基于改进层次分析法的生物燃料生产途径的综合评价研究

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1、基于改进层次分析法的生物燃料生产途径的综合评价研究?汤兆平孙剑萍（华东交通大学信息工程学院南昌３３００１３）摘要：本文基于改进的９／９－９／１标度法，建立了含１７个指标的层次分析法评价模型，用于综合评价９种目前被认为相对有潜力生物燃料生产途径。结果表明：生产技术的成熟度、对生态的影响、单位生产成本、产品品质、能源的需求度、投资总额的可接受度等６个指标所占的权重较大，基于地沟油的生物柴油途径综合得分最高，为７３．７６８５。研究结果可为该产业相关部门制定发展规划、合理选择生产途径提供可靠的理论支持和有力参考。关键词：生物燃料；改进层次分析法；综合评价；生产途径ＤＯＩ：１０．１３８５

2、６／ｊ．ｃｎ１１－１０９７／ｓ．２０１５．０６．０１０在能源和环境双重压力下，作为可转化液、固、产业化，如巴西和美国已经大规模使用甘蔗和玉米气三态燃料的唯一可替代化石能源的碳资源，生物等农作物生产生物柴油。然而，通过农作物来获得质能源产业的发展受到了世界各国的普遍重视。近生物燃料的途径带来了土地用途的变化、森林的砍年来，国内外学者在其各种生产途径的经济可行性、伐、粮食生产及供应遭受影响等一系列严重恶果。［４］产业现状以及生产技术的发展趋势等评估方面做了在这种形势下，多种生产方式被研发，为生物质［１－３］能源产业化描绘了光明的前景。不少工作。但评价体系层次单薄，指标少，即使采用多

3、层次，也往往使用１－９标度法，难以得出全１．１基于气化工艺的生物质低碳燃料途径面、客观、准确的综合性结论。本文基于改进的层芬兰国家技术研究中心（ＶＴＴ）研发的基于气次分析法构建了涵盖原料与技术、经济效益、环境化工艺的生物质低碳燃料途径，可将纤维素生物质影响、市场渠道等４大影响因素的准则层以及１７个原料气化处理，再规模化地转化为二甲醚、甲醇、指标要素的指标层的生物燃料生产途径的综合评价体系，在协调发展层面的要求下进行总体量化评估，基金项目：教育部人文社会科学研究规划基金项目“区域可再生评估结果可为该产业相关部门制定发展规划、合理能源可持续发展的效率评价与多样化路径选择———以鄱阳

4、湖国家生态经济区为例”（１３ＹＪＡＺＨ０８３）。选择生产途径提供可靠的理论支持和有力参考。作者介绍：汤兆平（１９７０—），男，江苏常州人，教授，研究方向：能源安全评价与交通运输规划，Ｅ－ｍａｉｌ：ｔｚｐ＠ｅｃｊｔｕ．ｊｘ．ｃｎ；孙剑１目前相对有潜力生物燃料生产途径概述萍（１９７１—），女，江西丰城人，教授，研究方向：能源安全评价与目前许多国家正积极探索多种优良生产途径的交通运输规划，Ｅ－ｍａｉｌ：９２８１３５１２５＠ｑｑ．ｃｏｍ。—４０—费－托液体或合成汽油。该技术功能性已通过了芬集生物气作为原料，通过费—托工艺，可转化生产兰和美国的工业试验验证，成本比目前进口的生物生物柴油和

5、石脑油，这是当前较为认可的生物质醇燃料便宜，与化石运输燃料的税前价格基本处于同基燃料的先进技术。一水平，研究中心在欧盟已开始着手商业规模的示１．６基于垃圾填埋场生物气的压缩天然气途径范运行规划。美国加利福尼亚州空气资源委员会（ＡＲＢ）的研１．２基于藻类的生物燃料途径究人员开发了一种生产技术（ＬＦＧ－ＣＮＧ），可将生物在欧盟的支持下，２０１２年３月，西班牙水务公填埋物转化制造出生物甲烷，生物甲烷再通过管道，司推出以废水培养藻类的示范项目，进行生物柴油压缩，则可制成供机动车辆使用的压缩天然气。的商业化生产，以提供４００辆汽车的生物柴油需求１．７基于地沟油制造生物柴油的途径量。日本２

6、０１２年６月２７日成立了微藻燃料开发推就技术而言，以地沟油为原料生产生物柴油技进协会，规划在２０２０年之前建立一条龙生产体系生术已经较为成熟，其发展障碍主要为原料的区域有产微藻燃料。限性，以及因地沟油来源复杂，成分不一，导致将微藻生物燃料技术目前还处于试验阶段，其产地沟油转化生产生物柴油的技术路线存在复杂性和业化的瓶颈是生产成本高达化石燃料的几倍甚至几不确定性，实现其产业化需合理选用恰当的工艺方法及适宜的催化剂。十倍。Ｓｏｒｇｕｖｅｎ等通过热动力学对微藻生物柴油产业分析发现，该技术净能量利用率只为１／４。Ｅｎｄｉｃｏｔｔ生物燃料公司旗下，位于得克萨斯州的阿瑟港新工厂的专利工艺Ｓ

7、ａｂｉｎｅ，与更常见的不１．３基于木质素的船舶生物燃料途径能耐受高脂肪酸浓度的脂肪酸甲基脂工艺不同，它迄今世界上还没有一家企业，能以木质纤维素专门针对脂肪或废油，通过使用Ｄａｖｙ工序的反应蒸为原料，进行工业化大规模制造生物柴油、燃料乙馏实现游离脂肪酸，利用游离脂肪酸生产生物柴油，醇、生物氢。其最大障碍是进行预处理、木质纤维提升了产品品质。素解聚过程的成本高昂。全球最大的集装箱承运公１．８基于钢厂废气转化生物乙醇的途径司马士基集团（Ｍｒｓｋ）与埃因霍温科技大学的一ＬａｎｚａＴｅｃｈ专利生化发