近40年来纳木错水面面积及蓄水量变化特征

为量化识别纳木错的水面面积及蓄水量变化,运用1976~2015年期间7期典型时相的Landsat遥感影像,通过归一化水体指数法提取了不同时期纳木错的水面面积,同时结合其库容—水面面积关系曲线,计算得到各时期的湖泊蓄水量并分析变化特征。结果表明,近40年来,纳木错蓄水量增加了97.85×108m3,增加比例达到9.93%。总体扩张情况分为1976~1996、1997~2009、2010~2015年3个阶段,各阶段面积变化速率分别为1.37、4.74、0.13 km2/a;水量变化速率分别为1.47×108、5.20×108、0.14×108m3/a。其中1997~2009年扩张速率最快,而近6年来纳木错并未显示出明显的扩张趋势。研究成果为气候变化背景下高寒地区流域水循环演变规律研究提供了支撑。     

世界天然气格局的变化和中国的机遇

近年来世界天然气产、销和国际贸易格局发生了重大变化。在经济衰退的影响下,2009年世界天然气年产量和消费量出现2.41%和2.34%的下降;但国际贸易量却持续增长,2007～2009年年均增长率6.28%,其中LNG贸易有更快的发展,其灵活的销售策略和降低现货价在许多地区挤占了管输出口的市场份额。在经济衰退的恢复期和/或天然气供应充足或过剩时期气与煤的比价较为接近,这为气代煤创造了条件。新兴经济体,特别是中国、印度及周围的东亚、南亚地区占世界天然气消费量的份额日趋加大。1999～2009年的10年间,中国天然气产量、消费量年均增长率分别为12.95%和13.91%,印度分别为4.59%和7.53%。金融危机促进了世界经济中心向东亚转移,天然气发展更趋均衡、多中心化的进程将更快。亚太地区,特别是中国、印度的天然气生产、消费和国际贸易在今后也将获得更快的发展。页岩气产量的持续快速增长不仅影响着近年来的天然气国际贸易,亦将对世界天然气格局产生更深远的影响。这些为中国天然气大发展带来了新机遇。按照框架性预测的两个方案,预计2015年中国天然气消费量将分别约为2400×108m3和2500×108m3,需国内供应皆为1500×108m3,进口分别为900×108m3和1000×108m3。2015年国内常规气层气产量要达到1300×108m3或1350×108m3,两种情况下所对应的2010～2015年年均增长率分别为9.81%和9.12%。除管输进口以外,2015年需要有600×108～800×108m3的LNG进口。从国内对策来讲,除了加强勘探开发,特别要关注天然气上中下游的协调发展和LNG系统工程的提前部署。关于进口,应重视天然气进口的广义多元化,在进口采买中将多种长期合同、意向性协议和短期现货交易灵活结合起来;加强国际合作;建设完整的配套体系。     

基于粒子群算法的水资源优化配置研究

为了合理分配引大济湟工程从大通河调出的7.5×108 m3水量,以满足引大济湟工程受水区的生活、生产及生态用水需求,通过建立以供水净效益最大、供水系统总缺水量最小为目标函数的水资源优化配置模型,运用粒子群算法得到了受水区4类水源、5类用水户在2015、2020、2030三个规划水平年的多年平均情况下的水资源优化配置方案。结果表明,2015、2020、2030年净外调水量分别为3.10×108、6.05×108、7.34×108 m3,缺水量分别为0.69×108、0.64×108、2.15×108 m3,部分区域农业用水存在缺口,仍需采取必要的节水措施。     

