基于重点行业/领域的我国碳排放达峰路径研究

开展碳排放达峰路径研究,明确时间表、路线图、施工图,是支撑我国实现2030年前碳达峰目标的基础性研究工作. 本文采取自上而下和自下而上相结合的方式,以满足社会经济高质量稳定发展需求和国家碳达峰碳中和双重目标为约束开展自上而下的宏观路径研究;以合计贡献了我国碳排放(不含港澳台地区数据) 90%以上的电力、钢铁、水泥、铝冶炼、石化化工、煤化工共6个重点行业以及建筑、交通2个重点领域为对象,开展自下而上的重点行业/领域碳达峰路径研究;通过上下路径反复迭代、行业间耦合优化,打通宏观路径与微观措施的联动和双向反馈,最终形成基于重点行业/领域的我国碳达峰路径. 结果表明:为实现国家碳达峰、碳中和的目标愿景,需抓紧部署、大力推进包括清洁能源降碳、能效提升降碳、资源循环降碳、管理调控降碳等4类关键举措,方可实现我国碳排放量在2030年前达峰的目标,峰值较2020年增加5.0×108~7.0×108 t左右,达峰后将保持3~4年的峰值平台期. 受需求与技术驱动,不同领域碳排放总量将梯次实现达峰,其中工业领域（含钢铁、水泥、铝冶炼、石化化工、煤化工共5个重点行业）预计将在“十四五”期间整体达峰,达峰后碳排放稳定下降;电力行业和交通、建筑领域碳排放均在2030年左右实现达峰. 经测算,2021—2030年间,为推动碳达峰采取的4类关键措施预计需投入2.08×1013元;其中清洁能源降碳是最为有效的措施,同时也是成本最高的措施. 为保障关键举措顺利落地,建议全面加大政策创新,逐步形成系统完善的碳总量控制与交易市场机制、绿色低碳标准体系、行业准入及产业结构政策体系、价格财税及投融资机制等. 本研究分行业及领域的碳达峰路径研究成果及所识别的关键控碳减碳技术手段、措施和政策将为国家碳达峰路径设计提供技术支撑.      

轻型汽车实际行驶工况的排放研究

分别采用GPS和HEX CAN系统,记录了实际道路汽车行驶的瞬时速度和其他相关行驶参数,通过对两组数据进行工况解析,得到了城市汽车实际行驶工况.结果表明,我国的城市道路实际行驶工况与ECE EUDC标准工况相比,平均速度较低,怠速比例较高,加减速比例差别不大,但加减速较小,变化频繁,匀速比例较低.在整车排放试验台架上按得到的实际行驶工况进行排放试验,与ECE EUDC工况的排放试验结果进行对比.分析发现,冷启动时,实际行驶工况与ECE EUDC工况相比,CO排放高35.1%,HC高13.4%,NOx高23.1%; 热启动时,实际行驶工况与ECE EUDC工况相比,CO排放高21.4%,HC高26.3%,NOx高13.1%.研究表明,不论是在冷启动还是热启动状态,实际工况排放状况均与认证工况有一定的差别.因此,采用ECE EUDC工况不能代表不同城市实际车辆的污染排放状况.     

机动车排放模型的研究进展

综述了美国机动车的排放模型，讨论了美国环保局(USEPA)颁布的机动车源排放模型(MOBILE)、加州空气资源局(CARB)认证的排放因子模型(EMFAC)以及由加州大学河边分校和密西根大学主持研究的综合模式排放模型(CMEM)的发展、分类及最新重点模型版本，提出了建立基于我国情况的排放因子模型组的思路。     

