Emission inventories of primary particles and pollutant gases for China

Detailed high-resolution emission inventories of primary particles(PM2.5,BC and OC) and pollutant gases(SO2,NOx,NH3,CO and VOCs) for China in 2007 were constructed on the basis of the latest fuel consumption data,mostly at the county level,and from socio-economic statistics and data on fossil and biomass fuels obtained from government agencies.New emission factors reflecting local features were also used.The calculated emissions were 13.212 Mt PM2.5,1.4 Mt BC,2.946 Mt OC,31.584 Mt SO2,23.248 Mt NOx,16.017 Mt NH3,164.856 Mt CO and 35.464 Mt VOCs.The national and regional emissions were gridded with 0.5°× 0.5° resolution for use in air quality models.Larger emissions were found in eastern and central China than in western China.The emissions estimated here are roughly equal to those obtained in previous studies,but with different contributions from because of seasonal changes in residential heating and biomass combustion.Finally,uncertainties in inventories were analyzed.     

柴油机燃用F-T/生物柴油混合燃料的排放性能研究

以未做调整的四缸增压中冷发动机为试验样机,分别燃用不同比例的F-T/生物柴油混合燃料,对混合燃料的常规排放尤其是非常规排放进行了对比研究。结果表明:F-T/生物柴油混合燃料相对于0#柴油可明显改善NO_X、CO和碳烟的排放,但随着生物柴油比例的提高,NO_X、CO排放略有升高,碳烟排放则随着生物柴油比例增加而降低;外特性下,混合燃料随着生物柴油比例的提高,HC排放相对于0#柴油有明显下降;非常规排放中混合燃料可有效降低甲醛排放;SO_2排放也有明显下降,但随生物柴油配比的增加而有上升的趋势。混合燃料能有效抑制苯类排放。     

基于异质性假设的我国碳排放的EKC再检验

较为准确地对中国大陆地区29个省份（市、直辖市）的二氧化碳排放量进行测算,并将其分为高排放高收入、低排放高收入、高排放低收入和低排放低收入四个不同区域,利用面板数据模型分析了我国二氧化碳排放的EKC曲线及影响因素.实证结果表明,除高排放低收入地区外,其余区域的经济发展水平与二氧化碳排放量都存在倒＂U＂型关系,EKC曲线假说成立.能源强度、产业结构、城市化和国际贸易水平等对我国的二氧化碳排放具有显著的影响.     

中国未来国际海运CO2排放量预测

在充分调研国际海运CO2排放量计算方法及预测模型的基础上,建立了中国国际海运CO2排放量预测模型,并结合航运经济与物流研究所(ISL)等国际海运相关机构发布的数据以及政府间气候变化专门委员会(IPCC)排放情景特别报告(SRES)的基准情景,对中国2010—2050年国际海运CO2排放量进行了预测。并进一步分析了国际海事组织(IMO)意推的市场机制(碳税)对中国进出口贸易和国际海运运营成本的影响,为中国气候变化国际谈判、国际海运减排谈判和行业发展等提出相关政策建议。结果表明,未来20～30年,中国国际海运CO2排放量仍将快速增长。基准情景下2050年中国国际海运CO2排放量将达到2 337～5 790万t,为2010年的0.7～1.8倍。当碳税税率在15～45美元/t(以CO2为基准)时,将导致中国国际海运运营成本提高0.96%～9.76%。     

基于比功率与发动机功率的重型柴油车实际道路排特性研究

重型柴油车在实际道路上的污染物排放备受关注。利用便携式排放测试系统(PEMS)收集了重型柴油货车OBD数据和排放数据,引入重型车比功率(VSP)和发动机功率分别研究了其对柴油车排放的影响及二者间的关系。结果表明,96%以上行驶处于VSP区间[-10 10]kW.t-1,CO、NOx排放随VSP增大先升高后降低;CO2排放随VSP增大而增大。CO、NOx排放随发动机功率增大先升高后降低;CO2排放随发动机功率增大而增大。VSP大于0kW.t-1且发动机功率小于55kW时CO排放因子较高;VSP大于0kW.t-1且发动机功率小于55kW时NOx排放因子较高;随着VSP与发动机功率逐渐增大时CO2的排放因子逐渐增大。该研究成果为重型柴油汽车的排放控制提供了一定的技术参考。     

