该文在系统回顾燃料乙醇和生命周期评价国内外应用发展状况的基础上,采用生命周期评价理论和多目标优化理论相结合的方法,首次建立中国燃料乙醇生命周期评价和生命周期优化的模型和方法,初步提出燃料净能源成本评价方法,并在中国首次完成了木薯燃料乙醇生命周期评价和生命周期多目标优化案例研究.具体如下:首先,运用生命周期评价理论,结合中国燃料乙醇生命周期过程和系统特点,首次构建了中国燃料乙醇生命周期成本、能源消耗和环境排放等评价指标的数学模型,并据此构建了中国燃料乙醇生命周期清单分析模型,详细讨论了每一部分的具体实施步骤和方法.其次,初步定义了燃料乙醇生命周期具体环境影响类型,运用层次分析法及专家咨询法得到不同影响类型的权重系数,首次建立中国燃料乙醇生命周期影响评价模型,并对清单数据归类、特征化和量化的方法和步骤进行了详细讨论.再次,提出综合评价燃料生命周期成本、能源消耗和环境排放的净能源成本指标,并对其计算方法进行了详细讨论.相关文章发表在SCI源杂志《Applied Energy》上,得到国际同行的承认.从而解决了对燃料进行经济、能源和环境综合评价问题.然后,运用多目标优化理论,结合中国燃料乙醇生命周期过程和系统特点,对燃料乙醇生命周期优化目标、设计变量和约束条件进行了详细讨论.在燃料乙醇生命周期评价数学模型基础上,首次构建了燃料乙醇生命周期单目标和多目标优化模型,并对模型验证和求解方法进行了讨论,从而解决了提供更充分决策依据的问题.最后,以木薯燃料乙醇为例,对木薯燃料乙醇进行了生命周期评价和生命周期优化案例研究,主要结论如下:(1)木薯燃料乙醇的成本比汽油高,无论以何种形式应用木薯燃料乙醇,都需要政府补贴支持.(2)与汽油比较,木薯乙醇汽油可以明显降低生命周期化石燃料(9﹪)和石油消耗(12﹪),并显著降低大城市中汽车尾气排放导致的大气污染.(3)木薯干片价格是影响木薯燃料乙醇成本的关键因素;燃煤是木薯乙醇HC、CO、NOX、PM10和SOX排放的关键影响因素;木薯种植是影响GHGs的关键因素.(4)木薯燃料乙醇的生命周期环境影响总水平值为4.26×10<-5> 人·km<-1>.当混合比例为95﹪,"燃料生产"单元采用天然气燃料时,生命周期环境影响总水平值达到最优.(5)木薯燃料乙醇的净能源成本为0.524元/MJ.当混合比例为5﹪,"燃料生产"单元采用天然气燃料时,净能源成本达到最优.(6)开发转化效率高的乙醇生产新技术,并同时降低乙醇生产成本是降低其净能源成本的主要途径.(7)综合考虑成本、能源消耗和环境因素,目前木薯燃料乙醇的应用形式为E10,或作为含氧添加剂使用,并建议"燃料生产"单元采用天然气燃料.(8)木薯乙醇是潜在的汽油替代品之一.该文所建立的模型和方法可用于中国燃料乙醇生命周期评价、生命周期优化和净能源成本评价,并为同类研究提供范例和参考.论文中提供的有关木薯燃料乙醇生命周期清单分析、影响评价、净能源成本和生命周期优化等数据信息可以为广西木薯燃料乙醇科学决策提供理论和数据依据,同时也可以用于其它原料燃料乙醇的生命周期评价与优化,并为国家制定燃料乙醇相关政策提供参考.