西安高新区多情景碳达峰预测及减排路径分析

第十三届全国人民代表大会第五次会议提出要致力于推进碳达峰碳中和工作,促进经济社会向全面绿色低碳转型,实现高质量发展.西安高新区作为陕西省重要的科技创新和产业聚集区,经济发展在很大程度上依赖于能源消耗,碳减排的任务就显得尤为艰巨.以西安高新区为研究对象,首先通过系统核算园区内碳排放,对不同能源种类和不同行业企业碳排放现状进行分析;然后利用Kaya模型设定多种独立的碳达峰情景,预测不同情景下的碳排放总量值及碳达峰时间;最后结合西安高新区发展特点科学甄选相应的碳减排路径,给出合理的减排建议.结果表明,目前电力消耗碳排放占比最多且份额呈逐年上升趋势,工业碳排量始终占主导地位且第三产业发展日益蓬勃;碳排放因子情景、能源强度情景和经济水平情景这3种情景下可于2030年达到碳达峰,其中经济发展水平对西安高新区未来碳达峰的峰值和时间影响最大,产业结构情景、能源结构情景和人口规模情景在2030年前没有出现峰值;未来减排路径主要从电力部门脱碳、经济稳健高质量发展、能源及产业结构绿色升级和构建绿色交通体系入手,可为实现碳中和预留更多的准备时间,也为我国工业园区低碳发展提供决策参考.     

成渝城市群紧凑度与碳排放强度时空演变及协调发展

研究成渝城市群紧凑度与碳排放强度的时空演变及协调发展水平,对于实现社会绿色低碳高质量发展至关重要.运用综合评价、碳排放恒等式、耦合协调度和地理探测器等方法对2010~2020年成渝城市群紧凑度与碳排放强度的时空分异、协调发展和驱动因素进行分析.结果表明:①成渝城市群紧凑度持续上升,从2010年的0.18升至2020年的0.22,总体增长22.22 %,其中经济紧凑度的贡献率逐年增强.各城市紧凑度区域差异显著,高值区集中在城市群西北部的成都、德阳和绵阳以及西南部的自贡、内江和泸州,低值区分布在中部,雅安是城市群内紧凑度最低的地区.②成渝城市群碳排放强度逐年降低,在研究期内下降幅度达39.57 %,城市群南部的碳排放强度整体高于其他区域,成都和重庆两市常年为低值区,碳排放强度的区域差异在逐渐缩小.③城市紧凑度与碳排放强度的耦合度从拮抗阶段转为磨合阶段,耦合协调度从2010年的0.21升至2020年的0.69,两系统逐渐走向良性协调发展.城市群西北部（成都、德阳和绵阳）与川南两市（自贡和泸州）的耦合协调度整体较高.产业结构、科技创新、城镇化水平、政府干预和环境宜居对两系统的耦合协调度都具有显著影响.④优化产业结构、强化科技支撑、提升城镇化发展质量、实施积极的政策引导和建设绿色屏障是促进成渝城市群紧凑度与低碳度协调发展的有效途径.     

声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展

声发射技术作为一种被动的、动态的监测手段,在工程和材料领域得到了广泛的应用,正日益受到桥梁结构健康监测研究者的关注。本文回顾了近年来国内外基于声发射技术的桥梁结构健康监测研究状况。首先,简要介绍了声发射的基本原理和声发射信号处理方法;其次,详细分析了声发射技术在桥梁结构健康监测中的研究成果,包括钢筋混凝土桥、钢结构桥、桥梁结构关键构件和无线声发射传感器及其网络等;最后,分析了声发射技术在桥梁结构健康监测领域应用中存在的一些问题,并对声发射技术的应用前景进行了探讨。     

中等变质程度软硬煤瓦斯放散规律研究

自主设计了煤粒瓦斯吸附-放散试验系统,以郑煤集团告成煤矿普遍存在的中等变质程度贫瘦软硬煤为研究对象,对比分析了贫瘦煤软硬煤前120 min瓦斯解吸规律,试验结果表明,瓦斯解吸初期软煤的解吸速度都大于硬煤的解吸速度,软煤在前30 min解吸量占总解吸累积量的84.07%以上,而硬煤仅为67.76%;对比了多种描述瓦斯解吸-扩散过程的经验公式,发现孙重旭式和文特式拟合效果最好,且相关指数的变化范围较小。     

基于BAT-OOPN理论的煤电机组超低排放限值研究

应用由经典Petri网发展而来的面向对象Petri网的理论和方法,将Petri网移植引入绥电超低排放(BAT)工艺中,对绥电超低排放(BAT)数值模拟进行研究。结果表明,在置信水平为99%时,颗粒物、SO2、NOx的浓度正态分布均值置信区间为颗粒物(4.0,4.9),SO2(10.9,14.2),NOx(35.1,39.1);最佳排放质量浓度为:颗粒物1.7 mg/m^3,SO22.0 mg/m^3,NOx19.8 mg/m^3;最差排放质量浓度为:颗粒物7.5 mg/m^3,SO231.0 mg/m^3,NOx47.9 mg/m^3。根据最佳排放浓度指出污染物削减潜力以及绥电减排的空间,可以根据最差排放浓度进行污染源预警;依据仿真结果并结合现有的排放标准,拟定燃煤电厂超低排放限值为颗粒物5.0mg/m^3,SO215 mg/m^3,NOx40 mg/m^3。     