膜法富氧进气降低点燃式发动机冷起动排放

研究了富氧进气对火花点火发动机冷起动排放的影响.试验在一台四行程、空冷125 mL单缸电控喷射火花点火LPG发动机上进行.试验中分别为发动机供应φO2=21%,23%,25%的进气,实时测量发动机冷起动阶段最初60 s内过量空气系数λ及HC、CO和NOx的排放.试验结果表明,发动机采用富氧进气后,HC和CO的排放量显著降低.与φO2=21%氧浓度进气比较,φO2=23%进气时,冷起动最初60 s内HC与CO排放累计量分别降低46%和54%;φO2=25%进气时,分别降低65%和80%.当进气φO2由23%提高到25%后,HC和CO排放减少量不多,仅为36%和26%,而NOx排放增加明显.因此,使用富氧进气降低冷起动排放时,φO2控制在23%左右为宜.     

北京市出租车实际道路行驶特征与排放特性的关系研究

为了分析北京市出租车实际道路排放特性,利用车载排放测试系统SEMTECH-DS对北京市出租车进行了实际道路排放测试,并基于实验数据分别分析了出租车行驶速度、加速度以及机动车比功率(VSP)与HC,CO,NOx,CO2排放的关系.结果表明:HC,CO,NOx的排放率基本随着出租车行驶速度的增加先增加然后降低,而CO2排放率随行驶速度的增加而增加;在不同速度区间内,各种污染物排放因子和排放率均随着加速度的增加而增加;各污染物的排放率和排放因子均随VSP增加而增加,且与VSP成一定的正相关关系,利用VSP量化出租车污染物排放更为合理.     

基于异质性假设的我国二氧化碳排放影响因素分析

比较准确地测算了我国29个省份的二氧化碳排放总量和人均排放量,并根据人均排放和收入,构建省级二氧化碳排放异质型面板,利用动态面板数据模型研究我国二氧化碳排放EKC曲线及影响因素.实证结果显示,高收入和低排放低收入地区的经济发展水平与二氧化碳排放量存在倒"U"型关系,环境库兹涅兹曲线假说成立.经济和产业结构、能源消费、国际贸易和城市化水平等是我国二氧化碳排放的重要影响因素.另外,我国二氧化碳排放表现出明显的路径依赖现象.     

Estimation of emissions from field burning of crop straw in China

Emissions resulting from crop straw field burning in China, which have caused serious environmental problems in China, are estimated in this paper. From the county-level data of crop production in 2000-2003 from the government statistics, taking into account the ratio of residue and grain, the total amount of crop straw production is estimated to be about 600 Tg per year, 76% of which are rice, wheat and corn straw. With reference to the data of living standards, the percentage of crop straw burnt in fields for counties are obtained and consequently the total amount of burnt straws is approximately 140 Tg/year. With the emission factors from literature and experiments, appropriate emission factors have been obtained. The total amounts of PM, SO2, NOx3, NH3, CH4, BC, OC, VOC, CO, CO2 emissions from field burning of crop straw in China are estimated. All emissions are presented at county level. Some pollutants, such as BC, VOC, OC, CO and CO2, are contributing a major portion to the total emissions of China. This paper uses a map with resolution of 0.2°×0.2°to present the PM emissions distribution from crop straw burnt in 2003. The results show a significant regional unevenness of emissions, with larger amounts of pollutions coming from the provinces in eastern and northeast China. The regions with higher emissions per unit area are located as a belt stretching from northeast China to eastern China.     

The interdecadal variation of Indonesian Throughflow and its mechanism

The interdecadal variation of the volume and heat transport of Indonesian Throughflow (ITF) and its mechanism are preliminarily studied on the basis of the updated SODA data. It is found that the interdecadal variation of ITF‘s volume transport is mainly concentrated in upper 714 m and that of ITF‘s heat transport is mainly confined to upper 450 m. There is fairly consistent interdecadal variation in the depth-integrated seawater pressure above different depths in the region south of Davao, north of New Guinea and southwest of Australia. The depth-integrated pressure difference between northwest of Australia and south of Java has best correspondence with ITF‘s volume transport on interdecadal time scales. The relation between the wind stress on the Pacific and ITF‘s volume transport on interdecadal time scales is studied based on Island Rule. It is shown that both the wind stress along the zonal lines just south of Australia and the Equator act as the dominant contributors to ITF‘s volume transport, with the latter dominating the phase of ITF‘s interdecadal variation. These results indicate that the atmospheric forcing and oceanic adjustment in the tropical region both contribute significantly to the ITF‘s interdecadal variation.     

