热经济学被定义为热力学原理在经济学中的应用,以及经济学原理在工程和工业过程的有效设计中的应用。热经济学从火用的角度分析发电经济学,其中火用是可用的工作能量。热经济学基于这样一个假设,即能源是构建成本函数的唯一合理基础。热经济学将工程会计的程序应用于操作参数和火用效率以及流的特定能量含量的定价。因此,热经济学是评估工业过程和生产周期的宝贵工具。
热经济学史
第二次世界大战后,本尼迪克特和其他美国讲师和经济理论家首次探索了将能源和成本流联系起来的想法,但直到 1980 年代初才被大部分人拒绝。在 1960 年代,独立研究人员建议联合应用火用分析和工程经济学,重点是制定成本和效率之间的相互作用。欧洲的“exergoeconomics”和美国的“thermoeconomics”这两个术语被互换使用,因为它们具有相同的含义。Myron Tribus 教授在他的讲座中使用了热经济学这个术语,成本和能源之间的关系是在研究海水淡化过程中发展起来的,其中资金流、燃料成本和运营成本与每条河流的火用有关。
热经济学在热力系统的分析、优化和设计中的大力应用始于 1980 年代。开展了更多研究,出版了有关热经济学的材料并介绍了理论。其中一种理论包括火用成本理论。就火用系统的效率、成本、优化和模拟举行了会议。诸如 1993 年的 CGAM 项目之类的举措展示了如何应用各种程序来解决燃气轮机循环的预定问题。TADEUS 项目于 2001 年启动,目的是将来自各种研究人员的不同过程应用于热经济分析,以检测能源系统故障和低效率。
热经济学的实际应用
热经济学已被用于工业生态学,目的是将线性工业过程转变为类似于自然生态系统的闭环系统。该应用程序旨在开发可持续的工业系统,在这些系统中,废物处理得到有效且具有成本效益的处理。热经济学还被用于识别单个生产工厂的低效率和节能潜力。
热经济学的相关性
热经济学是一个通用的概念,它通过为设计系统的分析提供系统和通用的方法,允许在复杂系统中实施。作为一种火用辅助成本降低方法,热经济学为设计具有成本效益的能源转换工厂提供了信息。设计评估和优化也成为可能,因此可以通过各种热经济学方法进行改进。热经济学为设计人员提供了有关成本形成过程的信息,以及热力学和经济学之间以及各种工厂组件之间的相互作用,所有这些对于改进能源系统设计都很重要。
在市场中使用热经济学的例子
热经济学已被用于燃料脱碳和二氧化碳分离工厂的分析,从而减少因全球温室气体排放浓度增加而导致的环境影响,这些排放被广泛认为是导致全球变暖的原因。因此,热经济学是一个实用的过程,如果应用它,将会产生积极的结果,从可持续和环境友好的工业过程到具有成本效益的能源使用方式。 |