区域减污降碳协同控制——以重庆为例

在中国面对实现碳达峰、碳中和与环境根本好转目标的背景下,重庆市作为西部大开发的重要战略支点,有责任有义务率先实现减污降碳,助力国家生态文明建设。CO₂和大气污染物的排放过程复杂,涉及要素众多,因而有必要明确影响CO₂和大气污染物排放的关键因素,为重庆市实现减污降碳协同控制提供科学参考。本文以对数均值除法指数模型（LMDI）为基础,构建扩展的LMDI–CO₂模型和LMDI–AP模型,并以2011—2020年重庆市CO₂排放和工业SO₂排放为对象进行实证分析,定量评估各因素对重庆市CO₂排放和工业SO₂排放变化的影响效果。同时,根据重庆市经济社会、能源环境历史发展情况挖掘各因素的影响机制,归纳协同减排的关键因子,探究重庆市减污降碳协同控制机制。结果显示,2011—2020年,经济发展效应是推动重庆市CO₂排放增加的首要因素,贡献率达245.59%;能源强度效应对CO₂减排的贡献最大,贡献率为210.51%;此外,产业结构优化为CO₂减排也做出了贡献。工业经济发展是推动重庆工业SO₂排放的主导因素,贡献率为64.47%;其他因素均为SO₂减排做出贡献,其中,能源强度和结构效应贡献率分别为42.65%和6.31%。可见,随着经济的发展、人口规模的扩大和生活水平的提高,重庆市CO₂和污染物减排的压力将会增大,“高碳化”能源结构制约着两者减排,提高能源效率和优化产业结构对实现“双减”起着关键作用。因此,降低能源强度、升级产业结构、优化能源结构是未来重庆市实现减污降碳协同控制的重要途径。     

碳排放权交易制度对减污降碳协同治理的影响研究

实现减污降碳协同增效是我国实现双碳目标的前提,碳市场的建立则是实现双碳目标的重要手段,因此,研究碳市场对减污降碳的影响极具现实意义。故以碳排放权交易制度作为一项准自然实验,基于2005—2021年中国30个省市自治区的面板数据,运用双重差分法考察碳排放权交易制度实施对减污降碳协同治理的影响效果。结果表明,碳排放权交易制度实施能有效促进减污降碳协同治理;该促进作用主要通过降低能源消费规模、提高绿色技术创新水平和优化产业结构实现;在行政干预力度和市场化程度越高的地区,该政策对减污降碳协同治理促进作用越强。基于此,建议结合实际需要,完善全国碳排放交易市场建设,加大科技研发投入和治污投入,正确处理政府和碳市场的关系,最大化政府干预在碳市场机制中的作用。     

车路协同环境下路段掉头区域车辆协同控制

在车辆驾驶安全的前提下,以车速最大为目标研究了车路协同系统(CVIS)环境下掉头区域车辆的协同控制优化方法。分别设置单车连续掉头及车队掉头两种场景进行控制策略的仿真试验。结果表明,本文方法可实现掉头区域车辆的协同控制。最后,以总延误时间、驾驶舒适性为指标评估控制效率,并得到两种控制策略相适用的车头间距的阈值。     

区域高新技术产业协同创新能力评价研究——以安徽合芜蚌新区为例

通过对区域高新技术产业协同创新能力内涵的界定,从创新投入能力、协同支撑能力、创新产出能力3方面构建评价指标体系.选择2011—2013年合芜蚌新区高新技术产业发展数据作为分析对象,运用多维面板的主成分分析法进行综合评价.在此基础上,就如何提升该区域高新技术产业协同创新能力,从构建重大创新载体、建立行政协同框架、促进科技金融合作、营造创新共生环境等方面提出建议.     

区域城市化程度与大气污染的相关性研究 ——以河南省为例

为探究区域城市化程度对大气污染物质量浓度的影响,以河南省18个城市为研究对象,收集2016年1—12月的PM_(2. 5),PM_(10),SO_2,NO_2,CO,O_3等数据,结合《河南省统计年鉴(2017)》,从人口规模、经济发展、城镇建设等方面出发,选取人均生产总值、综合能源消耗量、城镇化率、建成区面积、第三产业比例等8项城市化指标与大气污染指标进行相关性分析。结果表明:(1)河南省各城市PM_(2. 5)和PM_(10)的质量浓度与城市化程度有显著的正相关性,在城市化进程中,控制污染源排放,提高能源利用效率有利于降低PM_(2. 5),PM_(10)的质量浓度;(2)河南省各城市经济发展水平和第三产业比例对SO_2污染影响较大,能源消耗量对NO_2污染影响较大,O_3污染程度受城市经济发展水平、建成区面积、能源消耗量、机动车使用量等影响较大。     