我国北方重点煤电基地发展伴生的水资源压力分析

鉴于煤电基地的快速扩张会给区域水资源保障带来极大的压力,运用生命周期评价方法计算了2006～2015年我国北方九大煤电基地煤炭生产和火力发电的水足迹,提出了虚拟水流出伴生的水资源压力指数,评价了煤电虚拟水外送给当地水资源系统造成的压力,分析了未来煤电基地发展的水资源适配性。结果表明,九大煤电基地煤炭生产和火力发电的年均水足迹为13.4×108 m3,占当地淡水资源可用总量的22.8%,煤炭和电力外送伴生的虚拟水流出总量持续增加,增长率为3 031.9×104 m3/a,近10年来,水资源压力指数呈现上升趋势,六个煤电基地达到中度压力等级,造成巨大的水资源压力;2020年,九大煤电基地总水足迹为15.7×108 m3,区域可供给煤电基地的水资源量为11.9×108 m3,只有晋北和准东的水资源满足未来基地扩张需要;晋中、晋东、陕北和鄂尔多斯通过优化调度等增加区域可供水量后可以满足未来生产需要;宁东和哈密发展所需的水资源与供给能力严重不适配,应调整发展战略,保障基地用水安全。     

厦门市水资源供需分析及水安全保障对策

厦门市淡水资源严重匮乏,人均占有量仅356m3(2001~2012年),为缓解厦门市供需水矛盾,提高水资源综合效益,针对厦门市水质性严重缺水的现状,通过供需水量分析,预测在保证率为75%时,厦门市2015、2020、2030年的缺水量分别为0.518 8×108、3.059 8×108、9.177 6×108 m3,供需水矛盾突出。为此分析了厦门市水资源管理存在的主要问题,并提出了缓解厦门市水资源供需矛盾和保障水环境安全的措施。     

中山市咸淡水量计算方法及其利用可行性

针对中山市日益加剧的水资源供需矛盾和咸淡水利用率低的问题,基于一维河网区盐度模型,计算分析了中山市咸淡水资源量及其时空分布特征。结果表明,中山市咸淡水资源量较为丰富,年可利用量约54.20×108 m3,其中磨刀门水道与横门水道分别为16.00×108、21.60×108 m3/a,民众镇、南朗镇与板芙镇的咸淡水可利用量分别为14.70×108、10.80×108、6.11×108 m3/a。但咸淡水资源量时空分布较不均匀,且资源利用率较低,仅为4.4%。因此,建议中山市咸淡水可应用到农业灌溉、水产养殖、电厂冷却用水及生活冲厕用水等。研究成果为中山市咸淡水开发利用模式提供参考。     

中国中长期碳减排战略目标初探(Ⅳ)——天然气能源在中国的应用前景和碳减排分析

中国目前天然气在能源消费结构中的比例不到4%。与欧美发达国家相比,中国在商业和居住方面的年人均天然气消费量要低30多倍;按照EIA的中长期预测,中国天然气仅占家庭用能的21%～28%、商业用能的14%～20%,与发达国家大约相差1倍。中国用于发电的天然气使用量不到2%,由于风电比例的提高,非常有必要争取2050年将天然气调峰发电的比率提高到5%以上。如果2030年中国天然气产量达到3000×108m3并加大从国外的进口量,使消费量达到5000×108m3,天然气在能源消费结构中的比率有可能提高到14%。制约中国天然气消费量提高的因素包括国内天然气产量、国外进口量、基础设施建设和天然气价格等。提出2050年中国实现天然气消费量达到6000×108m3和8000×108m3的两个情景,其基础是确保常规天然气产量为2500×108m3,页岩气产量达到1000×108~1500×108m3,煤层气和煤制替代天然气产量达到1000×108~1500×108m3,进口量为1500×108~2500×108m3,这是一个非常艰巨但却有可能实现的目标。如果2050年中国天然气消费量达到8000×108m3的高消费量情景,按照发改委能源研究所设定的节能情景的能源消费总量测算,天然气在一次能源消费结构中的比例可上升到14%;按低碳情景测算,天然气的比例可上升到18%;按强化低碳情景测算,天然气的比例可上升到20%,达到目前世界的平均水平。两个天然气消费情景的二氧化碳排放量分别为7.4×108t和9.6×108t。从各方面而言,增加天然气消费量都是正效应而非负效应。     

