基本信息
- 项目名称：
- 基于生命周期评价法分析风力发电机的环境负荷
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 能源化工
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 本文应用生命周期评价法，对风力发电机的整个生命周期进行能耗及环境影响分析，综合认识风力发电的环境负荷，找出整个生命周期中的薄弱环节。
- 详细介绍：
- 作品应用生命周期分析法，对风力发电机从原材料的生产制造、运输过程、风机运行以及最后的报废拆除4个阶段进行分析，分别计算4个阶段的能耗及环境影响，并与燃煤发电进行比较。以沈阳市法库县海望寺风力发电场为实例进行研究，分析结果表明，每发10MW•h电，风力发电和燃煤发电相比，可省3.963吨的标准煤，可减少向大气排放9.923吨二氧化碳，0.050吨NOx，0.079吨 SO2，说明风力发电有显著地节能和环境效应。最后，根据沈阳市法库县海望寺风力发电场的风力状况，建议采用更大装机容量的风机，以扩大装机容量。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 目的：采用生命周期评价法，以系统的思维方式，定量分析风机的各环节能耗及环境负荷，最终以总量形式反映其影响程度，综合认识风力发电的环境负荷。 思路：对风机从制造、运输、运行和最终处置四个阶段利用生命周期评价法来分析风机整个生命周期的能耗及环境负荷，综合认识风力发电的综合效益，并与燃煤发电进行比较，风电的环境负荷要小得多。最后，以沈阳市法库县海望寺风电场为实例，对其建设提出建议。
科学性、先进性及独特之处
- 生命周期评价是以系统的思维方式，定量的对产品的整个生命周期进行能耗及环境影响分析，找出整个生命周期中的薄弱环节。 作品利用生命周期评价的方法来科学的分析风力发电机的环境负荷影响，找出风力发电机的整个生命周期的薄弱环节。同时与现今对风力发电的清洁与节能仅局限在单个使用环节上相比，本作品采用生命周期评价的方法能够对风力发电进行综合的认识。
应用价值和现实意义
- 作品能够系统定量地认识风力发电的清洁与节能，为今后的风力发电行业的发展提供理论基础。同时还能为风机的进一步降耗寻找关键环节和发展方向，并建议要进一步减少原材料的生产能耗。
学术论文摘要
- 应用生命周期分析法，对风力发电机从原材料的生产制造、运输过程、风机运行以及最后的报废拆除4个阶段进行分析，分别计算4个阶段的能耗及环境影响，并与燃煤发电进行比较。以沈阳市法库县海望寺风力发电场为实例进行研究，分析结果表明，每发10MW•h电，风力发电和燃煤发电相比，可省3.963吨的标准煤，可减少向大气排放9.923吨二氧化碳，0.050吨NOx，0.079吨 SO2，说明风力发电有显著地节能和环境效应。最后，对沈阳市法库县海望寺风力发电场提出有必要进一步扩大装机容量。
获奖情况
- 2010年在中国厦门，由中国金属学会能源与热工分会召开的“全国能源与热工学术年会”上发表。
鉴定结果
- 该作品应用生命周期评价发来分析风力发电机，从而综合分析风力发电的综合效益。此方法新颖，视角独特，能够更加合理客观、定量的认识清洁能源，对今后的节能减排评价有重要的指导意义。
参考文献
- [1] 陆钟武.工业生态学基础[M]. 北京:科学出版社,2010. [2] 郑彬,赵绪新,马晓茜,张凌.生命周期评价方法及其应用[J].中国资源综合利用,2004,3:09:12. [3] E. Martínez, F. Sanz, S. Pellegrini, E. Jiménez, J. Blanco.Life cycle assessment of a multi-megawatt wind turbine[J]. Renewable Energy, 2009, 34:667-673. [4] 张芳,吴国荣. 我国钢材生产的生命周期评价[J].中国商界, 2009,12:173-174. [5]邹治平,马晓茜.风力发电的生命周期分析[J].中国电力,2003,09:083-087.
同类课题研究水平概述
- 一、国外同类课题研究状况 生命周期评价方法从其诞生以来，已经在很多方面得到广泛应用。Ole JØrgen Hanssen(1998)对挪威和瑞典多种产品的18个生命周期评价（LCA）结果进行了总结。并把这些产品分成以下五类：（1）使用阶段发生化学能转换的产品；（2）静态的，使用阶段没有内能消耗的产品；（3）静态的，使用阶段有内能消耗的产品；（4）使用阶段没有内能消耗的运输产品；（5）使用阶段有内能消耗的运输产品。评估结果表明，生命周期的不同阶段五类产品对环境的冲击有很大区别，较重要的阶段为原料生产、产品使用和产品报废。 L.Schleisner(2000)进行了风力发电系统的生命周期评价，包括海上风力发电系统和陆地风力发电系统。其目的是应用生命周期评价对风电场从风机的原材料生产制造到风电场的建设运营，再到最后的报废阶段的能耗及污染物的排放进行定量分析，并计算出风机的能量偿还时间和指出关键能耗部分。 E. Martı′nez等人（2009）对单台风力发电机应用生命周期评价分析其能耗及环境影响。文章还重点研究了能量偿还时间，研究结果表明一台2MW的风力发电机的偿还时间仅为0.4年。 二、国内同类课题研究状况 国内对全生命周期评价的研究起步较晚，无论在深度还是在广度上，都与国外发达国家的研究存在很大的差距，基本上处于对生命周期评价的概念和国外生命周期体系的介绍和简单应用上。 在应用生命周期评价方法来研究风力发电机的研究中，目前了解到的国内中的只有一份。邹治平等人（2003）对垂直垂直轴式机组 (NEWECS一45)应用生命周期评价，计算风力发电机生命周期中的能耗及排放。同时，将风机的生命周期能耗及排放与燃煤发电进行比较。最后，得出结论与燃煤发电相比，风力发电可大幅度的节省能源。文章中并没有对风力发电机的整个生命周期的能量偿还时间进行计算。
