基于混合生命周期评价的生活垃圾处理系统生态效率分析

基于混合生命周期评价(Hybrid life cycle assessment,HLCA)提出一种改进生态效率模型,系统评价卫生填埋、卫生填埋⁃填埋气利用、焚烧发电、堆肥+卫生填埋和堆肥+焚烧发电5种我国典型生活垃圾处理情景的生态效率,并探究可持续性包含的环境、经济和社会多维权衡关系。结果表明,具有最大生态效率的生活垃圾处理情景因可持续性维度选取不同而异,如考虑人体健康损害影响,焚烧发电情景具有最大经济生态效率,而卫生填埋⁃填埋气利用情景具有最大社会生态效率。生活垃圾处理系统的可持续性评价维度之间具有显著的权衡关系,忽略某些影响类型可能带来问题转移。5种生活垃圾处理情景的环境影响各异,非焚烧情景气候变化影响和焚烧情景人体毒性影响突出。机器设备和燃料使用对资源消耗影响贡献最大,而生活垃圾处理过程对经济效益和其他环境影响贡献最大。本文提出的改进生态效率模型可以定量评价生活垃圾管理系统生态效率及权衡关系,为有效制定生活垃圾管理政策提供全面的信息支持。

严寒和寒冷地区太阳能集热器倾角及方位角优化分析

在严寒和寒冷地区太阳能热利用系统设计中,太阳能集热器倾角和方位角是重要参数。以太阳供暖和太阳能热水两种典型太阳能热利用方式,建立逐时太阳能集热器集热模型,并以运行期累积获得最大辐照量为目标,求解太阳能集热器最优倾角和方位角组合。选取我国严寒和寒冷地区沈阳、西安、酒泉和喀什4个典型城市进行案例分析。结果表明,太阳能热利用方式对最佳倾角及方位角组合有显著的影响;同一城市,太阳能供暖与太阳能热水两种方式的最优倾角相差10°~15°,最优方位角相差约9°;与采用地理纬度为倾角和正南方为方位角相比,采用最优倾角和最优方位角组合时,全年运行期累积辐照量可以提高3%~8%。

基于TRNSYS的北方农村太阳能与生物质锅炉联合供暖系统优化分析

研究了太阳能与生物质锅炉联合供暖系统在我国北方农村的应用,目前太阳能和生物质能为中国北方地区农村采暖较佳用能。以辽宁锦州某单体式建筑采暖系统为研究案例,利用DeST软件搭建北方农村单体式建筑模型,以动态负荷为基础搭建太阳能与生物质锅炉联合供暖系统的TRNSYS模型。通过改变太阳能集热器面积与蓄热水箱体积占比来确定参数值,结合费用年值法进行分析。结果表明,该研究案例下,在集热器面积为50 m2、蓄热水箱体积为2.1 m3时,所耗费用最低为4910元/a,太阳能保证率达到62%,此时系统的经济性最佳。