基于室内PM2.5控制和节能的通风策略探讨

细颗粒物（PM2.5）随空调新风进入室内,和室内产生的PM2.5粒子一起作用,导致人体暴露在室内细颗粒物环境中。为保证室内空气品质,最大限度节约空调系统运行能耗,建立了室内PM2.5浓度与CO2体积分数双组分模型,提出了适用于某会议室不同室内外PM2.5源、不同人数以及不同天气状况下的最佳通风策略,利用Simulink对炎热天气室内有无PM2.5散发源、温和天气室内有无PM2.5散发源4种工况下的不同通风方式进行仿真对比。模拟结果表明：炎热天气存在最小新风量,该值由室内人数决定,过滤送风对控制室内PM2.5浓度效果最好;温和天气存在最大新风量,且该值与过滤器效率成正比;在所研究的情况下,温和天气节能潜力比炎热天气大。     

煤吸附CO2、O2和N2的能力与竞争性差异

应用Materials Studio软件,采用巨正则系综蒙特卡洛方法,依据电厂烟气注入采空区防火与封存实际,对煤吸附CO2、O2和N2的能力与竞争性差异进行分析。由计算结果可知,相比于吸附O2、N2,煤吸附单组分CO2除了范德华能起主要作用,还有很强的静电作用能。由相互作用能和等量吸附热计算结果可知,煤容易吸附CO2,而不容易吸附O2和N2。298.15 K时,CO2对N2和O2吸附选择性及O2对N2的吸附选择性分别为42.396、32.357和1.310,揭示了竞争能力大小为CO2 > O2 > N2。分压分别为CO2 16.5 kPa+N2 79 kPa+O2 4.5 kPa内系统竞争吸附时,受吸附能力、竞争性和分压影响,CO2被大量吸附,而O2吸附抑制。     

中国经济的“阿基米德支点”

资源是经济发展的“阿基米德支点”：世界十大经济国每年能源的生产占全球的６２．１％，消费为７１．０％。重要矿产资源的生产多排在世界前１０名生产国之，外面是消费则多排在１０名之内，且对这些矿产资源的消费量多在９５％以上。     

开发和建设西南能源基地是解决我国能源短缺的重要途径

西南地区是我国第二大能源基地，水能蕴藏可开发年发电量１．０３万亿ｋｗ·ｈ，占全国的５４％，煤炭保有储量７７０亿ｔ左右，占全国的１０％。和以山西为中心的能源基地一起，形成了“北煤南运”和“西电东送”两个格局。但是西南能源基地的水能资源开发程度很低，按发电量计算，仅占水电可开发总量的１．３％。目前能源短缺已成为我国工业发展中的突出问题。因此，合理布局、综合开发和建设西南能源基地，是解决我国能源短缺的重要途径。     

电网发展、清洁电源接入与地区能源效率

鉴于我国已经建成全球规模最大的超高压和特高压电网,彻底弥补了电力跨区配置的电网基础设施短板,并且为清洁电源并入电网和跨区消纳提供了完善的基础设施,不仅克服我国电力负荷中心和能源基地的区域布局不协调,而且有益于缓解日益严峻的能源利用率低下和环境污染问题。本文利用1991—2012年全国29个省市面板数据实证研究了清洁电源并网对地区全要素能源效率的影响。为保证实证结果稳健性分别在线性和非线性实证框架下采用系统广义矩估计(SYS-GMM)和面板平滑转换模型(PSTR)两种方法估计了清洁电源接入高压、超高压和特高压电网的地区全要素能源效率异质性效应。实证结果显示:(1)我国电网基础设施对地区全要素能源效率具有明显的增进效应,特别是超高压电网在促进全要素能源效率提升上表现的最为突出,在特高压骨干网架尚未形成的情况下起到了支柱性作用。(2)高压、超高压、特高压与清洁电源交互项的估计系数始终位于负数区间,反映清洁电源并网的能源效率绩效并不明显,受限于并网规模和机制缺陷,还没有发挥出全要素能源效率提升作用。(3)随着人均GDP的不断提高,各等级电网对地区能源效率的益处越来越明显,并且存在着门槛效应。(4)特高压电网对地区能源效率的积极作用主要表现在东部沿海高收入省份,这些省份作为电力消费负荷中心,大规模接入清洁电源对能源效率改善裨益明显。接下来,需要根据地区的能源禀赋结构选择清洁电源的并网模式,完善的电网基础设施、合理的电源结构还需要配置以高效的清洁电源并网机制才能不断增进地区全要素能源效率。     