北京市2005～2015年植被覆盖变化对蒸散发量的影响

为更准确了解蒸散发量(ET)时空分布及其随土地利用变化的规律,以MOD16数据为基础,探讨不同土地利用类型及其相互间转化对北京市蒸散耗水的影响。结果表明,2005~2015年间,北京市约有2587.69km^2的面积发生了土地利用类型的转变,其中变化最多者为林地转变为耕地,达213.57km^2;北京市植被覆盖区域多年ET平均值为406.63mm,北京市ET空间分布呈西北山区高、东南平原低的特点,且不同植被类型的ET大小不同,其中林地最大,草地次之,耕地最小;在2005~2015年,北京市ET呈上升趋势,速率为8.64mm/a,总耗水量的增加速率为4881.09×104 m3。植被覆盖减少和气象因素变化的综合作用导致北京市的蒸散耗水呈逐年上升趋势。     

基于灰色动态模型群的济宁市需水量预测

针对以往单一GM(1,1)模型建立过程中难以克服不稳定因素对预测结果的影响,提出根据不同时间段建立多个GM(1,1)模型,基于济宁市2001~2011年用水量数据,采用灰色动态模型群对济宁市2011~2020年需水量进行预测。结果表明,济宁市2011年用水量为26.76×108 m3,到2015年需水量增至29.9×108 m3,2020年增至33.9×108 m3,呈增长趋势,这与济宁市社会经济发展态势相吻合,可见灰色动态模型群用于需水量预测可行、有效。     

轻烃内氧部分氧化替代外燃蒸汽转化制取合成气的先进技术

我国轻烃资源丰富,是制氨、尿素与甲醇的主要原料。我国现年产合成氨和甲醇近3000×104t,耗用轻烃(折CH4计)近300×108m3/a,大都采用外燃蒸汽转化,其中包括用干燃料的轻烃约100×108m3/a,并燃烧排放出CO2达2000×104t/a。采用我国成功开发的纯氧自热转化替代外燃蒸汽转化,用2m3O2可替代出燃料1m3CH4,免除产生CO2排放2kg/m3CH4,同时将节省下来的轻烃燃料作原料用可增产30%。与外燃蒸汽转化相比,新工艺原料消耗可降低20%～30%,甲醇合成能力可提高20%～100%,减排CO220%～80%,而且新工艺的转化炉体积小、造价低、省去了耐高温贵镍合金材料、使用寿命长。我国近3000×104t/a轻烃制氨、甲醇生产厂,如果应用此新工艺替代传统外燃蒸汽转化工艺,每年可节省轻烃燃料约100×108m3,可用于增产氨、甲醇125×104t/a,减排CO22000×104t/a。我国若在四川苍溪,采用纯氧自然转化、无CO2排放的等压合成甲醇转化制乙烯工艺,建设2×50×104t/a乙、丙烯基地,仅耗用天然气20×108m3/a。     

川西侏罗系气藏动态特征及开采对策

新场气田上沙溪庙组和马井气田蓬莱镇组气藏是川西气田的两大主力气藏,其气层平均孔隙度7.90%~10.84%,平均砂岩厚度8.70~30.30m,平均含气饱和度45.80%~55.00%,地层压力系数1.36~2.05,平均有效渗透率分别为0.11m D和0.16m D,累计储量丰度分别为3.23×108m3/km2和1.65×108m3/km2,属于典型的低渗致密砂岩气藏,开发难度较大。气藏开采早期压力、产量递减快,压力月递减2.29MPa;气层连通性差,压力传播范围有限,波及半径一般小于300.00m,单井控制储量低,平均3000.00×104m3;低压低产期长,56.13%~75.62%的可采储量是在井口压力低于3.50MPa阶段采出的。在气藏动态分析的基础上,提出了采用非均匀菱形调整井网及老井挖潜转层提高储量的动用;确定气井投产初期的合理工作制度,提高高压阶段的采出程度;低压、低产阶段是气井产气量采出最多的时期,必须高度重视此阶段的措施维护,以提高气藏采收率为目的。     

