中国报废汽车中铂族金属回收潜力估算

基于Gompertz模型预测中国2018~2050年民用汽车的社会保有量;在此基础上,采用物质流分析方法估算得出我国汽车高峰报废年限大约为9a.然后,通过市场供给A模型预测我国2018~2025年汽车报废量,结果显示,我国汽车报废量到2025年将达到2535.05万辆,并且地理空间分布极不均衡.基于上述汽车报废量的时空分布,测算不同技术发展情景下废汽车三元催化剂中的铂族金属回收潜力和需求量.结果显示：如果按照当前催化剂消耗水平,全国铂族金属的需求量均在2019年达到峰值,铂钯铑分别达到4.57,65.70,7.92t,有望实现行业内闭环供应;如果以欧盟汽车尾气治理标准为目标,而现有汽车技术不发生根本变化,需求量将大幅增加,铂钯铑分别在2020年达到峰值85.01,109.38,8.37t,存在严重的供需矛盾.为此,建议在汽车生产者责任延伸制度中,关注废催化剂的回收和再生利用,以促进前端生产环节在不同技术选择中考虑稀贵金属的供给限制.     

中国报废汽车中铂族金属回收潜力估算

基于Gompertz模型预测中国2018~2050年民用汽车的社会保有量;在此基础上,采用物质流分析方法估算得出我国汽车高峰报废年限大约为9a.然后,通过市场供给A模型预测我国2018~2025年汽车报废量,结果显示,我国汽车报废量到2025年将达到2535.05万辆,并且地理空间分布极不均衡.基于上述汽车报废量的时空分布,测算不同技术发展情景下废汽车三元催化剂中的铂族金属回收潜力和需求量.结果显示：如果按照当前催化剂消耗水平,全国铂族金属的需求量均在2019年达到峰值,铂钯铑分别达到4.57,65.70,7.92t,有望实现行业内闭环供应;如果以欧盟汽车尾气治理标准为目标,而现有汽车技术不发生根本变化,需求量将大幅增加,铂钯铑分别在2020年达到峰值85.01,109.38,8.37t,存在严重的供需矛盾.为此,建议在汽车生产者责任延伸制度中,关注废催化剂的回收和再生利用,以促进前端生产环节在不同技术选择中考虑稀贵金属的供给限制.     

中国乘用车塑料的动态物质流分析

结合行业信息并基于动态物质流模型,本文对1950~2050年间中国乘用车塑料流量与存量进行了历史测算与情景分析.历史测算表明：1950~2018年国内乘用车行业累计消耗了以聚丙烯（PP）、聚氨酯（PU）等为主的塑料3278万t,产生了337万t塑料废弃物;报废汽车拆解后的车用废塑料仅28%得到回收利用.针对未来情况,本文设计了乘用车保有量、单车塑料使用量两大关键因素下的不同情景组合.结果显示车用塑料存量及废塑料产生量将大幅增长,到2050年存量将达到0.7~2.7亿t,废塑料产生量将达到500~1600万t,汽车拆解和塑料再生等相关行业对此应充分关注.到2050年车用废塑料回收率若能提升至80%,将减少376万t/a的车用废塑料填埋或焚烧,显著减少环境风险.     

“双碳”战略背景下沿黄九省份报废光伏组件产生量及其时空分布预测

沿黄九省份是我国风电光伏重点布局区域,科学预测光伏组件的报废量有利于合理布局再生和处置能力,对行业绿色可持续发展和黄河高水平保护具有重要意义.为支撑沿黄九省份报废光伏组件回收和处置能力合理建设和布局,研究采用灰色模型,结合文献收集获得的区域性服役寿命特征,对“双碳”战略背景下2023-2040年沿黄九省份的光伏组件装机量、废物流及其省域分布与时间演化进行预测.结果表明：(1)沿黄九省份光伏组件装机容量2021-2040年呈增长趋势,2030年、2040年新增装机容量在2023年基础上分别增长了5.2倍、18.9倍,但年均增速由前期(2023-2030年)的28.12%降至后期(2031-2040年)的10.65%.(2)常规退役模式下,报废重量呈爆发式增长,其平均增长倍数为6.7,早期退役模式下增速更快,2030年和2040年报废重量分别是常规退役模式的2.32倍和1.91倍.(3)因装机量、服役环境等因素的影响,不同省份之间区域差异呈现显著变化,2030年报废重量排名前三的省份为宁夏回族自治区、内蒙古自治区和青海省,2040年报废重量排名前三的省份变为青海省、甘肃省和内蒙古自治区,占...     

