轻型柴油车实际道路瞬时排放模拟研究

系统介绍了CMEM模型及其计算原理.以轻型柴油车为研究对象,给出了模型的主要输入参数,并计算了车辆在实际道路上的瞬时排放结果,并根据实测数据对模拟结果进行了验证.测试车辆的CO、THC、NOx和CO2排放因子为0.81、0.61、2.09和193 g·km-1,相同线路模拟所得的排放因子分别为0.75、0.47、2.47和212 g·km-1,相关系数分别达到0.69、0.69、0.75和0.72.通过模拟发现,轻型柴油车在实际道路微观区域内的排放水平随交通条件和行驶状态波动明显,采用CMEM模型能够较好地反映该车排放随行驶工况的瞬时变化趋势.应用CMEM模拟发现,改善典型交叉口区域的交通条件后,轻型柴油车在模拟区域内的CO、THC、NOx和CO2排放量分别削减了50%、47%、45%和44%,排放改善效果显著.从研究结果来看,利用微观尺度模型来分析混合车流在一些典型交通区域的瞬时排放变化是必要的,也是可行的,对于评价道路交通规划的环境效果具有一定的指导意义.     

基于COPERT模型的重型柴油货车排放因子敏感性分析研究

模拟分析了COPERTⅣ模型中不同污染物排放因子计算结果对主要输入参数的敏感性.以COPERTⅣ模型为平台,以重型柴油货车为研究对象,分别模拟了不同行驶速度、排放标准、燃料含硫率、累计行驶里程、车辆负载、道路类型、道路坡度、是否执行I/M制度等情景下的排放因子,对比分析了不同参数对CO、VOC、NOx、PM、SO2等污染物排放因子的影响,得出以下主要结论:0~45 km/h为速度变化的敏感范围,国2及国4排放阶段相较于前一阶段排放因子有较大幅度下降等.     

城市特征驾驶工况建立及结果比较研究

采用短行程随机组合、短行程状态转移、驾驶模式片段状态转移和速度状态转移法分别建立和比较城市特征驾驶工况。以成都市为例,设计实验测量车辆实际运行参数。测量在选定的起终点间的5条行驶路线上进行。利用引擎扫描仪和GPS采集汽车行驶数据,并对其数据进行处理。特征驾驶工况选择依据是所建候选工况与实测工况在评价参数间的最小差异而定。特征驾驶工况按速度分布、速度-加速度频率分布(SAFD)、汽车比功率(VSP)分布比例及排放预测进行比较。4个特征驾驶工况与实际工况的平均相对误差如下:速度分布分别为17.4%、11.3%、13.9%、25.5%;SAFD在50%左右;VSP分布分别为19.1%、18.5%、23.4%、29.4%;而排放预测均在3%以内。结果表明采用短行程状态转移建立的特征驾驶工况较其它3种方法更接近实际测量。     

运用CMEM模型计算北京市机动车排放因子

采用由美国加州大学Riverside分校开发的综合模式排放模型(CMEM)分析和研究北京市机动车污染物的排放特征,以9辆代表北京市典型技术类型的轻型机动车为实验车辆,收集了运行CMEM模型所需要的数据和参数.通过CMEM模型Access 2.02版本计算,得到了在不同交通行驶状况下北京市4类典型轻型机动车的CO2,CO,HC,NOx单车排放因子及各车型综合排放因子.通过与同一车辆的在路实测排放因子比较发现,用CMEM模型计算的CO,HC和NOx与实测排放因子及排放特征有较好的一致性,因此适用于计算北京市机动车CO,HC和NOx排放因子.      

不同政策调控下的水泥行业CO2排放模拟与分析

从水泥行业CO2排放的响应行为入手,采用系统动力学方法,构建水泥行业CO2排放的系统动力学仿真模型,并进行验证;识别和分析水泥行业CO2排放的主要驱动力,并设置了基准情景、产业政策调控情景、环境政策强化调控情景进行预测与分析.结果表明,3种情景下水泥消费将在2008年达到饱和点后,转入缓慢增长时期.基准情景下CO2的直接排放量与水泥消费具有相同的规律,而产业政策情景及环境政策强化调控情景下水泥行业CO2的直接排放量将在2008年达到最高点后,出现缓慢下降并逐渐平稳的趋势.水泥消费达到饱和点之前,3种情景下CO2的直接排放都呈现快速增长的态势.政策变量中水泥熟料比重对CO2的直接排放影响最大.在产业结构调整的同时,应尽快降低新型干法水泥的电耗水平,避免CO2的直接排放由热能消耗转移到电能消耗上.     

