入的90%。对于所有场景,主要过程的输入一个完整的旋转和每年发生的水(57 -使用总量的62%)交付主要来自降雨;有限灌溉中观察到的一些网站。柴油(14 - 16%),肥料(8 - 9%),pH值控制(1 - 13%)和劳动力(6 - 7%)。能值的总分数的农业投入(肥料、石灰、种苗、农药)和柴油最大的分数在54.10%和26.70%,分别为(表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。购买劳动力,另一个输入,代表总数的17.80%,对比强烈的苗木生产系统中,其中劳动表示几乎使用总量的30%。最终输出指标,与生产的资源基础与物理收益率,被发表在表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba。UEV为9.6 e03 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba2.01,EYR石灰的基本情况是用来pH值控制。gydF4y2Ba


操作gydF4y2Ba 每个类需求能值(%)gydF4y2Ba
燃料gydF4y2Ba 能值折旧gydF4y2Ba 劳动gydF4y2Ba 输入gydF4y2Ba 总gydF4y2Ba

收获gydF4y2Ba 24.20gydF4y2Ba 1.00gydF4y2Ba 13.00gydF4y2Ba 1.20gydF4y2Ba 39.40gydF4y2Ba
石灰石的应用程序gydF4y2Ba 0.20gydF4y2Ba 0.00gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 22.00gydF4y2Ba 22.30gydF4y2Ba
深耕+化肥+除草剂gydF4y2Ba 0.50gydF4y2Ba 0.00gydF4y2Ba 0.20gydF4y2Ba 16.10gydF4y2Ba 16.80gydF4y2Ba
施肥(2年)gydF4y2Ba 0.20gydF4y2Ba 0.00gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 4.70gydF4y2Ba 5.00gydF4y2Ba
施肥(3月)gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 0.00gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 3.00gydF4y2Ba 3.20gydF4y2Ba
施肥(8月)gydF4y2Ba 0.20gydF4y2Ba 0.00gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 2.80gydF4y2Ba 3.10gydF4y2Ba
种植gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 0.00gydF4y2Ba 0.80gydF4y2Ba 2.00gydF4y2Ba 2.90gydF4y2Ba
结尾部分gydF4y2Ba 1.30gydF4y2Ba 0.10gydF4y2Ba 3.50gydF4y2Ba 2.30gydF4y2Ba 7.20gydF4y2Ba

总gydF4y2Ba 26.70gydF4y2Ba 1.30gydF4y2Ba 17.80gydF4y2Ba 54.10gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba

*从总深耕能值的16.80%,15.70%代表了除草剂肥料(06-30-10)和0.40%。gydF4y2Ba

3.3。详细分析的操作gydF4y2Ba

为了理解操作站管理的每个阶段,要求我们decompartmentalized生产系统运营阶段(例如,收获,pH值管理和施肥)和报告所需的能值的形式输入(农用化学品和石灰),柴油燃料,为每个(表和劳动gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。这个表中的每一行总购买的比例是输入(gydF4y2Ba 在图gydF4y2Ba2gydF4y2Ba为每一个条目);我们这里省略机械折旧的贡献,代表只有1.5%的总购买能值使用。收集需要的大部分购买能值投入(业务工作能力是0.55公顷hgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),几乎所有形式的柴油和劳动;pH值管理。这一发现表明,从提高生态效率的角度来看,主要应关注收获效率和pH值管理。大部分的能值石灰的石灰应用程序本身,而对于灌溉、主要资源不是水而是分配所需的柴油水。此外,受精的角色(占全国总人口12.1%购买能值超过三个应用程序)和除草剂的应用程序(总购买能值的2.5%;包含在表中“其他”gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)在整个旋转从生态效率的角度相对较小。总的来说,间接的输入(柴油和劳动力)占总数的近55%购买能值,加强需要看直接生产和材料要求间接需求。gydF4y2Ba

