基于CO_2和大气污染物排放征税分析的区域电力系统优化

为了优化电力系统并促进节能减排,将不确定性优化方法与区域电力系统模型相结合进行电力系统规划:以系统成本最小化作为目标函数;参考国家相关政策与标准设置资源量、电力供需平衡、排放限值等约束;对各发电技术发电量、外购电量、CO_2及大气污染物排放总量进行最优化;为了探讨征收排放税的减排效果以及可行性,设置对电力系统征收大气污染物排放税和碳税进行相应的情景分析.研究以淄博市作为实例,在淄博的电力系统规划中,情景1中违反系统约束概率的增大会使最优火力发电量增加,在3个情景中,清洁能源发电量均能达到占总电力需求量10%的目标;而外购电将主要作为保证电力系统安全平稳运行的补充;情景1中违反系统约束概率为0时SO_2,NO_x和烟尘的排放限值在所有情景中为最低,即淄博市现行的排放限值标准将会得到更好的减排效果,并且其他情景下的系统成本将显著增加.因此,基于对淄博市的案例研究结果可知,对于电力系统征收排放税并不具有必要性.     

上海市电力CO_2排放特征及减排途径分析

电力作为一种二次能源,不同发电方式和发电技术的电力CO2排放系数差别很大。研究发现,上海市2009年电力消费侧的CO2排放高于电力生产侧1 551万t,即上海市净调入电力的CO2排放为1 551万t,可见外来电CO2排放的正确测算对全市及各终端消费部门的CO2排放有重要影响。从排放系数来看,消费侧的CO2排放系数只有生产侧排放系数的81%,得益于外来电中可再生能源比例高于本地电力。2009年由于外来电的引入,上海市电力消费避免了178万t的CO2排放。就火力发电而言,上海市单位发电能耗和CO2排放略低于华东电网平均值,远高于世界先进水平,还有很大下降空间。基于以上研究,从提高火力发电的能效、发展可再生能源、发展分布式供能和其他新能源技术、建设智能电网等方面提出上海市减缓电力CO2排放的途径。     

火力发电环境成本计算模型研究

应用经济学理论,根据火力发电的污染物排放计算方法和单位污染物的环境损害成本,建立了适合我国的电力生产环境成本计算模型.该模型可以根据电厂的实际情况,采用常规数据计算电厂火力发电的环境成本.以贵阳电厂为例进行了计算分析,并将模型根据全国范围的条件进行了测算.结果表明,在我国人口众多的东部地区,燃煤发电、燃油发电和天然气发电的环境成本(以人民币计)分别为0.217 6元/(kW·h)、0.213元/(kW·h)、0.068 6元/(kW·h).     

能源城市降水酸度及两种阴离子分析

研究淮南市1998～1999年降水酸度的月变化、年变化,并对1997～1998年降水中SO2-4、NO3-浓度变化与该市工业废气排放总量作出比较和分析,结果表明降水中SO2-4NO3-浓度变化与市工业废气排放总量变化均呈正相关态势.     

大力推动光伏建筑一体化

欧美将发展太阳能作为新能源战略的突破口,以光伏建筑一体化作为发展太阳能的主要路径,抢占能源革命制高点 传统能源日益紧缺引发了全世界的能源竞争,加快发展新能源已经成为世界各国共识.在市场巨大需求的推动下,太阳能发展速度之快,远远超乎我们的想象,大规模运用已经成为现实.太阳能光伏发电不是对传统能源的补充,而是一种替代,以光伏发电为代表的新能源大规模替代传统能源的时代已经来临.欧美发达国家把光伏建筑一体化作为发展太阳能的主要路径.将太阳能光伏电池板与建筑物屋顶及外立面相结合,每个建筑就是一座小型发电站,实现自发自用,多余上网,不用占地,不需要远距离传输.据欧洲光伏工业协会统计,目前欧洲发达国家的光伏建筑一体化在太阳能发电中的运用比重超过了80％,在美国这一比例也达到67％.     

