由于能源危機和環(huán)境污染問題日益加劇,當前世界能源系統(tǒng)正處于快速轉(zhuǎn)變過程。氫能作為一種理想清潔能源,其產(chǎn)業(yè)化應用發(fā)展受到了高度重視。鋁/水反應制氫是以金屬鋁為氫能載體的清潔制氫技術(shù),通過鋁/水反應制氫系統(tǒng)與質(zhì)子交換膜燃料電池氫能轉(zhuǎn)化系統(tǒng)聯(lián)合發(fā)電,可建立氫能從產(chǎn)生到轉(zhuǎn)化利用的高效技術(shù)路線。將鋁/水制氫-燃料電池發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能應用于汽車驅(qū)動系統(tǒng),可有效緩解傳統(tǒng)燃油車使用過程造成的交通能耗和環(huán)境污染問題。本文首先針對鋁能源的氫能轉(zhuǎn)化應用技術(shù)路線進行理論研究,采用生命周期評價方法,構(gòu)筑了從油井到車輪的鋁能源氫能轉(zhuǎn)化車用技術(shù)路線。基于能量的轉(zhuǎn)化和利用途徑,研究通過目標與系統(tǒng)邊界搭建、清單收集、影響評價、結(jié)果解釋等評價步驟,分析了鋁能源氫能轉(zhuǎn)化、純電動、燃油三類車用能源應用技術(shù)路線的整體能耗和環(huán)境效益。結(jié)果表明,以金屬鋁為原料的車用技術(shù)路線在油井到車輪全部階段的基礎(chǔ)能耗適中,環(huán)境效益表現(xiàn)優(yōu)秀。當制氫系統(tǒng)氫氧化鈉的投入比例下降時,系統(tǒng)整體能耗和環(huán)境效益將進一步被優(yōu)化。隨著新型車用能源利用技術(shù)成熟和中國電力結(jié)構(gòu)優(yōu)化,未來純電動車型以及其他新型車型,如基于鋁能源轉(zhuǎn)化的燃料電池車型,將有望替代傳統(tǒng)燃油車... 

【文章來源】：浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 金屬制氫技術(shù)研究進展
        1.2.1 鋁/水反應原理
        1.2.2 鋁/水反應優(yōu)化方法
    1.3 氫能應用研究及評價方法
        1.3.1 氫燃料電池
        1.3.2 鋁/水制氫系統(tǒng)與氫氧燃料電池耦合研究
        1.3.3 氫能應用過程的環(huán)境效益評價
    1.4 研究工作
        1.4.1 研究目標
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 章節(jié)安排
2 生命周期評價方法
    2.1 生命周期評價基本概念
    2.2 生命周期評價執(zhí)行過程
        2.2.1 目標和范圍確定
        2.2.2 清單分析
        2.2.3 影響評價
        2.2.4 結(jié)果解釋
    2.3 生命周期評價軟件
    2.4 生命周期評價局限性及前瞻性
        2.4.1 生命周期評價局限性
        2.4.2 生命周期評價前瞻性
    2.5 本文生命周期評價思路
3 鋁及各類車用能源的生命周期系統(tǒng)構(gòu)建及清單分析
    3.1 鋁能源車用技術(shù)路線生命周期評價
        3.1.1 目標和系統(tǒng)邊界劃分
        3.1.2 清單分析
    3.2 純電動車用技術(shù)路線生命周期評價
        3.2.1 目標和系統(tǒng)邊界劃分
        3.2.2 清單分析
    3.3 燃油車用技術(shù)路線生命周期評價
        3.3.1 目標和系統(tǒng)邊界劃分
        3.3.2 清單分析
    3.4 本章小結(jié)
4 各類車用技術(shù)路線的影響評價及結(jié)果解釋
    4.1 車用技術(shù)路線的影響因子評價類型
    4.2 車用技術(shù)路線影響評價特征化分析
        4.2.1 基礎(chǔ)能耗評價結(jié)果
        4.2.2 環(huán)境影響潛值評價結(jié)果
    4.3 車用技術(shù)路線影響評價的歸化和加權(quán)分析
        4.3.1 影響評價結(jié)果歸一化
        4.3.2 影響評價結(jié)果加權(quán)分析
    4.4 結(jié)果解釋
        4.4.1 影響評價數(shù)據(jù)分析
        4.4.2 車用技術(shù)路線敏感性分析
        4.4.3 改進建議
    4.5 本章小結(jié)
5 金屬鋁轉(zhuǎn)化為氫能的耦合實驗分析
    5.1 實驗系統(tǒng)概述
        5.1.1 實驗目的
        5.1.2 實驗設(shè)計思路
        5.1.3 實驗裝置
    5.2 實驗過程
        5.2.1 產(chǎn)氫流量曲線匹配探究
        5.2.2 燃料電池穩(wěn)定氫氣流量工況發(fā)電參數(shù)標定
        5.2.3 耦合系統(tǒng)實驗研究
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 全文總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新點
    6.3 建議與展望
參考文獻
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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[3]基于GaBi軟件的鋼鐵工業(yè)球團工藝LCA生命周期評價[J]. 王倩,張玲玲,蒼大強.  冶金能源. 2017(05)
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博士論文
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碩士論文
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[2]質(zhì)子交換膜燃料電池關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 彭躍進.西南交通大學 2016
[3]比亞迪E6純電動汽車全生命周期評價[D]. 劉凱輝.福建農(nóng)林大學 2016
[4]純電動汽車與燃油汽車動力系統(tǒng)生命周期評價與分析[D]. 李娟.湖南大學 2015
[5]幾種制氫方法的生命周期評價研究[D]. 李奕陽.西安建筑科技大學 2010
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本文編號：3037568