3.4。场景管理pH值gydF4y2Ba

选择的pH值控制修正案和假设如何能值分配系统中发挥重要的控制结果。因为我们假设没有增加燃料消耗、劳动、和机械折旧与不同的应用程序中,观察到的差异的pH值管理场景(生)的数量和UEV火山灰和污泥应用(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba)。关于额外的燃料和劳动力需求假设可能是错误的但是是合理的,因为整体燃料和劳动力需求相对较小(表gydF4y2Ba3gydF4y2Ba)。gydF4y2Ba


系统参数gydF4y2Ba 场景gydF4y2Ba
石灰gydF4y2Ba 灰gydF4y2Ba 污泥gydF4y2Ba

输入的质量pH修正案(公斤公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba旋转gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 1000年gydF4y2Ba 3000年gydF4y2Ba 7000年gydF4y2Ba
pH值的输入能值修正案(sej公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba旋转gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 68gydF4y2BaEgydF4y2Ba16gydF4y2Ba 2,84gydF4y2BaEgydF4y2Ba16gydF4y2Ba__gydF4y2Ba 6日,40gydF4y2BaEgydF4y2Ba16gydF4y2Ba‡gydF4y2Ba
UEV获得产品(sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)gydF4y2Ba 9日02gydF4y2BaEgydF4y2Ba02gydF4y2Ba 9日,56gydF4y2BaEgydF4y2Ba02gydF4y2Ba 1、12gydF4y2BaEgydF4y2Ba03gydF4y2Ba
EYRgydF4y2Ba 2,54gydF4y2Ba 2,34gydF4y2Ba 95gydF4y2Ba
ELRgydF4y2Ba 0,65gydF4y2Ba 0,75gydF4y2Ba 1日05gydF4y2Ba
EIRgydF4y2Ba 0,65gydF4y2Ba 0,75gydF4y2Ba 1日05gydF4y2Ba

__gydF4y2Ba基于有机质含量= (3 0gydF4y2BaEgydF4y2Ba6克哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(0,3363克莫ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(5 4千卡ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(4186千卡gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (1、2gydF4y2BaEgydF4y2Ba5 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba]= 9,45gydF4y2BaEgydF4y2Basej 11公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。灰成分,gydF4y2Ba28gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba
‡gydF4y2Ba基于有机质含量= (7,7gydF4y2BaEgydF4y2Ba6克哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(0,29584克莫ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(5 4千卡ggydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)*(4186千卡gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)* (1、2gydF4y2BaEgydF4y2Ba5 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)= 8,31gydF4y2BaEgydF4y2Basej 11公斤gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。污泥成分,gydF4y2Ba29日gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

资源需求两个另类pH值管理场景下都高于石灰岩(表gydF4y2Ba4gydF4y2Ba当假设包括修正案中的能值(即在计算。除了运输成本)。在所有情况下,运输成本(假设100公里运输距离)都可以忽略不计。中包含的能值石灰(gydF4y2Ba sej)是近一半,类似的pH值所需的监管使用灰时,和大约四分之一的能值使用污泥所需的相同的服务。合成指数为每个场景表明,资源基础与灰(UEV产量更高gydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)和污泥(UEVgydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),它对应于生态效率下降22.7%和5.6,分别。减少在EYR(每单位投资少收益)平行的一般结论。gydF4y2Ba

当我们忽视的能值成本输入(因为他们创建的另一个原因,积极自由运输除外),木质纸浆的UEV滴gydF4y2Ba 和gydF4y2Ba 分别的火山灰和污泥修正案;运输成本假设100公里的旅行都包含在这回收的场景。EYR显示并行变化(2.65,2.62,2.34,灰、污泥,和石灰),以更大的单位投资收益率对pH值控制场景使用再生产品。这个结果强调了UEVs假设系统的灵敏度和材料回收的潜在好处。gydF4y2Ba

