纯化甘油市场路径的多目标技术-环境-经济优化

《BioEnergy Research》：Multi-Objective Techno-Enviro-Economic Optimization of Purified Glycerol Market Pathways

　　

摘要

甘油是生物柴油生产的高价值副产品，但在许多生物柴油生产国（包括印度尼西亚），其利用率仍然不理想。本研究整合了技术经济分析（TEA）、混合整数线性规划（MILP）和多目标优化，以评估甘油纯化策略，并为印度尼西亚的美国药典（USP）级甘油确定经济和环境上更优的市场途径。根据纯化水平和工厂配置，评估了四种生产情景。使用净现值（NPV）、内部收益率（IRR）和回收期（PBP）评估了经济可行性，而 MILP 模型在考虑物流成本和国内市场义务（DMO）约束的情况下，优化了轴辐式（hub-and-spoke）和循环取货（milk-run）运输配置下的出口分配。结果表明，集中生产 USP 级甘油提供了最高的经济绩效，内部收益率高达 40.8%，净现值约为 4.3 亿美元，尽管这需要大量的资本投资。分散式 USP 级生产为独立工厂提供了一种可行的替代方案，而集中式技术级纯化为集群式生物柴油设施提供了更均衡的风险 - 收益特征。优化结果表明，全额出口分配始终能最大化盈利能力，其中中国和印度占出口总量的 90% 以上。多目标优化进一步表明，最高收入分配并不一定导致最低的环境影响，因为出口目的地、运输距离和运输量会影响油轮燃料消耗及相关的温室气体排放。

图文摘要