【摘要】：秸稈作為一種生物質(zhì)資源，其開(kāi)發(fā)利用對(duì)于促進(jìn)中國(guó)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善環(huán)境、減少溫室氣體排放等具有重要意義。但其產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著原料不穩(wěn)定、技術(shù)不成熟和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃不明確等多種問(wèn)題，還處于起步階段。本研究根據(jù)中國(guó)秸稈資源利用現(xiàn)狀，采用靜態(tài)分析優(yōu)化和動(dòng)態(tài)模擬仿真結(jié)合的方法，通過(guò)建模對(duì)產(chǎn)業(yè)演化模式開(kāi)展研究。通過(guò)靜態(tài)分析確定中國(guó)谷物秸稈資源的總量和地區(qū)分布以及各不同利用方式的成本收益情況，為動(dòng)態(tài)模擬仿真提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。動(dòng)態(tài)仿真以復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，通過(guò)基于主體建模方法構(gòu)建生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)模型，并以此對(duì)中國(guó)的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)行仿真試驗(yàn)，來(lái)探索生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展過(guò)程和演化規(guī)律。本研究主要工作包括以下兩部分： 本研究在靜態(tài)分析中，首先計(jì)算了中國(guó)各省區(qū)的秸稈資源總量和分布情況，以從中選取資源相對(duì)豐富的省區(qū)進(jìn)行動(dòng)態(tài)研究。對(duì)秸稈的幾種主要利用途徑的成本和收益情況進(jìn)行計(jì)算和比較，從中選擇了秸稈造紙、發(fā)電和乙醇三種途徑作為研究主要分析的利用方式，并分析了這三種途徑各自可能的資源利用量和適宜地區(qū)分布。 本研究在動(dòng)態(tài)模擬中，針對(duì)生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，建立了包括農(nóng)戶(hù)、企業(yè)、市場(chǎng)和政府四類(lèi)主體的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)模型，并設(shè)計(jì)了其中主體的行為決策模型。模型中主體設(shè)置了個(gè)體屬性，并考慮了其在行為決策機(jī)制構(gòu)建上的影響。這一模型除可用于分析秸稈利用問(wèn)題外，也可應(yīng)用于其他生物質(zhì)利用如對(duì)甘蔗乙醇系統(tǒng)的演化模擬。 對(duì)中國(guó)的秸稈利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展演化不同情景的仿真試驗(yàn)結(jié)果表明，在中國(guó)的資源豐富地區(qū)短期內(nèi)（5年以?xún)?nèi)）秸稈發(fā)電的建設(shè)規(guī)模應(yīng)控制在15MW左右，長(zhǎng)期運(yùn)行后（10年以后）不超過(guò)30MW，以保證其經(jīng)濟(jì)可行；在沒(méi)有具體發(fā)展規(guī)劃時(shí)，按照不同的原料收集方式和乙醇產(chǎn)品價(jià)格條件，經(jīng)過(guò)20年發(fā)展，在秸稈造紙、發(fā)電、乙醇三類(lèi)企業(yè)中，秸稈發(fā)電企業(yè)將占據(jù)主要地位，而秸稈資源集中利用率在50%-90%之間，不同條件下的平均資源利用量為19800-26300萬(wàn)噸/年。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：TQ914.3
【圖文】：

生物質(zhì)資源來(lái)自于生物體，它可以直接或間接作為能源利用，也可用于其面如材料等。生物質(zhì)資源主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、城市生活垃圾水、禽畜糞便等種類(lèi)，各種能源作物一般也歸入生物質(zhì)資源中[1]。生物質(zhì)資源在中國(guó)未來(lái)可開(kāi)發(fā)的可再生能源中比例大約為 30-40%[2]。一直生物質(zhì)資源主要是用作肥料、飼料，或者是農(nóng)村地區(qū)家用燃料。近年來(lái)，世圍內(nèi)石油資源的日益枯竭，同時(shí)世界主要產(chǎn)油地中東地區(qū)的不穩(wěn)定，對(duì)石油造成了相當(dāng)大的影響，國(guó)際原油價(jià)格逐漸上升至 100 美元/桶左右。國(guó)際石油的上升使得化石能源利用面臨著嚴(yán)峻的形勢(shì)，同時(shí)也使得生物質(zhì)資源的開(kāi)發(fā)是能源化利用受到廣泛關(guān)注。近年來(lái)隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，對(duì)能源需求的不斷增加，作為一種可再生能源，生資源開(kāi)發(fā)利用程度也不斷加大。目前，在各類(lèi)生物質(zhì)資源中，農(nóng)業(yè)廢棄物尤農(nóng)作物秸稈的利用受到廣泛關(guān)注。中國(guó)有著豐富的秸稈資源，多數(shù)研究表明主要農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約 6-8 億6]。如以能量估算，則秸稈可提供的能量約占中國(guó)全部可利用的生物質(zhì)能源的 6右。

到了廣泛應(yīng)用[74-78]。另一方面，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，基于主體的建模的和軟件平臺(tái)數(shù)量迅速增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，基于主體的建模的程序和軟件平臺(tái)已超個(gè)，大部分為針對(duì)某一用途的專(zhuān)門(mén)軟件；少部分為編程平臺(tái)類(lèi)軟件，這類(lèi)軟般影響較大（如 Swarm，Repast，Netlogo 等），正向支持 GIS、3D 顯示插件功能方向發(fā)展；一般為免費(fèi)軟件，部分編程平臺(tái)類(lèi)軟件為開(kāi)源軟件；軟件中以語(yǔ)言編譯的居多[79]。圖 1.3 所示為簡(jiǎn)要的基于主體建模方法發(fā)展歷史情況。

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2716600