3.5。分析和pH值的操作管理gydF4y2Ba

这项工作的一个中央的结论是,间接输入要求操作(特别是柴油和劳动力)大(55%的总购买能值)相比,产品直接输入(化肥和杀虫剂)。此外,大多数资源的使用是在收获(购买能值总额的42%),表明努力提高效率应该集中在那里。然而,我们注意到很难明显减少燃料消耗在收获因为引擎效率是相对固定的,至少在短期内。在收获大量的柴油要求是由于高每小时消耗和低田野调查能力。如下我们观察,改善在这一地区很可能来自增加操作收割工作能力(哟)。最大的直接输入基本情况是石灰pH值控制(21%),其次是使用化肥的套件在旋转(10%)。在肥料中,磷是最emergy-intense材料,其次是氮和钾。然而,这种相对购买能值总数的一小部分,是化肥的形式表明,生态效率不是由应用程序很大程度上影响了利率和推荐的主要驱动的应用程序应该考虑下游水质。gydF4y2Ba

管理的pH值是一个更复杂的问题。我们表明,石灰提供服务的pH值规定最少的资源输入,当我们认为的能值替代修正案是包含在系统的预算。使用火山灰和污泥等废弃物,然而,主张的基础上考虑的一个更大的系统上下文。特别是,污泥和火山灰pH值修正代表工业代谢的副产品(即。,浪费);分析下一个更大的规模,包括区域协同生产木质纸浆和火山灰和/或污泥,预计将显示大量使用的好处,通过补偿提供石灰和资源需求也否则处置废物。UEVs观察到在一个更现实的平行分析,我们假设每个替代的能值修改为零(尽管保留运输成本)明显降低(8%)比石灰场景(gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba ,gydF4y2Ba 为灰、污泥和石灰、职责)。我们证明这个假设材料的零能值基于[gydF4y2Ba6gydF4y2Ba),讨论了关键需要多尺度和多用途分析公共政策的发展。具体来说,如果一个产品是一种浪费流量,可以转移生产使用,那么它就是适当的省略其所需的资源能值的定量分析。对这种假设是明确的,这是我们提供的基本原因分析。gydF4y2Ba

3.6。比较木质纸浆生产gydF4y2Ba

收获的UEV决定木质纸浆生物质能源的基础上gydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。(gydF4y2Ba24gydF4y2BaUEV值)报告gydF4y2Ba桉树gydF4y2Ba种虫害和gydF4y2Ba白千层属灌木gydF4y2Ba种虫害在佛罗里达(美国)gydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba收获木材。这一结果表明,生产成本在总资源单位减少65%在巴西操作比类似的操作在美国。值得注意的是,这一发现是由于两个不同的收益率(20.00和12.40毫克公顷gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba),巴西和美国的例子,分别地。输入(购买)和差异gydF4y2Ba 与gydF4y2Ba sej哈gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba年gydF4y2Ba−1gydF4y2Ba、职责)。我们注意到巴西操作坐落在一个地区,近两倍的降雨佛罗里达的网站。gydF4y2Ba

一个更一般的总结相关文献[gydF4y2Ba8gydF4y2Ba,gydF4y2Ba15gydF4y2Ba,gydF4y2Ba24gydF4y2Ba在木材生产系统,UEVs从gydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba来gydF4y2Ba sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba)硬木生产在波多黎各和北卡罗莱纳。然而,一个更有意义的比较,只有那些系统面向木质纸浆生产。系统的主要输出不是木质纸浆出现在斜体;中,巴西的例子探讨UEV最低,尽管丰产林柳树(gydF4y2Ba柳树gydF4y2Baspp)在瑞典南部有类似的生产效率。平均UEV制浆造纸似乎在1.80附近gydF4y2Ba 04 sej JgydF4y2Ba−1gydF4y2Ba。因为UEV措施所需的资源单位类似的输出(在这种情况下J的能量),巴西被研究系统在这里显然是一个理想的选择。gydF4y2Ba

