关键词： 风能   生物质能   电转气   环境影响评价   生命周期评价  

摘要： 以风能、生物质能、太阳能为代表的可再生能源具有储量丰富、环境友好等特征,利用可再生能源发电可以有效应对严峻的能源危机和环境污染问题,但其发电电能不稳定,波动较大,无法持续稳定地供能,弃能现象十分普遍。电转气(Power to Gas,P2G)是一种新型储能技术,将可再生能源的不稳定电能转化为可燃气体中稳定的化学能,将可再生能源发电与电转气技术进行协同利用,能良好地解决这一难题。为了评估可再生能源电转气技术的可行性,本文以风能电转气技术和生物质电转气技术为例,以这两种可再生能源电转气技术的工艺流程为基础,利用生命周期评价(Life Cycle Assessment,LCA)方法对可再生能源电转气技术生命周期内的各阶段进行经济效益与环境效益评估。分别利用Aspen Plus V10.0软件和Sima Pro V9.0软件对这两种可再生能源电转气技术进行工艺流程的模拟仿真和全生命周期的环境影响评价。首先,对风能电转气技术进行生命周期评价。选择1kg CH为功能单位,建立风能电转气技术的生命周期系统边界;接着进行清单分析,利用Aspen Plus软件计算在电转气阶段生产1kg CH所消耗电能与反应物的量,将各阶段的资源消耗和污染物排放情况进行汇总;然后利用Sima Pro软件对风能电转气技术进行生命周期评价。风能电转气技术生命周期评价结果表明,全球暖化、人体毒性、海洋水生毒性等三种环境影响的程度较为突出。风机与电转气设备制造阶段、风机与电转气设备运输和搭建阶段、CH和H生产阶段的全球暖化潜值(GWP)呈递减趋势。甲烷运输与利用阶段对全球暖化潜值的贡献值最大,占比58.6%;设备生产阶段对海洋水生毒性潜值(MTP)的贡献值最大,占比69.22%。人体毒性潜值(HTP)仅次于MTP,主要影响阶段为设备制造阶段与水电解过程。整个生命周期内酸化(AP)、光化学污染(POF)、富营养化(EP)的环境影响程度较小。甲烷化反应阶段的环境影响潜值始终为负。采用Sima Pro软件对普通电转气技术(即燃煤发电为电转气技术的电能供应端)全生命周期进行环境影响评价,发现全球暖化、人体毒性、海洋水生毒性和淡水水生毒性的环境影响尤为突出。将这四种环境影响类型的数值与风能电转气的相应数值进行对比,发现风能电转气的全球暖化潜值、海洋水生毒性潜值和淡水水生毒性潜值(FTP)分别为普通电转气技术的8.24%、12.40%和28.63%,风能电转气技术只在人体毒性潜值这项指标上高于普通电转气技术。其次,对生物质电转气技术进行生命周期评价。选择稻秸和玉米秆这两种不同的生物质进行分析。利用Aspen Plus软件建立生物质预处理阶段和生物质直燃发电阶段的流程仿真图,分别模拟计算这两种生物质在直燃发电过程中的污染物排放量及原料消耗量,将各阶段的资源消耗和污染物排放情况进行汇总;利用Sima Pro软件对这两种生物质电转气技术进行生命周期评价。结果表明,全球暖化、海洋水生毒性、酸化是最主要的环境影响类型,生物质直燃发电是全球暖化和酸化最主要的影响阶段,生物质获取是海洋水生毒性最主要的影响阶段。在全球暖化、人体毒性、酸化等环境影响类型上,两者的影响程度较为相似,但在海洋水生毒性这一环境指标上,两者差异较大,稻秸电转气技术的影响潜值远超玉米秆电转气技术。最终,将生物质电转气与风能电转气的主要环境指标进行对比分析,发现海洋水生毒性始终是这两种可再生能源电转气生命周期中影响程度最大的环境指标,其中稻秸电转气技术的海洋水生毒性最大;在全球暖化方面,生物质电转气技术的环境影响潜值高于风能电转气技术;在淡水水生毒性方面,风能电转气技术略高于生物质电转气技术;在人体毒性方面,风能电转气技术的影响程度较大。这两种可再生能源电转气技术的环境影响均优于普通电转气技术,指出可再生能源电转气是一项前景广阔的新型能源利用技术。

