碳达峰、碳中和战略目标下煤炭洗选技术的发展

为积极探索"碳达峰"、"碳中和"战略目标下煤炭洗选技术的发展道路,分析讨论了煤炭行业的发展现状,归纳总结了煤炭洗选的准备作业、分选作业、产品处理作业等生产环节,实现节能降耗、提质增效、环保减污的有效途径,同时提出,在"双碳"战略背景下行业发展需要积极优化工艺,推进洗选设备大型化、智能化,煤泥精细化分选、综合利用及分选废...     

碳中和背景下我国煤炭行业的发展与转型研究

实现2030年碳达峰和2060年碳中和已经成为重大国家战略.煤炭是我国长期的基础能源,煤炭开发利用也是我国主要的温室气体排放来源,探究碳中和背景下我国煤炭行业的发展与转型问题,具有重大现实意义.本文从煤炭行业宏观发展环境入手,在系统分析我国煤炭中长期发展的优势、劣势、机会和挑战的基础上,研判了2021—2030年、20...     

碳达峰碳中和背景下稀土产品的生命周期评价研究

在当前“碳达峰、碳中和”的背景下，稀土企业在制订低碳规划的过程中，对于减碳措施的减碳潜力没有数字化的概念，缺乏量化的评价手段，缺乏科学的数据支撑。生命周期评价为解决这些问题提供了科学的方法和工具。本文采用生命周期评价方法对包钢稀土产品稀土抛光粉、钕铁硼磁性材料、储氢合金粉等从原材料采集、生产加工的“从摇篮到大门”的生命周期过程进行了全面的、数字化的环境影响评价。提出了稀土生产过程中主要副产品的分配方法。以碳排放指标为例，解析了稀土产品生命周期碳排放的构成，在各个工序的分布情况，从而能够发现产品全流程碳排放的最大影响因素，进而制定科学的减碳策略。应用生命周期评价方法可以系统化、定量化地对稀土企业进行低碳规划。     

碳中和背景下废弃矿山环境正效应资源化开发利用

矿山环境正效应开发与利用是推动生态文明建设、延长矿业产业链、推进国家能源结构转型发展、实现“碳达峰”“碳中和”战略目标的重要途径。为系统化研究废弃矿山正效应资源化开发利用,从能源结构转型、碳中和视角出发,分析了矿产资源采掘及其环境负效应的碳源和碳排放,剖析了矿山环境正效应的内涵及其资源属性特征,阐述了生态资源、可回收资源、可再生资源、空间资源、旅游文化科普资源以及原位科学实验资源等正效应资源的开发利用对于削减废弃矿区碳源、增加生态碳汇及推动碳减排的潜在优势。结合内蒙古自治区“十四五”生态文明建设和碳达峰碳中和目标,讨论了开发利用正效应实现碳减排和修复自然碳汇,促进能源结构转型,助力资源型城市碳减排,助力原位科学试验和绿色低碳科技转化以及普及低碳生活能源消费知识等方面的重要作用。结合废弃矿山正效应资源化开发利用中的多元约束条件,从市场化运作和有效的竞争导向、正效应产品和产业政策引导、数字化智能化开发利用以及精准化碳核算等角度提出废弃矿山环境正效应开发利用与管理的对策建议,以期对我国建设北方生态安全屏障、推进废弃矿山资源化再利用以及实现能源行业减排增汇、绿色低碳发展和能源安全战略的有机统一...     

碳中和目标背景下矿山生态修复的路径选择

针对“双碳目标”背景,对矿山生态修复的内涵做出了新的阐释。新形势下,矿山生态修复的目标至少包括实现修复后生态系统的自我维持能力、正向演替达到新的生态平衡和区域社会经济可持续发展。实现目标的基本手段是以自我恢复为主,与适度人工干预相结合。从碳中和目标的实现路径出发,较为系统地分析了碳中和引发的社会经济与生态格局变化和结果,认为双碳目标必将加速后矿业时代到来,而生态修复是后矿业时代最为重要的任务之一。后矿业时代具有长久性、艰巨性和复杂性等特征。土地整治、环境治理、产业转型、社会转型、景观重建等是生态修复通常采用的人工引导措施,这些举措对碳中和目标的实现发挥着不同的作用。实现碳中和目标需要从能源替代、产业替代与升级、生态服务功能提升等方面延伸矿山生态修复措施,进一步分析了矿山生态修复在实现碳中和目标过程中发挥的能源替代、节能减排和固碳增汇3方面的作用和贡献,按贡献大小排序：能源替代>节能减排>固碳增汇。提出了碳中和目标背景下矿山生态修复的新路径,包括：(1)更新标准规范,适应碳中和目标的需求,构建“1+N”标准与规范体系,提高规范与标准的针对性和适用性;(2)改革管理机制,探索矿...     

