车用煤基和天然气基二甲醚燃料的生命周期评价

车用燃料生命周期评估
张礼贤;薛传亮;赵蒙生;夏晓
【期刊名称】《能源工程》
【年(卷),期】2009(000)003
【摘要】以国际标准化组织的生命周期评价标准为依据,确定了车用燃料生命周期评估的系统边界和评价指标,给出了模型主要的计算公式,并进行了国外车用燃料全生命周期的能源消耗和排放评价.
【总页数】3页(P19-21)
【作者】张礼贤;薛传亮;赵蒙生;夏晓
【作者单位】长安大学,汽车学院,陕西,西安,710064;长安大学,汽车学院,陕西,西安,710064;长安大学,汽车学院,陕西,西安,710064;长安大学,汽车学院,陕西,西
安,710064
【正文语种】中文
【中图分类】TK16
【相关文献】
1.煤基车用燃料的生命周期能源消耗与温室气体排放分析 [J], 张亮;黄震
2.基于生命周期评价的机床生命周期碳排放评估方法及应用 [J], 曹华军;李洪丞;宋胜利;杜彦斌;陈鹏
3.锂离子电池全生命周期内评估参数及评估方法综述 [J], 卢婷; 杨文强
4.基于FMECA方法的车用燃料电池发动机风险评估 [J], 潘建欣;何书默;肖敏;胡梅;谢晓峰
5.民族地区教育政策评估指标体系的建构
——基于政策生命周期理论与教育政策评估标准双维度 [J], 白贝迩
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燃料汽车全生命周期的3E分析与评论1 中国煤制汽车燃料的经济、能源、环境生命周期研究我国关于车用燃料生命周期的研究最早始于19９5年,是由国家各部委、清华大学、福特汽车公司和麻省理工学院共同组织进行的。

以山西省和其它富煤地区为背景，以原油基汽油作为基准路线,将各种煤基代用燃料路线与基准路线进行对比，以确定它们的代用性。

作为参考，还增加了煤层气制甲醇链和原油基柴油链。

这样,在以煤为原料生产车用燃料的经济、能源、环境研究中共包括了８条路线：原油-汽油-汽油车、原油－柴油－柴油车、煤层气-甲醇-甲醇车、煤-甲醇－甲醇车、焦炉气-甲醇-甲醇车、煤-联醇-甲醇车、煤-汽油-汽油车、煤-常规电-电动车。

每条路线以资源的开采为始点(煤由坑口开始、原油和煤层气由井口开始）,直至汽油在汽车行驶中消耗殆尽。

主要研究成果如表1－1所示，表1－1 中国煤制汽车燃料的经济、能源、环境生命周期研究由表1－４发现:在车辆的单位运行周期上,没有一种煤制燃料的生命周期在各个方面都是绝对最好的；即便是被普遍认为是清洁能源的电力,由于我国的发电用能源以煤为主，故其生命周期排放较高,而过高的电池制造成本和运行费用使得生命周期成本增加较多。

该研究指出：燃料的选择必须权衡多种因素,以确定哪些办法最适合中国,而且在实施这些战略之前,要对所选择的燃料技术进行全面的可行性研究。

２中国清洁能源汽车全生命周期的研究目前我国处于商业化应用及研究开发阶段的清洁能源汽车主要有:燃气汽车(ＣNＧ、ＬＮG和LPG）、醇类汽车（M85、M85、E８５、Ｅ1０)、电动汽车、混合动力汽车(HＥV)和氢燃料电池汽车等。

本文通过文献研究,对上述不同类型清洁能源汽车全生命周期的１0０km行驶成本、环境影响和能源转换效率等因素进行综合分析,主要比较了不同清洁能源汽车在经济、环境影响和能源效率（3E）等方面的差异。

清洁能源的生命周期评价在生命周期评价标准的指导下,利用热力学、燃烧学和大气污染控制等学科的原理建立起燃料评价模型，有学者把这种汽车燃料生命周期模型称为从“井口”到“车轮”的分析(ｆrｏm weｌl to whｅelｓ,WTW)。

