分布式生光耦合供热系统构建与综合评价研究
发布时间：2021-12-19 18:53
近年来,随着化石燃料的枯竭和环境污染问题的频发,人们对于绿色环保且储量丰富的能源资源需求迫切,基于生物质、太阳能等可再生资源的分布式能源系统正逐步受到关注。本研究基于陕西关中地区的气候和能源资源特征,设计了一种由太阳能子系统和生物质子系统构成的耦合供热系统,用于为系统自身和附近的建筑物提供热能,每天生产的过量能源用于向社区提供生活热水、炊事燃料或销往市场。除了基于热力学分析的技术性能评估以外,本研究采用生命周期评价（LCA）从不同的生命周期阶段出发研究了系统的环境表现。由于技术经济状况一直以来都是直接决定项目可行性的关键因素,因此本研究对所构建的供热系统展开了详细的能量与质量平衡分析、经济假设与计算以及敏感性分析,通过所建立的模型对系统的经济可行性进行了分析。为了能够同时反映系统的综合表现,本研究还开展了能值评估,以进一步验证本系统的可持续性状况。主要研究内容和结果如下:（1）利用TRNSYS软件对系统进行了全年动态模拟,构建了系统的完整瞬态热力学模型。在典型日,外界环境的平均温度为-5.1oC,平均太阳辐射强度为313.7 W/m2,而每日照射时间为9.8 h,...
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
厌氧消化主要过程和阶段（Seadietal.2008）
醪愫慕咔笔疲籗FP—烟雾形成潜势；TE—陆地生态毒性；PM—颗粒无机物形成；RA—资源可用性；ED—生物系统多样性；HH—人类健康。Note:CC—globalclimatechange;AP—acidificationpotential;EP—eutrophicationpotential;POCP—photochemicaloxidationpotential;HTP—humantoxicitypotential;ADP—abioticdepletionpotential;ODP—ozonedepletionpotential;SFP—smogformationpotential;TE—Terrestrialecotoxicity;PM—Particleinorganicmatterformation;RA—resourcesavailability;ED—ecosystemsdiversity;HH—humanhealth.图1-2LCA研究中的典型系统边界Fig.1-2TypicalsystemboundariesinLCAresearch此外还有一些研究关注了抛物槽式太阳能发电厂的某一构成模块（EhtiweshIASetal.,2016），例如德国研究人员利用LCA研究了抛物槽式太阳能发电厂的传热介质，通过将所提出的混凝土存储与AndaSol-I型太阳能热电厂及双罐熔融盐存储进行比较，证明了混凝土存储技术在环境影响方面的优势，但由于太阳能发电厂造成的排放主要来自初始生产阶段，且只占传统化石燃料发电厂排放的百分之几，因此这种差异在宏观上并不是很明显（Laingetal.,2010）。但目前关于LCA直接用于评估太阳能-生物质耦合能源系统的研究还相对较少。Piemonteetal.（2011）对结合了生物质备用燃烧器的熔融盐抛物槽太阳能集热装置开展了LCA研究，发现与常规的石油或天然气发电厂相比，所提出的耦合太阳能-生物质电厂在环境方面更具优势，证实了这种新型发电技术的巨大潜力。1.2.4技术经济分析研究现状技术经济分析主要用于分析某一产品或服务在早期生产阶段的投资成本，一般在工业生产上需要先确定产品的最佳设计方案，再进行详细的技术经济分析，以便于设计方案实施与产品的最终实现。通?