青海湖流域径流变化趋势及归因分析

针对青海湖流域近年来径流量增加的现状,根据流域内1976~2016年水文、遥感观测数据,采用滑动平均法、Mann-Kendall趋势检验及突变检验法、距平累积法和双累积曲线法研究了流域气温、降水、径流及积雪等的时空特性。结果表明,青海湖流域气温总体变化呈上升趋势,并在1998年前后发生突变;1976~2016年气温上升率为0.06℃/a;流域内降水量呈缓慢上升,2014年后降水量显著增加。布哈河流域近5年冰雪覆盖面积缩小较迅速且入湖径流量上升趋势显著;通过径流影响因素分析,2005~2015年冻土及冰雪融化对径流影响占主导地位,达75%,降水量占25%。这说明青海湖流域正向暖湿化发展,近年来青海湖湖泊的扩张主要是由降水和径流增加所致。     

阿拉湖群面积变化及其成因分析

基于阿拉湖群1977~2010年间5期遥感资料及湖群周边5个气象站近41年的逐月降水和气温资料,建立了谱间关系法和阈值法相结合的湖泊面积提取模型提取湖群面积,并结合降水气温变化趋势分析了湖群面积变化及其影响因素。结果表明,阿拉湖群1990年后由萎缩向扩张转变,湖泊变化强度由-0.126%增加至0.467%;1966~2006年阿拉湖群气温呈上升趋势,上升幅度为0.32℃/10a,降水量总体呈微弱减少趋势,减少幅度为-2.3mm/10a,自20世纪90年代后,降水量有所增加;气温升高及降水量增加会加速湖群的扩张,而农业灌溉耗水等人类活动能够改变气候因素变化引起的湖群面积扩张程度。     

新零级模型估算产甲烷量的研究

新零级模型包括以COD模型为基础的零级模型、以概化分子模型为基础的零级模型和以可生物降解模型为基础的零级模型3种,用新零级模型估算了张家口市某生活垃圾卫生填埋场的总产甲烷量和逐年产甲烷量,将之与SWANA零级模型和TNO一级模型估算值进行了比较。结果表明,新零级模型能较好地估算生活垃圾卫生填埋场总产甲烷量和逐年产甲烷量,按照前述顺序,张家口市某生活垃圾卫生填埋场的总产甲烷量分别为6.5×108,6.5×108m3和6.0×108m3;最大逐年产甲烷量分别为2.2×107,2.2×107m3/a和2.0×107 m3/a。     

低碳经济下我国煤层气的发展机遇

天然气是最清洁、高效、低碳的化石燃料,提升天然气在能源消费中的比例,将使我国能源消费结构趋于合理,有利于减少碳排放,有助于实现我国发展低碳经济的目标。2010~2020年间预计我国天然气需求量年均增长13.04%,高于同期天然气产量增幅4.12个百分点,天然气需求缺口为煤层气提供了市场,也为我国煤层气(煤矿瓦斯)开发利用储备了充足的用户。"十一五"期间,国家启动了沁水盆地和鄂尔多斯盆地东缘两个煤层气产业化基地建设。截至2010年底,全国形成煤层气产能25×108m3/a,实现煤层气产量15.57×108m3。预计2015年全国煤层气(煤矿瓦斯)产量将达215×108m3,利用率在60%以上,瓦斯发电装机容量超过300×104kW;新增煤层气探明地质储量8500×108m3;建成13条输气管道,总长度2121km,设计年输气能力180×108m3。建议国家应进一步鼓励煤层气(煤矿瓦斯)的开发利用,将煤层气利用量纳入综合利用进行统计;加大政策支持和政府投入力度,适当提高财政补贴标准,设立煤层气发展基金;组建国家煤层气公司,增加煤层气企业的资本金投入,支持煤层气企业重组上市;同时应大力发展二氧化碳捕集技术,将以消灭或减少煤层气(煤矿瓦斯)放空为目标的专项治理纳入国家瓦斯治理计划。     

堆积密度对燃料阴燃初始阶段失重速率的影响

为了研究燃料堆积状态对其阴燃过程的影响,在阴燃炉(52 cm×40 cm×55 cm)中对堆积密度分别为40,50,60 kg/m3的3种燃料(玉米秸、麦秸和草)进行阴燃试验研究.结果表明:当堆积密度为40 kg/m3时,3种燃料在干燥阶段的失重速率明显大于堆积密度为50,60 kg/m3的燃料,此时玉米秸、麦秸和草平均失重速率分别为0.125,0.06,0.0465 kg/min.当堆积密度为50,60 kg/m3时,麦秸、玉米秸、草在阴燃初始阶段(即干燥和热解阶段)的失重速率差别不明显.     