经济结构调整的污染减排效应：以COD减排为例

经济结构调整是减少污染物排放的重要手段.为定量分析经济结构调整对污染减排的影响,将全国分为东部、东北、中部和西部4个子区域、工业分为39个行业,以化学需氧量(COD)为例,通过构建模型分析区域结构和行业结构调整对总量减排和排放强度的影响.结果表明,2000～2010年:1中国COD排放量由1445×104t降至1 238×104t,11 a间共排放14 950×104t.其中东部地区排放量最多,占总量的比重约为35.6%.2在工业COD排放量中,造纸及纸制品业排放量最大,占工业COD排放量的35.8%.3四大地区经济结构变化减少COD排放420×104t,使COD排放强度降低1.29%.4工业内部行业结构的变化减少COD排放533×104t,使COD排放强度降低3.1%.研究结果对指导中国经济结构调整、实现节能减排目标具有一定的参考价值.     

东北地区工业污染时空格局演变研究

基于东北地区2003—2015年地市层面工业废水、工业SO2排放数据,采用标准差椭圆、地理集中度指数,从宏观及微观两个角度分析东北地区工业污染时空格局演变特征,并对工业发展与工业污染演变协同关系展开研究.结果表明,2003—2015年间东北地区两种工业污染排放量及占全国比重均有所提升,工业污染尤其是工业SO2污染对生态环境胁迫逐渐增大;标准差椭圆结果显示,工业污染在空间上均呈南(偏西)-北(偏东)方向分布,工业污染重心轨迹迁移存在相似性,工业SO2污染空间集聚程度高于工业废水;工业污染地理集中度显示,地市层面工业污染集聚情况呈南高北低的空间分布特征,研究期内工业污染集中度高值区分布范围明显收缩,空间特征得到强化;东北地区工业发展与工业污染空间形态演变存在相似性,空间形态上的差异逐渐减弱.分地区看,东北地区中部工业环境绩效最高,而工业污染集中度较低的北部工业环境绩效偏低,局部上表现出工业发展与工业污染变化不一致的特点.最后分析了工业及工业污染空间格局演变趋势及北部地区工业发展与工业污染变化不一致的原因.     

江苏省经济增长与工业环境污染的关系研究——基于向量自回归(VAR)模型分析

本文收集1991—2015年江苏省相关数据作为研究基础,利用向量自回归(VAR)模型研究江苏经济增长与工业污染的动态关系。研究表明:江苏省人均GDP与工业"三废"之间存在长期且平稳的关系;江苏省工业"三废"污染对人均GDP的响应在短期内表现为正,而长期时表现为负;江苏省经济发展对工业废水、工业废气和工业固废(工业"三废")排放的长期响应均为正且递减,但对工业废气排放的短期响应为负;影响当前江苏经济发展的主要环境因素依次为工业固废、工业废气和工业废水;江苏省经济增长的变化更多地影响工业废水和工业固废排放的变化,对工业废气排放变化施加的影响相对较小。     

乌鲁木齐市煤炭消费的CO2排放时空分析

通过计算乌鲁木齐市2001-2009年煤炭燃烧CO2排放量,对CO2排放现状及主要城区重点工业污染源企业煤炭消费的CO2排放进行时空分析。结果表明:(1)2001年以来,乌市煤炭在能源消费总量中所占的比重变化不大,占较高比例。(2)煤炭燃烧的CO2排放量逐年增加,年均增长率为10.84%;主要城区CO2的分布变化明显,天山区和头屯河区一直是CO2排放量高值区,乌鲁木齐县最低。结合乌市CO2排放现状及面临问题,提出减排对策,从而为健全乌市温室气体减排机制提供有力支撑。     