二甲醚中巴客车生命周期分析研究
汪映
【期刊名称】《西安交通大学学报》
【年(卷),期】2010(044)001
【摘要】通过发动机台架试验和道路运行,比较了牡丹中巴车使用煤基二甲醚燃料和普通柴油的能耗与排放.结合燃料生产阶段和运输过程的数据.分析和比较了两种燃料在中巴车上应用的全生命周期指标.结果表明:与柴油车相比,在全生命周期内,二甲醚中巴车的总能耗、CO_2、颗粒和SO_2分别增加了201.3%、291.2%、94.2%和86.7%;挥发性有机化合物、CO和NO_x分别下降了30.5%、65.3%和26.4%;在车辆应用阶段,除CO_2,二甲醚中巴车的所有排放均有降低.
【总页数】5页(P5-8,65)
【作者】汪映
【作者单位】西安交通大学能源与动力工程学院,710049,西安
【正文语种】中文
【中图分类】TK01
【相关文献】
1.恒通客车全生命周期管理：新时代的赢运利器--全生命周期管理完整解决方案带给公交客户的好处 [J], 林华
2.二甲醚-柴油混合燃料客车生命周期分析 [J], 汪映
3.棉花生命周期记录和生命周期分析研究工作完毕 [J], 无
4.HSZ6902型客车、HSZ6980型客车、HSZ6600型中巴、HSZ6480轻型车 [J],
5.少林客车“中巴王”挺进大客车市场 [J], 王晓瑞
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煤气化和天然气联合循环发电的生命周期成本评价刘敬尧 2007101034221 引言随着经济的快速发展，电力需求量急剧增长，电力供应短缺问题日益严峻；然而，我国的能源结构、能源分布状况以及能源利用技术决定了我国供应以燃煤发电技术（Coal-fired, C-F）为主，这种能源消费方式造成严重的环境问题。

因此，需要从能源、经济和环境（Energy、Economy和Environment，简称3“E”）方面考虑，大力发展和利用清洁而经济的发电技术。

随着石油价格的迅猛增长，作为替代燃煤发电的主要技术，整体煤气化联合循环（Integrated Gasification Combined Cycle, IGCC）[1]和天然气联合循环（Natural Gas Combined Cycle, NGCC）[2]是解决电力短缺和环境污染的有效途径。

Heijungs介绍了几种用于评价不同产品/过程的环境性和经济性的决策支持方法，其中包括输入输出分析法、物流分析法和生命周期评价等[3]。

本文采用生命周期评价（Life Cycle Assessment，LCA）和生命周期成本评价（Life Cycle Cost Assessment，LCCA）相结合的分析方法。

LCA主要用于揭示各发电方案全生命周期各环节的环境效应，从而指出引起环境问题的主要环节和关键排放物；而LCCA着重考察各方案的经济效益，其目的将环境成本内部化，核算各方案的生命周期总成本，以C-F、IGCC和NGCC作为发电方案，从环境和经济两个层面来综合分析比较各技术方案的优势和不足，为燃煤发电替代技术提供科学的定量依据。

2 LCA-LCCA方法2.1 LCA环境毒物学和化学学会（SETAC）指出LCA用于评估产品/过程的能量和物质利用，以及废物排放对环境的影响，进而寻求改善环境影响的机会以及如何利用这种机会[4]。

国际标准化组织（ISO）对LCA进行深入的研究，并对其理论基础和研究步骤制定了详细的标准。

新能源汽车及车用燃料的全生命周期分析评价众所周知新能源汽车最大的优点是车辆在行驶中二氧化碳排放为零，但由于作为驱动能源的电能在发电过程中存在着因发电方式不同而不同的二氧化碳排放。

在法国、加拿大等水力发电比例非常高的国家，二氧化碳排放就比较少一些；但在80%以上依靠煤炭发电的中国，整个二氧化碳的排放量就很大。

在中国发展新能源汽车是否真正节能减排，需要进行全生命周期分析。

常规燃料汽车的WtW分析包括了能源资源开采、资源运输、燃料生产、燃料运输、分配和储存，燃料加注过程，以及车辆行驶中的能耗和排放。

与常规燃料汽车类似，新能源汽车的燃料全生命周期过程包括原料开采与运输、电力生产、电网电力输配、充电过程等阶段，即从“矿井”到“电池”（well to battery，WtB），以及新能源汽车的下游使用阶段，即从“电池”到“车轮”（battery to wheels，BtW）。

对于车辆的制造周期，均主要包括原材料的上游生产阶段、车辆零部件制造组装阶段，车辆运行阶段，以及车辆报废处理阶段。

图1描述了新能源汽车的全生命周期过程。

既包括各种电力路线从矿井到电表的能效和温室气体排放情况，也包括从充电站充电效率和新能源汽车能效分析。

图1 新能源汽车全生命周期过程不同供电方式下新能源汽车节能减排效果不一由于用户使用电动车时，获得电能的最直接方式是从国家电网购电，因此一般都研究网电的WtW情况。

经测算，中国按照发电量的生产结构如下：火电约占80%，大水电15%，核电2%，并有非常少量的风电、太阳能发电、小水电、生物质发电和其他方式发电。

火电中基本是煤电，并有极少量的油电和气电。

考虑到厂用电之后，各种路线的供电能效如下：煤电36%，油电32%，气电45%。

在电力输配阶段，近年来中国电网的综合线损比例为6%左右。

另外，对于水电而言，其化石能耗的投入可以忽略不计，但由于水库淹没会带来植被生物有机质腐败引起的CO2和甲烷等温室气体排放比较明显，一般选用水电排放因子为5克CO2/兆焦。