唐山市柴油车远程监控综合管控平台的开发及应用

柴油车排放是我国大气污染的重要来源之一,其排放量大且实际道路排放超标问题较严重,但缺少高效快捷的识别和定量技术.以柴油车精准管控以及重点行业运输需求调控为目的,该研究建立了以车辆车载诊断系统(OBD)、年检、路检路查、遥感等监控信息为主,车辆行驶轨迹和加油信息为辅的柴油车远程监控综合管控平台,实现高排放车辆识别溯源和重点企业运输监控.以唐山市柴油车秋冬季管控的应用示范为例,分析平台的应用效果.结果表明:①唐山市秋冬季及重污染应急响应期间46家重点企业运输管控平均执行力度均在65%以上.②OBD数据分析得出,监控车辆76%的行驶里程发生在唐山市内,且主要物流通道呈“两纵四横”的特征;高排放车辆在中高速和高扭矩工况下NO_x排放水平较高.③秋冬季对移动源的管控使46家重点企业秋冬季和重污染应急响应期间货车流量分别减少了15.9%和33.7%,交通流量减少显著.研究显示,柴油车远程监控综合管控平台可以有效监管企业秋冬季移动源政策实施,以及重型柴油货车运行和排放状况,为区域内重型柴油车动态化精准管控提供支持.      

甲基环戊二烯三羰基锰对轻型汽车排放的影响

甲基环戊二烯三羰基锰(MMT)对机动车排放及排放控制系统的影响一直是人们争论的焦点.为了探讨MMT对国Ⅲ(相当于欧Ⅲ)轻型汽车排放的实际影响程度,组织2组试验车辆(600 cpi三元催化转化器(TWC),欧Ⅳ,原装OBD)进行了8×104km的行车试验及排放测试;为进一步说明排放控制系统关键部件的劣化情况,在8×104km后2组试验车分别更换新、旧TWC进行排放测试,并且将6个老化的TWC在同一参比车上进行排放对比测试.结果表明:2组试验车排放劣化规律基本一致;前2×104km是车辆尾气排放快速劣化阶段,2×104～8×104km中劣化率明显变慢.TWC的更换及对比试验表明:三元催化转化器是排放控制系统中劣化程度最大的部件;2组试验车的TWC劣化程度没有明显差别;经过8×104km,MMT对试验车辆的排放控制系统未造成明显的不良影响.      

机动车排放颗粒物采集系统的研制和开发

笔者以机动车排放颗粒物采集和分析为主要目的,开发了机动车排放颗粒物全流稀释风道测量系统.重点介绍了全流稀释风道测量系统的基本性能和特点,其中包括设计思路、系统流程、主要技术参数、应用范围等.      

交通来源颗粒物排放因子的研究

用谭裕沟隧道TSP,PM₁₀和PM_2.5的质量浓度和主要成分的分析结果,得到一定机动车流量和速度下交通来源不同粒径颗粒物质量浓度和主要成分的平均排放因子,可以基本代表北京市机动车行驶的综合排放因子,具有应用价值.还估算了北京市交通来源不同粒径颗粒物及其主要化学成分的排放量.      

在用柴油车环保定期检测NOx的可行性研究

利用发动机台架测试设备对柴油车氮氧化物检测设备进行了对比测试,并对部分发动机的典型工况点和实际车辆进行了氮氧化物排放测试。结果表明,化学电池为原理的检测设备,容易劣化,不建议使用。加载减速工况中的工况点经过调整,能够满足氮氧化物检测要求。对于配备有SCR的符合国四排放标准以上的车辆,进行氮氧化物检测是可行的。经过对不同排放水平的排放检测,氮氧化物检测限值初步确定为1300ppm。     

汽车简易工况法与新车排放认证工况法的相关性研究

选取50辆在用轻型汽油车,对国家标准规定的瞬态工况法(IM195)、简易瞬态工况法(IG195)、稳态工况法(ASM)与新车排放认证工况法(NEDC)间污染物排放系数的相关性进行研究.结果表明:瞬态工况法与新车排放认证工况法的污染物排放系数相关性最好,CO,碳氢化合物(HC)和NO的排放系数的R〖WTBZ〗2分别为0.701 0,0.727 1和0.6609;简易瞬态工况法次之,其CO,HC和NO 排放系数与新车排放认证工况法的R2分别为0.513 8,0.484 6和0.624 5;而稳态工况法与新车排放认证工况法的相关性最差,5025工况法下的CO,HC和NO 排放系数与新车排放认证工况法的R〖WTBZ〗2分别为0.410 9,0.448 1和0.5449;2540工况法下R〖WTBZ〗2分别仅为0.364 4,0.339 5和0.457 8.引起不同方法间污染物排放系数相关性差异的主要原因包括车辆热状态、车辆试验循环工况、分析仪器的测量原理和底盘测功机的控制精度等.