液化天然氣(LNG)不同應用情景的生命周期評價及優(yōu)化分析.pdf

1、中國長期以煤炭為基礎能源，但是煤炭的開發(fā)與利用過程會造成嚴重的環(huán)境影響。相比于煤炭和石油等化石燃料，天然氣的應用效率更高，并且在相同熱值或者同樣產(chǎn)出的情況下，天然氣的污染更小。相比于其他種類天然氣，液化天然氣(Liquefied Natural Gas，LNG)具有易儲運、安全性高、熱值大等特點，目前在全球范圍的應用范圍越來越廣泛。雖然LNG屬于清潔能源，但是其氣化及運輸階段，尤其是LNG應用于不同途徑時，CO2、NOx、SO2等污染物

2、排放量的差異，會對環(huán)境造成不同程度的影響。本文將生命周期評價(Life Cycle Assessment，LCA)方法首先用于對比煤炭、石油和LNG三種能源生命周期的環(huán)境影響。然后深入評價LNG生命周期不同階段、不同使用途徑的環(huán)境影響，選擇的環(huán)境影響類型為全球變暖潛值(GWP)、酸化潛值(AP)、富營養(yǎng)化潛值(EP)和光化學毒性潛值(POCP)。利用Gabi5.0軟件中的敏感性分析確定輸入的能源、原料和輸出的污染物對最終環(huán)境影響的貢獻程

3、度。將LNG的環(huán)境影響和城市規(guī)劃相結(jié)合，優(yōu)化LNG不同應用途徑的分配比例。論文研究內(nèi)容如下:
　　(1)首先分析煤炭、石油和LNG從開采到使用階段的環(huán)境影響，結(jié)果表明，煤炭的四種環(huán)境影響類型均最大;除了GWP外，AP、EP、POCP均是石油高于LNG。
　　(2)本文構(gòu)建了LNG用于制氫(S1)、發(fā)電(S2)和車載燃料(S3)三種情景的生命周期清單，包括氣化階段、運輸階段和應用階段輸入的原料和能源以及輸出的污染物。對LNG三

4、種情景的氣化階段、運輸階段和應用階段進行生命周期評價。結(jié)果表明，S1情景中，GWP、AP、EP和POCP標準化結(jié)果均是氣化階段大于應用階段;S2情景中，GWP、AP、EP和POCP標準化結(jié)果均是應用階段大于氣化階段;S3情景中，應用階段產(chǎn)生的GWP標準化結(jié)果要大于氣化階段，而AP、EP和POCP標準化結(jié)果均是氣化階段大于應用階段。三種情境下GWP、AP、EP和POCP標準化結(jié)果均是運輸階段最小。
　　(3)對LNG三種情景進行生命

5、周期評價對比。結(jié)果表明，對三種情景影響最大的是GWP。對于GWP而言，S2和S3兩種情景的貢獻較大，而對于AP、EP和POCP三種環(huán)境影響類型，S2情景的影響最大。利用敏感性分析確定輸入電力的生產(chǎn)供應對四種環(huán)境影響類型貢獻最大，其次是排放的CO2和NOx的影響。
　　(4)在LNG環(huán)境影響的基礎上，以城市規(guī)劃為基礎對LNG不同使用途徑的分配比例進行優(yōu)化，當輸入的LNG25％用于制氫，73％用于發(fā)電，2％用于燃料的時候，GWP影響，