【生物质能】生物质热解多联产系统的生命周期用水情况

原文题目：Life cycle wateruse of a biomass-based pyrolysis polygeneration system in China

原文作者：Qing Yang, Ji Liang, Jiashuo Li, Haiping Yang, Hanping Chen

一作单位：Department of New Energy Science and Technology, School of Energy and Power Engineering, Huazhong University of Science and Technology, Wuhan , PR China

期刊名：Applied Energy

期刊月份：2018年5月

关键词：第二代生物能源、生命周期分析、热解多联产、混合方法、耗水强度

生物能源在生产过程中需要消耗大量水资源，而作为低碳技术，以农作物为基础的生物能源技术近年来迅速发展，不可避免地给全球水资源带来了压力。因此，细致评估生物能源技术对稀缺水资源的总体影响，对实现生物能源的未来可持续发展来说至关重要。本研究旨在通过中国首个试点移动床热解多联产系统，来评估农业废弃物生产生物能源过程中的生命周期用水，并通过使用分层的混合生命周期评估方法，计算直接和间接耗水量。

结果表明，农业废弃物通过热解多联产方法生产生物能源过程中的生命周期用水量为每兆焦3.89升水，其中以农业过程用水为主。情景分析表明，农业生产过程中不同的原料分配比例对用水强度有显著影响，原料的选择是另一个重要的影响因素。根据中国“十三五”规划的2020年情景，如果所有生物能源目标都可以通过多联产来满足，预计年用水量将达到66亿立方米，相当于2013年丹麦总用水量的十倍左右。在全球情景中，2060年用潜在可得的原料通过多联产方式生产生物能源将会耗水1790-3690亿立方米。虽然通过多联产方式用农业废弃物生产生物能源的用水强度低于其他生物质转化途径，但仍高于传统化石能源产品的耗水强度，尤其是大规模生物能源生产将对水需求产生显著影响。最后，文章建议选择高效节水生物质原料和加强节水灌溉管理等措施，以尽量减少农业用水。

近年来，水能耦合是能源领域的研究热点之一。本文对利用农业废弃物生产生物能源过程中的生命周期耗水情况进行分析，发现若要实现生物能源目标，其需水量是巨大的。文章还通过灵敏度分析，发现原料配比和选择是重要的影响因素，并可以通过对其进行调整来实现节水，极具现实意义。

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