城镇化对工业能源消费的门槛效应研究——以长江经济带省份为例

高效能源利用是推动工业发展,进而促使城镇格局演化的重要催化剂,同时城镇化的高速发展对工业能源的消费结构和利用效率提出了进一步的要求,这必将影响到低碳城市建设和环境保护等生态责任目标的实现。选取2003—2012年长江经济带11个省份(直辖市)的相关数据,运用门槛模型对城镇化率、城镇居民人均总收入、能源工业投资、工业总产值、城市人口密度、产业结构等影响工业能源消费的因素进行分析,重点研究城镇化率和工业能源消费的非线性关系和相应的地区差异。结果表明:(1)长江经济带城镇化发展存在着明显的地区差异,上海、浙江等东部地区城镇化发展速度和水平明显优于云南、贵州等中西部地区。云南和贵州2012年的城镇化率远远低于2003年上海、浙江的城镇化率,显示出长江上游和下游之间存在着巨大的发展水平差距。(2)城镇化对工业能源消费存在显著的门槛效应,以城镇化率为门槛变量,存在两个结构变化点,分别为36.9%和48.3%。(3)在第一个门槛点前,城镇化对工业能源消费起抑制作用,前期城镇化的发展导致资源和人口的集聚效应明显,资源的利用效率和配置效率得到提升,从而抑制工业能源消费。在越过第二个门槛点后,城镇化对工业能源消费起正向作用,此时工业的发展和生活消费水准的提升对能源消费提出了更多的要求。最后为促进长江经济带城镇化和工业低碳化的协调发展,提出以下建议:加快长江经济带沿线各省份联动发展,缩小城镇化发展差异;针对城镇化率和工业能源消费的非线性关系,采取相应的措施引导和控制工业能源消费的变化趋势;协调城镇化进程和地区工业能源消耗,促进城镇化的健康发展。     

美国居民生活用能状况与趋势:30年微观调查数据分析

随着居民部门用能快速增长,各国都在致力于观察本国居民能源消费特征以减少碳排放,特别是发达国家。本文应用近30年的微观调查数据分析美国居民能源消费现状和趋势,为发展中国家提供一些借鉴意义。从总量上看,伴随着人口、家庭数量和建筑面积的上升,能源消费总量变化较小,趋于稳定;人均用能则呈下降趋势。从用能结构来看,以天然气和电力为主,2009年分别占比44%和41%;近30年来天然气占比小幅下降,电力占比上升明显;完善的天然气设施和电力服务体系使得能源可获得性高。从用途分类来看,取暖和家电占绝大比例,2009年分别占比41%和35%;取暖用能近30年来出现平缓下降趋势,燃料来源70%是天然气;家电设备用能占比明显上升,增长近1倍;制冷占比较小,近年出现小幅上升;热水用能则比较稳定。家庭炊事燃料以电力和天然气为主,2009年分别占比60%和34%。近30年,家用电器保有量和能源效率有显著提高。建筑用能方面,美国房屋服务时间长,后期建筑房屋在保温性能方面高于早期房屋,单位面积耗能下降。美国居民享受着较高水平的能源服务,能源消费总量在近30年没有明显变化,这和能源效率的提高有着密切关系;如完善的"能源之星"项目是一个强有力的措施,以及完善的能源统计制度为能源分析提供了有力的数据支撑。相比,中国存在居民炊事用能固体燃料占比较高、建筑服务周期短、建筑材料耗能比重大等问题。建议中国政府进一步完善能源统计制度、推行农村能源扶持项目和能源标识、加强建筑规划、落实建筑能耗标准。     

我国城市间客运交通能源消耗趋势的分解

随着我国城镇化水平不断提高,城市作为重要的交通网络节点,其衔接交通运输线路、产生和承担客货流转换的功能日益显著。定量地探讨城市间客运交通能源消费变化的影响因素对于我国未来城市间客运交通能源需求的研究及温室气体减排具有重要意义。本文采用终端能源需求MAED模型,对我国城市间客运交通能耗的历史基期数据进行处理,同时对未来能耗进行预测,在形成ASIF结构的数据基础上,利用对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Index,LMDI)对城市间客运交通能耗的活动效应、结构效应和强度效应进行分解分析。结果表明,从历史数据来看,我国"十五"期间城市间客运交通能耗的快速增加同时取决于客运周转量的增加、客运交通模式和能耗强度的转变,若延续这一发展趋势,我国中长期城市间客运交通模式将快速增长。未来城市间轨道交通网络的发展和高效利用及交通节能减排政策的落实将是促进能源消耗增速降低的可能选择。     

电极配置和操作条件对静电油烟净化效率的影响

以有机气溶胶发生器产生的0.02～2.02μm癸二酸二辛酯颗粒模拟餐饮业排出的油烟PM2 5组分,利用静电低压撞击器颗粒物检测仪测定各粒径范围的颗粒个数和质量浓度,并系统研究了电极配置、电场风速和供电电压等因素对静电油烟净化效率的影响.结果表明:油烟荷电量以及荷电颗粒迁移距离是影响净化效率的关键因素,优化电极配置的增效...     

华中地区某污水处理厂低碳运行措施及效果

以华中地区某污水处理厂 (设计规模：25×10⁴ m³·d⁻¹) 为例,分析城镇污水处理厂的节能降碳的有效措施。该厂在2021年底实施了系列节能高效运行和工艺优化创新措施,取得显著降碳效果。措施包括：采用节能高效设备、生化池按需曝气、光伏发电等节约电耗措施,以及强化生物除磷、优化化学除磷、多点配水节约碳源、智能加药等。对比分析该污水处理厂2022年的运行数据与2019—2021年的数据。年平均吨水电耗、吨水消耗碳源、吨水消耗除磷剂分别由0.192 kW·h·m⁻³、5.010 mg·L⁻¹ 、4.199 mg·L⁻¹降至0.161 kW·h·m⁻³、0 mg·L⁻¹、2.980 mg·L⁻¹。污水处理厂年消耗电费、药费等直接运行成本节约39.6%, 间接碳排放强度减少20.3%。相关举措可为类似污水处理厂的从运行管理角度实现减污降碳协同增效提供参考。