关键词： 太阳能   生物质能   生命周期   系统优化  

摘要： 我国北方农村冬季供暖大部分采用散煤燃烧,因燃烧粗放,排放了大量烟气、烟尘、颗粒物等污染物,成为北方冬季雾霾现象的主要原因之一;另一方面,广大农村田间存在大量的可用生物质燃料,属于“碳中和”的能源,并没有得到合理有效利用,其中作物秸秆被露天焚烧产生烟尘和烟气,反而造成了环境污染;再有我国北方大部分地区有着较为丰富的太阳能资源,也没有得到充分利用。据此论文基于北方农村地区现有的供暖方式及存在的问题,依靠丰富的太阳能资源和生物质资源,提出使用太阳能-生物质能供暖系统用于该地区的清洁供暖。首先,论文基于生命周期评价理论,建立了完整的太阳能-生物质能供暖系统的经济成本、化石能源消耗和温室气体排放的模型;之后以内蒙古中部呼和浩特地区某农宅为供暖对象,利用TRNSYS系统模拟软件建立了太阳能-生物质能供暖系统模型,对系统在供暖季期间的运行情况进行仿真模拟,模拟得出系统运行期间的能耗和供暖效果;然后,在此基础上统计出系统生命周期的经济成本、化石能源消耗和温室气体排放;最后从系统生命周期经济成本、化石能源消耗、温室气体排放的角度,利用Hooke-Jeeves算法对太阳能-生物质能供暖系统的关键设计参数太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、生物质锅炉额定热功率和太阳能集热器倾角进行动态优化匹配。研究结果表明:1、通过对呼和浩特地区典型农宅太阳能-生物质能供暖系统整个供暖季的模拟结果可知,整个供暖季室内温度大部分分布在16℃～22℃,且供暖季的室内温度均高于14℃,满足用户的供暖要求且系统运行效率高。2、呼和浩特地区典型农宅太阳能-生物质能供暖系统生命周期的经济成本为10.41万元,化石能源消耗为223.14GJ,温室气体排放为19.67 t CO。3、从系统生命周期经济成本、化石能源消耗、温室气体排放的角度,利用Hooke-Jeeves算法对太阳能-生物质能供暖系统的四个关键参数进行动态优化匹配,分析优化结果,得到系统关键参数的设计原则:系统水箱容积与太阳能集热器面积之比为62～101L/m,太阳能集热器倾角为φ+18°(φ为当地纬度),生物质锅炉的额定热功率应设置为供暖季瞬时最大热负荷的1.23～1.27倍。生物质锅炉额定热功率、太阳能集热器面积、蓄热水箱容积、太阳能集热器倾角对系统生命周期经济成本、化石能源消耗和温室气体排放的影响依次降低。以上研究结果可为太阳能-生物质能供暖系统在该地区同类型工程的设计选型提供参考。