碳中和背景下矿区生态修复减排增汇实现对策

我国是矿产资源消耗大国,在保障工业化进程和城市化进程的推动过程中,能源消耗所产生的温室气体已造成严重的生态问题。我国于2021年对国际作出承诺,将于2060年实现碳中和,以高质量发展改变高耗能的粗放发展模式。我国能源消耗的主要来源是煤炭资源,在全球“碳中和”背景下,实现矿区碳中和已成为我国为实现我国社会主义新时代生态文明建设整体布局的一项重要途径。本文在分析了矿区开采引发的生态系统碳排放问题基础上,揭示了我国目前在矿区生态修复中存在的不足,并针对性的提出“树立固碳增汇意识,深化固碳机理研究”、“节约集约用地,降低碳排放当量”、“ 优化复垦技术,提升碳固存能力” 以及“创新矿区土地综合利用模式”等矿区碳中和的实现对策,为新时代碳中和背景下矿区生态修复工作指明方向,以期为我国实现“碳达峰、碳中和”提供必要借鉴。      

碳中和视角下的煤炭工业技术创新

结合近期制定的碳达峰和碳中和指标,揭示了煤炭绿色低碳开发利用中存在的主要问题,提出了绿色煤炭开发、智能高效开采、煤炭清洁低碳利用与转化、节能减排、碳捕获利用与封存5个创新目标。针对这5个方面的技术创新方向,指出开展绿色高效智能开采、煤炭清洁低碳利用与转化、碳捕获利用与封存3个方面的基础理论研究方向。同时,拟开发绿色采煤与生态环境保护、高效采煤与智能矿井建设、高效煤炭加工关键技术与装备、煤炭地下气化与开采等12项关键技术。     

碳达峰碳中和目标下北京市森林碳汇潜力分析

核算北京市森林资源碳储量和价值量,预测北京市森林碳储量及碳汇潜力,为北京市国家森林城市建设和林业碳汇减排及碳达峰碳中和目标实现提供参考。利用1973-2018年9次中国森林资源清查数据中北京部分数据,采用森林蓄积量法核算北京市森林资源总的碳储量及其变化情况,并按照不同林种分类核算森林资源的碳储量和价值量。采用GM（1,1）灰色预测模型和幂函数模型联合预测北京市森林资源碳汇发展潜力。研究表明：1）40多年来,北京市森林资源单位面积蓄积量平均为29.98 m3/hm2,远低于全国平均水平73.56 m3/hm2,有较大的增长空间。森林资源总碳储量从571.80万t增加到3 476.51万t,年均增加碳汇量69.16万t。其中,森林碳储量从101.88万t增加到1 157.75万t,年均增加碳汇量25.14万t。森林平均碳密度从5.09 t/hm2增长到16.12 t/hm2,但与全国森林平均碳密度41.50 t/hm2相比,还有较大增长空间。2）北京市林木碳储量价值从1976年的6 706.66万元增加到2018年的143 088.61万元,年均增加3 247.19万元,年复合增长率达7.56%,其中,人工林碳储量价值量年均增长13.70%。3）GM（1,1）灰色模型预测,2030年北京市森林碳储量可达到2 255.69万t,2018-2030年年均碳汇量为91.50万t,预计2030年北京市森林蓄积量可达到4 748.83万m3;幂函数模型预测,2030年北京市森林碳储量达到2 931.82万t,2018-2030年年均碳汇量为147.84万t,预计2030年森林蓄积量可达到6 172.26万m3,森林覆盖率达到61.77%,可以实现北京市森林城市规划目标,也可以实现北京市碳达峰碳中和的目标。在不考虑经济、政策等外部因素的影响下,基于森林生物量和蓄积量的变化,北京市森林碳储量和价值量都是增加的,北京市森林碳汇潜力较大,能够为北京市碳达峰碳中和目标的实现发挥较大的作用。     

碳中和背景下煤矿区土地生态系统碳源/汇研究进展及其减排对策

我国是煤炭生产大国和消费大国,梳理和总结国内外有关煤矿区土地生态系统碳源/汇研究,对于我国碳达峰和碳中和目标的实现具有重要意义.本文综述了矿区碳源/汇构成、损毁土地生态系统碳排放、复垦土地生态系统碳固存及矿区减排增汇途径.研究结果表明:矿区碳源包括植被破坏、土壤质地变化产生的碳损失和开采中化石能源使用产生的碳排放,碳汇...     

