我国废动力电池回收处理过程环境风险及其管理对策探讨

新能源汽车大力推广使用将产生大量的废动力电池,其潜在的环境风险既与电池自身材料有关,也受废弃规模、金属再生技术、污染防治措施等因素的影响。分析了动力电池电解液组成物质、回收运输贮存过程中潜在的环境风险与健康风险,同时探讨了预处理、金属再生过程中的二次污染风险。利用市场供给A模型预测得出未来我国废动力电池产生量将激增,基于大量废动力电池所带来的环境风险,分别从加快回收体系建设、加强对产排污关键节点精准管理以及制定污染防治标准等角度提出环境管理建议。     

氢燃料电池汽车动力系统生命周期评价及关键参数对比

发展氢燃料电池汽车被认为是解决能源安全和环境污染问题的理想解决方案之一,为量化探究氢燃料电池汽车动力系统的化石能源消耗和排放情况,运用GaBi软件建模,以新能源汽车相关技术路线为参考,构建我国氢燃料电池汽车动力系统的数据清单并对其全生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值情况进行定量评价计算和预测分析,对不同类型的双极板、不同能量控制策略和不同制氢方式对环境的影响分别进行了对比研究,并对关键数据进行了不确定分析.结果表明,预计到2030年我国每台氢燃料电池汽车动力系统生命周期的化石能源消耗量（ADP_f）、全球变暖潜值（GWP,以CO₂ eq计）和酸化潜值（AP,以SO₂ eq计）分别为1.35×10⁵ MJ、9108 kg和15.79 kg.动力系统生产制造阶段的化石能源消耗和全球变暖潜值均高于使用阶段,主要原因是燃料电池堆栈和储氢罐的制造过程.金属双极板、石墨复合双极板和石墨双极板的制造工艺中石墨复合双极板的综合环境效益最好.能量控制策略的优化会使得氢能消耗降低,当氢能消耗降低22.8%时,动力系统的生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值分别降低10.4%和8.3%.相比于甲烷蒸气重整制氢,基于混合电网电解水制氢的动力系统生命周期全球变暖潜值高出53.7%[KG-*6],而基于水电电解水制氢降低39.6%.降低动力系统生命周期化石能源消耗和全球变暖潜值的措施包括优化能量控制策略降低氢能消耗、规模化发展可再生能源发电电解水制氢产业和聚焦突破燃料电池堆栈关键技术实现性能提升.     

呼和浩特地区污水厂能耗评价与碳排放分析

污水处理过程的能耗和温室气体排放方面的研究对于应对能源危机和气候危机具有重要作用。文章利用层次分析法,建立了具有4层15项指标的能耗评价体系。结合城镇污水处理系统的绿色指标体系,选取呼和浩特地区具有代表性、处理规模相近的2座中小型污水厂进行能耗评价。结果表明:处理能力利用率、处理工艺系统稳定性和污水厂高程布置所对应的3项评价指标在所选择的能耗影响因素中所占权重较大,分别为:0.143 0,0.302 4和0.145 6。进一步运用IPCC计算方法对污水处理厂进行碳排放概算,得出A、B污水处理厂的碳排放量分别为:19.401 t CO2/104t、18.378 t CO2/104t。A、B污水处理厂的实际比能耗分别为0.293 kW.h/m3、0.195 kW.h/m3。将碳排放数据与实际能耗情况对比得出:污水处理厂的能耗水平越高,单位碳排放量也越大。     

我国火电厂脱硫技术的发展及应用现状

我国电力生产以火力发电为主,是废气污染物SO2的主要排放源之一。随着我国最新的《火电厂大气污染物控制排放标准》和《大气污染防治法》的颁布实施,国内对SO2的排放控制日趋严格。本文综述了目前我国火电厂脱硫技术的发展及应用现状,同时也指出了今后我国火电厂脱硫技术需要加强的主要方面。     

五种水生植物对水中铀的去除作用

采用水培实验,研究了浮叶植物野生水葫芦(Eichhornia crassipes)、漂浮植物浮萍(Lemna minor L)、满江红(Azolla imbircata)、沉水植物菹草(Potamogeton crispus)、挺水植物空心莲子草(Alligator Alternanthera Herb)在初始铀浓度分别为0.15、1.50和15.00 mg·L^-1水中的生长状况及它们对水中铀的去除能力.结果表明,在21 d的水培试验期内,满江红对铀表现出了最强的抗性,0.15、1.50和15.00 mg·L^-1的铀对满江红的生长抑制率分别只有4.56%、2.48%和6.79%,而满江红对水中铀的去除率分别达到了94%、97%和92%.进一步的试验表明,每1 L水中种植7.5 g满江红,可以获得最大的铀去除率,将初始铀浓度为1.25、2.50、5.00和10.00 mg·L^-1的水体降至国家排放标准(GB 23727—2009)规定值(0.05 mg·L^-1)以下分别需要17、19、23和25 d.研究结果为进一步开展铀污染水体植物修复的研究打下了基础.     