一、燃料种类对比当前锅炉使用的燃料主要有煤、轻（重）油、液化石油气、天然气和电能及二甲醚。

1、煤作为固体燃料，平均热值在6000Kal/kg 以下，煤作为锅炉燃料，运输量大、储存环境条件恶劣，沸腾燃烧后造成粉尘飞扬，排放氮氧化物（以下简称NQ）、硫化物（以下简称SO）等气体，污染环境，此外燃煤锅炉占地大，安装复杂，锅炉升温、升压速度慢，燃料供应、除尘、除灰、除硫的辅助设施多，还需大面积的储煤、储灰场地。

运行维护费用较高。

虽然目前煤碳与其他燃料相比具有绝对的价格优势，但是，随着煤炭价格的不断攀升，其实际价格逐渐向其他燃料价格逼近；燃料、人工和粉尘、脱硫等后续治理费用叠加，总费用逐渐接近其他燃料的消耗费用，且其运行成本过高，环境效益差。

2、轻（重）油是液体燃料，平均热值为10000Kal/kg 以上。

作为锅炉燃料，轻（重）油在进入炉膛时必须要先行雾化，才能与空气有效均匀混合而燃烧，燃烧后含不完全燃烧的油粒，聚集于尾部受热面和尾部烟道内，可能造成尾部受热面、尾部烟道的二次燃烧或爆燃而损坏尾部受热面或烟道；油燃烧后排放的烟气含大量的NO X、SO X气体，除去烟气中这些气体，要投入相应的脱硫设施，运行费用较高。

此外使用燃油作为锅炉燃料，企业需要配置一定量的储油设施。

3、电热作为获取热水和蒸汽的热源，是通过电热元件通电后直接对水加热，一般称为（大型、中型）电热水器或电蒸汽发生器。

电热炉没有燃料燃烧后的物质排放，不产生污染物危害，也没有噪声污染，劳动卫生条件优越。

但是锅炉使用电热必须要建蓄能装置，一次性投资较大。

现有电热锅炉的容量都比较小，多用于以下的热水锅炉。

4、液化石油气液化石油气主要成分为丙烷、丁烷（以下简称LPG,其热值为11000大卡/kg，其性质指标如下：名称：液化石油气主要成分：丙烷、丁烷分子式： C 3H8、C4H10热值：11000Kal/kg自燃点：446 〜480C着火温度:450 °C爆炸极限：〜%液化石油气作为锅炉燃料，洁净、方便，燃烧后的产物主要是二氧化碳和水，是理想的清洁燃料之一。