然而,操作不同不仅在总资源需求也在它们的相对比例不同的资源。这种差异可能是重要的,因为社会有可能愿意接受总体效率略低(即。,higher UEV) if the resource base supporting a given operation is more reliant on local or renewable sources of emergy. This issue is discussed further in the context of producing electricity in [30.gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

EYR木质纸浆生产较高,揭示了相当一部分的“免费”来源的输入能值(本地股票和可再生流)。值得注意的是,瑞典南部和桉树的柳树系统操作在佛罗里达EYR值较低,这意味着更低的投资回报率。但是我们注意到这里,EYR值不具有直接可比性与能源投资回报gydF4y2Ba26gydF4y2Ba]。尽管这个生产方案的相对强度,EYR操作相对较低,甚至与其他热带森林种植园操作(削减松EYR 2.82, siris EYR 2.32),这两个大大延长旋转。gydF4y2Ba

3.7。能量与能值gydF4y2Ba

能量流动的方法论遵循经济的角度来看,只考虑购买生产所需的输入系统。获得的能量的能量平衡或表示gydF4y2Ba 没有考虑免费资源等生产系统的环境的贡献。另一方面,能值综合考虑环境的作用在生产站点或在处理获得一个输入。比较机械化的分享操作(表gydF4y2Ba5gydF4y2Ba)和输入,可能会注意到,从矿石肥料(K, P)施加的影响高于氮(人工形成的)能值和相反的能量。石灰、矿石的另一个输入利用,提出了一种主要能值,而不是在能源的需求,因为在后者被认为是由能量的提取工艺。gydF4y2Ba


机械化操作gydF4y2Ba 能源需求每个类(%)gydF4y2Ba
燃料gydF4y2Ba 能量贬值gydF4y2Ba 劳动gydF4y2Ba 输入gydF4y2Ba 总gydF4y2Ba

收获gydF4y2Ba 51.0gydF4y2Ba 2.2gydF4y2Ba 1。0 2.4gydF4y2Ba 56.7gydF4y2Ba
深耕+化肥+除草剂gydF4y2Ba 1。9gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 13.2gydF4y2Ba 15.4gydF4y2Ba
氮磷钾(14-00-15)应用程序(二年级)gydF4y2Ba 0.4gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 8.6gydF4y2Ba 9.1gydF4y2Ba
氮磷钾(14-00-15)应用程序(3月)gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 5.1gydF4y2Ba 5.4gydF4y2Ba
石灰石的应用程序gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 4.6gydF4y2Ba 4.9gydF4y2Ba
氯化钾应用程序(8月)gydF4y2Ba 0.4gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 3.0gydF4y2Ba 3.4gydF4y2Ba
其他人gydF4y2Ba 1。8gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 0.3gydF4y2Ba 0.7gydF4y2Ba 2.9gydF4y2Ba
种植gydF4y2Ba 0.2gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 1。9gydF4y2Ba 2.2gydF4y2Ba

总gydF4y2Ba 56.3gydF4y2Ba 2.9gydF4y2Ba 1。4gydF4y2Ba 39.5gydF4y2Ba 100.0gydF4y2Ba

机械化操作gydF4y2Ba 每个类需求能值(%)gydF4y2Ba
燃料gydF4y2Ba 能值折旧gydF4y2Ba 劳动gydF4y2Ba 输入gydF4y2Ba 总gydF4y2Ba

收获gydF4y2Ba 24.2gydF4y2Ba 1。0 13.0gydF4y2Ba 1。2gydF4y2Ba 39.4gydF4y2Ba
石灰石的应用程序gydF4y2Ba 0.2gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 22.0gydF4y2Ba 22.3gydF4y2Ba
深耕+化肥+除草剂gydF4y2Ba 0.5gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.2gydF4y2Ba 16.1gydF4y2Ba 16.8gydF4y2Ba
其他人gydF4y2Ba 1。3gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 3.5gydF4y2Ba 2.3gydF4y2Ba 7.2gydF4y2Ba
氮磷钾(14-00-15)应用程序(二年级)gydF4y2Ba 0.2gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 4.7gydF4y2Ba 5.0gydF4y2Ba
氮磷钾(14-00-15)应用程序(3月)gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 3.0gydF4y2Ba 3.2gydF4y2Ba
氯化钾应用程序(8月)gydF4y2Ba 0.2gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 2.8gydF4y2Ba 3.1gydF4y2Ba
种植gydF4y2Ba 0.1gydF4y2Ba 0.0gydF4y2Ba 0.8gydF4y2Ba 2.0gydF4y2Ba 2.9gydF4y2Ba

