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.     

中国农产品虚拟耕地与资源环境经济要素的时空匹配分析

计算出1999~2009年中国各地区农产品虚拟耕地与人口、水资源、耕地资源、水土流失治理以及GDP等要素的基尼系数以及全国8大区域2009年农产品虚拟耕地 资源环境经济要素的不平衡指数。结果表明：(1）我国农产品虚拟耕地与各资源环境经济要素的地域分布匹配程度都不高;其中农产品虚拟耕地与人口、耕地的地域匹配程度相对较高,与水土流失治理之间的地域匹配状况次之,与GDP和水资源的地域匹配程度相对较低;(2）我国农产品虚拟耕地与各资源环境经济要素的外部公平性不高,黄淮海地区为农产品虚拟耕地 资源环境经济要素不公平性最突出地区,其次是华南、西北和东北地区     

东北玉米低温冷害时空分布与多时间尺度变化规律分析

利用东北地区48个农业气象观测站1961-2010年逐日温度资料和近20多年玉米生育期资料,基于热量指数构建生育阶段冷害指数,采用EOF分析、Mann-Kendall法、子波变换等方法系统分析了近50年东北玉米4个生育阶段低温冷害时空分布及周期特征。结果表明:整个生育期全区平均冷害强度呈极显著的减弱趋势,地区间冷害变化趋势呈现差异化特征,冷害强度减弱趋势由西南向东北方向呈阶梯状递增;4个生育阶段冷害指数EOF第一模态均呈冷害空间变化趋势一致的特征;冷害强度呈较明显的减弱趋势,第1到第4生育阶段减弱趋势逐渐增大,突变均发生在1990年代中期;冷害强度具有较强的周期性,出苗—七叶、出苗—抽雄存在明显的23、25年周期,出苗—乳熟、出苗—成熟均具有较明显的3年周期振荡。     

河南省春季降水与温度变化的时空分布——基于地理信息系统的分析

春季的气候条件异常一直是制约河南省小麦生产的瓶颈之一,春旱作为河南省主要的气象灾害,严重影响了小麦的生长。近几十年来,极端天气事件随着全球气候变暖的加快而越发频繁。春季干旱发生的主要因子降水和温度的变异性显著变大。基于GIS及和河南省30年的气候整编资料,对河南省春季降水、温度及降水温度比的变化趋势及时空变化分布进行了研究。结果表明:豫南春季降水减少最为严重(南阳盆地除外),豫中次之,豫北春季降水稍有增加;从温度的变化分布来看,河南全省春季温度都呈上升趋势,其中,豫南的信阳、驻马店,豫西北的济源、焦作、洛阳、郑州及平顶山地区温度上升趋势较大,南阳盆地、豫东平原及豫北平原地带温度变化相对较小;反应春季气候异常的降水温度比豫南为负向变化最大,豫北为正向变化最大,空间分布与春季降水基本吻合。综合分析说明未来河南地区的气候变化将会更加不稳定。     

沼气农业复合生态系统能值分析

以沼气为纽带的农业综合利用系统对农村和偏远地区可持续发展具有重要意义。本文基于能值流图和指标体系,构建了沼气农业复合生态系统的综合评价框架,并以国家沼气农业示范区广西恭城县为案例,分析养殖-沼气-种植"三位一体"典型沼气农业复合系统的能值投入产出量及其结构,利用能值系统结构功能指标对该系统进行经济生态多元分析,评估其投资率、产出率、环境压力以及可持续性等系统综合表现,并与国内外其他农业系统进行比较分析。系统投入结果表明,恭城县沼气农业复合系统总投入中人类经济反馈在系统中所占比例最大,可更新环境资源次之,其中又以肥料、农药和劳工与管理的投入最大;系统产出表明,目前仍以种植业和养殖业为主导,水产业相对薄弱,而新兴的沼气产业因其低耗高产的特点,发展势头良好;而能值系统结构功能指标表明该农业系统整体具有环境负荷低、产出效率高、可持续性强等优势。依照能值分析各项结果,本文对沼气农业系统优化配置和进一步推广应用提出了参考建议。     

