第1章绪论

1.1研究背景

1.1.1交通部门是能源消费和二氧化碳排放的主要部门之一

1.1.2汽车能源安全问题受到高度重视

1.1.3我国正在大力发展多种车用替代燃料

1.1.4问题的提出

1.2相关文献综述

1.2.1交通部门车辆/燃料低碳化发展

1.2.2车用替代燃料的全生命周期分析

1.2.3重要研究方向

1.3研究路径、内容安排和现实意义

1.4重要概念界定和关键定义

1.4.1研究对象

1.4.2研究方法

1.4.3特殊定义

第2章TLCAM模型平台的建立

2.1设计思路

2.2模型结构和计算原理

2.2.1模块组成

2.2.2基础平台计算原理

2.2.3分析程序计算原理

2.3主要输出结果及用途

第3章主要终端能源全生命周期计算与结果清单

3.1终端能源主要种类分析

3.2清单计算的直接所需数据

3.3基础数据获取

3.3.1开采、加工转化和运输情况数据

3.3.2运输能耗数据

3.3.3与碳排放测算相关数据

3.4数据处理中间结果

3.4.1能源转化效率、原料燃料转化效率和电力路线不同

原料占比

3.4.2各子阶段的终端能源消耗百分占比

3.4.3GHG排放相关系数

3.5计算结果与分析

3.5.1结果清单

3.5.2结果分析

3.6主要结论

第4章化石能源基替代燃料及电力路线LCA微观分析

4.1主要路线选择及研究边界确定

4.2基础数据与基本假设

4.2.1车辆运行阶段的燃油经济性数据

4.2.2燃料制取阶段的数据与假设

4.3计算过程中间结果

4.3.1非电力路线的中间计算结果

4.3.2电力路线的中间计算结果

4.4研究结果与讨论

4.4.1计算结果

4.4.2关于煤基燃料路线讨论

4.4.3关于电力路线讨论

4.5主要结论

第5章生物质基替代燃料路线LCA微观分析

5.1主要技术路线选择

5.2基础数据与基本假设

5.2.1一代技术路线

5.2.2二代技术路线

5.3计算过程中间结果

5.3.1一代技术路线

5.3.2二代技术路线

5.4研究结果与讨论

5.4.1研究结果

5.4.2阶段分解分析

5.4.3副产品分摊分析

5.4.4路线间对比分析

5.4.5主要因素改善分析

5.4.6相似研究比较分析

5.5主要结论

第6章多种燃料路线对比研究与重点路线分析

6.1多种燃料路线对比研究

6.1.1基于单位热值的强度比较

6.1.2基于交通服务的强度比较

6.2未来EV与HEV路线对比分析

6.3未来煤电与煤基液体路线对比分析

6.3.1“燃料周期”强度对比分析

6.3.2“燃料/车辆周期”强度对比分析

6.4主要结论

第7章主要研究结论与政策建议

7.1主要研究结论

7.2主要政策及措施建议

参考文献

附录ATLCAM模型变量和参数列表

图目录

图1.1车用燃料/车辆制造全生命周期阶段划分8

图2.1柴油能源链全生命周期分析的系统边界示意图12

图3.1石油开采能耗比例24

图3.2原油炼制能耗比例24

图3.3天然气开采能耗比例25

图3.4天然气处理能耗比例25

图3.5煤炭开采与洗选能耗比例25

图3.6电力生产结构26

图3.7不同电力路线的平均生产效率26

图3.8终端能源的全生命周期一次化石能源及碳强度31

图4.1替代燃料公交车路线全生命周期研究边界(以煤制DME为例)34

图4.2主要替代燃料的化石能源和碳排放强度(基于单位热值)39

图4.3主要替代燃料的化石能源和碳排放强度(基于交通服务)40

图4.4主要替代燃料的化石能源强度细分(基于交通服务)40

图4.5煤基液体燃料化石能源强度(2007年和2020年)42

图4.6未来煤基液体燃料化石能源强度和碳排放强度42

图4.7各种路线在网电全生命周期能源和碳排放强度中的占比情况43

图4.8全生命周期WTW能耗及GHG排放情况44

图5.1生物燃料的化石能源和碳排放强度(基于单位热值)55

图5.2木薯乙醇、甜高粱乙醇路线种植阶段和肥料

使用在全生命周期能耗、GHG排放中占比59

图6.1多种燃料基于单位热值的全生命周期化石能源与碳排放强度对比66

图6.2多种燃料基于交通服务的化石能源与碳排放强度对比68

