基于LCA的木质生物质能源厂原料供应链优化研究

摘要

随着经济全球化、快速化地发展，人们对于能源的需求也逐渐增加，促使当今主流能源—化石能源也面临着巨大的需求压力，面对化石能源短缺以及剧烈消耗下，导致全球“能源危机”、“温室效应”逐渐凸显，新型清洁环保能源的呼声逐渐强烈，在此背景下，各国已经达成共识—务必开发和实施可再生能源系统，通过改善能源消费结构，发展环境友好型以及潜力无限型的新型能源来减少对化石能源的依赖，从而降低全球能源消耗以及温室气体排放。生物质能源就是其中一种具有极大潜力的新型能源，能够有效替代化石能源资源，同时减少温室气体排放，而生物质能源的稳定生产很大程度上依赖于原料供应的稳定与高效上，所以本文主要对其原料供应链进行研究。供应链网络的优化设计，能够有效提高能源的生产率，确保能源持续稳定、高效与低费用供给，满足人们对于能源的需求，从而促进社会的稳定、健康、和谐发展。
　　本文从供应链的角度出发，采用生命周期(Life Cycle Assessment，LCA)方法，充分考虑生物质时空分布特性、生物质产量、生物质运输价格等不确定性因素，分别建立了三个成本模型：原料供应链经济成本、碳排放成本模型以及原料供应链总成本模型，并以征收碳税作为约束条件进行优化。最后，以某一企业进行实例分析，并对三种成本模型进行了分析，通过对比分析提出优化方案，能够得到很好的预期效果，验证了该模型的可靠性与科学性。并对供应链管理的主要环节提出一些建议，从而达到供应链经济与环境效益共赢的局面。具体而言，本文主要做了以下几个方面的工作：(1)木质生物质能源原料供应链相关文献的分类综述。通过对比国内外文献研究现状，得出目前研究的热点、贡献以及存在的问题；(2)低碳LCA模型研究。
　　本文综合考虑了木质生物质能源厂原料供应链过程中原料采购、运输、预处理、生产等环节碳排放问题，并结合LCA方法，建立了一个考虑经济与环境成本的双目标非线性模型；(3)模型应用研究。运用建立的模型对某一生物质能源厂的原料供应链进行优化，并给出合理化的优化方案以及建议，本文研究的基于LCA的木质生物质能源厂原料供应链优化模型是对传统供应链优化模型研究的有力补充，通过实例的验证充分表明建立的模型的有效性、实用性，对于其他供应链的优化研究同样具有极大的参考价值。