基于能源平衡表的宁夏二氧化碳排放核算研究

二氧化碳排放核算是控制温室气体排放、应对气候变化的基础性工作。基于宁夏能源平衡表,采用《省级温室气体清单编制指南(试行)》推荐的化石燃料燃烧二氧化碳排放核算方法,对宁夏2005—2012年能源消费二氧化碳排放量进行了核算与分析。基于能源平衡表的核算结果,明显低于前人以能源消费总量核算的二氧化碳排放量,主要是因为基于能源平衡表可以剔除大量计入了能源消费总量、但未被氧化排放二氧化碳的能源消费,若不剔除,可使宁夏工业能源消费二氧化碳排放量偏高近50%。火力发电二氧化碳排放占宁夏能源消费二氧化碳排放的50%以上,原煤是二氧化碳排放最大能源品种;大规模电力外送导致宁夏近年二氧化碳排放量激增,同时也使能源消费二氧化碳排放量与能源消费量变化不同步。     

中国核电能源链的生命周期温室气体排放研究

应用全能源链分析(PCA)和生命周期分析(LCA)方法,采用第一手调查数据和一些新的参数,对我国核电能源链的生命周期温室气体排放进行评价计算.结果表明,现阶段我国核电能源链(包括核燃料循环前段、核电站)的实际温室气体排放量为6.2g CO2,eq/(k W·h),若考虑核燃料循环后段(乏燃料后处理与废物处置)则总的温室气体排放量为11.9g CO2,eq/(k W·h).核电是低碳能源,发展核电代替一定规模的煤电提供一次能源,每1k W·h电力生产能够减排大约1kg二氧化碳.推进核电产业链的技术升级和持续节能降耗,鼓励材料再循环再利用,核电能源链的温室气体排放仍有进一步降低的空间.     

电厂汞排放对周边环境的影响

电厂汞排放主要途径是燃煤产生的废气排放和废渣排放,在总汞排放中燃煤电厂汞排放占的比重相当大。电厂汞排放对电厂周围的环境造成了很大的污染。汞污染的危害日益被人们所关注,电厂周围的居民生活在汞污染的环境中,其身心健康令人担忧。文章作者从事电厂周围环境影响评估多年,深知电厂汞排放的危害,在文章中叙述了当前电厂汞排放对周边环境造成的污染影响,并阐述了减少电厂汞排放的几项目措施。     

生活垃圾焚烧发电碳排放计算方法研究

生活垃圾焚烧发电,利用垃圾焚烧处理的余热发电,在节约能源的同时,也减少了二氧化碳的排放。本文中结合某垃圾焚烧发电无害化处理工程,依据CDM方法学AM0025对该项目的碳减排量进行了计算,结果表明,10a该项目共减少二氧化碳排放量477560t,给我国带来了可观的环境效益和经济效益。     

考虑能源结构和气候因素的电动汽车温室气体影响

电动汽车因在使用过程中近似零排放而被认为是节约能源和减少碳排量的有力工具.但我国的电力结构是以火力发电为主,这会使电力在生产阶段排放大量的二氧化碳.为进一步研究电动汽车的环境友好性,本文构建了一种改进的电动汽车排放指数模型,使用2017年的电网统计数据及气候统计数据,就能源结构和气候这两个关键因素对我国31个省市分区域展开实证研究.结果表明,电动汽车对温室气体产生的影响存在明显的空间变化,且其与能源结构中火力发电占比密切相关.另外,对于全年温度变化范围较宽的省市,气候因素可能是使电动汽车和燃油车的碳排量达到排放平衡点的关键因素.基于此,扩大电力结构中清洁能源使用比例、改善电池性能、完善相关政策体制是促进今后我国电动汽车清洁、低碳发展的重要途径.     

气体燃料发动机发展对中国温室气体减排贡献的生命周期分析

为分析气体燃料发动机的温室气体减排能力,应用生命周期分析方法计算了不同燃料的生命周期温室气体排放量,并据此计算了不同发动机的温室气体排放量.建立了气体燃料发动机“最大限度发展”和“不发展”两种情形.据此预测了2020年中国气体燃料发动机的温室气体减排效果,估算了2020年气体燃料发动机的耗气量占气体供应量的比重.结果显示,在最大限度发展情形下,气体燃料发动机将分别为城市公共交通、船舶动力和火力发电领域减少约7.47, 18.25, 450.1Mt CO2e的温室气体,减排量占全国减排目标的5.3%.气体燃料发动机将分别消耗15%的天然气、18.5%的煤层气和50%的垃圾填埋气供应量.考虑我国气体燃料资源结构情况及供应形势,推广气体燃料发动机是切实可行的.     

