太阳能-碳捕集机组热经济学分析及生命周期评价

作     者：王继选 刘小贞 高丽莎 刘丹娜 孟鑫 于佐东 Wang Jixuan;Liu Xiaozhen;Gao Lisha;Liu Danna;Meng Xin;Yu Zuodong

作者机构：河北工程大学水利水电学院邯郸056021 邯郸职业技术学院电子信息工程系邯郸056001 河北电力工程监理有限公司石家庄050011 电站设备状态监测与控制教育部重点实验室(华北电力大学)保定071003 

出 版 物：《太阳能学报》 (Acta Energiae Solaris Sinica)

年 卷 期：2019年第40卷第3期

页      面：772-781页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：河北省自然科学基金(E2017402084) 博士科研启动项目(20120134) 河北省科技厅项目(17214509D) 邯郸市科技局基金项目(1528102058-2) 河北工程大学教育教学研究项目 

主　　题：燃煤锅炉 碳捕集 生命周期 太阳能 

摘      要：碳捕集和封存是实现电力低碳化发展的关键所在,建立太阳能辅助碳捕集系统与燃煤机组的耦合系统,构建耦合系统的热经济学优化模型,研究碳捕集机组的热经济性。构建碳捕集机组的生命周期评价体系,研究燃煤机组和碳捕集机组建设、运行、退役等各阶段的CO_2排放特性,对比分析其对环境的影响特性。结果表明:脱碳率为85%,吸收剂质量分数为30%时,解吸能耗为4.5 GJ/tCO_2,碳捕集机组优化前后的热效率分别为38.2%和39.3%。燃煤机组电厂运行阶段碳排放量所占比重约为99.4%,电厂建造、煤炭运输及电厂退役等阶段排放的CO_2比重约为0.6%。碳捕集系统建造、运行和退役增加的CO_2排放量为56.314 t/h,占耦合系统全生命周期排放总量的58.01%,减排率约为52.65%。碳捕集机组和太阳能辅助碳捕集机组中CO_2的排放由原燃煤机组的3.63×10^(-5)标准当量降低为1.72×10^(-5)和0.98×10^(-5)标准当量。燃煤机组、碳捕集机组和太阳能辅助碳捕集机组中,酸化对环境的贡献分别为1.5×10^(-6)标准当量和1.9×10^(-6)和1.0×10^(-6)标准当量,固体废弃物对环境的贡献分别为2.76×10^(-5)标准当量和3.52×10^(-5)和1.97×10^(-5)标准当量。