生物質(zhì)制取車(chē)用燃料的生命周期評(píng)價(jià)及數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估.pdf

1、隨著全球能源危機(jī)和環(huán)境污染日益嚴(yán)重，利用清潔可再生的生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化制備高品位液體燃料，部分替代化石燃料，不僅可緩解能源危機(jī)，而且能減少溫室氣體排放。但生物質(zhì)能利用過(guò)程中存在環(huán)境污染、資源消耗及經(jīng)濟(jì)成本等問(wèn)題，因此開(kāi)展生命周期綜合評(píng)價(jià)，對(duì)高效、清潔利用生物質(zhì)有重要指導(dǎo)意義。
　　首先，基于生命周期評(píng)價(jià)(LCA)和層次分析法(AHP)，建立了生命周期綜合評(píng)價(jià)模型，并對(duì)以玉米稈為原料的生物質(zhì)熱解加氫制汽柴油(Bio-FPH)和生物質(zhì)氣化費(fèi)

2、托合成(Bio-FTL)兩種工藝進(jìn)行研究分析，獲得了環(huán)境-資源-經(jīng)濟(jì)的綜合性能指標(biāo)。結(jié)果顯示:(1)不同視角下，總環(huán)境影響值分別在0.30～0.46人·a/t和0.33～0.54人·a/t之間，呈現(xiàn)全球性＞同等性＞區(qū)域性＞局地性的特點(diǎn)，Bio-FPH的環(huán)境性能優(yōu)于Bio-FTL; GWP、AP和POF是生物質(zhì)基工藝主要的環(huán)境影響類(lèi)型，總占比為80％～95％，但各視角下環(huán)境影響類(lèi)型所占份額不同;不同階段對(duì)環(huán)境影響的作用也不同，以生長(zhǎng)階段和

3、生產(chǎn)階段為主。(2)Bio-FPH和Bio-FTL的資源消耗潛值分別為0.04人·a/t和0.05人·a/t，Bio-FPH在資源方面具有優(yōu)勢(shì);生產(chǎn)階段的資源消耗最大，且以電力消耗為主。(3)Bio-FPH的經(jīng)濟(jì)性能優(yōu)于Bio-FTL，生產(chǎn)成本分別為7800元/t和8830元/t;其中，原料成本和折舊費(fèi)對(duì)經(jīng)濟(jì)成本影響較大，所占份額分別為44.6％～47.3％和13.9％～15.7％。(4)采用極差變換法，獲得了Bio-FPH和Bio-F

4、TL的綜合指標(biāo)。Bio-FPH的綜合性能優(yōu)于Bio-FTL，兩工藝的綜合指標(biāo)分別在0.22～0.34和0.26～0.40之間;其中，經(jīng)濟(jì)成本對(duì)綜合性能指標(biāo)的作用最大，其次是環(huán)境影響，資源消耗最小。(5)敏感性分析表明，環(huán)境性能和資源消耗對(duì)原料消耗率和生產(chǎn)電耗等因素較為敏感;原料消耗率和固定投資對(duì)經(jīng)濟(jì)成本影響最大;原料消耗率、生產(chǎn)電耗和固定投資費(fèi)用是影響綜合性能的主要因素。(6)與化石柴油相比，生物質(zhì)基燃料對(duì)緩解溫室效應(yīng)和資源消耗具有優(yōu)勢(shì)

5、，Bio-FPH的效果更明顯，而在經(jīng)濟(jì)性能方面處于劣勢(shì)。
　　其次，將數(shù)據(jù)質(zhì)量指標(biāo)矩陣和不確定度法結(jié)合，建立了數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估模型，提出以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD為指標(biāo)對(duì)Bio-FPH和Bio-FTL進(jìn)行數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)估，并結(jié)合敏感度分析，辨識(shí)出具有高敏感度和高不確定度的指標(biāo)質(zhì)量改善關(guān)鍵數(shù)據(jù)。結(jié)果顯示:(1)對(duì)于Bio-FPH和Bio-FTL，各視角下總環(huán)境影響值的不確定度Uh在6.2％～7.0％之間，其中環(huán)境影響分類(lèi)指標(biāo)EP的不確定度達(dá)到了1

6、5.8％～15.9％，其他環(huán)境影響分類(lèi)指標(biāo)的不確定度均小于8.5％。(2)資源消耗潛值A(chǔ)DP和經(jīng)濟(jì)成本的不確定度分別在6.7％～6.8％和8.0％～8.3％之間，均滿足數(shù)據(jù)質(zhì)量要求。(3)生產(chǎn)電耗與原料消耗量是GWP、AP、SW和ADP數(shù)據(jù)質(zhì)量改善最為關(guān)鍵的清單數(shù)據(jù);原料消耗量和消費(fèi)階段HC排放對(duì)POF的數(shù)據(jù)質(zhì)量改善作用較大;生產(chǎn)電耗和消費(fèi)階段NOx排放是HTP的關(guān)鍵數(shù)據(jù);EP的數(shù)據(jù)質(zhì)量改善依賴于原料消耗量和N肥施用量;此外，原料收購(gòu)價(jià)