中国能源消费、碳排放与经济增长关系的实证研究

利用中国1960～2008年的样本数据,运用Toda-Yamamoto检验程序对中国能源消费、碳排放与经济增长三者之间的因果关系进行了计量研究.研究结果表明,经济增长与能源消费都是CO2排放的单向Granger原因,即经济增长与能源消费的增加会导致CO2排放的增加,反之则不成立.能源消费与经济增长之间存在双向的Granger因果关系.研究表明中国的能源消费和相应的CO2排放在今后几十年乃至更长时期内还将持续增长,因此中国应该制定并实施相关政策来降低CO2排放.     

湖北省恩施州化石能源消费与森林固碳效应分析

基于湖北省恩施州能源消费与森林调查资料分析估算化石能源燃烧过程中CO2排放量与森林碳储量的变化情况,研究结果表明,恩施州森林资源碳储量近年来持续增长,年均吸收固定CO2约247．04万t,而2006年恩施州化石能源消费过程中CO2排放量为162．11万t。分析表明恩施州森林资源正在发挥着积极的碳汇作用,维持区域CO2排放量和吸收量的平衡。     

柴油机燃用液化石油气两种方式的排放比较

对两种液化石油气(LPG)在小型直喷柴油机上应用方式与性能进行了研究,分析了不同LPG替代率对发动机排放的影响,比较了两种方式的排放特性。结果表明,随着替代率的升高,混合喷射方式可以明显降低NOx排放和碳烟排放,同时CO排放也有所降低,而HC排放略有升高;预混进气方式也可以同时降低碳烟排放和NOx排放,但在小负荷,CO和HC排放大幅升高;在整个负荷范围内,混合喷射方式的NOx排放明显高于预混进气方式,且CO和HC排放也较低。     

辽宁省重点钢铁企业碳排放与配额分配分析

 钢铁行业能耗大、碳排放高,是碳交易市场建设的重要参与者。分析辽宁省重点钢铁企业的碳排放核查数据发现,2013-2017年辽宁省重点钢铁企业主营产品粗钢产量为5465.49~5876.37万t;辽宁省重点钢铁企业纳入碳排放权交易体系的碳排放总量为10046.39~12468.14万t,碳排放强度呈下降趋势。从碳排放类别看,化石燃料燃烧产生的碳排放量最多,占企业总排放量的80%以上,其次是净购入电力、热力使用产生的碳排放量,约占13%。从不同工序看,炼铁工序碳排放量最大,平均占比40.82%,且呈明显下降趋势,其他辅助工序碳排放呈大幅度上升趋势。企业碳排放总量和总能耗均与主营产品产量呈显著线性正相关关系。以2017年辽宁省钢铁行业碳排放量为基础,发现纳管的15家企业的配额总量约为10700.51万tCO₂,总体表现为配额盈余。     

中国国际贸易隐含的CO2评估——基于非竞争型投入产出模型

通过构建非竞争型投入产出模型精确地评估了1995~2005年中国国际贸易隐含的CO2.研究发现：国内生产所排放的CO2近1/4～1/3是由出口产生的，国内消费所隐含的CO2近1/5～1/4是由进口来满足的，中国净出口隐含的CO2占国内生产排放的CO2的比例不断上升，为国外承担了大量的CO2排放.另外，中间投入的进口为中国节省了越来越多的CO2；中国对外贸易结构有助于CO2减排，污染贸易条件略有好转，但2000年后对外贸易对CO2减排的贡献度在减小.因此，中国应适度控制出口规模，有针对性地调整贸易结构，从而减少CO2排放压力.
     