创新体制 |转变发展方式

没有发展方式的转变,我们为环境改善所作的一切努力将成为徒劳！发展方式的转变为什么在中国是“一场深刻的革命”？无序竞争、产能过剩、高耗资源、损害环境的现象有增无减？发展方式的转变,这对于中国是千载难逢的机遇,我们敞开大门,招商引资,引入了社会主义建设需要的许多要素,我们也取得了令世界瞩目的伟大成就。我们的口号是“保增长、保就业、保民生、保稳定”,我们别无选择。其实还有一个视角去观察“中国模式”,即三组动力叠加的发展模式：千万个企业靠内在冲动和外在强制推动这个国家的发展,这是大多数国家共同的特征。我们会清晰地发现,政治文明、文化文明建设是最不需要消耗多大物质财富的     

流域生态服务市场化补偿管理制度

为平衡流域上下游之间经济发展与环境保护利益的矛盾,解决依赖政府支出补偿能力有限的问题,我国许多地方尝试着在流域生态补偿中引入市场机制,各地涌现出大量的生态服务市场化补偿案例,成为目前中小流域生态服务补偿的有益探索和重要补充。为保障流域生态服务市场的健康发展和有效运行,对其管理制度的研究显得尤为重要。鉴于此,在总结国际生态服务市场管理实践和政策经验的基础上,对我国当前流域生态补偿相关的管理实践、政策和法律制度进行评价,并以此为基础,从管理政策、法律制度和市场机制3个层面,给出我国生态服务市场管理制度的框架设计     

两晋以来气候变化对太湖流域稻麦两熟复种的影响

太湖流域的稻麦两熟复种大约产生于东晋南朝时期（317～589年）,此后这一种植制度长期存在,并不断有所发展。考察发现,此一区域的稻麦两熟在历史上的大多数时候并无突出的季节矛盾,只是有两个时期例外。这两个时期一是明末清初,一是19世纪。太湖流域历史上突出的季节矛盾不由人口、品种等社会原因引起,而由气候变化这一自然因素导致。明末清初和19世纪分别是历史上最为寒冷的时期,是气候变冷造成了这一区域稻麦两熟突出的季节矛盾     

合肥城市绿地系统的景观生态评价

城市绿地作为城市结构中的自然生产力主体,在城市生态系统中起着重要的作用。为科学合理地评价合肥城市绿地系统的景观生态现状,建立较为全面、科学的评价指标体系,运用景观生态学的原理和方法,选取多样性指数、均匀度指数、破碎度指数、分离度指数、分维度指数、连通性指数等8个景观指数对合肥市城市绿地系统的景观格局进行研究和分析。研究结果表明,合肥市城市绿地生态格局总体上较好,绿地率和人均公园绿地面积较高;但也存在绿地分布不均,各种类型相差较大,破碎度较高,多样性程度不高,分形维数指数偏低,绿地景观的自然性和复杂性不够,连通度较低等问题。针对存在的问题,提出了合肥城市绿地景观生态规划的优化建议。研究结果为合肥市城市绿地景观生态系统的规划、设计提供了生态学依据,为“生态园林城市和森林城市”建设提供了理论依据     

G2京津塘高速公路万辆车流的交通事故灾害与气象综合指数的关系

通过整理G2京津塘高速公路3年(2007年3月至2010年2月)逐日逐时万辆车流的交通事故灾害和交通流量及气象要素资料,并将万辆车流的交通事故灾害(交通事故灾害与交通流量之商)与同步气象综合指数进行日变化相关分析;结果表明:平均万辆车流的交通事故灾害的日变化最高峰出现在05时,年平均高峰值高达2.34起·辆-1·10-4;年度、春季、夏季、秋季和冬季的平均万辆车流的交通事故灾害与同步气象综合指数均呈正抛物线的偏右侧相关,即万辆车流的交通事故灾害随气象综合指数的加大而增多;统计学检验(R＞Rα=0.01和F＞Fa=0.01)效果很好.四个季节的万辆车流的交通事故灾害与气象综合指数相关的系数高达0.7781～0.8537.为了更好地将自动气象监测信息服务于高速公路交通安全,在分析成果的基础上设计出了高速公路万辆车流的交通事故灾害的气象综合指数风险等级指标,以期为高速公路交通安全提供客观的科学依据.