基于LCA的分布式供能系统的评价研究

论文摘要

由于能源紧缺和环境保护的问题日益严重,开发和利用高效、环保的能源利用技术已经成为各国政府、科技界和民众的普遍共识。分布式供能系统作为解决这一系列问题的有效措施之一在国内外引起了广泛的重视。如何对众多的供能方案进行分析评价,从中选出合理的方案成为关注的重点之一。本论文将生命周期分析(LCA)方法引入分布式供能系统的评价体系中,并将LCA方法从环境排放分析扩展到能耗分析。分析过程中不仅考虑了系统的上游生产过程和用户的用能状况,而且考虑了系统中各设备的全年运行状况。论文的主要内容和成果如下:1.选取某医院为研究对象,对其用能特点进行了分析,得出了医院用能负荷延时图,提出了改进方案,降低了系统的能耗。2.基于该医院的用能特点,设计了两个分布式供能系统方案。并根据用户一年四季的冷热需求确定了每个方案的运行方式,为分布式供能系统的LCA分析提供了基础数据。3.利用LCA方法完成了对分布式供能系统的建模,确定了分布式供能系统的上游生产过程和下游生产过程中各单元的分析模型,以及各单元的能耗清单和环境排放清单。4.对分布式供能系统各方案的能耗和环境排放清单进行了计算分析。针对不同方案及不同供能情况,进行了全年的能耗分析和环境排放分析,为方案的选择提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 研究背景
• 1.2 分布式供能系统的评价
• 1.2.1 分布式供能系统的评价方法
• 1.2.2 LCA 方法在供能系统的应用
• 1.3 本课题的研究内容
• 第2章 某医院供能系统的调研及负荷分析
• 2.1 医院用能介绍
• 2.1.1 医院用能现状
• 2.1.2 研究对象——某医院用能
• 2.2 医院用能负荷统计分析
• 2.2.1 典型季节的热负荷统计
• 2.2.2 系统全年蒸汽负荷统计
• 2.2.3 减少空调用电后的热负荷延时图
• 2.3 全年能耗计算
• 2.3.1 原系统全年能耗计算
• 2.3.2 夏季改进方案全年能耗计算
• 第3章 分布式供能系统的方案设计
• 3.1 分布式供能系统的热力计算模型
• 3.1.1 燃气轮机
• 3.1.2 溴化锂制冷机组
• 3.1.3 热交换设备
• 3.2 分布式供能系统的方案设计
• 3.2.1 系统方案一
• 3.2.2 系统方案二
• 第4章 LCA 分析方法对分布式供能系统的建模
• 4.1 分布式供能系统LCA 分析的目标与范围
• 4.2 上游生产过程的建模
• 4.2.1 能源供应模型
• 4.2.2 设备制造模型
• 4.3 分布式供能系统的建模
• 4.3.1 燃气轮机发电单元
• 4.3.2 余热锅炉单元
• 4.3.3 蒸汽利用单元
• 4.3.4 太阳能热水系统单元
• 4.3.5 电开水炉单元
• 第5章 分布式供能系统的LCA 清单分析
• 5.1 系统清单计算
• 5.2 冷热负荷相同时的清单分析
• 5.2.1 各方案能耗比较
• 5.2.2 各方案的环境排放比较
• 5.3 冷热电负荷相同时的清单分析
• 5.3.1 各方案能耗比较
• 5.3.2 各方案的环境排放比较
• 第6章 结论与建议
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读学位期间的科研情况