中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放相互影响建模分析

煤电在中国电力供应结构中占据主导地位,其环境影响是研究热点之一。建立中国煤电生命周期二氧化碳和大气污染物排放分析模型,基于文献调研构建参数数据库,测算中国煤电的单位发电量排放。结果表明,近年来中国煤电生命周期单位发电量的CO₂、SO₂、NO_x和PM_2.5排放分别为838.6 g/（kW·h）、0.34 g/（kW·h）、0.32 g/（kW·h）和0.08 g/（kW·h）。其中煤电单位发电量大气污染物排放,比实施超低排放改造前,下降幅度超过90%。研究发现,增大单机机组规模和进行超低排放改造能够有效降低煤电发电过程的大气污染物排放,采用煤电燃烧后碳捕集和存储(carbon capture and storage, CCS)处理技术能够使煤电CO₂排放下降到144 g/（kW·h）,助力碳中和目标实现。如果不采用更加严格的大气污染物排放标准和处理方式,CCS技术可能会使煤电大气污染物排放强度上升30%~40%,这与碳捕集过程使用的技术有关。     

未来煤电驱动电动汽车的全生命周期分析

利用清华大学Tsinghua-CA3EM模型的从矿井到车轮 (Well to Wheels,WTW)模块,以2020年为目标年份,对5条煤电技术供电驱动电动汽车路线进行了全生命周期能耗和温室气体排放定量计算,并与综合电网供电路线和传统汽油车路线进行了对比分析。在电力使用环节分析基础上全面考虑了资源开采、运输和电力输配等阶段能耗和排放情况。结果表明：电动汽车的全生命周期能耗为1 123~1 592 kJ/km,温室气体排放当量CO₂为131~162 g/km;相对汽油车路线,电动汽车路线的节能减排优势明显,节能35%以上,减排20%左右;电动汽车替代汽油车,煤炭消耗增加3~5倍,但石油消耗减少97%以上,符合中国以煤代油的能源战略;采用整体煤气化联合循环发电和碳捕捉及封存技术组合的先进供电技术供电驱动电动汽车,与汽油车路线相比,温室气体减排达80%,能耗降低仍达40%。     

生物燃料乙醇和生物柴油全生命周期分析

使用清华大学Tsinghua-CA3EM模型中的Well-to-Wheels模块,对玉米、木薯、甜高粱制取燃料乙醇和大豆、麻风果、地沟油制取生物柴油共6条技术路线,进行了基于案例的全生命周期计算。结果表明:除木薯制乙醇路线外,其它各路线的化石能源投入都大于所产燃料所含的能量;与汽油、柴油路线相比,各生物燃料路线所需的化石能源减少、温室气体排放增加;导致此状况的原因主要为燃料生产能耗高、原料种植过程中肥料消耗多等。综合考虑,对于富煤贫油国情而言,现有生物燃料路线具有可行性。     

生物质气化发电技术的现状及发展趋势

简要介绍了国内外生物质气化发电技术的研究现状及发展趋势。生物质气化发电技术在发达国家已受到广泛重视,生物质联合循环发电技术（BIGCC）利用外燃机燃用生物质气,可避免高温气化气的除尘除焦难题,是一种比较先进的生物质能利用技术。根据我国国情,引进大型BIGCC并采用内燃机代替燃气轮机,是解决我国生物质气化发电规模化发展的有效手段之一。     

能源与气候变化议题下政策和经济研究的热点识别

以文献信息共现分析的应用软件Bibexcel为主要研究工具,对ISI Web of Knowledge数据库Web ofScience板块中1990～2010年能源与气候变化议题下,政策和经济研究相关主要期刊上发表的论文进行了数据分析,构建了该研究领域的共被引关系矩阵,并通过聚类分析,初步识别了领域内的研究热点。按照聚类内研究作者数目从低到高排序为应用于能源与气候变化研究的经济学或统计学模型理论、排污权分配和交易、政策经济性评估、行业能效和排放、碳交易机制及碳税。     

我国生物质直燃发电区域成本及发展潜力分析

明确生物质直燃发电优先发展区域是落实国家生物质能中长期发展规划的重要环节。以25 MW装机规模的秸秆直燃电厂为例,采用优化的发电成本计算方法,对我国生物质直燃发电成本进行分省区域研究。结论表明,我国中部与东北部地区直燃发电成本居中,生物质资源丰富,具有生物质直燃发电规模化发展的潜力;同时技术的成熟与碳排放收费等政策的建立将有助于提高直燃发电的经济性,促进其迅速发展。     

中国不同制氢方式的成本分析

氢能是我国能源系统大幅度低碳转型和实现2060年"碳中和"目标的重要技术选择之一.氢能来源广泛、高效清洁,碳排放主要来自于制氢阶段,不同制氢方式的制氢成本和碳排放强度存在较大差异.本研究以中国氢能生产现状和实际价格水平为基础,建立平准化制氢成本(LCOH)模型,测算了不同制氢方式的平准化成本和碳排放强度.研究发现,煤制...     

氢能制取和储存技术研究发展综述

综述了氢能制取和储存技术研究的最新发展现状。生物质制氢、太阳能热化学循环制氢、太阳能半导体光催化制氢、核能制氢等技术具有资源丰富、使用可再生能源的优点,能克服传统电解水制氢能耗高和矿物原料有限的缺点,成为提高制氢效率、实现规模生产的研究重点。加压压缩储氢技术的研究进展主要体现在改进容器材料和研发吸氯物质方面;液化储氢技术研发重点是降低能耗和成本;金属氢化物储氢技术正努力突破储氢密度低的难题。氢能制取、储存技术正在走向实用阶段,重点技术方向是以水为原料,实现大规模、经济、高效和安全地制氢储氢,推动氢能可持续和洁净的利用,促进能源安全。     

基于机队视角的中国民航运输低碳发展情景分析

为实现2060年民航运输近零排放的目标,通过建立机队视角下的中国民航运输碳排放分析模型,对民航运输低碳转型成本最低路径开展了情景模拟和分析。结果表明：翻新技术、运行管理技术、替代燃料技术和自身能效进步技术综合运用下(综合减排情景)转型成本最低,其CO₂减排成本与仅采用生物质燃料的情景(基准情景)相比减少10.9%,若出现颠覆性技术将使成本进一步下降7.1%;为实现民航运输的低碳发展,短期内需发挥生物质燃料的即用性优势,中长期依靠氢能飞机并与高铁协同配合,同时强化创新性、颠覆性低碳技术研发与应用,助力民航运输深度脱碳。     

中国车用能源需求和关键材料资源可获性分析

随着中国汽车产销量和保有量的迅速增长,车用能源和资源成为汽车强国战略中的一个重要问题。本研究基于清华大学中国车用能源研究中心所开发的中国汽车保有量预测模型,对未来汽车规模进行预测,对车用能源和资源的利用现状、技术发展水平、发展趋势等进行研究,并提出相应政策建议。研究结果表明,中国汽车保有量将持续增长,车用燃料供需矛盾将进一步凸显,汽车材料所需矿产资源储备、产品性能和技术水平有待提升。建议出台相关政策,提前布局,积极应对未来汽车工业面临的能源和资源方面的挑战。