面向低碳转型的生物质基SAF工艺研究进展:资源-环境-经济评估
葛志通
肖睿
骆治成
东南大学 能源与环境学院 能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 210096
摘要：随着全球航空业碳排放问题日益严峻,生物质基可持续航空燃料(SAF)因其生产和使用过程的低碳特性成为航空业碳减排的重要发展方向.但是,现有生物质基SAF的生产成本显著高于传统化石航煤.因此,通过综合评估生物质基SAF生产过程的资源消耗、环境影响和经济效益对优化SAF生产工艺,降低SAF生产成本,实现低碳航煤规模化生产具有重要意义.系统综述了近年来关于生物质基SAF生产工艺的生命周期评价(LCA)和技术经济性分析(TEA)的研究进展,从资源、环境与经济角度对比分析了不同技术路线的优劣势.在生命周期评价方法中,针对生物质基SAF生产的碳足迹评估最为普遍,被广泛应用于多种SAF生产工艺.统计分析结果表明:虽然各生产工艺的碳减排效果差异较大,但均远低于传统化石航煤,碳减排百分比为 17.4%～96.8%.此外,LCA也被用于评估生物质航煤生产过程中除碳排放外的其他环境影响.对气化费托工艺(G-FT)和水相重整工艺(APR)的LCA结果表明:除碳排放外,2 种工艺分别对酸化潜值和人体毒性潜值的贡献最大.敏感性分析表明:土地利用方式、产氢方法、电力来源的变化对碳足迹产生了显著影响.基于层次分析法(AHP)和㶲分析法的LCA进一步拓展了传统LCA的评估维度,前者通过多视角赋权实现环境影响的综合量化,后者从热力学角度揭示了能源利用效率与资源消耗的关系.技术经济性分析表明:原料成本和生产规模是影响生物质基SAF销售价格的主要因素,扩大生产规模可在一定程度上分摊资本投资,降低原料成本.敏感性分析也显示生物质价格波动对经济性的影响最大,生物航煤生产过程受到多种不确定度的影响.此外,结合生命周期思想的㶲经济分析表明,自供电方案通过减少化石能源依赖,显著降低了环境成本,提升了经济收益.未来研究需进一步优化原料供应链、提高转化效率、推动绿氢应用,同时建议政府加强政策支持,合理制定差异化碳税和补贴政策以降低生产成本.通过多维度评估为生物质基SAF生产工艺的技术改进与规模化应用提供了理论依据,助力航空业降碳增效,实现可持续发展.
关键词：生物质航空燃料生命周期评价技术经济性分析㶲分析
分类号：TK6(生物能及其利用)
资助基金：国家自然科学基金(52206236)
论文发表日期：2025-09-30
在线出版日期：2025-10-22（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：18( 131-148 )
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