总gydF4y2Ba 26.7gydF4y2Ba 1。3gydF4y2Ba 17.8gydF4y2Ba 54.1gydF4y2Ba 100.0gydF4y2Ba

在两种方法中,收获了最高的需求,因为在这个操作的体积燃料(柴油)需求高,能量分析(56.7%)以及农用地资源(39.4%)。其次,进行能量分析,操作室内+化肥+除草剂代表能量的15.4%和16.8%(第3位)和能值综合分析,分别。然而,对于农用地资源,第二个最高能值要求者是石灰应用程序,从整合资源的单位质量(UEV)石灰获得较高。比较它和能源的观点来看,由于能源在石灰代表其提取和不环保贡献积累在矿石,石灰应用程序只有第五最高能量的需求分析。gydF4y2Ba

肥料的应用程序中,第二和第三个月应用程序具有相同的氮磷钾浓度(14-00-15),因此,能源需求以及能值合成更高在第二年应用程序中,因为肥料的施氮量更大。第八届施肥是由氯化钾和应用相同的数量在3月,它代表小需求因为较小的燃料消耗和减少能源和能值。gydF4y2Ba

其他机械化操作有更高的能值比肥料应用的需求,由于劳动力和燃料消耗,尽管在肥料应用程序输入能值优越。在能源分析,因为劳动是最小的代表,第二高提供的其他业务需求。然而其他操作的燃料能源需求高于肥料应用程序,因此劳动力低能量价值和较高的应用价值。gydF4y2Ba

3.8。敏感性分析gydF4y2Ba

能源需求的敏感性分析进行量化多少森林管理的变化会影响能源效率。能量输入所选择的指标来衡量。根据相关的所有场景都是(gydF4y2Ba17gydF4y2Ba),在每种情况下,建议改变评估在某些生产要素通过固定10%变化。主要结果是,材料的选择调整土壤酸度更高的能源效率差异引起的。在每个选择土壤酸度调节,观察到的是5.3%(表最大的区别gydF4y2Ba6gydF4y2Ba)。材料的选择达到55.6%的差异。gydF4y2Ba


场景gydF4y2Ba 调节土壤酸度的替代品gydF4y2Ba
石灰gydF4y2Ba 灰gydF4y2Ba 污泥gydF4y2Ba

基地gydF4y2Ba 100.0gydF4y2Ba 105.1gydF4y2Ba 155.6gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba 99.9gydF4y2Ba 105.0gydF4y2Ba 155.5gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba 99.9gydF4y2Ba 104.9gydF4y2Ba 155.4gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba 99.8gydF4y2Ba 104.8gydF4y2Ba 155.3gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba 96.0gydF4y2Ba 100.6gydF4y2Ba 146.1gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba 94.7gydF4y2Ba 99.7gydF4y2Ba 150.2gydF4y2Ba

:减少机械功率在10%。gydF4y2Ba :减少10%的劳动力。+gydF4y2Ba :增加10%的机械生命周期。−gydF4y2Ba :减少10%投入使用。+gydF4y2Ba :增加10%的效率是基于宽度。gydF4y2Ba

