基于生命周期评价理论的太阳能供暖系统能耗分析与环境影响评价

【摘要】：太阳能属于可再生能源,具有数量大、无污染等特点。太阳能供暖作为太阳能热利用的一种重要方式,经过近几十年的发展,越来越得到世界各国的普遍重视,成为一种新型的供暖选择。我国的太阳能供暖工程处于起步阶段,大型的系统工程数量有限,许多技术性问题仍在进行深入研究。太阳能供暖系统工程作为一种新兴产业,有必要用科学的方法对其全生命周期中的能耗和环境效应进行分析。生命周期评价(LCA)是一种重要的环境管理工具,具有一套完整的评价体系,能够很好的分析太阳能供暖系统在其生命周期各阶段的能耗大小和环境负荷,可以为太阳能供暖系统的节能、环保设计提供有效的参考方法。本文基于LCA理论与框架,针对太阳能供暖系统从原材料生产及运输、设备生产安装、运行维护和废弃处理四个阶段进行系统能耗分析和环境影响研究,建立了完整了太阳能供暖系统能耗分析与环境影响评价评价模型,并且把环境影响归为资源消耗、温室效应、酸化、光化效应、富营养化和人体毒性6种影响类型。同时,以天津某典型太阳能供暖系统工程为例,编制了太阳能供暖系统的生命周期清单,计算了其在生命周期四个不同阶段的能耗和环境负荷,并且对结果进行了归一化与贡献分析。结果显示:运行维护阶段和原材料生产及运输阶段的能耗占太阳能供暖系统生命周期总能耗重的比例最大,分别为62.5%和36.6%;资源消耗、酸化和温室效应在太阳能供暖系统生命周期环境影响所占比例较高,分别为32%、25%和18%;在太阳能供暖系统生命周期四个阶段的总环境影响当中,运行维护阶段占75%,原材料生产及运输阶段占24%,设备生产安装和废弃处理阶段之和所占比例为1%。最后,基于太阳能供暖系统LCA能耗分析和环境影响评价结果,从系统设计、物化阶段、运行管理三个角度对太阳能供暖系统进行节能减排分析,提出一些合理的意见和建议。 【关键词】：生命周期评价 太阳能供暖系统 能耗 环境影响 节能减排
【学位授予单位】：辽宁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TU832.17;TK519
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 研究背景及研究意义9-10
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10
• 1.2 太阳能供暖系统10-12
• 1.2.1 国外研究现状10-11
• 1.2.2 国内研究现状11-12
• 1.3 生命周期评价理论与方法12-16
• 1.3.1 LCA定义12
• 1.3.2 LCA技术框架12-15
• 1.3.3 LCA的发展与应用15-16
• 1.4 生命周期评价在太阳能热利用中的应用16-18
• 1.4.1 研究现状16-17
• 1.4.2 研究现状评述17-18
• 1.5 研究内容18-20
• 2 太阳能供暖系统生命周期评价模型构建20-41
• 2.1 研究目的和范围20-23
• 2.1.1 研究目的20
• 2.1.2 研究范围20-22
• 2.1.3 假设条件22-23
• 2.2 太阳能供暖系统生命周期清单23-37
• 2.2.1 集热系统23-30
• 2.2.2 管路系统30-31
• 2.2.3 末端设备系统31-35
• 2.2.4 辅助加热及附属设备系统35-37
• 2.3 太阳能供暖系统生命周期环境影响评价37-39
• 2.4 结果解释39-41
• 3 太阳能供暖系统典型工程生命周期评价案例分析41-65
• 3.1 工程概况41-42
• 3.1.1 建筑工程概况41
• 3.1.2 太阳能供暖系统工程概况41-42
• 3.2 研究目的与研究范围42-43
• 3.3 太阳能供暖系统生命周期清单分析43-55
• 3.3.1 集热系统43-47
• 3.3.2 管路系统47-49
• 3.3.3 末端设备系统49-53
• 3.3.4 辅助加热及附属设备系统53-55
• 3.4 清单数据汇总55-56
• 3.5 能耗分析与环境影响评价56-63
• 3.5.1 能耗分析56-57
• 3.5.2 环境影响评价57-63
• 3.6 结果解释63-65
• 4 太阳能供暖系统节能减排策略65-67
• 4.1 系统设计65
• 4.2 物化阶段65-66
• 4.3 运行管理66-67
• 5 结论与展望67-70
• 5.1 结论67-68
• 5.2 展望68-70
• 参考文献70-73
• 攻读硕士期间参与科研项目及发表学术论文情况73-74
• 致谢74

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