秸秆直燃发电燃料运输成本模型及其收购路径研究

发布时间：2020-10-12 00:54

　　 在当今国内能源结构调整以及节能减排的政策背景下,秸秆直燃发电由于其低碳环保且能够充分利用生物质资源的优点,相关项目近些年来得到了重点支持与建设,也迅速形成了一大批围绕秸秆利用的相关企业。然而秸秆直燃发电行业目前的发展形势并不乐观,在国家补贴的情况下大量秸秆直燃发电厂年运行小时数不足,不少出现亏损和停运的现象。秸秆收购成本过高是造成这一现状的根本原因之一,目前的秸秆收购管理工作还存在较多不足之处,尤其是运输成本较高,收购工作开展不合理等问题亟待进行深入研究和控制。本文认为对直燃发电秸秆充分认知并细化合理估计运输成本对秸秆发电费用控制至关重要。在参考大量国内外相关研究内容基础之上,本文提出细化秸秆运输过程中发生的各类费用,利用造价思想合理确定单位重量秸秆的运输成本。通过对秸秆收购以及运输细节过程的分析,本文确定了秸秆可收集量以及运输油耗较为精确的计算方法,实现了秸秆运输重量以及相应油耗成本的准确估算,并以黄淮地区秸秆运输为算例背景,验证了单位重量秸秆运输成本确定的可行性及合理性;在此基础之上,本文提出了秸秆收购路径这一概念,并对收购路径的选择优化进行深入研究。将秸秆收购路径优化问题转化为多目标决策问题,并以秸秆收购量作为自变量确定了成本、供应稳定性、合格率以及环境效益的子目标函数表达。在计算环节综合对比了多种分析解决方法,最终确定了基于改进stem迭代法用于该模型的求解,通过将决策目标分为保障型目标和调节型目标两类,充分考虑决策者主观性,通过调节次优目标并转化为约束条件等方式缩小决策范围。并在算例部分进一步验证了模型的有效性和实用性。本文提出的秸秆运输成本模型能够使相关决策者清楚地看到秸秆运输的各类费用构成并有助于开展成本控制工作;收购路径的研究则在实现多目标决策解决方法创新的基础之上可以帮助决策者更合理地分配资源并实现预期目标。这些研究内容在一定程度上对国内秸秆直燃发电企业良性运行有参考借鉴作用。
【学位单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2017
【中图分类】：F426.61;F323.214
【部分图文】：

华北电力大学硕士学位论文10图2-1 国内秸秆直燃生物质发电厂分布图（1）秸秆燃料特点秸秆中蕴含的碳元素较少，碳的重量占秸秆总重不到50%，热值较煤、石油等化石能源偏低；秸秆含有不少氢元素，挥发分比重较高，由于秸秆中大多数碳都和氢元素形成了低分子碳氢化合物，导致秸秆燃点极低，极易热解析出挥发分。秸秆中的含氧量也较高，间接导致秸秆的热值偏低。秸秆中硫的含量相当低，大多数秸秆的含硫量不超过0.12%，无需像常规火力发电厂安装脱硫设备。除此之外，秸秆中的碳基本上通过植物光合作用将空气中的二氧化碳转化为生物碳，故可认为秸秆燃烧释放的二氧化碳很低，且即使不燃烧秸秆也会通过其他降解方式释放二氧化碳

图 3-1 黄淮平原地图平面图表 3-6 以河南省为例近年主要农作物产量表（万吨）年份 谷物产量 小麦产量 豆类产量 玉米产量 总产量2014 528.60 3329.00 59.00 1732.05 5648.652013 485.80 3226.44 78.83 1796.50 5587.572012 492.55 3177.35 84.56 1747.75 5502.212011 474.50 3123.00 95.15 1696.50 5389.152010 471.19 3082.22 93.33 1634.79 5281.53单类作物总产量 2452.64 15938.01 410.87 8607.59 27409.11比重 0.314 0.581 0.015 0.089 1注：数据来源，中华人民共和国国家统计局[61]（1）确定秸秆可收集量及相关参数估计秸秆的综合草谷比iAF 、可收集系数iH 以及秸秆综合可利用系数iA ；前文所述可知不同类型的农作物其粮食产量和秸秆产量有一个比重即草谷比，通过粮食产量和草谷比可以近似估计农作物秸秆产量。又由于秸秆的收集方式、处理利用方式不同，其收集系数以及利用于秸秆直燃发电的比例也不同。所以在估算直燃发电秸秆数量时还需要
【参考文献】

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本文编号：2837384