关键词： 生物质能   粮食安全   能源安全   PSR理论模型   Tobit模型  

摘要： 能源安全为经济发展和社会进步所不可或缺,当前,能源消耗量大、能源利用率低、能源对外依存度高以及巨大的碳减排压力,严重制约了我国经济社会的可持续发展。在能源安全矛盾突出的背景下,生物质能因其环境友好、成本低廉和“碳中性”等特点,成为我国推动低碳转型、促进节能减排的重要抓手,但生物质能产业发展有可能引发“与人争粮”、“与粮争田”等粮食安全问题,因此,如何实现能源安全、环境安全与粮食安全协调发展,成为我国亟待解决的关键问题。本文从“粮食安全”视角出发,建立约束路径下中国生物质能源发展潜力评价分析框架,对影响生物质能发展的相关促进因素和限制性因素进行剖析并提出针对性对策建议,主要工作及成果如下:首先,评价我国省域生物质能产业的发展潜力。本文引入PSR理论模型,构建区域生物质能发展潜力的综合指标评价体系,并利用客观赋权的熵值法和多元决策TOPSIS法计算得出相对贴近度。结果表明:(1)2008-2017年我国省域生物质能发展潜力水平整体呈现上升的时序特征;(2)我国省域生物质能发展潜力水平存在截面差异,按照发展潜力贴近度指标值进行等级划分,吉林、江苏、浙江、福建、江西和湖南位于第一梯队;(3)压力-状态-相应三大子系统指标值呈现不同的时序动态演变轨迹。其次,实证分析我国生物质能发展的影响因素。本文从粮食安全、环境因素、能源市场三个层面,提取影响生物质能发展潜力的关键因素,选取面板Tobit随机效应模型,实证分析各类关键因素对我国区域生物质能发展的影响程度。结果表明:(1)从总体效应来看,粮食生产资源、粮食可供量与稳定性、粮食获取能力对生物质能发展产生约束作用;(2)从中介效应来看,居民人均可收入是碳排放量影响生物质能发展潜力的完全中介变量;(3)从区域异质性分析来看,不同梯队省份受不同因素的作用程度存在明显差异,粮食安全状况在第三梯队省份中发挥的正向效应最大。最后,提出我国生物质能产业发展的激励政策。从调整国家战略、构建能源体系、开拓市场需求、提升专业水平和开展国际合作等方面提出生物质能发展的相关规制政策与激励政策。

关键词： 区域综合能源系统   生物质能   优化配置与运行   模拟退火-粒子群算法   多属性决策  

摘要： 随着人类与社会的进步,能源消耗量持续增长,高碳能源产生的温室效应问题日益突出。目前,大规模开发生物质能、太阳能等可再生低碳能源及提高能源利用率成为关注的焦点。综合能源系统(Integrated Energy System,IES)已成为提高能源利用率,实现低碳的目标最高效、直接的首要选择。IES系统通过对各类能源的产生、转换、传输、消耗等过程的规划与优化后,实现能源的梯级利用及互补协调。IES系统的配置及运行策略是影响系统综合效益的关键因素,本文基于东北高寒地区县域园区综合用能需求,针对耦合生物质能的综合能源系统的规划和优化运行进行研究。本文基于东北地区某县域园区极限负荷为10 MW热负荷、6 MW电负荷、2.5MW冷负荷的综合用能需求,探究了系统内部的多能流耦合特性,构建了典型的区域综合能源系统物理模型;基于系统的供能特性,构建了基于有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,ORC)的生物质能热电联产模块、基于天然气的热电联产模块、光伏模块、制冷设备、制热设备以及储能设备的数学模型。在设备建模基础上,从经济、环保和能效三个方面建立了综合能源系统效益评价指标。基于建立的模型及综合指标,进行了多目标规划设计及运行优化研究。对于多目标规划设计,采用改进的基于模拟退火方法的粒子群算法获得帕列托前沿解集,通过多属性决策方法选择了系统优化配置方案。优化配置方案主体设备含10 t/h生物质蒸气锅炉、2000 k W燃气轮机、1 MW太阳能光伏、1.65 MW电制冷机、1.42 k W吸收式制冷机、710 k Wh储热槽。对于IES系统优化运行,基于系统规划的设备类型及容量,构建综合考虑经济性和环保性指标的日前运行优化模型。对系统进行逐时优化,处理了能量平衡约束、储能装置状态判断、复杂耦合关系等问题。通过分析研究了。系统各个设备在冬季典型日和夏季典型日的优化运行时的逐时出力情况,验证了模型及优化方法的可行性。针对冬季典型日和夏季典型日用能需求,优化运行结果显示,考虑碳排放成本在内的日运行成本较低。