废弃物焚烧处理温室气体排放情景模拟与预测

为模拟废弃物焚烧处理过程中产生的温室气体排放,积极推动温室气体减排工作,早日实现碳达峰碳中和目标.基于系统动力学和IPCC温室气体排放计算方法,构建了以基准情景（BAU）为基础,从单一和综合技术类型减排情景出发的焚烧处理温室气体排放模型,并模拟预测了2010~2050年温室气体排放量（以CO_2e计,CO_2e为CO₂当量）的趋势变化、减排潜力以及空间分布.结果表明：①2010~2019年我国废弃物焚烧处理温室气体排放量呈增长趋势,于2016年后显著提升,年增速为18.61%.②2020~2050年,单一技术减排情景的中端改进情景（S2）和终端减排情景（S3）温室气体排放量分别于2043年和2036年达到峰值8410万t和6966万t.综合技术减排情景相较于单一技术减排情景较早达到排放峰值,综合技术减排情景中全过程减排情景（S7）采用多种减排技术协同控制温室气体排放,2050年累积排放量为205927万t,相对BAU情景减排了78.27%,排放达峰时间最早且减排潜力最大.③焚烧处理温室气体排放空间差异显著,排放量较多的省份主要分布在人口密集且经济发达的区域,江苏和广东省排放量最多,甘肃、吉林和宁夏等6个省份为排放低值区.     

中国汽车行业钢铁物质流代谢研究

汽车行业在我国发展迅速,汽车行业的钢铁物质流代谢在整个国民经济的钢铁物质流代谢系统中的影响已不可忽视。研究中国汽车行业钢铁物质流代谢对再生资源利用产业、再制造行业的发展具有重要的意义。结合系统动力学方法及相关经验模型对中国汽车行业钢铁物质流代谢进行研究。首先通过Gompertz模型研究了世界主要国家汽车千人保有量与时间的关系,以此为参照设定中国汽车千人保有量随时间变化的相关参数。其次利用中国汽车行业钢铁物质流循环代谢的系统动力学模型,对系统关键流量、存量的动态变化过程进行考察分析,通过设定不同情景、不同寿命分布,研究中国汽车报废量、钢板和零件耗钢量随时间变化的规律,并探讨了零件再制造、汽车轻型化等问题。选取汽车千人保有量为260辆/千人的中等情景进行分析,考察时间为2011-2050年,结果表明报废汽车年折钢量与汽车行业钢材年消耗量比值不断上升,最终可达到1.2;再制造行业潜力巨大,零件再制造数量将近8亿件;延长汽车4 a寿命,可减少近一半的汽车报废量;通过轻型化,钢材年消耗量可减少18%,减少近650万t,累计减少1亿多吨钢材,节省大量资源,经济和环境效益显著。     

中国生物质燃气产能及碳减排潜力

基于回归分析预测模型和来源分类预测模型对2020~2050年生物质燃气产量和能源结构占比进行预测,并对碳减排潜力进行了情景分析.结果表明,回归分析预测偏差较小,其中逐步回归预测偏差值为9.34%,略小于多元线性回归的13.99%.来源分类模型的准确度高于回归模型.到2050年,沼气增幅约为176%.在低碳情景中提高生物质燃气应用比例最高可降低未来情景中10%的碳排放量,表明大力发展生物质燃气对于碳减排和碳循环有较为明显的正面效应.结合现状对经济,技术,市场等方面提出政策建议.为下一步发掘生物质燃气产品市场潜力提供理论指导.     

报废产品中钴金属回收潜力研究

钴金属在电池材料、高温/硬质合金、磁性材料等领域的作用日益突出,由于储量的极度稀缺,供应的高度集中,目前是全球主要国家关注的焦点.从报废产品中回收钴金属,被普遍认为是减少环境污染,增加资源供给的一项关键战略.本文通过梳理文献确定了各类报废产品中钴金属的使用强度、回收方法、回收率;运用物质流分析方法和回归分析法对含钴产品需求量和报废量进行评估,估算了2022～2035年中国大陆范围内报废产品中钴金属回收潜力.结果表明:报废电池材料是钴金属主要回收来源,乘用车电池回收将是钴金属回收的重要部分;中国钴金属回收潜力逐年递增,到2035年将达到约2.4～3.8万t.最后,提出了相关建议,以期为高效处置报废产品、保护生态环境、提高资源利用效率提供支撑.     

