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生物质能源作为替代能源在解决我国未来能源供需、环境保护以及社会经济的可持续发展问题中有着积极的促进作用。开发和利用生物质能源过程中存在资源、技术和市场三方面瓶颈，其中资源是技术和市场的前提与基础，生物质资源量以及原料的收集、储存和运输是目前研究的热点问题。利用GIS等现代科学技术进行生物质秸秆资源量预测，结合区域分布特征进行最优收集、运输路径的分析与评估，能够明确区域秸秆资源能源化利用的合理方式，节约运输成本。
本文以青岛即墨市农作物秸秆资源量预测为基础，以20MW秸秆电厂原料收集、运输、利用以及秸秆发电系统的碳循环分析为研究对象，通过基于主成分分析的多元线性回归模型建立了即墨市主要农作物产量预测模型，完成了对即墨市2007年小麦与玉米产量预测，结合农作物谷草比经验算式对即墨市2007年小麦与玉米秸秆总量进行推算，预测值与实际值相差0.74%，预测效果良好。利用GIS空间分析方法、Erdas和Envi等遥感图像处理软件、ArcGIS工作环境，通过ArcGIS功能组件ModelBuilder建立Model并间接生成脚本的思路，实现了基于空间思想的点对点最短路径的自动判别，本文以9km2作为秸秆单位收集区域，通过分析秸秆原料在单位区域内外的两种不同运输模式，结合Python语言的脚本批处理功能，完成了对即墨市拟建20MW秸秆电厂所需原料的最优运输路径的批量计算以及整个运输过程中的总成本分析。综合生物质的生长到最终能源化转化过程，完成了整个发电系统的碳循环分析以及秸秆发电厂的经济效益评估。
本文应用基于主成分分析的多元线性回归模型预测了研究区域内主要农作物的秸秆资源总量，弥补了直接运用多元回归方程对影响因子个数的限制与样本相对较少情况下拟合效果不佳的不足，利用ModelBuilder模型手段与Python软件的脚本批处理功能解决了ArcGIS中模型本身无法循环执行的实际困难，并对秸秆资源最短收集路径与有效收集成本实现了动态展示与科学估算，该方法可为秸秆电厂选址、原料收集运输提供基于空间技术的合理规划。通过对秸秆电厂的运行效率、原料利用、废气排放以及经济效益的相应分析，证明了在即墨市近郊设立20MW秸秆电厂的可行性。