城市群扩容能否降低工业废水污染？——以长三角为例

“绿水青山就是金山银山”理念正不断深入人心,生态优先、绿色发展成为城市共同发展路径。然而当前,长三角城市群产业发展惯性大,污染物排放基数大,尤其是工业废水污染,大大降低人民群众的幸福感。城市群代替中心城市逐渐成为促进城市发展的增长极,其地域扩容对工业废水污染的影响如何,是一个值得分析的问题。运用2003—2019年中国246个地级市数据,采用合成控制法,通过对比长三角城市群工业废水排放实际值与合成值的差值,研究城市群扩容能否降低工业废水排放;同时使用安慰剂法以及变换处理组对其稳健性进行检验;最后就扩容如何影响工业废水排放进行讨论并提出建议。研究发现,就整个城市群来说,扩容政策显著地降低了城市群工业废水排放。没有发生扩容的合成工业废水排放发生了增长,而实际工业废水排放却是下降的,可见扩容政策的实施是必要的。就影响机制而言,扩容通过人口密度增加了工业废水排放,通过促进经济增长降低了工业废水排放。     

燃烧烟气中超细颗粒物减排的研究及前景展望

燃烧过程中超细颗粒物的排放是造成雾霾的主要污染源,现有除尘工艺对燃煤颗粒物的除尘效率能够达到99%以上,但是对超细颗粒物的脱除率不高,因此,降低超细颗粒物排放研究面临严峻挑战。综述了当前燃煤颗粒物控制的研究现状及存在问题,提出一种新型颗粒层减排工艺,且进行了试探性研究。结果表明,颗粒层除尘工艺可有效降低PM2.5的排放,为进一步研究烟气中超细颗粒物的排放提供了一定的实验基础,并对未来控制燃烧烟气中超细颗粒物排放进行了展望。     

基于串联电阻估计的光伏阵列热斑故障诊断方法

光伏面板由于部分遮阴或者光照不均匀所带来的热斑故障,可能导致整个光伏面板的输出功率降低,严重时可能造成光伏面板的烧毁。首先针对单个光伏电池推导出其数学模型,继而推广到采用SP结构的光伏阵列;接着对热斑故障的机理进行了分析,并分析了旁路二极管对于光伏面板的保护作用;通过将传统的电压、电流定位法、时间跟踪描述和光伏电池参数估计模型相结合,给出一种故障诊断方法,从而判断热斑故障发生的位置和严重程度;最后,通过对光伏阵列进行仿真建模,分析热斑故障对光伏阵列输出特性的影响,验证了所提故障诊断方法的可行性。     

落石连续冲击下废弃混凝土垫层缓冲特性大型现场试验研究

国内建筑垃圾产量逐年递增，处理成本也急剧增加。为了探究废弃混凝土材料在冲击态荷载作用下的动态响应，通过大型现场70 kJ连续落石冲击试验，研究废弃混凝土垫层在连续冲击荷载作用下的缓冲性能。结果表明，采用废弃混凝土垫层后，第1次、第3次和第6次冲击力峰值与无防护情况相比分别减小了76.7%、41.2%和18.2%；垫层缓冲性能存在劣化现象，6次冲击后，冲击力峰值比第1次冲击时增加了3.5倍。随着冲击次数的增加，垫层孔隙率呈降低趋势，且降低趋势逐渐变缓，垫层颗粒平均球度降低，颗粒相对破碎率随装样深度的增加而降低。研究结果可为落石灾害防护提供理论和实践指导。     

监控平方变异系数的MEWMA-γ2控制图

变异系数已广泛应用于不同领域来衡量资料中各观测值的变异程度。为了监控各种制造或服务过程的质量特性，记忆型控制图已成为一种重要的实时监控方案。提出了一种改进的指数加权移动平均变异系数(记为MEWMA-γ2)控制图，通过蒙特卡罗模拟研究了其在不同参数下的平均运行长度，并与其他EWMA控制图进行了比较分析。结果表明，所给控制图具有良好的监测能力。最后，利用机械零件烧结过程的实际数据，说明了该方法在应用中的优良性。     

基于MMC的四端口柔性多状态开关虚拟同步裕度控制

柔性多状态开关（Flexible Multi-State Switch,FMSS)是一种取代传统点断式开关应用于现代配电网的新型电力电子设备，能够优化现代配电网分布式电源的消纳和调控。相比于传统背靠背型柔性多状态开关，四端口柔性多状态开关可实现不同电压等级和不同区域网的柔性互联及潮流互济。以模块化多电平变流器(Modular Multilevel Converter, MMC)为基础的四端口FMSS装置为研究对象，针对常规控制策略影响系统频率稳定性，无法对弱交流电网提供频率支撑等问题，引入虚拟同步控制(Virtual Synchronization Control, VSC)策略。该方法使柔性多状态开关具备惯性响应特性和调频能力，在此基础上提出直流电压裕度控制，形成整体的虚拟同步裕度控制，确保直流母线电压发生故障或扰动下FMSS的可靠运行。最后，通过Matlab/Simulink搭建四端FMSS模型，利用仿真验证所提控制策略的可行性。     

