基于SimaPro的燃料乙醇生命周期分析

发布时间：2023-04-01 15:06

　　传统化石能源的过度使用引发了能源短缺和环境污染问题,开发利用清洁能源、加速推进能源消费结构向清洁化转型成为各国能源战略的重点方向。燃料乙醇作为一种清洁的可持续能源,在国家产业政策引导下正呈现快速发展的态势,我国燃料乙醇产量现居全球第四位。燃料乙醇在能源供给补充方面展现出诸多优势,是良好的化石燃料替代能源,但其从生产到燃烧使用需经历生产、运输和使用等多个环节,涉及多种能源的输入和消耗,如何从生命周期角度评估燃料乙醇的环境影响成为该产业可持续发展的重要课题。本文基于现阶段我国燃料乙醇产业发展水平,选定玉米、木薯和玉米芯燃料乙醇为研究对象,以生命周期评价(LCA)理论为指导,利用SimaPro软件,对三种燃料乙醇进行生命周期环境影响评估。主要研究内容及结论如下:(1)收集燃料乙醇生产工艺流程及相关参数,构建符合我国燃料乙醇生产实际的生命周期物质清单。将燃料乙醇生命周期划分为原料生产、原料运输、燃料乙醇生产、燃料乙醇运输和燃料乙醇燃烧使用五个阶段,建立起系统的LCA模型。(2)通过CML方法的10种环境影响类型,对生命周期清单进行特征化、标准化和加权处理,得到三种燃料乙醇生命周期环境影响及各阶...

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 国内外燃料乙醇产业发展概况
        1.2.1 国外燃料乙醇产业发展概况
        1.2.2 国内燃料乙醇产业发展概况
    1.3 国内外燃料乙醇生命周期评价研究
        1.3.1 国外燃料乙醇生命周期评价研究
        1.3.2 国内燃料乙醇生命周期评价研究
    1.4 研究目的和研究内容
        1.4.1 研究目的
        1.4.2 研究内容
        1.4.3 技术路线及框架
    1.5 创新之处
2 研究方法
    2.1 生命周期评价方法
    2.2 生命周期评价工具
        2.2.1 Sima Pro
        2.2.2 GaBi
        2.2.3 e Balance
    2.3 环境影响评价方法
        2.3.1 终点法
        2.3.2 中点法
3 燃料乙醇生产原料及技术研究
    3.1 燃料乙醇主要原料
    3.2 燃料乙醇生产技术
        3.2.1 第1代燃料乙醇生产技术
        3.2.2 第1.5代燃料乙醇生产技术
        3.2.3 第2代燃料乙醇生产技术
        3.2.4 燃料乙醇生产技术发展
4 燃料乙醇生命周期环境影响评价
    4.1 确定目标和范围
        4.1.1 研究对象
        4.1.2 系统边界
        4.1.3 研究目标
        4.1.4 分配原则
        4.1.5 数据来源
    4.2 构建生命周期清单(LCI)
        4.2.1 原料种植阶段(S1)
        4.2.2 原料运输阶段(S2)
        4.2.3 燃料乙醇生产阶段(S3)
        4.2.4 燃料乙醇运输阶段(S4)
        4.2.5 燃料乙醇燃烧使用阶段(S5)
        4.2.6 燃料乙醇生命周期清单
    4.3 基于CML法环境影响评价
        4.3.1 非生物资源枯竭潜势
        4.3.2 全球变暖潜势
        4.3.3 臭氧层耗竭潜势
        4.3.4 光化学氧化潜势
        4.3.5 酸化潜势
        4.3.6 富营养化潜势
        4.3.7 人体及生态毒性潜势
    4.4 环境影响类型对总环境影响指数的贡献
        4.4.1 特征化结果综合分析
        4.4.2 加权结果综合分析
    4.5 终点法Eco-indicator99 法环境影响比较
    4.6 累计能源需求分析
    4.7 生命周期温室气体排放量核算
    4.8 结果分析
5 燃料乙醇生命周期敏感性分析
    5.1 农业生产阶段(S1)敏感性分析
        5.1.1 生物质分配方法对生命周期环境的影响
        5.1.2 氮肥施用量对生命周期环境的影响
    5.2 燃料乙醇生产阶段(S3)敏感性分析
6 结论与建议
    6.1 结论
    6.2 建议
    6.3 展望
参考文献
附录
致谢
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本文编号：3777360