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1MW循环流化床生物质气化发电系统的碳循环.PDF

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1MW循环流化床生物质气化发电系统的碳循环

第27卷第3期 太阳能学报 v01.27.No.3 2006年3月 ACrAENERG][AES()IARIs洲ICA M目..2006 1MW循环流化床生物质 气化发电系统的碳循环 何 珍1’2,吴创之1,赵增立1 (1.中国科学院广州能源研究所,广州510“0;2.中国科学院研究生院,北京100080) 摘要:基于相关的森林林木和农业作物统计数据及已获实验数据,利用简化的生命周期分析法,对1MⅣ循环流 化床生物质气化发电系统中,生物质从最初生产到最终被转化利用的碳循环加以分析,从而得出产生单位电量时 的cq收支量。结果表明:利用生物质进行气化发电,整个生命周期过程从大气中固定了cQ,将起到很好的清洁 利用的目的;研究的生物质中,森林林木中的云杉从大气中固定c02量最多为1.948kg,kWh,农作物废弃物中的稻 壳从大气中固定c02量最多为0.603kg,姗m。 关键词:生物质;气化发电;碳循环 中图分类号:璐 文献标识码:A 析,主要比较它们在lMW循环流化床生物质气化发 O 引 昌 电系统各个子系统的碳排放,最终得到最佳c02减 国内外研究生物质能主要是针对某一能量转换 排作物。 过程中能量效率和物质平衡的关系,把生物能循环 1.2相关概念及定义 系统分为各个相对独立的过程来研究,很少从植物 的光合作用开始到目标能源利用作为一个完整系统 来研究。本文在关键过程研究的基础上,研究1Mw 循环流化床生物质气化发电系统的碳循环过程中各 子系统的碳流平衡及各子系统之间的耦合关系,从 而得出不同能源作物对环境和生态造成的影响。 1 研究方法—一简化型生命周期分析法 由文献[1。2],所谓生命周期评价(Ⅱfe Cycle 图l生物质能源系统中的C02循环 Assessment),是对产品从最初的原材料采掘到原材 C{Ⅱbon0xide forbi伽rlass Fig.1 cycle ener科system 料生产、产品制造、产品使用以及产品用后处理的全 1)系统边界:见图1。简化分析,所定义边界包 过程进行跟踪和定量分析(即所谓从摇篮到坟墓)与 括生物质的生长、运输和转化利用的过程,但其中不 定性分析。该项研究包括生物质从生长直至转化为 考虑作物种植生长过程中人为的能量输入,也不考 可利用能的全过程,即涉及全部生命周期,但研究主 虑制造各种设备(包括运输设备、加工设备和发电设 要集中于碳在整个生命周期内的循环,故采用简化 备)的能量消耗,即研究重点是整个工艺中碳流的输 型LCA。 入与输出; 1.1分析目标 2)模块划分:作物生长模块、原料运输模块、生 以各种不同种类的生物质原料作碳循环对比分 收稿日期:2004-08—03 基金项目:国家高技术研究发展计划(863)项目(O10603); 广东省自然科学基金研究团队项目(030045

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