碳中和背景下循环流化床燃烧技术在中国的发展前景

循环流化床（CFB）燃烧技术因其独特的低成本污染控制优势得到了高度重视,近年来我国在此领域的技术发展取得了长足的进步。回顾了我国CFB燃烧技术的发展历程,从最初的跟踪学习到技术创新,走出了一条适应中国国情的独立创新发展道路,先后开发出高性能CFB锅炉、节能型CFB锅炉和超低排放CFB锅炉,同时提高蒸汽参数和大型化,引领了CFB技术的国际发展。目前我国成为世界上CFB锅炉最大的设备供应商和使用者,CFB发电机组作为我国燃煤发电体系中的重要组成部分,为可靠廉价电力供应和劣质燃料消纳做出了重要贡献。碳中和条件下,煤炭作为保底能源在电力系统安全托底中不可或缺。作为低热值煤以及难燃高硫无烟煤的高效清洁发电利用的主要方式,CFB锅炉应在深度调峰和快速变负荷灵活性方面展现更大优势。结合新能源高比例消纳的调峰需求,可以开发粉煤CFB锅炉技术、探索分布式小容量高参数CFB锅炉、挖掘CFB机组0～100%负荷长周期压火与快速热态启动潜力,进一步提高CFB机组运行灵活性;在运行灵活性基础上发挥CFB锅炉燃料灵活性的优势,突破高硫无烟煤超超临界高效发电与超低排放同步实现的难题,消纳煤炭绿色开采洗选副产的劣质燃...     

煤矿配电系统节能降耗研究

有效控制煤矿配电系统的能耗,可保证煤矿配电系统在运行过程中的功率损耗最小。研究了基于BIM的煤矿配电系统节能降耗方法。基于BIM集成煤矿配电系统能耗数据,使用BIM模型存储数据库,存储全部的煤矿配电系统能耗数据;依据配电系统能耗数据的BIM特征,利用注意力机制和长短记忆网络获取以及重构煤矿配电系统的特征序列,来预测煤矿配电系统能耗情况,采用模糊能耗控制方法控制煤矿配电系统能耗。测试结果表明,该方法可最大限度保证数据的完整性,数据集成后,数据失效率低于0.45%,能耗预测的拟合优度值高于0.93,控制后配电系统各个节点的功率损耗结果均低于0.015 MW,且电压相对较为平稳,均在9.5 kV。     

清洁可再生能源节能潜力评估方法研究

为选择节能潜力大的清洁可再生能源替代化石能源,提出清洁可再生能源节能潜力评估方法。构建最大化清洁可再生能源发电量、最小化发电成本目标函数,设置新能源机组出力等约束条件,构建新能源出力时序运行模拟模型,采用粒子群算法求取模型最优解,得到新能源连续供电运行状态,根据机组最优功率分配和发电量,计算新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量,并将其作为节能潜力评估指标,判断新能源节能潜力大小。仿真实验结果表明,应用该方法后的水电机组新能源发电量占比、发电功率占比、化石燃料耗率降低量最高,节能潜力最大,电力系统应增加水电机组装机数量。     

基于碳中和背景下节能示范园区智慧能源管理平台的设计与研究

为了实现某节能示范园区的节能减排目标,设计了具有云端协同优化控制与节能减排数据可视化功能的智慧能源管理平台。该平台基于智能监控设备和云计算,对设备运行管理类子系统实行统一的能源管理与运行规划。通过模糊控制等优化算法优化运行工况,提高能源利用效率。经过实际验证,所设计的智慧能源管理平台可以降低园区整体能耗,实现综合节能率约8.6%。     

