基于GREET的汽车代用燃料生命周期评价

随着人类社会石油资源供应短缺的加剧和环境意识的加强,环境和能源系统的协调发展已成为能源研究的主流。石油资源已成为各国战略资源,同时汽车尾气排放是城市空气的污染源。寻求能耗低、排放少的汽车代用燃料来替代传统燃料,保护环境,减少对石油的依赖,实现能源、环境的和谐发展,已成为中国能源发展的重大战略决策问题和当务之急。 选用适当的汽车代用燃料替代传统燃料时,必须对燃料做出科学、客观的评估,否则可能导致意料不到的片面结果。生命周期评价理论,作为一种评估产品体系在整个寿命周期所有投入产出对环境造成的影响的方法,是目前国外用于指导替代产品或方案选择的重要工具。近年来,生命周期评价理论开始被应用到汽车代用燃料的研究中,实现了从能源和环境方面进行生命周期评价。 本文分析了国内外汽车代用燃料的现状与发展趋势,利用生命周期评价理论的分析技术框架,结合汽车燃料生命周期过程和系统特点,设计了适用于汽车燃料的生命周期评价模型,并选用美国Argone国家实验室的GREET1.7软件,对汽车燃料从能耗和排放两方面进行生命周期评价。 结合我国国情,本研究选用包括汽油和柴油在内的八种常见燃料,作为第一套方案进行生命周期评价,利用构建的模型和选取的软件得到能耗和排放结果,并对其进行结果解释和改善分析,分析得出各代用燃料对于传统燃料的替代效果;选用不同配比的生物柴油—柴油混合燃料作为第二套方案进行生命周期评价,得出其与柴油相比能耗高、化石燃料消耗低、温室气体少、标准排放物多的评价结论。通过案例分析可知,对具体的燃料方案进行改善分析时,须着眼于其能耗或排放在生命周期各阶段中比例最大的阶段,从而加以改善。