我国大陆地区电器电子产品报废量预测研究

随着我国电器电子产品的报废量不断增长,准确预测报废量及其分布对回收网络体系规划研究十分关键.本文利用Gompertz模型及保有量系数法对我国电器电子产品报废量进行建模,在验证预测模型及结果准确性的前提下,对全国31个省2003—2020年电视机、电冰箱、洗衣机、空调及电脑的报废量进行预测,并对5种家用电器报废总量构成、时间序列及空间分布进行分析.结果表明,到2020年,我国5种家用电器报废量将达到20.3亿台,广东省以1794万台报废量列居全国首位,上海市以1083台·km~(-2)的报废密度列居首位;按现有回收处理规模,2014年全国仍存在103万t待处理缺口.最后对废旧电器电子产品拆解处理产能布局提出了合理化建议,为我国的家用电器回收网络规划提供参考.     

中国铝生命周期能耗与碳排放的情景分析及减排对策

铝工业是高能耗高排放工业,探索铝工业的节能减排路径有助于我国实现《巴黎协定》中的温室气体减排承诺.采用物质流分析和生命周期评价方法,基于存量水平、技术水平和能源结构设置了15种情景,研究了我国铝工业1990~2100年的能耗和碳排放量,探索不同路径下的节能减排潜力.我国铝在用存量将在2040~2050年达到峰值(4.6~7.3亿t);原生铝产量在2030年前达到峰值(27~41百万t);再生铝产量在2050~2060年达到峰值(23~48百万t),在2035~2040年超过原生铝产量;在所有情景下,铝工业都可实现能耗和碳排放在2030前达峰的目标,但只有在存量水平最低、技术水平最高和能源结构最优的情景下才可实现减排目标;技术水平的节能减排潜力最大(>45%).为了完成铝工业低碳转型,首要任务是提高技术水平,尤其是提高报废产品的回收利用率,进而提高原料中再生铝的比例.     

中国汽车、船舶和家电中钢铁的存量与流量

存量是指社会经济系统中正在被使用的产品（或物质）的数量（或重量）。人类不断增长的物质需求推动了存量的消耗和更新,最终导致了物质在社会经济系统中的流动。本文利用存量驱动的动态物质流模型分析了1949—2050年中国汽车、船舶和家电行业终端产品中钢铁的存量、理论报废量和理论需求量的变化趋势。研究结果表明：汽车、船舶和家电中的钢铁理论需求量在2020—2030年之间达到峰值后呈现降低的趋势。三个行业终端产品中钢铁的理论报废量将在2040年之后逐渐超越理论需求量,并在2050年分别达到8300万t/年（汽车）、2700万t/年（船舶）和441万t/年（家电）。研究结果可为我国典型行业钢铁的可持续生产与利用提供政策启示,为有效推动循环经济的开展提供数据基础。     

中国典型社会源危险废物的资源潜力分析

对中国典型社会源危险废物的潜在资源量进行了预测与估算.在界定社会源危险废物概念和构建其物质代谢模型的基础上,根据GM（1,1）灰色预测模型及Weibull寿命分布模型,利用2006~2015年中国典型社会源危险废物原产品消费的时间序列样本数据,模拟了其消费量和报废量的动态变化趋势,进一步建立了潜在资源量预测模型并分析了潜在资源的再利用价值.据预测,2025年中国将产生废旧铅酸电池4.16亿kW·h、节能灯6.34亿支和线路板1.09亿m²,可回收的资源总量达1200万t以上,包括贵金属0.15万t、具有环境危害性的重金属368万t和其它可回收资源879万t.     

