固体回收燃料替代煤炭的区域能源转型生命周期评估：以捷克摩拉维亚-西里西亚地区为例

为解决煤炭依赖地区能源转型难题，研究人员通过生命周期评估(LCA)分析固体回收燃料(SRF)替代煤炭的环境效益。研究采用PEF 3.0方法和OpenLCA软件评估四种能源转化情景，结果显示SRF可使"气候变化"指标降低4.42-35.7%，整体环境足迹减少10.86-40.5%，为后煤炭地区可持续发展提供关键策略。

　　

在全球能源转型浪潮中，煤炭依赖地区正面临严峻挑战。捷克摩拉维亚-西里西亚地区(MSK)作为典型的后煤炭区域，其能源结构中化石燃料占比高达70%，导致二氧化碳排放居高不下。随着欧盟" landfill directive"规定2030年起禁止填埋可回收废弃物，如何实现废弃物资源化与能源结构优化的双重目标，成为亟待解决的科学问题。

针对这一挑战，来自捷克的研究团队在《Environmental Technology》发表创新性研究，通过系统生命周期评估(LCA)方法，首次量化分析了固体回收燃料(SRF)替代煤炭在区域能源体系中的环境效益。这项研究不仅为MSK地区提供了具体的 decarbonisation 路径，更为全球类似区域的绿色转型树立了技术标杆。

研究团队采用EN ISO 14040/14044标准框架，结合PEF 3.0评估方法和OpenLCA软件平台，构建了包含SRF生产、运输及能源转化全过程的 gate-to-grave 模型。研究特别设计了四个代表性情景：基于EF数据库的WtE基准情景(A)、符合BAT标准的WtE情景(B)、SRF协同焚烧情景(C)以及SRF升级利用情景(D)，并采用19.1-19.7 MJ/kg热值的SRF样本进行模拟。通过 exergy-based 分配原则（卡诺因子0.24）精确量化了电热联产系统的环境负荷。

3.1. 当前能源结构的环境代价
分析显示2020年MSK地区电力生产的碳强度高达969.22 kg_CO2,eq./MWh，是法国核能体系的15倍。Sankey图直观揭示硬煤与合成气贡献了76%的"气候变化"影响，这为SRF替代提供了明确靶点。

3.2. SRF的环境效益图谱
情景D展现出最佳表现：电力生产的环境足迹降至48.8 EF3.0/GWh，较传统燃煤降低35.7%。值得注意的是，在"土地利用"和"生态毒性"指标上，SRF甚至优于生物质能，这颠覆了传统认知。研究还发现SRF热值波动(±15%)对结果影响有限，表明技术方案具有较强鲁棒性。

3.3. 区域替代潜力分析
515 kt/年的SRF产能可满足区域23.8-33.2%的能源需求。特别在情景D配置下(30%电效率/90%总效率)，每年可减排7.86×10⁸ kg_CO2,eq.，相当于全区碳排放的12.3%。

4. 结论与展望
该研究证实SRF在MSK能源结构中可实现25%的环境效益提升，其中情景D的"气候变化"指标降低35.7%，确立了其在 transitional energy 中的核心地位。研究创新性地提出：通过优化CHP工艺设计(如中压蒸汽系统)，SRF的环境表现可超越生物能源，这一发现为"废弃物-能源"转化技术路线选择提供了新视角。

尽管存在数据代表性局限(如卡诺因子固定假设)，这项研究仍为后煤炭地区提供了可量化的转型蓝图。未来研究可结合LCC(生命周期成本)分析，进一步探索SRF在经济可行性边界。随着欧盟2035年废弃物填埋限制临近，该成果对中东欧类似区域的能源政策制定具有重要参考价值。