国内外煤化工行业污染物排放标准研究及启示

系统分析了煤化工行业的产排污情况,梳理了国内外相关排放标准。结果表明:国内仅焦化等部分工序有行业排放标准,其余工序目前执行水或大气的综合排放标准,其污染物项目不能全面反映煤化工行业的污染特征,急需制定煤化工行业污染物排放标准;国外相关标准情况与国内类似,无直接借鉴意义。建议:合理界定煤化工排放标准的适用范围,与其他排放标准协调配套,控制整个行业的污染物排放;针对大气污染物,明确各排放口的特征污染物,结合综合指标和高毒性物质指标进行挥发性有机物的排放控制;针对水污染物,引入综合毒性指标以有效控制废水中有毒有害污染物排放的环境风险。     

基于隧道法的机动车对上海城市大气环境中氨的源排放贡献研究

以上海交通最为繁忙的隧道之一的邯郸路隧道为研究对象,设计了隧道内(进口、中段、出口)机动车NH_3排放因子测定实验和隧道外(垂直于隧道口310 m范围内)机动车NH_3排放环境扩散梯度实验。隧道内实验结果表明,隧道出口的ρ(NH_3)分别是隧道进口和外围环境质量浓度的5倍和11倍,机动车NH_3排放因子(平均值±标准差)为(28±5)mg/km。据此估算,2014年上海机动车的NH_3排放总量约为1 300 t,占该市NH_3排放量的12%。梯度实验表明,邯郸路隧道出口处的机动车NH_3排放一旦扩散到大气中,其对环境的影响强度在短短数十米内迅速降低,超过150 m的范围后影响基本趋同。证实了在交通路网密集的城市,机动车是大气环境NH_3的重要来源,进而对城市颗粒物污染有潜在贡献。     

SFLA-Verhulst组合模型预测矿井瓦斯涌出量

针对矿井瓦斯涌出量的时变性、波动性、非线性以及不确定性等特征,提出了SFLA-Verhulst组合预测模型,用于对具有非线性动态特征的瓦斯涌出量进行预测。该模型通过蛙跳算法对Verhulst模型的背景值参数寻优,并引入一次指数平滑法对原始数据进行优化处理,建立了基于混合蛙跳算法的SFLA-Verhulst组合预测模型;结果使模型在原始数据不准确或存在误差干扰的情况下仍能进行精度较高的预测。将新模型应用于某矿瓦斯涌出量预测,并对模型的预测结果进行检验分析,结果表明:该模型在结合蛙跳算法的全局寻优特点后预测精度较传统的GM(1,1)模型有明显的提高,适用性更强。     

京津冀PM_(2.5)的主要影响因素及内在关系研究

大气污染物的源排放是形成灰霾天气的内因,气象条件是形成灰霾天气的外因。本研究通过构建PM_(2.5)浓度的两段式分布滞后模型,结合自然环境因素及经济因素对PM_(2.5)的影响因素进行了综合分析。在第一段模型中构建了PM_(2.5)和大气污染物排放量的分布滞后模型,第二段模型中构建了不同的大气污染源对大气污染物排放量的影响因素模型。大气污染物排放源主要包括工业源、生活源、机动车源、集中式污染治理设施源。在工业源中,工业废气重度污染行业是大气污染物排放主要的贡献者;在生活源中,燃煤消费量对大气污染物排放影响很大,这也是冬季供暖期间PM_(2.5)剧增的原因;在机动车源中,尽管黄标车的保有量仅占汽车保有量的10%左右,但却占据了颗粒物排放量的绝大部分。利用京津冀代表性城市PM_(2.5)日度数据研究得出平均气温、平均风速、日照时数、平均气压、降雨量、平均相对湿度、沙尘暴等因素对PM_(2.5)浓度的负向与正向作用。研究发现,大气污染物排放量对PM_(2.5)浓度具有聚集的滞后效应,当期大气污染物排放量、滞后一期、滞后两期、滞后三期大气污染物对PM_(2.5)浓度具有显著的正向作用,且影响依次递减。构建的大气污染物排放量的污染源影响因素模型揭示一个地区煤炭消费量、工业废气重度污染行业工业增加值、黄标车保有量对该地区大气污染物排放量具有显著影响。本研究对优化能源消费结构和产业结构,减少空气污染物排放提出了对策建议。     

配额免费分配法下市场结构对碳交易市场运行效率的影响

在产品市场和碳交易市场均为完全竞争的市场结构中,碳交易机制是一种有效的环境政策,但在现实环境下,产品市场和碳交易市场往往都是不完全竞争的。本文采用复杂适应系统仿真的方法,构建基于SWARM的碳交易市场仿真模型,建立碳排放权交易市场仿真系统,研究产品市场和碳交易市场结构对碳交易市场的运行效率的综合影响,同时为了降低产品市场垄断企业对碳交易市场运行效率的影响,本文通过增加碳交易市场配额缺口和增加参与交易的中小控排企业数量两种方式,探寻如何在产品市场不完全竞争的环境中设计合适碳交易机制。研究发现:1产品市场垄断会导致碳交易市场流动性不稳定,出现波动聚集等现象。2在产品市场处于相同结构时,碳交易市场垄断会导致成交量和成交额减少,流动性降低。3不同市场结构对碳交易市场的价格波动没有显著影响。4产品市场的市场结构会影响碳交易市场运行的有效性,完全竞争的产品市场下,碳交易市场的收益波动符合随机游走,而垄断力会改变这一特征。5市场流动性随着碳配额缺口的扩大发生显著变化,成交量和成交额随之显著增加,在产品市场垄断的市场结构中,通过加紧配额供给,可以增加碳交易市场的流动性,改变碳交易市场低迷的交易状况。6鼓励小企业参与市场交易对碳交易市场的流动性没有产生显著影响,但会在一定程度上降低垄断企业在碳交易市场上的支配力,从而改善碳交易市场的有效性。