基于PEMS技术的交叉口尾气排放特性分析

利用车载尾气检测设备(PEMS)OEM-2100收集了在交叉口和路段上的实时尾气排放数据,利用GIS和相应二次开发工具构造了排放数据的分析平台,提出了交叉口尾气排放的空间分析方法,并对所收集的数据进行了对比分析。在此基础上,得到了交叉口处车辆各转向下的不同排放物的排放特征,计算了交叉口各转向相对于路段的排放系数,并对PEMS技术交叉口尾气排放进行了探讨。     

富康车实测尾气排放数据分析

利用OEM系统收集富康车在实际路况上的实时尾气排放数据,得出3种主要污染物NOx、CO、HC的排放因子及测试车辆的百公里耗油量,并将排放因子同MOBIEM6模型预测的排放因子进行对比,最后对OEM技术在我国的应用进行初步探讨.     

街道峡谷型交叉口内气态污染物扩散的数值模拟

对大气边界层内大气湍流和建筑物对道路交叉口处机动车排放气态污染物扩散的影响进行了研究.在计算区域内建立了三维街道峡谷型道路交叉口及其内部机动车排放的模型,并在中性层结条件下,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)稳态κ-ε湍流模型和被动标量的输运方程模拟了模型内外的流场和CO浓度场.结果表明:① 在相同高度条件下,交叉口处与处于下风向的街区内CO浓度明显高于其他街区;②风向对污染物的输运起决定性作用,在不同高度平面内CO浓度最大值均出现在平行风向的街区内;③外部大气湍流的驱动使得垂直风向的街区内产生强烈涡旋,涡旋的输运作用导致相同高度下上风向CO浓度较高;④交叉口处气流的掺混导致气流速度降低,使得平行风向的街区内CO可以向两侧垂直风向的街区内扩散,起到了稀释交叉口处地面附近CO浓度的作用.模拟结果与风洞实验结果符合较好,验证了方法的可靠性.      

山东省水泥行业CO_2排放情景与减排效果分析

为了评估山东省水泥行业的CO2减排潜力,利用长期能源替代规划系统软件建立了LEAP-Shandong Cement模型,对山东省水泥行业的CO2排放量及相应的减排潜力进行了模拟评估.同时,在模型中运用情景分析方法,研究了基准情景、政策情景和技术情景下山东水泥行业2007～2020年的能源需求和CO2排放量以及相应的节能减排潜力.结果表明,到2020年,相对于基准情景,政策情景和技术情景下的减排潜力分别为8.5%和14.4%.因此,山东省水泥行业具有一定的减排潜力.实现减排主要依靠窑型的替代和相应技术的进步,其中,余热发电技术改进为近期的重点减排技术.总体而言,水泥行业减排兼具显著的环境、经济和社会效益.     

中国能源消费排放的CO2测算

基于“能源-经济-环境”的MARKAL-MACRO模型和数理人口学中的Keyfitz模型,测算未来中国能源消费需求;考虑能源效率、能源结构的变化以及气候变化问题的约束,设定了能源消费的3种情景,并分别测算了CO2排放量.结果表明,在基准情景下,中国的CO2排放在2042年达到峰值,为118.47亿t;在能源结构优化情景下,CO2排放在2036年达到峰值,为107.53亿t;在气候变化约束情景下,CO2排放在2031年达到峰值,为94.72亿t,相对于基准情景,排放峰值降低了23.75亿t,且峰值时间提前11a.随着城市化与工业化的推进,电力、水泥、钢铁行业的碳排放将先上升后下降;由于机动车保有量的增加,交通运输业的碳排放将持续上升.