面向振动控制协同设计任务的时间模型研究

在基于压缩机管线振动控制项目的协同系统中,各子任务分配和调度是十分关键的。合理的任务分配和调度可以优化振动控制项目实施进程,提高项目的执行效率。笔者考虑管线振动控制项目中任务之间的相互约束关系,以项目总的持续时间为目标,任务调度为设计变量,建立项目协同任务调度的数学模型,并应用遗传算法对其进行求解,得出任务的最优调度策略和任务调度的甘特图,并进行验算分析。分析结果显示在最优调度策略下,项目执行效率明显提高,总的执行时间大大缩短,这种基于遗传算法的时间模型可为项目任务的合理分配提供一种很好的参考。     

校企协同毕业设计教学模式研究与实践——以武昌工学院为例

毕业设计教学环节执行好坏直接影响人才培养质量。本研究针对毕业设计教学环节现状,提出校企协同创新毕业设计教学环节模式,阐述了实施校企协同创新毕业设计教学环节模式的必要性,提出了合作运行的机制与模式,以提高毕业设计教学环节水平,保障人才培养质量。     

基于DMPC的多车协同自适应巡航控制研究

针对多车协同自适应巡航控制系统(CACC)中车辆跟驰距离波动大的问题,提出了一种分布式模型预测控制(DMPC)策略。采用分层控制的思想对CACC系统进行控制。控制器分为上位控制器和下位控制器。上位控制器根据车队状态计算车辆的期望加速度,下位控制器根据期望加速度控制车辆的节气门开度和制动系统压力。首先,建立了车队的纵向动力学模型。其次,根据控制目标设计目标函数,使车队能够获得当前时刻的最优控制量。然后基于逆发动机模型和逆制动模型设计了下位控制器。最后,通过Carsim和MATLAB/Simulink的联合仿真,验证了所设计控制策略的有效性。结果表明,DMPC可以减小车辆跟驰距离误差的峰值、标准差和均方根值,提高跟驰稳定性。     

深海集矿机多处理器协同控制研究

以深海采矿系统的控制作为研究背景,对多任务的分配进行了深入分析,针对多处理器协同控制在深海采矿机应用中存在的问题,在考虑任务问同步的基础上提出了基于非对称多处理器(AMP)的协同策略,并结合具体的任务分配给出了系统的分层控制流程图.     

考虑不确定性的风光储协同控制

为研究考虑新能源出力不确定性的电力系统协同控制问题,文中针对同时含有光伏电站、风电场和储能装置的电力系统,以降低备用需求和平抑负荷波动为目标,建立了不确定性优化模型,提出一种考虑新能源出力不确定性的求解优化算法,将混合高斯模型与粒子群算法结合,对储能装置的充放电进行优化,并对优化结果进行置信度校验.研究结果表明:利用本...     

二氧化碳管道运输系统优化模型及其应用

二氧化碳捕集利用与封存(CCUS)作为能够实现煤化工行业温室气体大规模减排的前沿技术,已成为当前研究热点.而管道运输是该技术得以实施的关键环节,高昂运输成本是影响该技术大规模推广的主要因素.因此,通过开发煤化工二氧化碳(CO_2)捕集压缩、管道运输系统优化模型,实现CO_2管道运输系统内关键环节的工艺和技术优化配置,降低捕集压缩、运输及注入整个系统的总成本.将模型初步应用于陕西延长榆林煤化工CCUS项目,结果表明:当封存区域CO_2封存需求量小,而且能够在封存现场提供方便的液化压缩设备时,榆林能化煤化工企业可以采用气相压缩输送方案,并结合封存地点液化加压注入;对于大规模CO_2封存及运输需求时,推荐超临界/密相CO_2输送,能够有效减少封存区再次加压环节的成本,从而使整个流程更为经济.     

