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...     

CO2激光光束在直流TIG电弧中传输形态研究

使用光束光斑质量诊断仪检测了CO₂激光垂直穿过直流TIG电弧后的光斑半径及传输方向的变化,考察了激光离焦量及作用电弧位置对光斑的影响,计算了光束通过电弧后的偏折角度。结果表明,电弧等离子体的"负透镜效应"使得激光束在0、+10 mm离焦量下作用电弧中间位置时,测量的光斑比原始光斑半径增大;-10 mm离焦量下光斑缩小。电弧的"棱镜"折射,使得光束穿过电弧后有向阴极的微小偏折,计算偏折角度为0.8°。激光束0离焦量,作用电弧阳极附近时,光斑呈椭圆。     

Fundamental study of CO<Subscript>2</Subscript> control technologies and policies in China

The technical roadmap and policies for CO₂ mitigation suitable for China are a common center of attention in the fields of energy, environment, and management science in the country. Emphasizing interaction between technical research and policy research, this work discovers the potential breakthrough in the integrated field. The technical difficulties of recovering CO₂ are pointed out, the mechanism of combining CO₂ recovery with energy conversion is investigated, and the basic principle for integrating an environmental-friendly energy system is discussed. Moreover, the formulation of a new energy system that can recover CO₂ with very low or even zero energy penalty is proposed, while the assessment methodology and model system for the technical roadmap of CO₂ emission control are developed. Finally, a new technical roadmap constructing an energy network suitable for China is proposed, which may provide a new way for the development of sustainable energy and environment technologies. Supported by the major international cooperation projects of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 50520140517)     

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.     

我国室内甲醛污染特征及污染控制策略分析研究

分析了当前我国室内甲醛污染的特征和释放机理,总结了当前国内外甲醛污染控制策略,并从人吸入甲醛的实际数量方面分析了各种控制策略的有效性.据此提出了室内甲醛污染控制策略.     

Research and application of CO<Subscript>2</Subscript> refrigeration and heat pump cycle

The environmental problem caused by refrigerant has become the focus all over the world. As the most typical natural refrigerant, CO₂, of course, becomes the research focus. This paper introduces the development and application status of CO₂ refrigeration and heat pump technology. The researches on CO₂ refrigeration and heat pump, carried out by Thermal Energy Research Institute, Tianjin University, also are presented in this paper. Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 50676064, 50506019) and the National Hi-Tech Research and Development Program of China (“863” Project) (Grant No. 2007AA05Z262)     

基于Aspen Plus的燃煤电厂CO_2捕集系统模拟分析

针对乙醇胺溶液(MEA)化学吸收法在实际应用中能耗高的问题,在分析传统MEA法CO_2捕集工艺基础上,提出由菲涅尔式太阳能热泵和燃煤机组烟气余热共同提供再生热量的CO_2捕集技术。利用Aspen Plus软件对新型MEA法CO_2捕集技术模拟分析,获得具有代表性的预测结果。结果表明新型MEA法CO_2捕集工艺可节约63.80%的热能,新型CO_2捕集系统再生塔内的温度分布曲线更为平滑,更有利于CO_2快速分离。     

电合成过氧化氢电催化剂的设计及进展

过氧化氢（H₂O₂）是一种环境友好的高效氧化剂,被广泛应用于医疗、半导体芯片等行业.利用氧还原法（ORR）电化学合成过氧化氢替代传统蒽醌法极具潜力.为了实现这一工艺的商业化,开发具有高活性、高选择性和长期稳定性的2e^-ORR电催化剂迫在眉睫.本文系统地介绍了目前已有金属与非金属类催化剂的研究历程,特别强调表面基团调控策略,并解析了其对还原过程中间体键位结合强度及电子转移路径的影响.重点阐述电子和几何效应、配位杂原子掺杂和非金属基材料活性位点等关键问题,突出了适当的介观结构工程和动力学策略可进一步优化现有催化剂的催化活性和H₂O₂选择性.最后,指出了非金属催化剂活性中心的探索、电解质环境对催化剂的影响及较大输出功率工业设备的设计等方面的挑战,并对电催化合成过氧化氢领域的发展方向提出了展望.     

Morphological evolution of Nb2O5 in a solvothermal reaction: From Nb2O5 grains to Nb2O5 nanorods and hexagonal Nb2O5 nanoplatelets

Novel Nb₂O₅ nanorods and polygonal Nb₂O₅ platelets were generated by a simple solvothermal technique. The geometry evolution of the resultant Nb₂O₅ from amorphous nanoparticles to crystallized particles, from polygonal platelets to well-elongated nanorods was been studied in detail. The processing parameters, including the reaction temperature, reaction time, concentration of the precursors, and pH value of the solution, which affect the shape and size of the nanorods, were investigated. The Nb₂O₅ nanorods with different aspect ratios were examined by XRD, SEM and TEM. The experimental results show that Nb₂O₅ nanorod is the orthorhombic structure and well-crystallized. The growth of the nanorods follows their [001] direction. The successful generation of high quality Nb₂O₅ nanorods is not only important for transition metal oxide research, but also potentially important for further formation of new Nb-based 1-D nanostructures, such as NbS₂ and NbN. Funded by the International Cooperation Project of Hubei Province (2006 CA014)