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生物质发电的生命周期评价

作　者: 赵红颖
导　师: 张建强
学　校: 西南交通大学
专　业: 环境工程
关键词: 生命周期评价生物质发电火力发电层次分析法
分类号: TM619
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着社会经济的发展,煤炭、石油、天然气等不可再生资源的消耗量剧增,生态环境恶化,温室效应、大气酸化等全球性气候变化日益严重。人类的生存环境和可持续发展受到了严重威胁,因此更需要新型、洁净的可再生能源资源。生物质能发电在可再生能源发电中具有电能质量好、可靠性高、技术成熟等特点,是一种环境友好型可再生能源发电技术。本论文在分析生命周期评价的基本理论和研究现状的基础上,借鉴了国内外生命周期评价方法的研究成果,系统的研究了生物质发电生命周期评价,初步建立了生物质发电生命周期评价模型。并应用此模型比较生物质发电和火力发电两者各单项环境影响类别所造成环境负荷值。经研究表明生物质发电和火力发电单位功能产品生命周期的总环境负荷指数分别为34280.56×10-12/a和1989631.93×10-12/a,即生物质发电的环境负荷指数比火力发电减少了98%。相应各个指标的减少率：不可再生资源损耗(ADP)为98.2%、固体废弃物(SW)为80.4%、全球变暖(GWP)为87%、光化学臭氧层形成(POC)为81.1%、水体生态毒性(ECA)为62.7%、大气酸化(AP)为96.4%、富营养化作用(NP)为91.5%、人体健康影响(HT)为90.4%。可见,由于生物质发电利用农林业废弃物等,不消耗不可再生资源,并且生物质本身的含硫量很低,仅是煤炭的22%,且生物质灰分中的碱土可部分捕获SOx,因此,生物质发电能有效减少不可再生资源消耗和大气酸化的环境影响,这说明该评价模型一方面可用于系统分析生物质发电生命周期各个环节的环境影响,另一方面可为改进生物质发电工艺提供依据。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-10
第一章绪论  10-20
  1.1 研究背景  10-11
  1.2 生命周期评价研究现状  11-14
    1.2.1 生命周期评价的起源与社会背景  11
    1.2.2 生命周期评价概念的形成过程  11-12
    1.2.3 生命周期评价的国内外研究现状  12-13
    1.2.4 研究不足及存在的问题  13
    1.2.5 本研究课题的提出  13
    1.2.6 生命周期评价的应用领域  13-14
  1.3 生物质能的研究现状  14-18
    1.3.1 我国生物质能的发展  14-17
    1.3.3 生物质能的发展前景  17-18
  1.4 论文研究的内容和意义  18
  1.5 研究思路及技术路线  18-20
第二章生命周期评价的理论框架  20-26
  2.1 SETAC概念框架  20-21
  2.2 目标定义  21
  2.3 范围界定  21
  2.4 清单分析  21-22
  2.5 生命周期影响评价  22-25
    2.5.1 分类  23
    2.5.2 数据特征化  23
    2.5.3 数据标准化及量化  23-24
    2.5.4 生命周期影响评价的方法评述  24-25
  2.6 结果解释  25
  2.7 生命周期改进评价  25-26
第三章生物质发电生命周期评价  26-37
  3.1 评价目的  26
    3.1.1 研究原因  26
    3.1.2 预期应用  26
    3.1.3 服务对象  26
  3.2 生物质发电工程LCA评价的范围确定  26-27
  3.3 产品和服务系统识别  27
    3.3.1 产品流  27
    3.3.2 基本流  27
    3.3.3 服务系统  27
  3.4 功能和功能单位  27-28
  3.5 生物质发电的生命周期评价清单分析  28-29
    3.5.1 数据收集的准则  28
    3.5.2 清单分析  28-29
  3.6 生物质发电的生命周期影晌评价  29-37
    3.6.1 CLM环境影响评价法  29
    3.6.2 分类  29-30
    3.6.3 特征化  30-32
    3.6.4 标准化  32-33
    3.6.5 加权评价  33-37
第四章生物质发电的LCA实例分析  37-48
  4.1 生物质发电厂概况  37-38
    4.1.1 四川省某生物质发电厂简介  37
    4.1.2 生物质电厂处理工艺流程  37-38
  4.2 目标定义与范围确定  38
    4.2.1 LCA分析对象  38
    4.2.2 LCA评价功能单位及发电厂生命周期  38
  4.3 清单分析  38-40
  4.4 生物质发电和火力发电的生命周期影响评价比较  40-47
    4.4.1 分类  40-41
    4.4.2 特征化  41-42
    4.4.3 环境负荷数据的标准化  42-44
    4.4.4 指标体系中评价指标权重的确定  44-47
  4.5 生命周期解释  47-48
结论与展望  48-50
  1 结论  48
  2 本论文的不足与展望  48-50
致谢  50-51
参考文献  51-54
攻读硕士论文期间发表的论文及科研成果  54-55

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