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]垃圾分类处置“六化”新模式——来自江苏省沛县五段镇高庄村的报告[J]. 魏垂敬,李岳. 中国发展观察. 2019(13)
[2]有机负荷与回流比对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响[J]. 黄红辉,王德汉,罗子锋,杨洁,尚卫辉. 华南农业大学学报. 2018(06)
[3]基于能值方法的“五配套”生态果园可持续性评价[J]. 张丛光,韩建聪,邱凌,朱铭强,成嘉. 农业环境科学学报. 2018(02)
[4]我国居民住宅建筑生活能耗差异性调查研究[J]. 王悦,赵鹏军. 北京大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]采煤地区农户生活用能的碳排放及其影响机制[J]. 吴文恒,朱虹颖,张馨,张敬飒. 自然资源学报. 2015(12)
[6]分布式能源与中小型锅炉供热成本研究与对比分析[J]. 胡俊强,姜福长. 科技创新与应用. 2014(15)
[7]“雾霾天气”对陕西经济结构调整的启示[J]. 潘媛. 现代企业. 2014(02)
[8]能源和化工系统的全生命周期评价和可持续性研究[J]. 钱宇,杨思宇,贾小平,李秀喜,李恒冲. 化工学报. 2013(01)
[9]我国地热资源开发利用优势对比分析[J]. 李悦,关锌. 水文地质工程地质. 2011(06)
博士论文
[1]煤制烯烃过程技术经济分析与生命周期评价[D]. 项东.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]甘孜州典型城市城镇建筑供暖能源评价研究[D]. 王紫茵.重庆大学 2018
[2]西北乡域太阳能供暖辅助热源适宜性分析[D]. 王敏.西安建筑科技大学 2017
本文编号：3544890
【文章来源】：西北农林科技大学陕西省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：113 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
厌氧消化主要过程和阶段（Seadietal.2008）
醪愫慕咔笔疲籗FP—烟雾形成潜势；TE—陆地生态毒性；PM—颗粒无机物形成；RA—资源可用性；ED—生物系统多样性；HH—人类健康。Note:CC—globalclimatechange;AP—acidificationpotential;EP—eutrophicationpotential;POCP—photochemicaloxidationpotential;HTP—humantoxicitypotential;ADP—abioticdepletionpotential;ODP—ozonedepletionpotential;SFP—smogformationpotential;TE—Terrestrialecotoxicity;PM—Particleinorganicmatterformation;RA—resourcesavailability;ED—ecosystemsdiversity;HH—humanhealth.图1-2LCA研究中的典型系统边界Fig.1-2TypicalsystemboundariesinLCAresearch此外还有一些研究关注了抛物槽式太阳能发电厂的某一构成模块（EhtiweshIASetal.,2016），例如德国研究人员利用LCA研究了抛物槽式太阳能发电厂的传热介质，通过将所提出的混凝土存储与AndaSol-I型太阳能热电厂及双罐熔融盐存储进行比较，证明了混凝土存储技术在环境影响方面的优势，但由于太阳能发电厂造成的排放主要来自初始生产阶段，且只占传统化石燃料发电厂排放的百分之几，因此这种差异在宏观上并不是很明显（Laingetal.,2010）。但目前关于LCA直接用于评估太阳能-生物质耦合能源系统的研究还相对较少。Piemonteetal.（2011）对结合了生物质备用燃烧器的熔融盐抛物槽太阳能集热装置开展了LCA研究，发现与常规的石油或天然气发电厂相比，所提出的耦合太阳能-生物质电厂在环境方面更具优势，证实了这种新型发电技术的巨大潜力。1.2.4技术经济分析研究现状技术经济分析主要用于分析某一产品或服务在早期生产阶段的投资成本，一般在工业生产上需要先确定产品的最佳设计方案，再进行详细的技术经济分析，以便于设计方案实施与产品的最终实现。通?
技术路线图
【参考文献】：
期刊论文
[1]垃圾分类处置“六化”新模式——来自江苏省沛县五段镇高庄村的报告[J]. 魏垂敬,李岳. 中国发展观察. 2019(13)
[2]有机负荷与回流比对餐厨垃圾两相厌氧消化的影响[J]. 黄红辉,王德汉,罗子锋,杨洁,尚卫辉. 华南农业大学学报. 2018(06)
[3]基于能值方法的“五配套”生态果园可持续性评价[J]. 张丛光,韩建聪,邱凌,朱铭强,成嘉. 农业环境科学学报. 2018(02)
[4]我国居民住宅建筑生活能耗差异性调查研究[J]. 王悦,赵鹏军. 北京大学学报(自然科学版). 2018(01)
[5]采煤地区农户生活用能的碳排放及其影响机制[J]. 吴文恒,朱虹颖,张馨,张敬飒. 自然资源学报. 2015(12)
[6]分布式能源与中小型锅炉供热成本研究与对比分析[J]. 胡俊强,姜福长. 科技创新与应用. 2014(15)
[7]“雾霾天气”对陕西经济结构调整的启示[J]. 潘媛. 现代企业. 2014(02)
[8]能源和化工系统的全生命周期评价和可持续性研究[J]. 钱宇,杨思宇,贾小平,李秀喜,李恒冲. 化工学报. 2013(01)
[9]我国地热资源开发利用优势对比分析[J]. 李悦,关锌. 水文地质工程地质. 2011(06)
博士论文
[1]煤制烯烃过程技术经济分析与生命周期评价[D]. 项东.华南理工大学 2016
硕士论文
[1]甘孜州典型城市城镇建筑供暖能源评价研究[D]. 王紫茵.重庆大学 2018
[2]西北乡域太阳能供暖辅助热源适宜性分析[D]. 王敏.西安建筑科技大学 2017
本文编号：3544890
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