CO2强化再生骨料的特性及其对再生混凝土性能的影响

CO₂强化不同品质和粒径再生骨料的特性研究尚不系统和完善。在约20% CO₂浓度和自然环境压力条件下,考虑再生粗骨料（RCA）品质和粒径的影响,试验测试了CO₂强化再生骨料（CRCA）的碳化率、CO₂吸收率、碱度、残留CO₂气体含量、吸水率及CO₂强化再生骨料混凝土（CRAC）的抗压强度和抗氯离子渗透性能。结果表明：CO₂强化再生骨料的碳化率和CO₂吸收率随再生骨料水灰比的增加而增加;CO₂强化显著降低了再生骨料的碱度,且CO₂强化再生骨料粒径越小、水灰比越低,其残留CO₂气体含量越高;CO₂强化显著降低了再生骨料的吸水率,明显提升CO₂强化再生骨料混凝土的抗压强度和抗氯离子渗透性能。     

不同CO2浓度和施氮水平对麦田CO2净通量的影响

为研究不同CO₂浓度和施氮量对麦田CO₂净通量的影响,利用开顶式气室(OTC)组成的CO₂浓度自动调控平台模拟CO₂浓度升高环境.以冬小麦为试验材料,设置CK (对照,环境大气CO₂浓度)、C₁(CO₂浓度比CK增加120 μmol·mol^-1)和C₂(CO₂浓度比CK增加200 μmol·mol^-1)3个CO₂浓度水平;施氮量设置常规施氮量(N₁,25 g·m^-2)和低氮(N₂,15 g·m^-2)2个水平.采用静态箱-高精度气体分析仪观测麦田CO₂净通量.结果表明:各处理的麦田CO₂净通量变化特征一致,均呈先增大后减小的趋势,在拔节期和抽穗期达到峰值.N₁处理下,在整个生育期,CK、C₁和C₂处理的CO₂累积量分别为-105.8±12.6、-123.1±11.5和-120.2±4.1 kg·hm^-2.N₂处理下,在整个生育期,CK、C₁和C₂处理的CO₂累积量分别为-82.3±9.2、-95.4±7.6和-96.7±2.8 kg·hm^-2;拔节期C₂处理的CO₂累积量比CK显著增加了31.8%(P=0.024).C₁处理下,拔节期N₁处理的CO₂累积量显著高于N₂处理55.0%(P=0.009);C₂处理下,N₁处理的整个生育期CO₂累积量显著高于N₂处理23.6%(P=0.010).各处理CO₂净通量跟土壤湿度的相关关系均达到显著;N₁处理下,C₁和C₂处理的CO₂净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著,N₂处理下,CK和C₁处理的CO₂净通量跟光合有效辐射的相关关系达到显著;N₁处理下,C₁处理的CO₂净通量跟空气温度的相关关系达到显著,其余处理未达到显著.本研究表明:在小麦的拔节期和抽穗期,相比于CO₂浓度升高,施氮量对麦田CO₂净通量的影响更为显著;CO₂浓度升高与施氮量对麦田CO₂净通量的影响没有显著的交互作用.     

基于数值模拟的CO2地质封存项目井筒泄漏风险定量化评价方法

为评估CO₂地质封存场地的CO₂沿井筒泄漏风险,介绍了自主研发的可对CO₂井筒泄漏风险进行定量化评价的数值模拟WellRisk软件,将软件应用于实际CO₂地质封存场地--神华鄂尔多斯CO₂咸水层封存示范工程,定量评估该场地CO₂沿注入井和监测井的泄漏量,并将软件模拟结果与美国能源部开发的NRAP–IAM–CS（The national risk assessment partnership–integrated assessment model–carbon storage）软件模拟结果进行对比,实现了CO₂沿井筒泄漏风险的定量化评价。定义了井筒泄漏系数,即井筒发生泄漏的有效截面积和井筒总截面积的比值,并将井筒泄漏系数作为量化表征井筒固井质量的重要参数。当泄漏系数取值为10^–6时,神华CO₂地质封存场地在1 000 a内的总泄漏量为720 tCO₂,占总注入量的0.24%,小于IPCC的风险阈值1%。因此,泄漏系数为10^–6或更低的井筒是低风险泄漏井,具有良好的固井质量,对应于NRAP–IAM–CS软件中井筒渗透率低于10^–12 m²的情况。泄漏系数为10^–5或更高的井筒是高风险泄漏井,具有较差的固井质量。WellRisk和NRAP–IAM–CS的计算结果均表明,当注入井和监测井的固井质量良好时,神华CO₂地质封存场地基本不存在CO₂泄漏风险。     

