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        燃料電池汽車氫能系統評價及北京案例分析

        關注熱度:8957   來源:新能源學術論文  作者:馮文
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        【摘要】: 氫能系統是一種極具潛力的未來的能源系統,氫能技術與氫能系統應用的發展迫切需要開展與氫能系統評價相關的研究。燃料電池汽車的出現為氫能應用于交通領域提供了技術平臺,論文針對這種具體的氫能系統進行了全面的評價。 論文首先從宏觀角度分析我國應該采取的燃料電池汽車氫能系統發展戰略;然后從微觀角度運用生命周期評價方法對一個假想的,卻極有可能在未來實施的燃料電池汽車氫能系統案例的所有可行方案從能源、環境和經濟三方面進行評價,選出最優方案并討論改進方向;最后對燃料電池汽車氫能系統的安全性進行評價并總結現有工作中存在的問題,展望氫能系統評價的發展方向。 論文的主要結論是:⑴對于不同時間段和地域,結合其不同的能源結構、技術經濟、資源和污染等情況,我國應該制定不同的燃料電池汽車氫能系統方案。這一工作應在燃料電池汽車氫能系統發展時空矩陣的指導下有計劃、有步驟地完成;⑵燃料電池汽車在我國最早實現商業化的時間是2008年(奧運會),地點是北京,車型是燃料電池公共汽車。針對這一案例,綜合考慮燃料電池汽車氫能系統“從井口到車輪”全生命周期的能源利用效率、環境影響和經濟性指標,最佳的方案是:在集中制氫廠采用天然氣蒸汽重整制氫,用汽車將裝有氫氣的高壓氣瓶輸運到氫氣加注站,加注給以氫氣為燃料的燃料電池公共汽車。 論文包括宏觀和微觀兩個層次,貫穿全生命周期的思想,兼顧能源、環境、經濟和安全性四個方面,首次在國內建立了完整的燃料電池汽車氫能系統評價體系,推動了氫能系統評價工作在我國的深入進行,并為我國發展燃料電池汽車提供了有價值的參考。
        【關鍵詞】:氫能系統 燃料電池汽車 生命周期評價
        【學位授予單位】:清華大學
        【學位級別】:碩士
        【學位授予年份】:2003
        【分類號】:U473
        【目錄】:
        • 中文摘要5-6
        • Abstract(英文摘要)6-8
        • 目錄8-10
        • 第一章 引言10-16
        • 1.1 課題目的和意義10-11
        • 1.2 國際國內研究狀況和進展11-15
        • 1.2.1 美國的氫能研究12-14
        • 1.2.2 我國的氫能研究14-15
        • 1.3 論文各部分的主要內容15-16
        • 第二章 我國燃料電池汽車氫能系統的發展戰略16-24
        • 2.1 我國燃料電池汽車氫能系統發展的時空矩陣16-19
        • 2.2 燃料電池汽車氫能系統在我國的前景19-24
        • 2.2.1 煤炭資源19-20
        • 2.2.2 天然氣資源20-21
        • 2.2.3 石油資源21
        • 2.2.4 水能資源21-22
        • 2.2.5 可再生資源22-24
        • 第三章 燃料電池汽車氫能系統北京案例分析24-103
        • 3.1 生命周期評價(LCA)24-27
        • 3.1.1 概念和方法24-25
        • 3.1.2 技術框架25-26
        • 3.1.3 生命周期評價方法的推廣26-27
        • 3.2 北京案例分析27-103
        • 3.2.1 案例選擇27
        • 3.2.2 方案設計27-28
        • 3.2.3 目標定義28
        • 3.2.4 范圍界定28-32
        • 3.2.5 清單分析方法32
        • 3.2.6 清單建立過程32-71
        • 3.2.7 影響評價71-89
        • 3.2.8 改善評價89-100
        • 3.2.9 主要結論100-103
        • 第四章 氫能和燃料電池汽車氫能系統的安全性103-114
        • 4.1 氫能的安全性103-110
        • 4.1.1 泄漏性103-105
        • 4.1.2 氫脆105
        • 4.1.3 擴散性105-106
        • 4.1.4 可燃性106-108
        • 4.1.5 爆炸性108-110
        • 4.2 燃料電池汽車氫能系統的安全性110-114
        • 4.2.1 可能發生的安全問題110-112
        • 4.2.2 燃料電池汽車氫能系統的相對安全性112-114
        • 第五章 問題和展望114-116
        • 5.1 現有工作的主要問題114
        • 5.2 氫能系統評價的發展方向114-116
        • 結論116-117
        • 參考文獻117-120
        • 致謝、聲明120-121
        • 附錄 北京案例11種方案的工況、設備、物耗、能耗、污染物排放和成本清單121-147
        • 個人簡歷、在學期間的研究成果及發表的學術論文147-148


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        關鍵詞: 氫能系統

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