关键词： 生物质能   综合能源系统   两阶段优化   热网损耗  

摘要： 随着能源结构的改革和环境气候的变化,能源的高效利用和提高可再生能源占比已成为当今世界能源的重要发展趋势。为进一步提高分布式可再生能源消纳和能源利用效率,各国都在努力发展综合能源系统(Integrated Energy System,IES)。IES优化调度是一个多变量、多维度的非线性优化问题,常见求解方法面临构造函数复杂,求解效率低,结果不理想等问题。另一方面,生物质能作为可再生能源,在我国乡镇地区储量巨大但还未被充分利用。基于此,为提高能源利用效率,降低IES优化问题求解难度,推进生物质能在乡镇高效应用,本文提出了一种含生物质能的乡镇综合能源系统两阶段优化方法。首先,构建了以生物质热电联产(Combined Heatand Power,CHP)为核心的乡镇综合能源系统结构,分析并确定了系统的并网模式和运行方式;分析生物质CHP的燃烧、加热、蒸发、分离、冷凝等过程的运行机理,建立了生物质CHP运行出力模型,同时对系统中的其它设备建立数学模型。然后,提出一种含生物质能的IES两阶段优化方法。第一阶段考虑热网损耗,以总热能供给量最小为目标对多供热设备的出口温度进行优化。第二阶段考虑生物质运输、储存、处理全过程,建立了生物质CHP供能成本模型,考虑设备产电、产热和补贴收益建立收益模型,以日净收益最大为目标进行IES各设备出力运行优化。采用自适应交叉概率差分进化算法和GUROBI求解器对模型进行求解。最后,构建了18节点的综合能源系统对本文所建模型进行仿真验证。计算结果表明:提出的两阶段优化方法提高了计算效率,降低了求解难度;建立的生物质运行出力模型、成本模型和收益模型可以有效的应用到IES运行优化中;采用热电联产可提高生物质利用效率,构建生物质能IES可获得较好收益。