我国炼油工业发展趋势分析

2009年我国炼油能力达到4.78×108t/a,成为世界第二大炼油国,成品油产量和质量完全可满足国内需求并出口国际市场。预计2015年我国炼油能力将达到5.8×108t/a,成品油加工能力约3.5×108t/a,主要建成环杭州湾(含长三角)、珠三角、环渤海和西北炼化工业区,炼厂的规模化程度、炼化一体化程度、产业集中度及集约化程度、油品质量都将进一步提高。2015年我国石油需求约5.5×108t,成品油需求约3.0×108t,成品油需求增长有可能放缓,炼油能力将继续保持较快增长,呈现出供大于求的局面。"十二五"期间,我国炼油工业面临着石油资源不足和节能减排等因素的制约。生产清洁油品是炼油工业的发展重点,大力发展各类加氢工艺,采用劣质、重质原油生产清洁油品将成为我国炼油工业发展的必然趋势。炼油企业要进一步提高装置对高硫、高酸及重质原油加工的适应性,增加清洁燃料和石油化工原料供应,促进原油深度加工和炼化一体化整体协调发展。我国炼油行业在节能方面仍有较大上升空间,预计2015年单位综合能耗将降至60kg标油/t。同时,要科学有序地发展生物燃料等替代能源。     

我国发展煤制天然气误区分析

从煤炭中的C转化成CH4,需要进行煤气化、脱硫、CO变换、脱除CO2,然后甲烷化反应。在这一生产过程中,碳的利用率和热能转换率均约为1/3,制取1000m3的CH4要放出约3.34t的二氧化碳。按照我国拟建和在建的煤制天然气规模360×108m3/a、碳的利用率1/3计,将浪费煤炭5664×104t标煤,排放二氧化碳1.2×108t,总投资需2100亿元。据测算,煤制天然气生产成本约为3元/m3CH4,与管输进口天然气相比,价格上没有竞争性,并带来环境污染。由于煤制天然气投资费用高(1000m3/a天然气的投资费用约合5833元)、碳与热能利用率低、污染源处理费用高,所以煤制天然气不应该是煤清洁利用的发展方向。我国常规天然气储量和产量迅速增加,预计到2020年天然气产量将达到2000×108m3(约合2×108t油当量),而有关机构预测我国2020年天然气消费量为1.46×108t油当量,国产常规天然气产量就可满足国内燃料消费需求,为此我国完全没有必要大规模建煤制天然气项目。     

中国页岩气将占天然气产量的20%

<正>Energy Daily,2014-09-18中国政府表示,虽然启动缓慢,预计页岩气最终将占天然气总产量的20%左右。中国预计到2020年页岩气产量至少将达到600×108ft3,2014年约为1.5×108ft3,但在未来两年内将增加10倍。国土资源部勘探主任彭齐鸣2014年9月17日表示,如果措施得当,页岩气产量有望达到40×108~60×108m3,占全国天然气总产量的约1/5。中国政府表示,由于推行低碳经济,中国的天然气消费量应该增加。到2020年,预计中国天然气在     

基于系统动力学的广西北部湾经济区需水预测

基于系统动力学理论与方法构建了社会经济—水资源—生态环境系统动力学模型,以广西北部湾经济区为例预测需水量,并分析了预测结果的合理性。结果表明,广西北部湾经济区需水量2015年为137.82×108 m3,2020年为155.68×108 m3,2030年为178.08×108 m3。利用系统动力学方法预测需水可系统地考虑各种需水影响因素,适用于中长期水资源规划。