【摘要】：秸稈作為一種生物質(zhì)資源，其開發(fā)利用對于促進中國農(nóng)村經(jīng)濟發(fā)展、改善環(huán)境、減少溫室氣體排放等具有重要意義。但其產(chǎn)業(yè)發(fā)展也面臨著原料不穩(wěn)定、技術(shù)不成熟和產(chǎn)業(yè)規(guī)劃不明確等多種問題，還處于起步階段。本研究根據(jù)中國秸稈資源利用現(xiàn)狀，采用靜態(tài)分析優(yōu)化和動態(tài)模擬仿真結(jié)合的方法，通過建模對產(chǎn)業(yè)演化模式開展研究。通過靜態(tài)分析確定中國谷物秸稈資源的總量和地區(qū)分布以及各不同利用方式的成本收益情況，為動態(tài)模擬仿真提供必要的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。動態(tài)仿真以復(fù)雜適應(yīng)系統(tǒng)理論為指導(dǎo)，通過基于主體建模方法構(gòu)建生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)模型，并以此對中國的產(chǎn)業(yè)發(fā)展進行仿真試驗，來探索生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)的發(fā)展過程和演化規(guī)律。本研究主要工作包括以下兩部分： 本研究在靜態(tài)分析中，首先計算了中國各省區(qū)的秸稈資源總量和分布情況，以從中選取資源相對豐富的省區(qū)進行動態(tài)研究。對秸稈的幾種主要利用途徑的成本和收益情況進行計算和比較，從中選擇了秸稈造紙、發(fā)電和乙醇三種途徑作為研究主要分析的利用方式，并分析了這三種途徑各自可能的資源利用量和適宜地區(qū)分布。 本研究在動態(tài)模擬中，針對生物質(zhì)利用產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)特點，建立了包括農(nóng)戶、企業(yè)、市場和政府四類主體的產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)模型，并設(shè)計了其中主體的行為決策模型。模型中主體設(shè)置了個體屬性，并考慮了其在行為決策機制構(gòu)建上的影響。這一模型除可用于分析秸稈利用問題外，也可應(yīng)用于其他生物質(zhì)利用如對甘蔗乙醇系統(tǒng)的演化模擬。 對中國的秸稈利用產(chǎn)業(yè)發(fā)展演化不同情景的仿真試驗結(jié)果表明，在中國的資源豐富地區(qū)短期內(nèi)（5年以內(nèi)）秸稈發(fā)電的建設(shè)規(guī)模應(yīng)控制在15MW左右，長期運行后（10年以后）不超過30MW，以保證其經(jīng)濟可行；在沒有具體發(fā)展規(guī)劃時，按照不同的原料收集方式和乙醇產(chǎn)品價格條件，經(jīng)過20年發(fā)展，在秸稈造紙、發(fā)電、乙醇三類企業(yè)中，秸稈發(fā)電企業(yè)將占據(jù)主要地位，而秸稈資源集中利用率在50%-90%之間，不同條件下的平均資源利用量為19800-26300萬噸/年。
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號】：TQ914.3
【圖文】：

生物質(zhì)資源來自于生物體，它可以直接或間接作為能源利用，也可用于其面如材料等。生物質(zhì)資源主要包括農(nóng)業(yè)廢棄物、林業(yè)廢棄物、城市生活垃圾水、禽畜糞便等種類，各種能源作物一般也歸入生物質(zhì)資源中[1]。生物質(zhì)資源在中國未來可開發(fā)的可再生能源中比例大約為 30-40%[2]。一直生物質(zhì)資源主要是用作肥料、飼料，或者是農(nóng)村地區(qū)家用燃料。近年來，世圍內(nèi)石油資源的日益枯竭，同時世界主要產(chǎn)油地中東地區(qū)的不穩(wěn)定，對石油造成了相當(dāng)大的影響，國際原油價格逐漸上升至 100 美元/桶左右。國際石油的上升使得化石能源利用面臨著嚴峻的形勢，同時也使得生物質(zhì)資源的開發(fā)是能源化利用受到廣泛關(guān)注。近年來隨著經(jīng)濟發(fā)展，對能源需求的不斷增加，作為一種可再生能源，生資源開發(fā)利用程度也不斷加大。目前，在各類生物質(zhì)資源中，農(nóng)業(yè)廢棄物尤農(nóng)作物秸稈的利用受到廣泛關(guān)注。中國有著豐富的秸稈資源，多數(shù)研究表明主要農(nóng)作物秸稈年產(chǎn)量約 6-8 億6]。如以能量估算，則秸稈可提供的能量約占中國全部可利用的生物質(zhì)能源的 6右。

到了廣泛應(yīng)用[74-78]。另一方面，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，基于主體的建模的和軟件平臺數(shù)量迅速增加。據(jù)統(tǒng)計，基于主體的建模的程序和軟件平臺已超個，大部分為針對某一用途的專門軟件；少部分為編程平臺類軟件，這類軟般影響較大（如 Swarm，Repast，Netlogo 等），正向支持 GIS、3D 顯示插件功能方向發(fā)展；一般為免費軟件，部分編程平臺類軟件為開源軟件；軟件中以語言編譯的居多[79]。圖 1.3 所示為簡要的基于主體建模方法發(fā)展歷史情況。

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

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本文編號：2716600