基于SimaPro的燃料乙醇生命周期分析
發(fā)布時間:2023-04-01 15:06
傳統(tǒng)化石能源的過度使用引發(fā)了能源短缺和環(huán)境污染問題,開發(fā)利用清潔能源、加速推進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)向清潔化轉(zhuǎn)型成為各國能源戰(zhàn)略的重點(diǎn)方向。燃料乙醇作為一種清潔的可持續(xù)能源,在國家產(chǎn)業(yè)政策引導(dǎo)下正呈現(xiàn)快速發(fā)展的態(tài)勢,我國燃料乙醇產(chǎn)量現(xiàn)居全球第四位。燃料乙醇在能源供給補(bǔ)充方面展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢,是良好的化石燃料替代能源,但其從生產(chǎn)到燃燒使用需經(jīng)歷生產(chǎn)、運(yùn)輸和使用等多個環(huán)節(jié),涉及多種能源的輸入和消耗,如何從生命周期角度評估燃料乙醇的環(huán)境影響成為該產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要課題。本文基于現(xiàn)階段我國燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平,選定玉米、木薯和玉米芯燃料乙醇為研究對象,以生命周期評價(LCA)理論為指導(dǎo),利用SimaPro軟件,對三種燃料乙醇進(jìn)行生命周期環(huán)境影響評估。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)收集燃料乙醇生產(chǎn)工藝流程及相關(guān)參數(shù),構(gòu)建符合我國燃料乙醇生產(chǎn)實(shí)際的生命周期物質(zhì)清單。將燃料乙醇生命周期劃分為原料生產(chǎn)、原料運(yùn)輸、燃料乙醇生產(chǎn)、燃料乙醇運(yùn)輸和燃料乙醇燃燒使用五個階段,建立起系統(tǒng)的LCA模型。(2)通過CML方法的10種環(huán)境影響類型,對生命周期清單進(jìn)行特征化、標(biāo)準(zhǔn)化和加權(quán)處理,得到三種燃料乙醇生命周期環(huán)境影響及各階...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
1.2.1 國外燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
1.3 國內(nèi)外燃料乙醇生命周期評價研究
1.3.1 國外燃料乙醇生命周期評價研究
1.3.2 國內(nèi)燃料乙醇生命周期評價研究
1.4 研究目的和研究內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線及框架
1.5 創(chuàng)新之處
2 研究方法
2.1 生命周期評價方法
2.2 生命周期評價工具
2.2.1 Sima Pro
2.2.2 GaBi
2.2.3 e Balance
2.3 環(huán)境影響評價方法
2.3.1 終點(diǎn)法
2.3.2 中點(diǎn)法
3 燃料乙醇生產(chǎn)原料及技術(shù)研究
3.1 燃料乙醇主要原料
3.2 燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.1 第1代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.2 第1.5代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.3 第2代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.4 燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展
4 燃料乙醇生命周期環(huán)境影響評價
4.1 確定目標(biāo)和范圍
4.1.1 研究對象
4.1.2 系統(tǒng)邊界
4.1.3 研究目標(biāo)
4.1.4 分配原則
4.1.5 數(shù)據(jù)來源
4.2 構(gòu)建生命周期清單(LCI)
4.2.1 原料種植階段(S1)
4.2.2 原料運(yùn)輸階段(S2)
4.2.3 燃料乙醇生產(chǎn)階段(S3)
4.2.4 燃料乙醇運(yùn)輸階段(S4)
4.2.5 燃料乙醇燃燒使用階段(S5)
4.2.6 燃料乙醇生命周期清單
4.3 基于CML法環(huán)境影響評價
4.3.1 非生物資源枯竭潛勢
4.3.2 全球變暖潛勢
4.3.3 臭氧層耗竭潛勢
4.3.4 光化學(xué)氧化潛勢
4.3.5 酸化潛勢
4.3.6 富營養(yǎng)化潛勢
4.3.7 人體及生態(tài)毒性潛勢
4.4 環(huán)境影響類型對總環(huán)境影響指數(shù)的貢獻(xiàn)