图6.3未来EV与HEV等距行驶全生命周期化石能耗和GHG

排放对比69

图6.4未来煤电与煤基燃料等距行驶全生命周期化石能耗和GHG

排放对比70

图6.5煤电和煤基燃料对比研究的系统边界71

图6.6煤基燃料基于交通服务的碳排放强度74

表目录

表2.1i，j和m的含义11

表2.2车用燃料WTP研究框架16

表3.1予以研究和不予以研究的主要终端能源品种列表22

表3.2石油开采与炼制能效相关参数24

表3.3石油运输与成品油输配参数24

表3.4天然气开采与处理能效参数25

表3.5天然气管道运输参数25

表3.6原煤运输相关参数26

表3.7交通能源强度及燃料结构计算结果26

表3.8η，ξ和RAn的计算结果27

表3.9非电力路线的各个子阶段的终端能源消费结构28

表3.10电力路线的发电阶段的终端能源消费结构29

表3.11各种GHG排放相关系数29

表3.12全生命周期一次化石能源与碳强度计算结果30

表3.13汽油和柴油的全生命周期分析结果对比32

表4.1电力路线全生命周期分析研究框架35

表4.2不同燃料类型公交车的燃料消耗情况35

表4.3化石能源基车用替代燃料相关基础数据36

表4.4核电、水电和生物质发电路线相关数据37

表4.5非电力路线的各子阶段能源效率η37

表4.6非电力路线的各子阶段终端能源消费(EN)37

表4.7非电力路线的各子阶段终端能源消费结构(SHp，j)38

表4.8发电路线中η，Rtrans和Wq的计算结果 38

表4.9电力路线的发电阶段的终端能源消费结构(ENp，j)38

表4.10主要车用替代燃料的化石能源和碳排放强度(基于单位热值)39

表4.11主要车用替代燃料的化石能源和碳排放强度(基于交通服务)40

表4.12关于煤基燃料生产效率区间估计41

表4.13不同来源电力路线的化石能源和碳排放强度43

表4.14未来不同发展情景下电力路线的能源和碳排放强度结果44

表5.1主要生物燃料路线及全生命周期分析包含阶段46

表5.2一代生物液体燃料路线(燃料乙醇)的基本参数47

表5.3一代生物液体燃料路线(生物柴油)的基本参数49

表5.4二代生物液体燃料路线的基本参数50

表5.5我国农化产品生产的能源投入的调研结果51

表5.6我国农化产品的全生命周期能源强度和碳排放强度计算结果51

表5.7生物燃料路线的农化产品投入强度51

表5.8生物燃料因农化产品消费导致的能耗和碳排放52

表5.9生物燃料各子阶段终端能源消费 (ENp，j)53

表5.10生物燃料各子阶段终端能源消费结构(SHp，j)53

表5.11生物燃料路线的氮肥N2O效应53

表5.12二代生物技术路线的主要能耗及副产电力54

表5.13生物燃料的化石能源和碳排放强度(基于单位热值)54

表5.14一代生物燃料的化石能源强度内部分解56

表5.15一代生物燃料的碳排放强度对比分析56

表5.16E10和BD20基于交通服务的能源强度56

表5.17一代生物燃料路线能源消耗的阶段分解57

表5.18一代生物燃料路线GHG排放的阶段分解58

表5.19生物燃料全生命周期能耗和GHG排放的副产品分摊情况58

表5.20生物燃料达全生命周期净能源平衡点时因素需变情况60

表5.21生物燃料相对传统柴汽油路线全生命周期碳排放

相等情况下因素需变情况60

表5.22生物燃料全生命周期副产品分摊比例变化情况61

表5.23生物燃料的全生命周期能耗结果对比分析61

表5.24生物燃料的全生命周期GHG排放结果对比分析62

表6.1车用燃料的化石能源和碳排放强度汇总表66

表6.2不同车辆驱动系统的燃料经济性68

表6.3EV供电技术路线描述71

表6.4不同煤电技术路线基本参数72

表6.5中国一辆中型乘用车车辆周期能耗及碳排放72

表6.6电池的全生命周期能耗和碳排放强度73

表6.7未来煤基燃料基于交通服务的能源强度73

表A1TLCAM模型中基础平台的参数名称和意义85

表A2TLCAM模型中基础平台的变量名称和意义86

表A3TLCAM模型中分析程序的参数名称和意义86

表A4TLCAM模型中分析程序的变量名称和意义87