生物质能资源化利用系统的初始条件及生物周期评价的研究

【摘要】： 随着能源危机和环境污染问题不断加剧,生物质能由于其可再生性和环境友好性的特点,必将成为未来可再生能源的重要组成部分。但是随着生物质产业的发展,在现实运行中存在很多问题,而且目前缺乏对生物质能资源化利用系统缺乏全面的评价。 本文以生物质能资源化利用系统的初始条件为切入点,从主要的生物质资源的总量及分布格局、资源供应系统及成本构成、可供应潜力、开发利用的技术及相关的政策因素等方面进行了全面的分析,期望从宏观层面上为我国生物质能开发利用提供理论依据。 在生物质产业的初始条件中,由于生物质资源的可供应潜力对生物质建设项目的顺利运行起着至关重要的作用,决定着生物质能利用系统能否正常运行。为了避免由于对原料的可供应潜力估计过于乐观,造成项目原料供给不足,使原料成本难以控制,导致投产项目难以运营的现象发生,研究如何对生物质资源的可供应潜力进行评价十分重要。本文提出了对评价生物质资源可供应潜力的指标体系,并以北京市为例,对秸秆资源的供应潜力进行了评价。 在对生物质能利用系统的初始条件进行了分析的基础上,本文根据生物质利用系统的特点,综合生命周期评价体系框架,借鉴国内外的研究成果,提出了生物质能利用系统的3E-生命周期评价方法。该模型主要包括环境影响负荷、净能量比及生命周期成本三个评价指标。并创新性的提出在进行生命周期成本分析时并将外部环境成本纳入生命周期成本中。 根据建立的生命周期评价方法,以浚县生物质发电厂为研究案例,进行了生物质发电系统的生命周期综合评价,并将评价结果与常规燃煤发电厂进行对比,得出生物质发电系统总的环境影响负荷小于常规燃煤发电,评价结果表明生物质发电是一种环境友好型的发电方式。但是由于生物质发电在我国还刚刚起步,原料供应模式尚不完善,发电技术还不成熟,导致其常规发电成本高于常规燃煤发电。但在进行生命周期成本分析时,若将外部环境成本考虑在内,将外部环境成本内部化,则可以体现生物质发电的环境优势,有利于促进生物质产业的发展。 【关键词】：生物质能 生物质发电 初始条件 生命周期评价 环境成本
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TK6
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-15
• 第一章 绪论15-29
• 1.1 研究背景及选题依据15-16
• 1.2 研究目的和内容16
• 1.3 生物质能开发与利用现状16-20
• 1.3.1 生物质能16-17
• 1.3.2 生物质能技术的主要类别17
• 1.3.3 生物质秸秆利用现状17-19
• 1.3.4 生物质秸秆发电技术19-20
• 1.4 生命周期评价20-27
• 1.4.1 生命周期评价的概念20-21
• 1.4.2 生命周期评价的体系框架21-22
• 1.4.3 生命周期评价的类型22-23
• 1.4.4 生物质利用的生命周期评价研究进程23-27
• 1.5 外部环境成本27-29
• 1.5.1 环境成本27-28
• 1.5.2 外部环境成本计算方法28
• 1.5.3 外部环境成本内部化28-29
• 第二章 生物质能资源化利用系统的初始条件的研究29-35
• 2.1 我国主要生物质资源总量及分布格局29-31
• 2.2 生物质资源供应系统及成本研究31-33
• 2.2.1 生物质秸秆资源供应体系的组成31-32
• 2.2.2 生物质原料成本分析32
• 2.2.3 生物质秸秆资源的收集模式分析32-33
• 2.3 生物质产业影响因素分析33-34
• 2.3.1 政策条件33-34
• 2.3.2 技术条件及产业体系34
• 2.3.3 市场需求34
• 2.4 本章小结34-35
• 第三章 生物质资源可供应潜力评估35-45
• 3.1 秸秆资源供应潜力的评价方法35-37
• 3.1.1 秸秆理论资源蕴藏量的估算35-36
• 3.1.2 秸秆资源的可获得量36
• 3.1.3 可资源化利用的秸秆量36
• 3.1.4 秸秆能量分布密度36-37
• 3.1.5 秸秆经济可供给量37
• 3.2 北京市秸秆资源供应潜力计算37-44
• 3.2.1 秸秆理论资源量的估算37-39
• 3.2.2 秸秆资源的可获得量39-40
• 3.2.3 秸秆可利用资源量40-42
• 3.2.4 秸秆能量分布密度42-43
• 3.2.5 秸秆经济可供给量43-44
• 3.3 本章小结44-45
• 第四章 生物质能资源化利用系统的生命周期评价方法45-55
• 4.1 确定评价目标和范围45-46
• 4.2 清单分析46-47
• 4.2.1 清单分析方法46-47
• 4.2.2 数据收集47
• 4.3 生命周期影响评价方法47-55
• 4.3.1 生命周期环境影响评价方法47-51
• 4.3.2 生命周期能源评价51-52
• 4.3.3 生命周期成本分析方法52-55
• 第五章 案例分析55-78
• 5.1 电厂概况55-58
• 5.1.1 主要建设内容及装机方案55
• 5.1.2 工艺流程介绍55-57
• 5.1.3 电厂燃料来源57
• 5.1.4 燃料特性分析57-58
• 5.2 生物质发电系统的生命周期环境影响评价58-70
• 5.2.1 研究范围和边界划分58-59
• 5.2.2 清单分析59-64
• 5.2.3 环境影响负荷的计算64-69
• 5.2.4 生物质发电系统的生命周期评价的分析与讨论69-70
• 5.3 燃煤发电的生命周期分析70-73
• 5.3.1 计算环境影响负荷70-73
• 5.4 生物质发电的能量效率分析73-74
• 5.4.1 生物质发电系统生命周期的能量消耗73-74
• 5.4.2 生物质发电系统生命周期的能量分析74
• 5.5 生物质发电系统和常规燃煤发电的经济性分析74-78
• 5.5.1 常规成本分析74-76
• 5.5.2 外部环境成本分析76-77
• 5.5.3 结论与分析77-78
• 第六章 结论和建议78-80
• 6.1 结论78
• 6.2 论文创新点78-79
• 6.3 研究展望79-80
• 参考文献80-85
• 致谢85-86
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况86-87
• 作者及导师简介87-88
• 北京化工大学硕士研究生学位论文答辩委员会决议书88-89

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