典型脱硫工艺对燃煤锅炉烟气颗粒物的影响

脱硫是燃煤锅炉的重要除污环节,为探究脱硫工艺对烟气颗粒物的影响,选取4台不同脱硫工艺(石灰石/石膏法、炉内喷钙法、氨法和双碱法)的燃煤锅炉,利用再悬浮采样法和稀释通道采样法分别采集脱硫前后烟气颗粒物样品,并测定颗粒物中的水溶性离子、无机元素和碳组分.结果表明,脱硫剂对烟气PM_2.5的组分构成产生影响,烟气经过石灰石/石膏法脱硫后,PM_2.5中的Ca由5.1%提高至24.8%;经过氨法脱硫后,PM_2.5中NH⁺₄的质量分数由0.8%提高到7.3%;双碱法脱硫则使烟气PM_2.5中Na由0.9%提高到1.7%.湿法和干法脱硫工艺的作用显著不同,湿法脱硫排放颗粒物的离子含量较高,经过石灰石/石膏法和氨法脱硫,PM_2.5中SO₄ ^2-的质量分数分别由2.0%和6.7%提高到9.6%和11.9%,Cl^-分别由0.4%和1.2%提高到3.8%和5.2%,而Cr、 Pb、 Cu、 Ti...     

京津冀区域燃煤发电行业大气污染物排放时空变化特征研究

为了科学评估京津冀区域燃煤发电行业特别排放限值和超低排放相关要求实施后的大气污染物减排效果,以行业调查数据为基础,建立了2013年和2015年京津冀区域燃煤发电行业大气污染物排放清单,分析了装机容量与SO_2、NO_x和烟尘排放量的时空耦合关系,讨论了国家相关政策和标准的实施效果。结果显示:区域内2015年燃煤机组装机容量与2013年相比略有下降,SO_2、NO_x和烟尘排放量分别下降75.95%、83.09%和71.20%,减排效果明显。2015年100 MW以下等级机组3种污染物排放总量位居各机组首位,建议通过多种合理方式压减小型燃煤发电机组数量和排放浓度。     

大理市生活垃圾焚烧处置初探

针对大理生活垃圾污染现状,提出采用高温焚烧方法处理大理市产生的城市生活垃圾的必要性,并用垃圾焚烧产生的热能发电.采取相应的措施防治燃烧过程中产生的污染物,可最终实现垃圾处理的减量化、无害化、资源化要求.     

Stand-alone wind power system with battery/supercapacitor hybrid energy storage

This paper presents a stand-alone wind power system with battery/supercapacitor hybrid energy storage. A stand-alone wind power system mainly consists of a wind turbine, a permanent magnet synchronous generator, hybrid energy storage devices based on a vanadium redox flow battery and a supercapacitor, an AC/DC converter, two bidirectional DC/DC converters, a DC/AC converter and a variable load. Several control strategies for the stand-alone wind power system are involved such as a maximum power point tracking (MPPT) control, a vanadium redox flow battery charge/discharge control and a supercapacitor charge/discharge control. The proposed MPPT control combines a sliding mode control with an extreme search control to capture maximum wind energy. This strategy avoids the necessity of measuring wind velocity, obtaining models or parameters of the wind turbine and calculating the differentials of the power generated from the wind power system and from the speed of the generator. The battery charge/discharge control maintains a constant DC bus voltage. When the battery charging/discharging current reaches the setting threshold, the charge/discharge control of the supercapacitor is triggered to limit the charging/discharging current of the battery. The simulation results show that the proposed method can rapidly respond to variations in wind velocity and load power.     

Preliminary analysis of single flash combined with binary system using thermodynamic assessment: a case study of Dieng geothermal power plant

This paper addressed the performance of single flash combined with a binary system that was proposed in the Dieng geothermal power plant by applying thermodynamic assessment methods. A set of mathematical equations from the plant was developed and solved iteratively using engineering equation solver. The results showed that the available exergy of the produced fluid from production wells is 66,204 kW. The performance of an existing single-flash power plant indicated 24,300 kW of net power output. The proposed design of single flash combined with a binary system improves the power output by 17.16% to 27,786 kW. The second law efficiency increases from 36.7% to 41.97% while the first law efficiency increases from 11.62% to 13.61%.