「液化石油气天然气甲醇乙醇二甲醚五种车用燃料的对比分析」液化石油气、天然气、甲醇、乙醇和二甲醚是目前常用的车用燃料。

这五种燃料在燃烧效果、环境友好性以及经济性等方面存在一定的差异。

下面将对它们进行比较分析。

首先是燃烧效果。

液化石油气和天然气都是相对较高能量的燃料，其能量密度较高，燃烧效率也相对较高。

甲醇和乙醇的燃烧效果相对较低，它们的能量密度较低，并且在燃烧过程中产生较多的水蒸气，影响燃烧效率。

二甲醚的燃烧效果介于液化石油气和醇类燃料之间。

其次是环境友好性。

液化石油气和天然气都是较为环保的燃料，其燃烧过程中几乎不产生颗粒物和硫化物，燃烧产物中的二氧化碳含量也较低。

甲醇和乙醇虽然可以降低碳排放，但是它们在燃烧过程中会产生甲醛等有害物质，并且乙醇的生产也会对粮食资源造成一定的压力。

二甲醚燃烧产物中含有一定量的一氧化碳，对环境也有一定的影响。

再次是经济性。

液化石油气和天然气价格相对较低，且市场覆盖范围广，加之石油市场较为成熟，因此使用成本比较低。

甲醇、乙醇和二甲醚的价格相对较高，其中甲醇和乙醇的生产成本较高，且市场发展相对较新，因此使用成本较高。

综合比较以上几个方面，对于车用燃料的选择，液化石油气和天然气是较为理想的选择。

它们具有较高的燃烧效率和较低的排放，价格相对较低，市场覆盖广。

对于醇类燃料，由于其价格较高以及对环境和粮食资源的影响，使用成本相对较高。

对于二甲醚燃料，虽然其燃烧效果介于液化石油气和醇类燃料之间，但是其二氧化碳排放量较高，对环境没有明显的优势。

总结来说，液化石油气和天然气是较为理想的车用燃料，它们在燃烧效果、环境友好性和经济性方面具有优势。

而甲醇、乙醇和二甲醚的使用成本较高，对环境和粮食资源有一定的影响。

因此，在选择车用燃料时要综合考虑上述因素。

中国终端能源的全生命周期化石能耗及碳强度分析欧训民 1 , 2 , 3 ,张希良2, 3( 1. 清华大学 公共管理学院 ,北京 100084; 2. 清华大学 能源环境经济研究所 ,北京 100084;3. 清华大学 低碳能源实验室 ,北京 100084)摘 要 :利用全生命周期分析方法 ,计算中国主要 9种终端能源的化石能耗及温室气体排放强度 (碳强度 ) ,涵盖原料制取 、运输 、燃料制取和运输四个阶段 ,包含煤炭、石油和天然气 3 种化石能耗分析 。

结果表明电力碳强度 最高 ,石油基、天然气基和煤基燃料碳强度依次升高 ;低采收率 、高 CH 4 泄露水平和低生产转化率是碳强度高的 主要原因 。

关键词 :终端能源 ;碳强度 ;全生命周期 中图分类号 : F206文献标识码 : A 文章编号 : 2009 ( X ) 040Fo s s i l En ergy C on su m p t i on an d GHG E m iss i on s of F i n a l En ergyby L CA i n C h i n aOU Xun - m i n1, 2, 3, Z HAN G X i - li ang2, 3( 1. S c hool of Pub lic Policy and M anage m en t ( S P P M ) , Tsinghua U n iversity, B eijing 100084, P . R. Ch ina ; 2. Institu t e of Energy, Envir on m en t and Econo m y ( 3 E) , Tsinghua U n iversity, B e ijing 100084, P . R . Ch ina; 3. L abo ra t o ry of L o w Ca r bon Energy (LCE) , Tsinghua U n i versity, B e ijing 100084, P . R . Ch i na ) A b s tra c t : Th i s p a p e r p re s en t s life cyc l e ana l ysis (LCA ) fo s sil ene r g y con s u mp tion ( EC ) and greenhou se g a s ( GH G ) e 2 m ission s in ten sity of 9 typ e s of Ch ina ’s cu rren t d om inan t fina l ene rgie s ( FE ) . The ana lysis cove r s the en t ire li f e cy c l e inc lud in g the f o ll o w ing 4 sub - stag e s: feed stock p r oduc tion, feed stock tran s po rta tion, fue l p r oduc tion and fue l tr an s p o r 2 ta tion . 3 ty p e s of p ri m a r y ene rg y wh ich a re c rude coa l, c rude N G, an d p e tr o l a re con side red to be the f o s sil ene r g y s o u r ce of the stud i ed . The re s u l ts ind i ca t e tha t f o r the LCA EC and G H G leve l s in Ch i na, tho s e FE have re la t ive l y h i g h va lue s w ith the o rde r of fr om h ig h to l o w a re e lec tric ity, coa l - ba sed, N G - ba sed an d p e tr o l - ba sed fue ls, and the m a i n i m p ac t fac to rs induc in g l o w extrac tion effic iency, h ig h C H 4 leakag e leve ls du rin g the feed stock p roduc tion stag e and l o w tran s fo r m a t ion effic i ency du r ing fue l p r o duc t ion stag e .Key word s : fina l ene r g y; ca r b on in t en s ity; life cyc l e ana l ysis势 [ 1 - 3 ]。

生命周期评价及天然气基车用替代燃料的选择
张亮;黄震
【期刊名称】《汽车工程》
【年(卷),期】2005(027)005
【摘要】介绍了生命周期评价方法在车用替代燃料选择方面的研究,通过实地考察我国天然气制甲醇联产二甲醚工艺,结合车辆技术,对天然气基代用燃料,包括压缩天然气、甲醇汽油、二甲醚的生命周期能量消耗和温室气体排放进行了评估,并与石油基燃料进行了比较,同时对燃料制备工艺与车辆技术进步所造成的影响进行了讨论.
【总页数】4页(P553-556)
【作者】张亮;黄震
【作者单位】上海交通大学燃烧与环境技术中心,上海,200030;上海交通大学燃烧与环境技术中心,上海,200030
【正文语种】中文
【中图分类】U46
【相关文献】
1.天然气基车用替代燃料的节能减排分析 [J], 郝瀚;王贺武;李希浩;欧阳明高
2.车用替代燃料生命周期评价的比较研究 [J], 卫振林;申金升;黄爱玲
3.车用煤基和天然气基二甲醚燃料的生命周期评价 [J], 汪映
4.煤基甲醇和天然气基甲醇燃料的生命周期影响评价 [J], 杜家益;吉炎;袁银男;张
登攀
5.车用汽油替代燃料生命周期能源消耗和排放评价 [J], 胡志远;谭丕强;楼狄明因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。