【摘要】：近年來,隨著我國能源安全形勢越發(fā)嚴(yán)峻,溫室氣體減排需求日益緊迫,生物質(zhì)能成為資源管理與利用領(lǐng)域的關(guān)注熱點之一。我國的《再生能源中長期規(guī)劃(2007)》、《可再生能源“十二五”規(guī)劃》等都將生物質(zhì)能發(fā)展視為支撐我國能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要舉措�！耙虻刂埔恕睂τ谏镔|(zhì)能發(fā)展至關(guān)重要。區(qū)域?qū)用嫔?生物質(zhì)能要實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展,關(guān)鍵在于發(fā)展布局的合理規(guī)劃。其一,發(fā)展布局在很大程度上(先驗地)決定了原料供給的可行性及成本,而“以較低的成本獲得原料以滿足能源生產(chǎn)的需求是產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)條件”。其二,發(fā)展布局對區(qū)域生物質(zhì)能(整體的)能源轉(zhuǎn)化效率和溫室氣體排放水平也會產(chǎn)生影響。因此,在既定的區(qū)域特征條件下,如何規(guī)劃及優(yōu)化生物質(zhì)能的區(qū)域布局及規(guī)模,以支撐生物質(zhì)能的可持續(xù)發(fā)展是本研究需要解決的重要問題。本研究基于江蘇省耕地分布等GIS矢量圖和秸稈物流典型模式,建立秸稈可利用潛力、生命周期溫室氣體排放與物流成本的估算模型;在此基礎(chǔ)上,系統(tǒng)解析影響秸稈電廠布局的區(qū)域特征,并構(gòu)建秸稈電廠布局的區(qū)域(優(yōu)化)模型,以生命周期成本最小化為目標(biāo),以溫室氣體減排量為約束目標(biāo),確定秸稈電廠的區(qū)域適宜發(fā)展規(guī)模及位置。最后展開最優(yōu)分布結(jié)果下不同物流模式的情景分析,對秸稈發(fā)電項目的發(fā)展提出了科學(xué)建議。研究結(jié)果表明,江蘇省年產(chǎn)作物秸稈可利用量大約在1743.1萬噸。根據(jù)江蘇省行政村秸稈資源可利用量分布圖來看,江蘇省內(nèi)陸尤其是偏西部的秸稈資源量相對東部沿海較高,分布也更集中,江蘇省南北部地區(qū)的秸稈資源量沒有明顯差別。秸稈電廠的原料可收集量(規(guī)模)受到秸稈資源分布和減排目標(biāo)設(shè)定的雙重影響。相同減排目標(biāo)下,不同的候選點可收集到的秸稈原料量差距較大,90%、91%和92%減排量下,候選點的秸稈原料最大收集量均可達(dá)到最小點的近10倍;同一個候選點,減排目標(biāo)設(shè)定越高,候選廠址下可收集到的秸稈總量越少,原料的運輸距離相應(yīng)減小,使得物流成本降低。根據(jù)江蘇省秸稈發(fā)電單機(jī)最小規(guī)模以及秸稈電廠可接受的物流成本,本研究選擇設(shè)定減排目標(biāo)為92%和91%時,以最低物流成本為優(yōu)化目標(biāo),得到了江蘇省新建秸稈電廠的布局和規(guī)模以及對應(yīng)的秸稈供應(yīng)點分布圖。研究表明,91%和92%減排量下秸稈發(fā)電生命周期溫室氣體排放主要來源于秸稈到廠后的粉碎干燥預(yù)處理(50%以上),運輸排放變化較大,分別占27%和17%;秸稈物流距離函數(shù)成本分別占物流總成本的73%和61%,固定成本分別占27%和39%,因此距離函數(shù)成本是秸稈物流成本的主要組成部分。91%和92%減排目標(biāo)下江蘇省新建秸稈電廠的規(guī)模和布局,在秸稈壓縮模式下,物流運輸成本可減少30%-40%,溫室氣體排放量也有小幅降低,約3%-9%。因此秸稈壓縮物流模式無論在物流成本節(jié)約還是溫室氣體減排上都更具有優(yōu)勢。綜上所述,生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展高度依賴于發(fā)展區(qū)域的生物質(zhì)原料的空間分布以及可持續(xù)發(fā)展目標(biāo),能源生產(chǎn)布局與原料物流模式對于生物質(zhì)能產(chǎn)業(yè)化的成功也起到了至關(guān)重要的作用。
【學(xué)位授予單位】：南京大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：X322
【圖文】：

圖１技術(shù)路線圖逡逑１逡逑１．６論文框架逡逑本論文結(jié)構(gòu)擬分為五章，具體介紹如下：逡逑第一章緒論：介紹本研宄背景，提出本研究的科學(xué)問題，闡述研究主要內(nèi)逡逑

根據(jù)不同生長階段降水量和氣溫以及土壤含水量因素對產(chǎn)量進(jìn)行預(yù)測，逡逑并繪制了芒屬能源作物產(chǎn)量專題圖，然后根據(jù)土地利用現(xiàn)狀制定了絕對指標(biāo)和建逡逑議指標(biāo)對可種植芒屬能源作物土地進(jìn)行了限制（見圖２），并根據(jù)農(nóng)業(yè)用地分級逡逑信息對芒屬能源作物產(chǎn)量做出預(yù)測。國內(nèi)的徐增讓等［４（）］在研宄現(xiàn)有甜高粱生長逡逑的限制性環(huán)境因子的基礎(chǔ)上，確定了其生長的環(huán)境因子及各項因子的限值指標(biāo)，逡逑并在假定甜高粱種植不占用耕地、林地和草地等生態(tài)用地前提條件下，基于邐１逡逑ＡｒｃＧＩＳ的空間分析功能，利用ｌｋｍ邋ＤＥＭ數(shù)據(jù)、１：１００萬土地利用數(shù)據(jù)、省區(qū)面元逡逑數(shù)據(jù)和中國自然地圖數(shù)據(jù)庫中的年降水量、活動積溫和土壤ＰＨ值數(shù)據(jù)，計算得逡逑出了我國甜高粱適宜種植的邊際性土地資源類型、面積及空間分布。在對甜高粱逡逑適生區(qū)域面積進(jìn)行測算的基礎(chǔ)上，根據(jù)單位面積的平均產(chǎn)量，進(jìn)一步估算得到了逡逑我國甜高粱的生產(chǎn)潛力。逡逑８逡逑

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