甲醇-柴油微乳化油对柴油发动机燃烧排放性能的影响

以0#柴油为基础油配制了四种甲醇质量占比为5%、10%、15%、20%的四种微乳化油,分别标记为M5、M10、M15、M20。在发动机结构和参数未做改动的条件下,对比研究了0#柴油和四种微乳化油的燃烧和排放特性。试验结果表明:微乳化油主燃烧持续期随着甲醇比例的增加而缩短;动力性有所下降,且随甲醇含量的增加,转矩降低越多,但降幅均未超出15%。在常规排放中,CO和NMHC排放量有所增加,NO_x的排放量有所减少;soot排放量大幅度减少。非常规排放物中,甲醛和未燃甲醇的排放量有所增加,且随甲醇含量越高,排放增加量越高。     

直喷式柴油机燃用生物柴油的性能与排放

为了研究生物柴油在柴油机上的应用,在一台四缸涡轮增压直喷式柴油机上进行不同掺混比生物柴油与柴油混合燃料的性能对比试验,分析了在不同转速和负荷下柴油机燃用不同掺混比混合燃料的动力性、经济性和排放特性。研究结果表明:生物柴油与柴油相比,在2 200 r/min负荷特性下,有效能耗率减少,NOx排放增加较多,中小负荷碳烟排放基本相同,大负荷碳烟排放明显降低,中小负荷HC排放明显降低,大负荷HC排放基本一致,CO排放基本不变;在外特性下,功率略有增加,HC排放和碳烟排放均有所降低,CO排放和NOx排放增加。     

驾驶行为对重型柴油车实际道路行驶排放测试的影响

为探究驾驶行为对重型柴油车实际行驶污染物排放的影响,利用车载便携式排放测试系统(PMES,portable emissions measurement system)对3辆车分别进行了平稳驾驶、正常驾驶和激烈驾驶共9次PEMS试验.对每辆车前后3次试验的市区、市郊、高速路段和总行程路段动力学参数v·apos[95]和比排放进行了计算,并利用动力学参数v·apos[95]对污染物排放特性影响进行了深入分析.结果表明:相较于平稳驾驶,正常驾驶和激烈驾驶行为下3辆车NOx比排放增加33.73％～621.10％,PN比排放增加21.26％～122.40％;同时CO比排放与车辆动力学参数v·apos[95]之间无明显影响关系,市郊、高速路段NOx比排放和PN比排放与车辆动力学参数v·apos[95]存在较强的相关性,可见其驾驶行为对车辆排放的影响不容忽视.     

基于深度极限学习机的柴油机尾气排放预测

准确预测拖拉机等柴油机械实际工况污染物排放在排放清单建立和区域污染物排放控制方面具有重要意义。基于拖拉机不同运行状态下发动机转速、油耗、燃烧比、CO、HC、NOX和PM等实测数据作为数据源,建立深度极限学习机(Deep Extreme Learning Machine,DELM）的预测模型,并对拖拉机怠速、行走和旋耕等基本工况下的污染物排放进行预测。为进一步评估DELM预测模型的适应性,将其与支持向量机(support vector machine, SVM)和前馈神经网络(Back propagation neural network, BPNN)模型进行对比分析。结果表明,1）DELM模型在预测排放时间序列方面具有一定优势,其预测拖拉机在怠速、行走和旋耕3种状态下的NOX、HC、CO和PM排放均方根误差均值分别为5.269×10-5、5.195×10-5、5.135×10-5和2.795×10-5。2）DELM模型与SVM和BP对比发现,DELM模型在鲁棒性以及适应性方面的优势显著。3）DELM方法的较高的准确度和泛化性,为基于发动机状态数据预测移动源尾气排放提供思路和方法。     

生物柴油掺燃乙醇对发动机影响的试验研究

前期的试验研究表明,相对于传统的矿物柴油,生物柴油作为再生能源,含氧量高,可大幅降低烟度的排放,并能在一定程度降低CO排放.为进一步降低排放,在生物柴油中掺燃不同比例乙醇,就最大转矩转速和标定转速工况下进行了负荷特性试验研究,排放检测采用了最新的AVL排气分析仪.结果表明,与纯生物柴油相比,混合燃料(乙醇掺烧率小于30%)的动力性能良好,当量油耗率在较大负荷工况下有所改善;碳烟在整个运转工况范围内均有大幅度的降低,而HC排放则反之;CO和NO_x排放受乙醇掺烧率影响,NO_x排放量在乙醇掺烧率为10%～20%时明显减少,如继续增大乙醇掺混比例,NO_x排放增加;CO排放量在乙醇掺烧率为10%时最佳,大负荷工况下有明显的降低.