关键词： 综合能源微网   可再生能源   生物质能   协同规划   多能互补  

摘要： 据联合国开发署统计,截止2015年,全球仍有10亿人口未能获得清洁、稳定的生活炊事燃料和电力能源供应。综合能源微网,作为微电网新兴的衍生形式,优化集成和多能互补多种分布式清洁能源,如风能、太阳能、生物质能等,成为满足特定用户、特定地区对能源供应的多样性、经济性、清洁性、安全性等不同需求的关键手段。面向这些特定地区构建综合能源微网,需要因地制宜实施传统能源与当地丰富的风能、太阳能、地热能、生物质能等清洁能源的协同开发利用,优化配置各清洁能源的最佳容量,实现清洁能源就地消纳,满足用户多能需求。本文针对农村、山区、海岛等供能基础设施建设相对滞后,远离电网或天然气网的偏远地区,以当地广泛存在的生物质能—沼气为核心,利用沼气可再生能源消纳机制与太阳能等其他清洁能源互补集成,分别构建用户级、区域级不同形式的综合能源微网,形成了较为完备的以沼气为气源的综合能源微网的协同规划与优化运行理论方法。本文的主要工作总结如下:1.提出一种基于规模化沼气工程(Large-scaled Biogas Plant,LBP)可再生能源消纳机制的电力交易模型,提升系统对可再生能源就地消纳能力。首先,基于沼气发酵的温敏特性,提出沼气池内微生物发酵热动力模型,建立沼气产气量与温度的稳态近似关系;进而,分析太阳能等波动性能源对LBP供热提升沼气产量的物理特性,对“电能-化学能(气体)-电能”能量转换的类电池特性过程进行建模,研究其消纳可再生能源波动性和实现负荷时空平移的机理。由此,提出一种同时考虑光伏(Photovoltaics,PV)、LBP、需求响应负荷聚合商(Demand Response Aggregator,DRA)参与配电网系统支撑服务的双层电力交易模型,同时优化社会福利及DRA收益。该模型通过Karush-Kuhn-Tucker(KKT)条件和强对偶理论转换为单层均衡约束数学规划问题并求解。最后,分析配电网在不同PV渗透率水平时,LBP接入对配电网运营商(Distribution System Operator,DSO)、DRA的经济性和系统调度影响。LBP类电池特性的提出有助于保障高比例可再生能源接入的电力系统的稳定、可靠运行等问题,提高可再生能源的就地消纳能力。2.根据LBP可再生能源消纳机制,提出太阳能-沼气互补特性以及一种以户用沼气池(Anaerobic Digester,AD)为核心的离网型用户级光-沼互补综合能源微网优化配置方法。首先,利用能源枢纽(Energy Hub,EH)概念形成光-沼综合能源微网的能量变换矩阵,描述输入侧太阳能、生物质能源与输出侧热、电、气之间的能量变换关系;其次,根据EH基本结构,建立以微网投资成本最小为目标函数的两阶段优化配置模型,确定微网中各组件的最优配置容量,满足用户热,电和沼气三种用能需求。针对大规模场景问题带来的收敛速度过慢等问题,采用基于场景的Benders分解方法将原问题划分为主、子问题,依次迭代求解;最终,通过与现有发电技术相对比,分析光-沼互补特性对系统调度和平准化发电成本(Levelized Cost of Energy,LCOE)的影响,评估所提出的离网型用户级光-沼综合能源微网的经济优势,为特定地区的供能短缺问题提供了一套经济适用的解决方案。3.针对生物质能产业的运营管理严重依赖于周边生物质原料的连续供应的问题,提出一种以集中型沼气工程(Centralized Biogas Plant,CBP)为气源,计及生物质原料供应网的区域级电-气综合能源微网多阶段扩展规划方法。首先,分析配电网,沼气管网和生物质原料供应网的物理特性,提出了三网耦合的基本特性;并针对生物质原料供应网建模,衡量生物质原料资源分布对规划结果的影响;通过所提出生物质原料供应网的电-沼气协同规划模型,依次在规划年限内分别决策CBP和分布式燃气机组(Distributed Generator,DG)的最优选址,配电网的拓展线路计划和沼气管网合理布局以及其相应的最佳投运时间;该模型同时考虑负荷需求和生物质原料供应能力随规划进程推进将持续变化的问题,提出一种含不可预测约束的多阶段扩展规划模型,使规划决策过程可根据逐年预测情况进行灵活调整。该规划模型充分考虑了生物质能源采集、运输、生产的特殊性,实现了区域生物质原料供应能力与负荷需求的供需平衡,使规划结果更加合理、可靠。4.基于以LBP为气源的区域级电-气网络协同规划理论,提出一种考虑生物质混合能流的多电-沼气综合能源微网的规划评估模型。首先,根据单一和混合生物质发酵技术的基本特点,提出不同生物质原料在运输网络中形成生物质混合能流的基本概念,建立满足生物质混合能流最优配比约束的生物质原料供应网模型及决策策略;其次,根据不同类型生物质原料地理位置分布特性,提出了生物质原料供应网、区域沼气管

关键词： 生物质能发电企业   成本控制   精细化管理  

摘要： 近年来,为推动生物质能发电的发展,国家发布了一系列生物质能利用政策,在国家政策的推动下,大量资本涌入该行业,企业之间的竞争日趋激烈。在市场有限的情况下,企业成本费用控制和管理就显得尤为重要,企业的成本费用控制和管理不仅关系到企业的日常生产经营,更对企业的未来发展产生重大影响。本文在分析生物质能发电企业成本控制的重要性基础上,深入探讨了当前生物质能发电企业成本控制存在的问题,并针对性地提出了加强生物质能发电企业成本费用控制和管理的对策建议。