Scenario analysis of energy-based low-carbon development in China

China＇s increasing energy consumption and coal-dominant energy structure have contributed not only to severe environmental pollution,but also to global climate change. This article begins with a brief review of China＇s primary energy use and associated environmental problems and health risks. To analyze the potential of China＇s transition to low-carbon development,three scenarios are constructed to simulate energy demand and CO2 emission trends in China up to 2050 by using the Long-range Energy Alternatives Planning System（LEAP） model. Simulation results show that with the assumption of an average annual Gross Domestic Product（GDP） growth rate of 6.45%,total primary energy demand is expected to increase by 63.4%,48.8% and 12.2% under the Business as Usual（BaU）,Carbon Reduction（CR）and Integrated Low Carbon Economy（ILCE） scenarios in 2050 from the 2009 levels. Total energy-related CO2 emissions will increase from 6.7 billion tons in 2009 to 9.5,11,11.6 and11.2 billion tons; 8.2,9.2,9.6 and 9 billion tons; 7.1,7.4,7.2 and 6.4 billion tons in 2020,2030,2040 and 2050 under the BaU,CR and ILCE scenarios,respectively. Total CO2 emission will drop by 19.6% and 42.9% under the CR and ILCE scenarios in 2050,compared with the BaU scenario.To realize a substantial cut in energy consumption and carbon emissions,China needs to make a long-term low-carbon development strategy targeting further improvement of energy efficiency,optimization of energy structure,deployment of clean coal technology and use of market-based economic instruments like energy/carbon taxation.     

我国工业危险废物产生量的预测研究

采用灰色系统GM(1,1)和GM(1,2)模型,对我国工业危险废物产生量的变化趋势进行了预测研究。根据过去几年我国危险废物产生量的统计数据,在不考虑其它影响因素的的情况下,采用GM(1,1)模型,预测2010年我国危险废物将达到2432万t;在考虑到工业生产总值影响因子的情况下,采用GM(1,2)模型,预测2010年我国危险废物将达到2686万t。预测结果表明今后我国工业危险废物的产生量将增加很快,可供环境管理部门作参考。     

基于灰色预测模型的城市非正规就业与废弃物处理产业发展研究

随着经济的发展与城市化进程的不断加快,中国城市废弃物产生量也日益增加,通过灰色预测模型的分析,到2010年城市废弃物产生量就可迭2．6亿吨。废弃物处理产业蕴藏着巨大的财富,导致了大量非正规就业人员的涌入,而废弃物处理产业发展与城市环境改善、城市就业增加之间存在着良性互动关系。因此,提高废弃物处理产业市场化程度、改变现行的管理体制、促进非正规就业正规化发展等是实现废弃物处理产业发展基础上城市环境改善及城市就业增加的有效措施。     

废塑料催化裂解生成汽柴油中试工艺的研究

研究开发了一套废塑料催化裂解一次转化成汽、柴油的中试装置 ,可日产汽、柴油 2 t,能够实现进料、出油和排渣的连续化操作。裂解反应器具有传热效果好、生产能力大的特点。试验结果表明 :在催化剂加入量为 1%～ 3%、反应温度为 35 0～ 380℃条件下 ,汽油和柴油的总收率可达 70 %以上 ;由废聚乙烯、废聚丙烯和废聚苯乙烯炼制的汽油辛烷值分别为 72、77和 86 ,柴油的凝固点分别为 3℃、-11℃和 -2 2℃。该工艺操作安全 ,无“三废”排放。     

3D打印技术在固体废弃物资源循环中的应用

打印材料是限制3D打印技术发展和推广应用的瓶颈问题,目前已经发现部分固体废弃物与3D打印的契合度很高,可以用于制备3D打印材料.本文综述了4类可以用于3D打印的固体废弃物,包括硅铝基废弃物、农林废弃物、废旧塑料和废旧金属,着重讨论了这4类废弃物制备3D打印材料的方法以及废弃物的添加对原打印材料造成的影响,同时分析了当前废弃物制备3D打印材料需要解决的问题,并对废弃物基3D打印材料的发展趋势进行了展望.     

多晶硅光伏组件生产可持续性评价

分别采用了全生命周期评价软件、全生命周期成本法、社会性指数评价法,对我国多晶硅光伏组件生产阶段的环境影响、经济性和社会性影响进行了定量评估.结果表明:多晶硅生产、多晶硅电池片生产、电池组装3个阶段的环境影响相对较大,其中多晶硅生产阶段对气候变化的贡献率在50%以上.经济成本分析显示,原料和劳动力的成本占总成本的70%以上.多晶硅电池片生产阶段的成本在光伏组件生产过程的5个阶段中所占的比重最大.社会性影响分析结果显示,在光伏组件生产中,劳动岗位增加的贡献指数值为0.72,劳动力就业贡献较大,而生产能力提高的贡献指数值仅为0.18,显示生产能力提高的贡献较小.研究显示,为提高多晶硅光伏组件的可持续性,在生产过程中需寻找清洁能源、寻找环保替代材料以降低环境影响;积极鼓励支持企业进行技术研发创新,着力提高电池转换效率以降低生产成本;通过市场良性竞争提高多晶硅光伏行业的社会贡献.