考虑旁路二极管故障的光伏组件数学建模及功率特性分析研究

在光伏组件中引入旁路二极管是目前解决组件中电流失配问题的主要手段，但是当旁路二极管故障时，不仅会导致光伏组件的功率损失，极端情况下还会引发火灾。考虑到目前针对旁路二极管故障尚缺乏有效的检测手段，本文根据光伏组件中旁路二极管的工作原理和热特性，建立了一种考虑旁路二极管的光伏组件数学模型，分析了旁路二极管故障时光伏组件的输出特性；最后，搭建了并网光伏系统模型，分析了旁路二极管损坏对光伏系统最大功率跟踪控制的影响，为光伏系统故障诊断提供了理论依据。     

“双碳”目标下江苏省碳平衡潜力预测研究

核算江苏省碳排放与碳吸收量，预测其未来碳平衡潜力，为推进我国“2030碳达峰、2060碳中和”战略目标及落实全国生态文明建设提供参考。从省级层面选取江苏省为研究对象，建立碳平衡潜力预测指标体系，根据1996—2019年碳排放量核算数据，在碳排放影响因素LMDI分解的基础上，构建改进的STIRPAT模型并设置9大情景，分别预测2020—2060年江苏省碳排放量。同时引入灰色GM（1，1)模型预测江苏省未来生态碳吸收量，根据预测结果，分析其2004—2060年碳平衡变化趋势。结果显示：1)江苏省碳排放增长迅速，人口规模、人均收入及能源结构是主要增碳因素，能源强度及碳排放强度是重要抑碳因素，根据STIRPAT模型预测结果，可将9种情景按碳达峰量及碳达峰时间分为高碳-高增长、中碳-中增长及低碳-低增长三大组合，其中低碳—低增长组合的最优情景3可实现2029年最早碳达峰，峰值为33 003.86万tCO2，2060年碳排放将下降至24 274.19万tCO2；2)碳吸收量预测将缓慢增长，于2053年突破3 000万tCO2的吸收量，2060年碳吸收量将达3 095.584万tCO2；3)江苏省未来实现碳平衡将存在时间滞后危机，碳平衡缺口预测将在2029年达到30 286.03万tCO2峰值，2060年下降至21 178.60万tCO2，碳平衡压力指数将从2025年的最大值12.16下降至2060年的7.84，需承担较大减排压力。由此可知，江苏省生态吸碳能力有限，即使按最优情景3预测分析，未来实现碳平衡依然面临严重挑战。据此，从碳排放、碳吸收与碳平衡3个方面提出相关政策建议，即调整能源高碳结构，加强绿色科技创新，降低碳排放量；积极推进绿地化建设，保护自然环境系统，增强生碳吸收能力；协同发展绿色减排与技术固碳，缩小碳失衡缺口，减轻碳平衡压力等，助力实现我国2060碳中和。     

“十三五”期间节水政策的量化评价——基于PMC指数模型

采用PMC模型构建和文本挖掘的方法，选取8项2016—2020年节水政策作为研究样本，在成熟PMC模型的基础上，构建包含10个一级变量和45个二级变量的充分体现节水政策特点的评估体系，采用文本挖掘的方式提取政策中的关键词，对由节水评估体系所形成的投入产出表进行赋值计算，根据PMC指数和曲面图发现政策优劣特点。通过对“十三五”这一距离当下最近的一个完整规划周期内具有代表性的节水政策所开展的评估，总结节水经验、实施进展与存在的问题，以期对下一阶段的节水工作提供指导，从而面对我国已经出现的水资源利用新局面。对样本政策的分析结果如下：8项政策的PMC指数平均值为7.3，整体优秀，单项政策中5项指数在7分以上为优秀，3项在6分以上为可接受，表明我国节水政策整体设计合理，但还存在政策效力不足、激励约束措施不丰富、节水客体有限、政策性质不足、视角单一、工具使用不平衡、区域特色体现不充分等问题。最后提出以下优化建议：多视角出发规划我国节水方案，提升政策质量；丰富激励与约束措施，综合考虑政府补贴、资金投入、技术支持、税收优惠等激励手段；鼓励更多力量参与节水工作；增添需求型政策工具，拉动节水产业发展；增强政策区域特色等。经过上述评估为“十三五”节水政策进行总结，为后续节水工作开展提供参考。