4.4.1 特征化結(jié)果綜合分析
4.4.2 加權(quán)結(jié)果綜合分析
4.5 終點(diǎn)法Eco-indicator99 法環(huán)境影響比較
4.6 累計能源需求分析
4.7 生命周期溫室氣體排放量核算
4.8 結(jié)果分析
5 燃料乙醇生命周期敏感性分析
5.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段(S1)敏感性分析
5.1.1 生物質(zhì)分配方法對生命周期環(huán)境的影響
5.1.2 氮肥施用量對生命周期環(huán)境的影響
5.2 燃料乙醇生產(chǎn)階段(S3)敏感性分析
6 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號:3777360
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
1 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
1.2.1 國外燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
1.2.2 國內(nèi)燃料乙醇產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況
1.3 國內(nèi)外燃料乙醇生命周期評價研究
1.3.1 國外燃料乙醇生命周期評價研究
1.3.2 國內(nèi)燃料乙醇生命周期評價研究
1.4 研究目的和研究內(nèi)容
1.4.1 研究目的
1.4.2 研究內(nèi)容
1.4.3 技術(shù)路線及框架
1.5 創(chuàng)新之處
2 研究方法
2.1 生命周期評價方法
2.2 生命周期評價工具
2.2.1 Sima Pro
2.2.2 GaBi
2.2.3 e Balance
2.3 環(huán)境影響評價方法
2.3.1 終點(diǎn)法
2.3.2 中點(diǎn)法
3 燃料乙醇生產(chǎn)原料及技術(shù)研究
3.1 燃料乙醇主要原料
3.2 燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.1 第1代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.2 第1.5代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.3 第2代燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)
3.2.4 燃料乙醇生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展
4 燃料乙醇生命周期環(huán)境影響評價
4.1 確定目標(biāo)和范圍
4.1.1 研究對象
4.1.2 系統(tǒng)邊界
4.1.3 研究目標(biāo)
4.1.4 分配原則
4.1.5 數(shù)據(jù)來源
4.2 構(gòu)建生命周期清單(LCI)
4.2.1 原料種植階段(S1)
4.2.2 原料運(yùn)輸階段(S2)
4.2.3 燃料乙醇生產(chǎn)階段(S3)
4.2.4 燃料乙醇運(yùn)輸階段(S4)
4.2.5 燃料乙醇燃燒使用階段(S5)
4.2.6 燃料乙醇生命周期清單
4.3 基于CML法環(huán)境影響評價
4.3.1 非生物資源枯竭潛勢
4.3.2 全球變暖潛勢
4.3.3 臭氧層耗竭潛勢
4.3.4 光化學(xué)氧化潛勢
4.3.5 酸化潛勢
4.3.6 富營養(yǎng)化潛勢
4.3.7 人體及生態(tài)毒性潛勢
4.4 環(huán)境影響類型對總環(huán)境影響指數(shù)的貢獻(xiàn)
4.4.1 特征化結(jié)果綜合分析
4.4.2 加權(quán)結(jié)果綜合分析
4.5 終點(diǎn)法Eco-indicator99 法環(huán)境影響比較
4.6 累計能源需求分析
4.7 生命周期溫室氣體排放量核算
4.8 結(jié)果分析
5 燃料乙醇生命周期敏感性分析
5.1 農(nóng)業(yè)生產(chǎn)階段(S1)敏感性分析
5.1.1 生物質(zhì)分配方法對生命周期環(huán)境的影響
5.1.2 氮肥施用量對生命周期環(huán)境的影響
5.2 燃料乙醇生產(chǎn)階段(S3)敏感性分析
6 結(jié)論與建議
6.1 結(jié)論
6.2 建議
6.3 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
致謝
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄
本文編號:3777360
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