【摘要】：隨著工業(yè)化、城鎮(zhèn)化進程加快,消費結構的持續(xù)升級,我國能源需求呈剛性增長；受國內資源保障能力和環(huán)境容量制約以及全球性能源安全和應對氣候變化影響,資源環(huán)境對經濟社會發(fā)展的約束日趨強化。我國農村生物質資源豐富,但長久以來未得到有效利用,原料的穩(wěn)定供應問題成為生物質能產業(yè)在我國能否持續(xù)發(fā)展的重要問題。因此,本文以湖北省農村生物質能源產業(yè)為研究對象,以能源安全與生態(tài)保護為研究背景,運用循環(huán)經濟理論、可持續(xù)發(fā)展理論、產業(yè)布局理論等相關理論,通過構建和應用ARIMA預測模型、基于多目標規(guī)劃的產業(yè)規(guī)模控制模型、基于GIS的生物質能源加工企業(yè)可視化選址模型,以及農村生物質能源產業(yè)發(fā)展綜合效益評價體系,對生物質資源約束下和可用于生物質能源產業(yè)的新增土地面積約束下的湖北省農村生物質能源產業(yè)布局與發(fā)展問題進行分析研究。通過對歐盟生物質能源產業(yè)的實施經驗與做法的梳理,提出湖北省生物質能源產業(yè)發(fā)展的政策建議。本文的研究內容和主要結論如下： 第一：分析湖北省農村可再生能源開發(fā)利用現狀。研究發(fā)現：(1)戶用沼氣和大型沼氣工程在湖北省得到了很大的發(fā)展,但在不斷開發(fā)利用的過程中,也暴露出了一些問題。沼氣技工缺乏,技術支持不足；沼氣供應季節(jié)性不平衡；“三改”工作不徹底；舊池、病池缺乏改造更新。(2)湖北省農作物秸稈資源總量很大,但能源化利用比例很小,不到可利用資源量的1%。秸稈收集儲運體系不完善、成本價格高、政策不配套、技術不成熟等是制約秸稈能源化開發(fā)利用的主要原因。(3)采用“非糧”性生物質原料進行生物質液態(tài)燃料生產是產業(yè)發(fā)展的焦點。湖北省政府正著力部署以紅薯和植物纖維素為原料的生物燃料乙醇生產,建立了部分原料基地,但未進入實際生產階段。 第二：運用近30年時間序列數據,對湖北省農村生物質能源潛力進行分門別類評估。結果表明,湖北省生物質能源稟賦潛力巨大,預計2015年,湖北省農村生物質總蘊藏量達87229.96萬噸,其中農業(yè)生物質達4554.85萬噸,林業(yè)達65219.62萬噸,畜禽糞便達17637.94萬噸,生物質資源在理想狀態(tài)下轉換成生物質能源的數量將達到47776.63萬噸折標準煤。隨著技術的不斷進步,養(yǎng)殖業(yè)等相關產業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,這些數字有可能進一步增大。湖北省具備產業(yè)化開發(fā)利用農村生物質能源的基礎。 第三：對農村生物質能源產業(yè)發(fā)展進行綜合效益評價。構建一個綜合效益評價體系,利用層次分析法對湖北省農村生物質能源產業(yè)的綜合效益進行評估,結論如下：經濟效益對總目標的權重為0.3213,生態(tài)效益對總目標的權重為0.4484,社會效益對總目標的權重為0.2302。定量評價結果表明,固化成型技術的綜合效益明顯高于生物質熱解氣化和大型沼氣工程,固化成型燃料有理由成為湖北省未來生物制能源產業(yè)發(fā)展的主打方向。不同地區(qū)的生物質熱解氣化企業(yè)綜合效益得分相近,但在細化指標上有所差別,同樣的情況也出現在實施大型沼氣工程的兩家企業(yè)中。可以認為,生物質熱解氣化與生物制發(fā)酵制氣技術已經成熟,適宜于規(guī)�；茝V利用。細微差別產生的最可能的原因是原料的差別。今后需進一步加強不同原料生物質綜合利用共性、關鍵技術的組織攻關和技術集成。 第四：農村生物質能源產業(yè)布局設計。通過用湖北省生物質資源的人均占有量和單位面積集聚量兩個指標對湖北省各地市資源分布密度進行了統(tǒng)計和分析,結合湖北省地形分布的自然特點,對湖北省農村生物質能源產業(yè)進行了區(qū)域性布局設計,共將其分成了糧食主產區(qū)、棉花主產區(qū)、養(yǎng)殖業(yè)發(fā)達區(qū)和山區(qū)四大區(qū)域,并進行了具體設計。 第五：結合湖北省產業(yè)發(fā)展目標,對湖北省農村生物質能源開發(fā)利用規(guī)�？刂七M行了建模運算與分析。分別假定未來湖北省總工礦建設可用土地的2%和10%可用于生物質能源產業(yè),考慮湖北省生物質資源蘊藏量約束,對湖北省未來各區(qū)域的生物質產業(yè)發(fā)展規(guī)模進行了規(guī)劃。研究表明,兩種不同產業(yè)規(guī)模下的生物質能源獲得量和溫室氣體減排量都很大。2%土地約束下,可以獲得的生物質能源總量為258.4888萬噸標準煤,與此同時,可以有效減少以CO2為主的溫室氣體減排量1063.6545萬噸。10%土地約束下,可以獲得的生物質能源總量為1448.2615萬噸標準煤,溫室氣體減排量可達5306.9379萬噸。在此基礎上,探討了基于GIS的可視化選址決策模型與方法,為湖北省生物質能源的決策制訂提供理論參考。 第六：對歐盟生物質能源產業(yè)的實施經驗進行了梳理,進而形成了對湖北省農村生物質能源產業(yè)布局與產業(yè)發(fā)展的對策建議。在優(yōu)勢區(qū)域發(fā)展多種生態(tài)循環(huán)農業(yè)、促進生物質固化成型燃料技術的推廣使用、推進秸稈沼氣、秸稈氣化和生物質發(fā)電對于實現多目標下的產業(yè)布局設計方案都是有利的。與此同時,政府部門制定相關的補貼、激勵政策,對生物質能源產業(yè)進行引導和扶持,也必將對該產業(yè)能否順利走過發(fā)展初期有著非常重要的作用與影響。體系內的管理、產業(yè)鏈的銜接、原料的可持續(xù)穩(wěn)定供應都是需要重視的問題。
【學位授予單位】：華中農業(yè)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：F323.214;F224

【引證文獻】

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1 徐優(yōu);王學華;;我國生物能源發(fā)展的問題及對策(英文)[J];Agricultural Science & Technology;2014年05期

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1 高德建;我國木本生物柴油產業(yè)布局研究[D];北京林業(yè)大學;2014年

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1 李英杰;懷化市政府對能源產業(yè)管理中存在的問題及完善[D];湘潭大學;2014年

本文編號：2747311