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

发布时间：2020-07-10 16:48

【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。
【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
【图文】：

示意图,秸秆,用途,产量

图2一l全国秸秆产量及用途分布示意图Fig.2一1Distributionofstr胃wyieldanduseinChina由于我国农业种植面积和结构的差异，我国秸秆资源分布存在不均性。山北、四川、河南及东北三省等主要农区的秸秆资源丰富。其中，河南和山东占全国秸秆资源总量的10.1%和9.2%。因此，在开发和利用生物质资源秸秆时，在发展生物质项目之前应该对生物源进行可供应潜力进行评价，充分考虑地域分布不均性的特点，在生物质获得性较高的地域优先发展生物质产业。防止盲目进行生物质能项目的建设在考虑生物质资源的可供应量时，还应该考虑秸秆的属性是否符合其作为基本条件。例如，若秸秆的含水量超过25%，就会大大降低锅炉的燃烧效了保证生物质秸秆能够持续稳定的供给，且原料能够达到锅炉正常燃烧的要展生物质项目的地区，应该有良好的秸秆自然干燥条件，使秸秆属性符合件。根据中节蓝天投资咨询管理有限责任公司的调查结果表明[7ll，在综合秆可供应量及秸秆自然干燥条件的原财下，东北三省、河北、山西、河南、、内蒙、甘肃、新疆、青海、云南等省，以及湖北、四川、甘肃、安徽的

区县,秸秆,北京,小麦秸秆

单位:万吨区县玉米秸秆小麦秸秆其他秸秆合计大兴19.科4.141.2824.86房山9.981.790.3612.13通州18.124.260.1522.54密云5.300.200.445.95延庆22.290.0()0.1922.48平谷5.450.890，116.45顺义13.782.390.3116.48昌平4.070.150.134.34怀柔5.620.290.346.26门头沟0.310.(X)0.050.36北京市104.3614.120.14118.63

秸秆,利用量,农作物秸秆,可利用资源

留胶”哥划大兴房山通州密云延庆平谷顺义昌平怀柔门头沟图3·2北京各区县秸秆的最大可获得量Fig3一 2Maxi扣。u们。 availabilityofcroPstr崔 wreso眠 esofalldistrietsinBeijing3.23秸秆可利用资源最某一区域可供实际利用的农作物秸秆资源量，主要指农村家庭生活燃用和废弃的秸秆资源量。秸秆可利用资源量量与秸秆可获得量和利用系数相关。由于各种农作物秸秆除了可以用作可再生的生物质资源，还可以用来作为饲料，用作肥料还田等，所以秸秆的可利用系数主要受秸秆的利用途径影响。

【引证文献】