关键词： γ-戊内酯   丁烯   Al-SBA-15   脱羧反应   生物质能  

摘要： 丁烯是一种重要的能源燃料,同时也是生产汽油、柴油和航空燃料、基础化工制品、橡胶、纤维、塑料等高分子化学品的重要原材料。迄今为止,丁烯的大规模生产依然强烈依赖于化石能源,这不仅会带来严重的环境污染问题,更不利于人类文明的可持续发展。在此背景下,以廉价的生物质资源γ-戊内酯(GVL)代替石油生产丁烯成为高效且环保的丁烯生产路线。然而,目前报道的γ-戊内酯脱羧催化剂在生产丁烯过程中对反应条件的要求十分苛刻,通常在350°C以上、3.6 MPa的高温高压下进行,不利于丁烯的工业生产。因此,针对此问题,本文以固相研磨法和浸渍法分别合成了具有高催化活性的介孔固体酸催化剂Al-SBA-15,在保证丁烯产率的同时降低了对反应条件的要求,并对其构效关系进行了全面分析。此外,还对反应温度、反应时间、催化剂含量等条件进行优化,对反应机理和反应动力学进行分析和探讨,具体结果如下:1、以廉价的硅酸钠和六水合氯化铝为原料,采用固相研磨法制备了一系列不同铝负载量的x Al-SBA-15-Y分子筛催化剂。通过XRD、FTIR、SEM、TEM、Al NMR等表征手段考察了Al负载量对催化剂的结构、形貌、表面酸性、酸量的影响以及对应催化剂结构和表面性质在催化反应中的作用。结果发现,在固相研磨法制备的催化剂中,Al在SBA-15载体上展现出了良好的分布状态,催化剂在320℃时即表现出了对γ-戊内酯极高的催化活性(转化率≥99.9%),且丁烯产率高达99%。2、为了提高γ-戊内酯脱羧制丁烯催化剂的综合性能,采用改进湿浸渍法制备了一系列n Al-SBA-15-J催化剂。研究发现浸渍Al后所得的催化剂不仅保留了SBA-15载体的高度有序介孔结构,而且在催化剂表面产生了大量的Br(?)nsted酸和Lewis酸位点。大量的固体酸位点与适当的B/L酸摩尔比使得2.23wt.%Al-SBA-15-J催化剂在该反应上具有优异的催化性能。在优化条件下,320℃时GVL转化率和丁烯产率分别可达99.8%和96.6%。经过8次循环试验后,2.23wt.%Al-SBA-15-J催化剂的催化稳定性依然令人满意,丁烯产率仍可达92.2%。此外,对反应机理和动力学研究表明,Lewis酸与Br(?)nsted酸位点的比例、强度、数量以及两者的协同作用在该反应中发挥着极其重要的作用。其中Br(?)nsted酸会显著促进GVL的开环生成质子化的γ-戊烯酸,并与Lewis酸协同共同提高后续脱羧过程中的丁烯选择性。动力学研究表明,质子化的γ-戊烯酸的脱羧反应控制了整个反应的反应速度,相应的反应活化能E为177.30 k J·mol。

关键词： 微藻   Desmodesmus asymmetricus   Tetradesmus dimorphus   生物质   脂肪酸   生物柴油   N、P去除  