更高的改善(5.3%)在能源性能被观察到的字段的增加效率gydF4y2Ba 因此,现场工作能力。假设这个进步不代表任何其他生产要素的增加(例如,燃料)。通过现场生产效率因素间接应用(劳动力、机械、和燃料)减少单位面积以来都是相关领域的工作能力表现在区域。使这个建议可能的一些管理选项,如情节塑造更好的计划来减少时间动作。第二个最好的改善来自于农业投入的减少gydF4y2Ba 与类似的效应(4.0%)。这是可能的,技术,如局部施肥(gydF4y2Ba31日gydF4y2Ba]目前高潜力实现林业。剩下的场景没有显著改变全球生产系统的效率。因此,他们不会冒充重要因素需要解决搜索的改进能源效率。gydF4y2Ba

所示的敏感性要强调一个重要方面是,即使小差异效率可以在资源利用效率产生很大的影响。虽然在农场级别评估甚至站水平,每个人都应该记住,林业业务执行的百万公顷。所以,即使轻微的改善可能代表相当价值的燃料保存,例如。gydF4y2Ba

农用地资源的总资源需求可行的操作变化的敏感性分析表进行了总结gydF4y2Ba7gydF4y2Ba相对于基本情况详细表gydF4y2Ba2gydF4y2Ba。在每个场景中,资源需求总量的相对变化很小(3%),表明小改进管理体系相对不敏感。进步最快的场景是减少农药投入,提高操作能力。尽管没有场景显示显著的变化,考虑操作发生的区域,区域能值储蓄将是巨大的。此外,场景至少部分是独立的,所以相对变化与两个或两个以上的修改会有他们的边际效应的产物。gydF4y2Ba


场景gydF4y2Ba 石灰gydF4y2Ba 灰gydF4y2Ba 污泥gydF4y2Ba

基地gydF4y2Ba 100.0gydF4y2Ba 106.0gydF4y2Ba 124.4gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba 100.0gydF4y2Ba 105.9gydF4y2Ba 124.3gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba 99.3gydF4y2Ba 105.3gydF4y2Ba 123.4gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba 99.0gydF4y2Ba 105.0gydF4y2Ba 123.4gydF4y2Ba
+gydF4y2Ba 98.4gydF4y2Ba 104.3gydF4y2Ba 122.7gydF4y2Ba
−gydF4y2Ba 97.9gydF4y2Ba 103.3gydF4y2Ba 119.9gydF4y2Ba

__gydF4y2Ba增长10%领域效率是基于宽度、速度工作,维护计划和形状。gydF4y2Ba‡gydF4y2Ba减少10%的机械功率。gydF4y2Ba§gydF4y2Ba机械生命周期增加10%。gydF4y2Ba¶gydF4y2Ba减少劳动力的10%。gydF4y2Ba组合gydF4y2Ba减少10%投入使用(购买输入蒸散和幼苗都相同)。gydF4y2Ba

能量分析和能值合成、敏感性分析显示,较大的改善环境指标是通过,单独,增加效率和减少化肥的使用。灵敏度分析的变化被认为是孤立的没有影响变量之间的变化(例如,少施肥提供必要补充撒布机,导致更高的领域效率)。所以,决策应该考虑所有的可能性,可能会导致这两个效应(多场效率和少输入使用)为了提高生产系统的环境绩效评估。gydF4y2Ba

能量分析显示了生产系统的经济观点和能值综合考虑能源内存体现在自然资源,但都是选择那些寻找减少对环境的影响。结果显示能源之间的差异分析和能值综合概念基础和会计程序,解释为(gydF4y2Ba32gydF4y2Ba]。呈现类似的趋势和不同的大小的参与一个输入由于它的起源。例如,从矿石中提取的输入,也就是环境的贡献,(如磷)对农用地资源更重要。另一方面,输入从工业过程(如氮)更重要的是对能源的分析。环境指标的变化(UEV农用地资源能源和输入能量分析)有相似的趋势,但不同的大小,因为在农用地资源,参与当地可再生能源输入(蒸散)负责总需求的60.5%)。进行能量分析,整个是由于购买商品的需求在农用地(相对于少39.5%左右)。gydF4y2Ba

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