基于能源投入回報(bào)方法的光伏治沙模式綜合效益分析
發(fā)布時(shí)間:2021-01-17 07:00
光伏治沙,既是荒漠化土地治理的新方案,又是光伏產(chǎn)業(yè)進(jìn)一步的生態(tài)化發(fā)展,能夠帶來(lái)經(jīng)濟(jì)、生態(tài)等多方面的效益。從能源投入產(chǎn)出的角度,使用能源投入回報(bào)(EROI)方法對(duì)該模式的綜合效益進(jìn)行量化研究,并以實(shí)際項(xiàng)目為例,計(jì)算出不考慮環(huán)境投入時(shí)的EROI為8.83,考慮光伏系統(tǒng)生命周期污染物排放時(shí)的綜合EROI為8.62,而煤電項(xiàng)目的EROI則為4.26。計(jì)算結(jié)果表明光伏治沙模式與傳統(tǒng)的種植治沙和燃煤發(fā)電模式相比具有良好的綜合效益,其能源利用效率更高。文章進(jìn)行了不確定性分析,找出了影響該模式效益核算的關(guān)鍵因素,認(rèn)為綜合效益的增加有賴于光伏效率和污染物處理相關(guān)技術(shù)水平的進(jìn)一步提高。
【文章來(lái)源】:生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2020,36(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【圖文】:
不同模式EROI值對(duì)比情況
光伏電站的發(fā)電量受日照、電板轉(zhuǎn)換率等多種因素的影響,在計(jì)算EROI值時(shí)使用地發(fā)電量數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確地反映光伏治沙模式的電能產(chǎn)出。另外,在該模式的產(chǎn)出中電能占有極高的比重,因此,本文對(duì)電能產(chǎn)出進(jìn)行敏感性分析,探討發(fā)電量發(fā)生變化時(shí)對(duì)EROI值的影響,分析結(jié)果如圖4所示。當(dāng)電能產(chǎn)出在20%范圍內(nèi)變化時(shí),考慮到環(huán)境投入的EROI值始終保持在6.5以上,仍然具有良好的綜合效益,通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算得出當(dāng)電能產(chǎn)出減少30%,即總發(fā)電量達(dá)到28億kW·h時(shí)該項(xiàng)目的EROI值達(dá)到光伏發(fā)電最小EROI水平。3.4 與煤電項(xiàng)目的對(duì)比分析
光伏治沙,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是板上發(fā)電,板下種植,通過(guò)光伏電板的遮擋可以有效減少地表水分的蒸發(fā)量,并且降低風(fēng)速,另外,在對(duì)光伏電板進(jìn)行清洗時(shí)可以同時(shí)對(duì)植被進(jìn)行灌溉,有利于荒漠地區(qū)植被的恢復(fù),而生態(tài)環(huán)境的改善又會(huì)導(dǎo)致灰塵風(fēng)沙的減小,有利于保持地表高度的平整,從而減小荒漠氣候?qū)夥l(fā)電的影響。該模式一方面利用荒漠化土地發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè),提高土地利用率并生產(chǎn)清潔電力,另一方面依靠光伏板創(chuàng)造適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境,從而進(jìn)行荒漠化治理。本文以該模式為研究對(duì)象,側(cè)重于度量投入一定能源后所產(chǎn)生的能源和環(huán)境效益,因此選擇直接、間接的能源和物質(zhì)投入、勞動(dòng)力投入和環(huán)境投入4個(gè)層級(jí)來(lái)計(jì)算EROI進(jìn)行分析,不再考慮電力運(yùn)輸和使用等情況。另外,與傳統(tǒng)的化石能源開采情況不同,該模式在運(yùn)行時(shí)期的投入較少,多數(shù)投入主要集中在項(xiàng)目建設(shè)期內(nèi),因此,本文對(duì)該模式整個(gè)壽命期的投入產(chǎn)出進(jìn)行分析,具體情況通過(guò)圖1來(lái)直觀地表達(dá)。以特定的光伏治沙項(xiàng)目為例,項(xiàng)目壽命期可以分為建設(shè)期、運(yùn)營(yíng)期、回收期3個(gè)階段,這3個(gè)階段中都會(huì)有直接和間接的能源、物質(zhì)投入以及勞動(dòng)力投入,而在建設(shè)期和回收期內(nèi)光伏系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生污染物排放,應(yīng)該將其作為環(huán)境投入。該模式的主要產(chǎn)出是電力,除此之外本文考慮了對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改善,并以此作為另外的產(chǎn)出,從而保證更加全面地反映對(duì)環(huán)境的影響。因此,本文最終確定的EROI計(jì)算公式如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于能值理論的內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究[J]. 鞏芳,龐雪倩. 內(nèi)蒙古統(tǒng)計(jì). 2018(06)