摘要： 目的:从兰州市水体中分离鉴定藻株,初步探索其脱除氮(N)、磷(P)的能力并对其生物质组分进行分析,探讨其是否具备应用于废水处理与生物质能生产耦合技术的潜力,为构建基于微藻培养的废水处理技术体系提供基础依据。方法:从兰州市五泉山公园与雁滩公园中的人工湖泊中分离纯化微藻,利用形态学和分子生物学手段对其进行鉴定并命名。将藻株于BBM培养基中培养28天,每两天用分光光度计测定培养液的OD并计算比生长速率,用水质检测仪测定总氮(Total nitrogen,TN),总磷(Total phosphorus,TP)。对培养结束后的微藻进行生物质组分(包括脂肪酸,碳水化合物及蛋白质)进行分析。利用脂肪酸甲酯(FAME)组成和碳链结构与生物柴油的十六烷值、冷滤点、运动粘度、碘值、皂化值、氧化稳定指数间的关系模型,对微藻生物柴油品质进行预测并作出评价。根据EN13774-3和EN14776中的方法测定微藻生物质中的水分、挥发分和灰分,用元素分析仪测定微藻冻干生物质的碳、氢、氮、硫和氧的百分比,用傅里叶变换红外光谱(FT-IR)测定微藻生物质中的官能团,用热重仪对微藻生物质进行热重分析。结果:(1)从兰州市五泉山公园与雁滩公园的人工湖泊中各分离出一株微藻,并分别命名为Tetradesmus dimorphus GEEL-04和Desmodesmus asymmetricus GEEL-05。*** GEEL-04和*** GEEL-05在BBM培养基中生长22 day后达到生长稳定期,最高OD分别为1.46和1.16,比生长速率分别为0.149 day和0.148 day。培养基的p H从初始的6.8在第28 day分别升至9.65±0.16和9.17±0.23。(2)*** GEEL-04和*** GEEL-05对BBM培养基中总氮在28 day后的去除率分别为99.6%和99.0%,对总磷的去除率分别为99.5%和98.3%。(3)*** GEEL-04的各元素含量分别为C(50.13%),H(7.56%),N(6.09%),S(0.59%)和O(35.63%)。*** GEEL-05的各元素含量分别为C(43.01%),H(6.79%),N(6.90%),S(0.42%)和O(42.87%)。(4)*** GEEL-04积累了蛋白质(40.02%),碳水化合物(31.91%)和脂质(15.41%),*** GEEL-05的蛋白质、碳水化合物和脂质含量分别为45.10%,24.64%和分别为24.16%。*** GEEL-04的主要脂肪酸是亚油酸、棕榈酸,硬脂酸和油酸,分别占总脂肪酸含量的28.36%,27.15%,12.34%和6.39%;*** GEEL-05的主要脂肪酸与*** GEEL-04相同,分别占总脂肪酸含量的34.59%,25.22%,15.49%和6.15%。两株微藻的脂肪酸组成均显示出高亚油酸和高棕榈酸,相当于高质量的生物柴油。(5)*** GEEL-04生物柴油各项指标表现较好,*** GEEL-05除冷滤点外生物柴油各项指标表现较好。(6)FTIR光谱吸收显示了可用于生物燃料生产的微藻生物质中的不同官能团。热重分析表明,*** GEEL-04和*** GEEL-05均有3个主要的分解阶段,两株微藻的挥发物含量均≥80%。结论:(1)本研究从兰州市五泉山公园及雁滩公园的人工湖泊中分别分离出一株微藻,经分子生物学分别鉴定为*** GEEL-04和*** GEEL-05。(2)*** GEEL-04和*** GEEL-05生长速率较快,且均具有较为优秀的脱氮除磷能力,是可用于氮磷废水处理的潜力藻株。(3)*** GEEL-04高不饱和脂肪酸的含量较高,且生物柴油各项指标表现较好;*** GEEL-05脂质含量较高,除冷滤点外生物柴油各项指标表现较好,两株微藻的生物质能源价值较高,意味着*** GEEL-04和*** GEEL-05是具备生物质能源生产耦合废水处理潜力的藻株。

关键词： 生物质能   资源化利用   演化博弈   系统动力学  

摘要： 开发“生物质能”对于优化能源结构、改善生态环境、实现“碳达峰”和“碳中和”具有十分重要的战略意义。然而,目前不少地区开展的生物质能资源化利用项目都出现了不同程度的亏损,究其原因主要在于生物质能原材料的供应不足。而影响原材料供给量的主要因素包括农户的参与程度、生物质能企业与农户的合作程度和地方政府对政策的落实情况。本文首先在梳理文献和分析理论的基础上,建立农户、生物质能企业和地方政府三个生物质能资源化利用主体的演化博弈模型,其次分析三者在生物质能资源化利用过程中的策略选择及其稳定性策略,然后使用Vensim DSS软件根据演化博弈模型中变量之间的关系构建农户、生物质能企业、地方政府的SD仿真模型,进行三方博弈系统的稳定性分析,最后对政策变量进行仿真分析。结果表明:（1）在生物质能资源化利用过程中,农户、生物质能企业、地方政府会根据系统的运行规律和自身的收益预期来做出决策。（2）对三方博弈系统进行纯策略稳定性分析,发现这8个纯策略均衡状态都不是稳定的。（3）对政策变量进行仿真分析,发现提高政府的监管概率、增加企业声誉、加大惩罚力度和加大失职追责力度能显著提高农户、生物质能企业和地方政府三个主体的积极性,促进生物质能资源化利用;加大政府绿色环保补贴力度不能显著提高三个主体的积极性。针对以上研究提出政府应做好顶层设计、完善法规体系、建立监测预警制度、引入信用承诺制度和落实地方主体责任的建议。