Ni2P/g-C3N4/ZnIn2S4复合材料的制备及其光还原CO2性能研究

通过水热法合成Ni₂P/g-C₃N₄/ZnIn₂S₄三元复合材料(CNZ),并通过光还原CO₂性能测试来评价其催化性能.采用XRD、SEM、TEM、XPS、UV-vis、EIS、PL等表征手段对所有复合比例样品的形貌、晶体结构、表面元素化学态、能带结构和光电性能进行分析,结果表明,通过晶面工程成功构建了界面紧密接触的异质结结构,同时,Ni₂P和g-C₃N₄的引入可有效改善复合材料的能带结构,缩短电荷传输距离并有效抑制光生载流子的复合率.因此,相较于g-C₃N₄和g-C₃N₄/ZnIn₂S₄复合材料(CZ),三元CNZ复合材料呈现出更高的催化性能,其中,CNZ5(Ni₂P∶g-C₃N₄∶ZnIn₂S₄=1∶5∶7)具有最佳的光催化还原CO₂活性,其甲烷、甲醇和甲酸的产率分别达到114.72、17.38和20.15 μmol·h^-1·g^-1.此外,采用in-situ DRIFTS测试推导出光还原CO₂机理,反应过程中的还原中间体为HCO^-₃与HCOOH.     

钢铁工业CO2的排放现状及主要的捕集方法

简要讨论了目前CO2等温室气体的危害、钢铁工业CO2的排放现状及来源,并针对我国钢铁行业的发展状况,分析了温室气体CO2的捕集方法.     

天津市交通CO2排放的测算与因素分解

对天津市2004-2011年交通CO2排放量进行核算,并以2004年为基年,应用LMDI因素分解方法,对天津市交通CO2排放量进行因素分解,得出以下结论：天津市交通CO2排放量整体呈增长趋势;交通能源强度效应对交通CO2排放起抑制作用,而交通能源结构效应、经济产出效应和人口规模效应对交通CO2排放起促进作用。并对天津市交通CO2减排提出如下对策：应加快天津市交通业向能源节约型和集约化的转变,并且应加大汽车节能科技研发力度,降低汽车能耗。     

平顶山市大气污染特征分析及防治

对2001—2005年平顶山市空气质量监测数据进行统计分析表明,监测污染物年均体积分数均超过了国家二级标准.运用因子分析法进行了评价,结果显示平顶山市空气质量为中度污染.结合SPSS统计软件对数据进行处理认为污染主要来源是燃煤和机车尾气,平顶山市大气污染仍属于煤烟型污染.     

CO2浓度缓增和氮肥减施对冬小麦田N2O排放的影响

为探明麦田氧化亚氮(N₂O)排放对二氧化碳(CO₂)浓度缓增与氮肥减施的响应,选用扬麦22为试验材料,基于开顶式气室(OTC)构成的CO₂浓度自动控制平台开展田间试验.在环境大气CO₂浓度(AC,对照)的基础上设置CO₂浓度缓增处理(EC,自2016—2017年冬小麦生长季起在AC基础上逐年增加40 μmol·mol^-1,至2018—2019年生长季CO₂浓度比AC高120 μmol·mol^-1);在常规施氮量(N₁,25 g·m^-2)基础上设置氮肥减施处理(N₂,15 g·m^-2).使用静态暗箱-气相色谱法进行冬小麦田N₂O的气样采集与通量测定.结果表明:冬小麦生育期内,不同CO₂浓度与氮肥水平下冬小麦田N₂O通量生长季变化较为一致,整体均呈现波动下降特征;AC处理下,与N₁处理相比,N₂处理使得N₂O累积排放量显著降低45.2%(P=0.004),EC处理下,不同氮肥水平对冬小麦田N₂O排放无显著影响;在冬小麦孕穗至乳熟期时,氮肥减施处理对麦田N₂O排放的影响较为明显;CO₂浓度缓增与氮肥减施共同作用时,施氮量是影响麦田N₂O排放量的主要因素.     

人工红树林碳通量变化特征及其影响因素分析

红树林是重要的滨海蓝碳生态系统.人工红树林在恢复过程中碳交换过程受到气候、植被等环境的影响,与成熟红树林呈现较大差异.本研究采用闭路涡动相关系统对珠江河口人工红树林湿地生态系统进行二氧化碳(CO₂)通量和甲烷(CH₄)通量的观测,并基于通径分析方法探讨了环境要素对总初级生产力(GPP)、生态系统呼吸(R_e)、CO₂和CH₄通量的影响.结果表明：CO₂通量呈现明显的日变化特征,受到GPP和R_e的协同影响,其季节变化特征不明显;CH₄通量则呈现明显的季节变化特征.2019—2020年CO₂年通量为74.9～138.4 g·m^-2·a^-1(以C计,下同),CH₄年通量为25.1～25.9 g·m^-2·a^-1.CO₂变化特征受到GPP的直接影响,总辐射(R_a<...