大型秸秆沼气工程温室气体减排计量研究

发布时间：2017-07-27 03:10

  本文关键词：大型秸秆沼气工程温室气体减排计量研究

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【摘要】：大型秸秆沼气工程是我国秸秆资源新型能源化利用的重要方式,对促进资源节约型、环境友好型社会建设、缓减气候变化具有重要意义。本研究采取文献调研、定点监测与定量分析相结合的研究方法,分析了我国大型秸秆沼气工程发展现状,依据工程规模、发酵工艺、发酵原料、发酵温度和增保温方式的不同,对秸秆沼气工程进行了系统分类,论述了覆膜槽秸秆厌氧消化等7大工艺的工艺流程和技术特点,指出我国大型秸秆沼气工程面临的资金、管理、政策支持等方面的问题;参考和借鉴自愿减排项目方法学和清洁发展机制(CDM)方法学,构建了适用于大型秸秆沼气工程温室气体减排量计量方法体系;以河北省沧州市青县耿官屯秸秆沼气工程作为典型案例,定量评价了该工程减排能力,以数据为支撑,提出提升大型秸秆沼气工程减排能力的策略。主要研究结论如下:(1)大型秸秆沼气工程温室气体减排计量方法主要包括项目边界、基准线排放量计算、工程排放量计算、泄漏量计算、减排量计算、项目监测六部分内容。基准线排放是指不存在大型秸秆沼气工程的情景下秸秆处理、农村居民生活用能、农田施用化肥生产耗能产生的温室气体排放。工程排放量指的是工程运输活动、电耗、化石燃料消耗以及多余沼气火炬燃烧产生的排放。(2)2014年耿官屯秸秆沼气集中供气工程基准线排放量为5776.15tCO2;项目排放量为57.53tCO2,泄漏量为136.59tCO2,减排量为5582.03tCO2,约相当于2100t标准煤的CO2排放量。项目减排量相当于工程总排放(工程排放量与泄漏量之和)的28.76倍。根据《NY/T 2142-2012秸秆沼气工程工艺设计规范》要求,秆沼气工程的设计使用年限不低于25年,则耿官屯秸秆沼气集中供气工程至少可实现CO2减排13.96万t。2014年耿官屯秸秆沼气集中供气工程每消耗1t(干重)秸秆可净减排3.56tCO2,每利用1m3沼气可净减排11.50kgCO2。(3)提出了提升大型秸秆沼气工程温室气体减排能力的策略。在耿官屯秸秆沼气工程总排放方面,温室气体排放贡献排序依次是:泄漏量工程运行电耗排放工程运行燃煤能耗排放工程运输活动排放。泄漏量占到了工程总排放的70.36%,工程运行电耗排放占22.41%,燃煤能耗排放占4.71%,运输活动能耗(燃油)排放占2.52%。提升工程减排能力,在设计方面要优化秸秆沼气工程布局,优先选用耐腐蚀、抗压好、环境适宜性强的材料;在管理方面,加强日常巡检、维护和管理,加强对密封处检查;在降耗方面推广应用太阳能增温、生物质炉加温、沼气增温等清洁能源增温技术以及大棚温室保温技术措施。同时,国家应加大对大型秸秆沼气工程的补贴力度,加强技术研究和推广。
【关键词】：秸秆沼气工程 温室气体 减排 计量方法
【学位授予单位】：中国农业科学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：F323.214
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-14
• 第一章 引言14-23
• 1.1 研究背景14
• 1.2 研究目的与意义14-15
• 1.3 国内外研究现状15-20
• 1.3.1 温室气体减排计量方法综述15-18
• 1.3.2 沼气工程减排计量参数指标研究18-19
• 1.3.3 秸秆沼气工程效益评价19-20
• 1.4 研究内容、方法与技术路线20-23
• 1.4.1 研究内容20-21
• 1.4.2 研究方法21
• 1.4.3 技术路线图21-23
• 第二章 我国大型秸秆沼气工程发展现状23-33
• 2.1 我国大型秸秆沼气工程产业发展概况23-24
• 2.2 我国秸秆沼气工程分类24-27
• 2.2.1 依据规模大小分类24-25
• 2.2.2 依据发酵过程分类25-26
• 2.2.3 依据增保温方式分类26-27
• 2.2.4 依据发酵原料种类分类27
• 2.2.5 依据发酵温度分类27
• 2.3 我国大型秸秆沼气工程发酵工艺27-31
• 2.3.1 覆膜槽秸秆厌氧消化工艺28
• 2.3.2 车库（集装箱）式厌氧消化工艺28-29
• 2.3.3 红泥塑料厌氧消化工艺29
• 2.3.4 完全混合式厌氧发酵工艺29-30
• 2.3.5 自载体生物膜厌氧发酵工艺30-31
• 2.3.6 分离式两相厌氧发酵工艺31
• 2.3.7 一体化两相厌氧发酵工艺31
• 2.4 我国大型秸秆沼气工程发展障碍31-33
• 第三章 大型秸秆沼气工程温室气体减排计量方法33-45
• 3.1 项目边界33-35
• 3.2 基准线排放量计算方法35-40
• 3.2.1 基准线情景下秸秆处理的排放量计算方法35-36
• 3.2.2 基准线情景下农户炊事用能的排放量计算方法36-39
• 3.2.3 沼肥替代化肥的温室气体减排量计算方法39-40
• 3.3 项目排放量计算方法40-42
• 3.3.1 工程运输活动的排放量计算方法40-41
• 3.3.2 工程运行化石燃料消耗排放量计算方法41
• 3.3.3 工程运行电力消耗排放量计算方法41-42
• 3.3.4 沼气火炬燃烧排放量计算方法42
• 3.4 泄漏量计算方法42
• 3.5 减排量计算方法42-43
• 3.6 项目监测43-45
• 3.6.1 需要监测的参数和数据43-44
• 3.6.2 监测仪器与要求44-45
• 第四章 大型秸秆沼气工程温室气体减排量计算45-56
• 4.1 研究对象简介45-46
• 4.1.1 工程建设内容与规模45-46
• 4.1.2 工程工艺技术46
• 4.2 基准线排放量计算46-50
• 4.2.1 玉米秸秆无控焚烧的温室气体排放47-48
• 4.2.2 农户未使用沼气时炊事活动的温室气体排放48-49
• 4.2.3 沼肥替代的化肥生产能耗温室气体排放49-50
• 4.2.4 基准线排放量计算结果汇总50
• 4.3 项目排放量计算50-53
• 4.3.1 工程运输活动产生的排放50-51
• 4.3.2 工程运行化石燃料消耗排放51-52
• 4.3.3 工程运行电力消耗产生的排放52
• 4.3.4 沼气火炬燃烧排放量52-53
• 4.3.5 项目排放量计算结果汇总53
• 4.4 泄漏量计算53-54
• 4.5 减排量计算54-55
• 4.6 减排策略55-56
• 第五章 结论与展望56-59
• 5.1 主要研究结论56-57
• 5.2 主要创新点57
• 5.3 研究展望57-59
• 参考文献59-66
• 致谢66-67
• 作者简历67

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本文编号：579536