Analysis of the sustainability of reusing industrial wastes as energy source in the industrial sector of Taiwan

The objective of this paper was to provide a preliminary analysis of energy utilization from industrial waste in Taiwan, a densely populated island country with high dependence on imported energy. The discussion thus focused on the status of industrial waste generation and its management since the year 2002. This paper also presented the updated information about the new/revised regulations concerning the governmental regulations and policies for promoting industrial waste as energy source as well as controlling the emissions of hazardous air pollutants from industrial waste-to-energy facilities. It showed that the main types of combustible waste in the industrial sector of Taiwan include pulp sludge, scrap wood, sugarcane bagasse, textile sludge and scrap plastics, which were being reused as auxiliary fuel in the utilities (e.g., boiler and incinerator). Based on their reported quantities, the energy potential and the environmental benefit of mitigating CO₂ emissions were also analyzed in the study.     

光伏行业生命周期碳排放清单分析

本研究建立了光伏行业生命周期碳排放清单,并在处置阶段对不同处置情景的碳排放进行比较.通过现场、资料调研和工艺研发应用的方式,获得光伏行业生产、使用、处置阶段及三个情景的资源、能源的输入/输出和污染物排放数据.结果表明：光伏行业碳排放集中在生产阶段,其中又以高纯多晶硅生产过程的碳排放最高;使用阶段碳排放较小,仅为生产阶段的3%;电耗是最主要的碳排放因素,占生产和使用阶段碳排放的64.98%.处置阶段的3种情景的碳排放由大到小依次是填埋 > 拆解 > 热解,除了填埋略微增加碳排放外,拆解和热解都能显著降低行业碳排放,可分别降低6.03%和33.59%.研究显示采用热解回收技术的光伏组件生命周期单位发电量碳排放强度,不仅低于同类研究,还远低于我国当前电力结构的碳排放水平,发展光伏行业可实现环境与能源双赢.     

电动与内燃机汽车的动力系统生命周期环境影响对比分析

以国内某两款同一车型的电动与内燃机汽车的动力系统为研究对象,通过生命周期分析软件GaBi建立生命周期评价(LCA)模型,在清单数据分析的基础上,采用CML2001模型对两种动力系统分别进行了定量的生命周期环境影响评价.评价结果表明,电动汽车动力系统的全生命周期综合环境影响比内燃机汽车动力系统高60.15％,并分别通过回收阶段分析、电能结构分析和敏感性分析对这一结果进行了解释:回收阶段中酸化、富营养化和光化学臭氧合成3种环境影响类型的直接排放大于回收得到的环境效益;电动汽车动力系统的环境影响随着火力发电比例的下降而减小,增大水能、风力和核能发电在电力系统中所占比例能有效降低电动汽车对环境的影响;动力系统重量对电动汽车动力系统的环境排放影响最为敏感,电池充电效率次之,制造阶段能耗的敏感度最小.将动力系统使用阶段的环境影响分配到整车,则电动汽车的生命周期环境影响比内燃机汽车低0.14％,且主要环境影响类型是全球变暖、酸化和富营养化.     

Effects of introducing energy recovery processes to the municipal solid waste management system in Ulaanbaatar,Mongolia

Currently, most developing countries have not set up municipal solid waste management systems with a view of recovering energy from waste or reducing greenhouse gas emissions. In this article, we have studied the possible effects of introducing three energy recovery processes either as a single or combination approach, refuse derived fuel production, incineration and waste power generation, and methane gas recovery from landfill and power generation in Ulaanbaatar, Mongolia, as a case study. We concluded that incineration process is the most suitable as first introduction of energy recovery. To operate it efficiently, 3Rs strategies need to be promoted. And then, RDF production which is made of waste papers and plastics in high level of sorting may be considered as the second step of energy recovery. However, safety control and marketability of RDF will be required at that moment.