灵活性裕度技术在电网荷源联合调峰节能降耗控制中的应用

城市发展与新能源渗透导致电力系统运行难度增大、电网荷源联合调峰控制消耗增加,为此,提出基于灵活性裕度的电网荷源联合调峰节能降耗控制方法,减少污染排放,达到节能降耗目的。以电力系统的上调和下调灵活性裕度指标为基础,以最大抽蓄调峰效益、最大风电消纳电量、降低发电机组能耗为目标,结合气电功率平衡、火电机组、水电站等约束条件,建立荷源联合调峰协调滚动节能降耗控制模型;将模型分为水电、气电、火电3个调度层实施分层求解,实现电网荷源联合调峰节能降耗控制。实验结果表明,该方法通过灵活性资源配置可避免切负荷情况出现,全额消纳风电资源,最大限度地利用电网能源;同时该方法应用后可减少火电开机机组台数,可减少341 t污染物排放,减排率达到4.3%,节能降耗效果显著。     

电气节能技术在地铁车站供配电与照明系统中的应用研究

以某市地铁为例进行车站供配电与照明系统能耗分析,对车站供配电与照明系统节能措施进行了研究。研究结果表明,照明功率密度值是否满足节能标准,会对整个照明系统耗能高低有直接影响。在进行地铁车站的照明系统选择和供配电的设计过程中,将首要选择更加节能环保的照明措施和设备,在达到了相应的地铁车站的照明标准后,可以使用LED等作为照明光源。通过优化车站照明控制系统,在地铁车站中引入自然光,不仅可以达到室内照明标准,满足照明需求,还可以最大限度地降低照明设备消耗的能源,同时还能为自然通风状态创造相应条件。     

章村矿洗煤厂节能降耗生产实践

分析了章村矿洗煤厂在生产实践中存在的问题,介绍了该厂采取技术改造、系统优化、降低介耗和加强管理等一系列措施后有效地降低了介质消耗,提高了经济效益.     

基于碳中和的源网荷储协调调度优化模型研究

气候变化已经成为当代人类社会面临的最大挑战。2020年以来,以控制全球温升15 ℃为目标,部分国家陆续提出各自的碳中和战略。而电力行业作为碳排放占比较大的行业,如何有效地减排成为主要研究对象。从源网荷储协调调度着手,在传统的调度模式中,考虑碳排放强度最低目标,从而给出基于碳中和的源网荷储协调调度优化模型,并给出具体算例加以验证。结果表明,本文中的模型具有一定的现实意义。     

污水处理厂节能降耗技术应用研究

利用人工方式处理污水会增加曝气消耗,提高供气量的同时也增加了耗电量,为此针对污水处理厂运行高能耗问题,提出自动化技术下污水处理厂节能降耗方法。确认污水处理厂评价指标集合、评价等级集合、模糊关系矩阵、能耗分析因素权重,获取处理厂运行过程中各部分能源消耗结果,引入活性污泥法,使氧参与有机体合成以及降解过程,并利用自动控制器通过远程操作面板对曝气生物滤池进行控制,从而明确氧转移需要的费用和转移效率,实现能耗降低的操作。实验表明,自动化技术下污水处理厂能够节省30%曝气量,且处理后出水质量稳定,达到合格标准。     

新能源配电网故障修复时间分析与预测研究

风能、太阳能、潮汐能等新能源作为可再生能源,具有节能、环保的优势性,以其为应用发展的新能源电源并网运行,可缓解煤炭、石油等发电的高能耗、高污染问题,促使电网趋向绿色生态发展。为提高电力服务质量,及时告知停电用户故障修复及停电恢复时间,提出了MCNNs模型,将停电原因、电路编号和天气事件等离散数据及连续数据进行二进制编码,代入深度神经网络进行训练,采用正则化和非线性激活优化训练过程,从而提高故障修复及停电恢复时间预测准确率。在仿真阶段,将所提方法与VGG16、ResNet和多层感知器模型进行比较,故障修复时间的预测模型优于停电恢复时间的预测模型,停电恢复时间MAE为118.20 min,比故障修复时间MAE高约90 min。     

经济学视角下的煤炭行业节能减排政策需求分析

节能减排是国家长久发展大计,也是企业转变经济增长方式的突破口。煤炭行业作为国家节能减排的重点行业,虽然其节能减排工作已取得一定成效,但是目前煤炭行业普遍存在节能减排动力不足问题。本文首先基于经济学视角,用微观经济学、信息经济学和博弈论方法,从企业、市场和政府三个层面分析了煤炭行业节能减排动力不足的原因。其次,本文相对应的分析了政府政策是如何从以上三个层面上解决节能减排动力不足问题,阐述了政策作为外部力量是如何为煤炭行业节能减排提供外部推动力,进一步说明了节能减排政策存在的必要性,为今后政策制定提供了理论依据。