[2]基于能源投入回報(bào)方法的我國(guó)頁(yè)巖油生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)研究——以撫順頁(yè)巖油為例[J]. 孔朝陽(yáng),魯璽,董秀成,蔣慶哲. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2018(09)
[3]“光伏+扶貧+治沙”互補(bǔ)發(fā)展初探[J]. 王敏. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2018(03)
[4]庫(kù)布齊沙漠3種沙產(chǎn)業(yè)模式的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)[J]. 王睿,周立華,陳勇,趙敏敏,郭秀麗. 中國(guó)沙漠. 2017(02)
[5]基于LCA的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電及燃煤發(fā)電的環(huán)境負(fù)荷分析[J]. 賈亞雷,王繼選,韓中合,龐永超,安鵬. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[6]第五次全國(guó)荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析[J]. 屠志方,李夢(mèng)先,孫濤. 林業(yè)資源管理. 2016(01)
[7]太陽(yáng)能級(jí)多晶硅生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J]. 謝明輝,阮久莉,白璐,喬琦,劉秀瓊,楊德仁,楊黎飛. 環(huán)境科學(xué)研究. 2015(02)
[8]光伏發(fā)電和燃煤發(fā)電的生命周期評(píng)價(jià)比較研究[J]. 張俊翔,朱庚富. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2014(10)
[9]內(nèi)蒙古鄂爾多斯市達(dá)拉特旗土地利用結(jié)構(gòu)變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響[J]. 鐘莉娜,郭旭東,趙文武,劉世梁,吳全. 中國(guó)土地科學(xué). 2014(10)
[10]我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境價(jià)值分析[J]. 李泓澤,郭森,王寶. 能源技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2011(07)
博士論文
[1]能源資源開發(fā)代謝理論及評(píng)價(jià)方法研究[D]. 陳英超.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2018
碩士論文
[1]基于生命周期的光伏發(fā)電項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)研究[D]. 李璨.青島科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):2982410
【文章來(lái)源】:生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2020,36(07)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:6 頁(yè)
【圖文】:
不同模式EROI值對(duì)比情況
光伏電站的發(fā)電量受日照、電板轉(zhuǎn)換率等多種因素的影響,在計(jì)算EROI值時(shí)使用地發(fā)電量數(shù)據(jù)并不能準(zhǔn)確地反映光伏治沙模式的電能產(chǎn)出。另外,在該模式的產(chǎn)出中電能占有極高的比重,因此,本文對(duì)電能產(chǎn)出進(jìn)行敏感性分析,探討發(fā)電量發(fā)生變化時(shí)對(duì)EROI值的影響,分析結(jié)果如圖4所示。當(dāng)電能產(chǎn)出在20%范圍內(nèi)變化時(shí),考慮到環(huán)境投入的EROI值始終保持在6.5以上,仍然具有良好的綜合效益,通過(guò)進(jìn)一步計(jì)算得出當(dāng)電能產(chǎn)出減少30%,即總發(fā)電量達(dá)到28億kW·h時(shí)該項(xiàng)目的EROI值達(dá)到光伏發(fā)電最小EROI水平。3.4 與煤電項(xiàng)目的對(duì)比分析
光伏治沙,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是板上發(fā)電,板下種植,通過(guò)光伏電板的遮擋可以有效減少地表水分的蒸發(fā)量,并且降低風(fēng)速,另外,在對(duì)光伏電板進(jìn)行清洗時(shí)可以同時(shí)對(duì)植被進(jìn)行灌溉,有利于荒漠地區(qū)植被的恢復(fù),而生態(tài)環(huán)境的改善又會(huì)導(dǎo)致灰塵風(fēng)沙的減小,有利于保持地表高度的平整,從而減小荒漠氣候?qū)夥l(fā)電的影響。該模式一方面利用荒漠化土地發(fā)展光伏產(chǎn)業(yè),提高土地利用率并生產(chǎn)清潔電力,另一方面依靠光伏板創(chuàng)造適合植物生長(zhǎng)的環(huán)境,從而進(jìn)行荒漠化治理。本文以該模式為研究對(duì)象,側(cè)重于度量投入一定能源后所產(chǎn)生的能源和環(huán)境效益,因此選擇直接、間接的能源和物質(zhì)投入、勞動(dòng)力投入和環(huán)境投入4個(gè)層級(jí)來(lái)計(jì)算EROI進(jìn)行分析,不再考慮電力運(yùn)輸和使用等情況。另外,與傳統(tǒng)的化石能源開采情況不同,該模式在運(yùn)行時(shí)期的投入較少,多數(shù)投入主要集中在項(xiàng)目建設(shè)期內(nèi),因此,本文對(duì)該模式整個(gè)壽命期的投入產(chǎn)出進(jìn)行分析,具體情況通過(guò)圖1來(lái)直觀地表達(dá)。以特定的光伏治沙項(xiàng)目為例,項(xiàng)目壽命期可以分為建設(shè)期、運(yùn)營(yíng)期、回收期3個(gè)階段,這3個(gè)階段中都會(huì)有直接和間接的能源、物質(zhì)投入以及勞動(dòng)力投入,而在建設(shè)期和回收期內(nèi)光伏系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生污染物排放,應(yīng)該將其作為環(huán)境投入。該模式的主要產(chǎn)出是電力,除此之外本文考慮了對(duì)當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的改善,并以此作為另外的產(chǎn)出,從而保證更加全面地反映對(duì)環(huán)境的影響。因此,本文最終確定的EROI計(jì)算公式如下:
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于能值理論的內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展評(píng)價(jià)研究[J]. 鞏芳,龐雪倩. 內(nèi)蒙古統(tǒng)計(jì). 2018(06)
[2]基于能源投入回報(bào)方法的我國(guó)頁(yè)巖油生產(chǎn)效率評(píng)價(jià)研究——以撫順頁(yè)巖油為例[J]. 孔朝陽(yáng),魯璽,董秀成,蔣慶哲. 生態(tài)經(jīng)濟(jì). 2018(09)
[3]“光伏+扶貧+治沙”互補(bǔ)發(fā)展初探[J]. 王敏. 華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版). 2018(03)
[4]庫(kù)布齊沙漠3種沙產(chǎn)業(yè)模式的經(jīng)濟(jì)效益評(píng)價(jià)[J]. 王睿,周立華,陳勇,趙敏敏,郭秀麗. 中國(guó)沙漠. 2017(02)
[5]基于LCA的風(fēng)力發(fā)電、光伏發(fā)電及燃煤發(fā)電的環(huán)境負(fù)荷分析[J]. 賈亞雷,王繼選,韓中合,龐永超,安鵬. 動(dòng)力工程學(xué)報(bào). 2016(12)
[6]第五次全國(guó)荒漠化和沙化監(jiān)測(cè)結(jié)果及分析[J]. 屠志方,李夢(mèng)先,孫濤. 林業(yè)資源管理. 2016(01)
[7]太陽(yáng)能級(jí)多晶硅生命周期環(huán)境影響評(píng)價(jià)[J]. 謝明輝,阮久莉,白璐,喬琦,劉秀瓊,楊德仁,楊黎飛. 環(huán)境科學(xué)研究. 2015(02)
[8]光伏發(fā)電和燃煤發(fā)電的生命周期評(píng)價(jià)比較研究[J]. 張俊翔,朱庚富. 環(huán)境科學(xué)與管理. 2014(10)
[9]內(nèi)蒙古鄂爾多斯市達(dá)拉特旗土地利用結(jié)構(gòu)變化對(duì)生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價(jià)值的影響[J]. 鐘莉娜,郭旭東,趙文武,劉世梁,吳全. 中國(guó)土地科學(xué). 2014(10)
[10]我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的環(huán)境價(jià)值分析[J]. 李泓澤,郭森,王寶. 能源技術(shù)經(jīng)濟(jì). 2011(07)
博士論文
[1]能源資源開發(fā)代謝理論及評(píng)價(jià)方法研究[D]. 陳英超.中國(guó)石油大學(xué)(北京) 2018
碩士論文
[1]基于生命周期的光伏發(fā)電項(xiàng)目綜合效益評(píng)價(jià)研究[D]. 李璨.青島科技大學(xué) 2017
本文編號(hào):2982410
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