提高内燃机效率的潜力及(火用)分析方法

 内燃机在未来几十年仍将是移动式动力装置的主要原动机.201１年,我国内燃机年产量已达1３.５亿千瓦,内燃机的石油消费量约占我国石油总消费量的66%,我国石油进口依赖度已达５４％.内燃机也是大气环境的污染源,发展高效清洁内燃机技术是经济和社会发展的最大需求.     

我国产业部门CO2排放特征及其影响因素模型研究

研究我国产业部门CO2的排放特征及其影响因素,对我国的温室气体减排具有重要意义.为此对1990～2011年我国三次产业、第二产业、轻重工业以及工业分行业的CO2排放量进行了推算,并运用完全因素分解模型,将影响我国产业部门CO2排放的因素分为经济因素、结构因素、效率因素和排放因素,对历年各因素的影响效果进行了量化研究,得出以下结论:我国产业部门CO2排放主要来自第二产业,第二产业中CO2排放主要来自工业,工业中的CO2排放主要来自重工业,重工业中的CO2排放主要来自石油加工、炼焦及核燃料加工业,化学原料及化学制品制造业,非金属矿物制品业,黑色金属冶炼及压延加工业,有色金属冶炼及压延加工业和电力、热力的生产和供应业6个重点行业;经济因素是我国产业部门CO2排放量增加的最主要影响因素,目前我国产业部门CO2减排主要依靠效率因素,结构因素和排放因素的作用都不明显;控制我国CO2排放量的快速增长,转变经济增长方式是重要途径,产业及行业结构调整将成为中国未来减排的关键.     

徐德龙院士: 降污治霾工程技术之我见

一、谁弄脏了我们的空气? 到底是谁弄脏了我们的空气,首先要搞清楚雾霾的源结构,我比较同意国际上一些说法.2015年发布的全球CO2排放源结构图显示,世界上33%的CO2排放是由交通运输产生, 29%的CO2排放量是由工业生产引起,27%的CO2排放量是由社会生活造成,商业和其他占了11%排放量.     

福建省能源消费的二氧化碳排放与结构分析

基于能源消费统计数据,利用《IPCC 2006国家温室气体清单指南》推荐的基准方法,对1997—2007年福建省能源消费结构、能源消费的二氧化碳(CO2)排放量、产业的CO2排放分布、CO2排放强度进行计算并分析.结果表明:1997—2007年福建省能源消费总量和CO2排放量均呈显著上升趋势;在各产业部门中,以工业为主的第二产业是能源消费和CO2排放的主体,在CO2排放总量中所占的比重近年来有加大的趋势,第一、第三产业和生活消费CO2排放所占比重都有所减小;1997—2007年福建省CO2排放强度和人均CO2排放量都有增长的趋势.     

混合燃料的内燃机性能实验研究

为探究石油燃料的理想替代能源,以柴油、正丁醇、乙酰丙酸乙酯、生物柴油为基原料配制混合燃料,并在一台单缸常柴L22柴油机实验平台上,进行不同工况条件下的内燃机动力性、经济性和排放性能实验,探究在不同基原料、不同配制比例条件下,内燃机的有效输出功率P、燃油消耗率Be、PM、HC、CO、NOX随转速和负荷的变化趋势.结果表明,在柴油机不做任何改变的情况下,混合燃料可直接适用于柴油机,相对于柴油,混合燃料的输出功率略有降低,燃油消耗率有不同程度的升高;掺入含氧生物质燃料,PM、CO的排放有所降低,HC、NOX排放略有上升,掺入的生物质基原料含氧量越高、掺入比例越大,变化趋势越明显.     

钢铁企业能源消耗与CO2减排关系

建立了钢铁企业长流程CO2过程排放模型,给出总排放和工序排放的计算方法.计算发现:国内某800万t产量规模的典型钢铁企业CO2总排放在2007年达到1561.64万t,吨钢排放1.85t CO2;工序排放从大到小依次为炼铁、焦化、烧结、轧钢、炼钢、熔剂焙烧和球团工序,其中炼铁和焦化工序排放分别占总排放的58.83%和11.25%.为了评价钢铁企业能源消耗和CO2减排关系,提出钢铁企业CO2综合排放因子和能耗碳饱和指数评价方法.研究表明,为了减少CO2排放,钢铁企业不仅需要降低总体能耗,还需要降低能耗的碳饱和指数,能耗碳饱和指数与能源结构相关,能源结构中CO2总影响系数大的能源种类消耗量越大(例如焦炭),碳饱和指数越高,越不利于CO2的减排.这说明实现钢铁生产的生态园区化、优化能源结构以及加强钢铁生产的能源转换功能对钢铁企业减排有显著作用.     

积极培育生物燃料产业减少对石油的过度依赖

分析了我国石油消费的增长趋势、我国和世界的石油供应潜力以及我国减排CO2面临的巨大压力,提出发展生物燃料是减少经济社会发展对石油的过度依赖和减排CO2 的重要战略举措。指出发展生物燃料和生物基材料是生物质利用的最佳途径,综述了世界及我国生物燃料的发展现状,提出了培育我国生物燃料产业的对策。     

氢内燃机及整车性能试验研究

为探索氢燃料应用于内燃机及车辆的各项性能,在一款2.0 L汽油机的基础上,重新设计发动机各系统及部件,研制出氢内燃机和样车,并进行了台架和整车试验.试验结果显示:氢内燃机功率和扭矩比同排量汽油机均下降40%左右,但最高指示热效率和有效热效率分别可达到40.4%和35.0%,NOx排放主要受混合气当量燃空比的影响.氢内燃机及整车各系统工作正常,动力性能也满足开发要求.氢内燃机汽车CO和HC排放显著降低,NOx排放仅为0.057 g/km,比国Ⅳ标准低了28.75%,具有良好的排放性能.     

天然温带草地CO2通量排放规律研究

以天然状态下(无牧、无施肥、无割草、无灌溉)内蒙古温带半干旱典型草原羊草草原为主要研究对象,利用静态箱法和气相色谱法进行草地田间CO2通量的原位观测实验.采用SPSS统计分析软件,研究分析了1998年5月至1999年5月,2001年至2003年,共4个实验观测年CO2通量的观测数据与主要的环境因子(土壤含水量、降雨量、空气温度、地表温度、不同土层温度)间的相关性.结果表明:温带草地土壤CO2排放通量具有明显的日变化特征,不同的生长状态对于其日变化特征具有明显的影响;主要的环境因子中只有表层土壤含水量与草地CO2排放通量的日变化具有显著的正相关性;草地CO2排放通量的季节变化显著而且不同的年份其变化特征也各不相同;降雨量的季节分布与其季节通量的变化特征间具有极显著的正相关性;4年的实验观测的统计分析表明:表层土壤含水量是温带半干旱草地CO2排放通量主要控制因子.CO2排放通量的年际变化不显著,以4年观测的平均年通量估算我国温带草地CO2年排放量是3.17 Pg,约占全球土壤CO2年排放量的1.23%,对于全球碳循环有着重要影响.     

上海能源消费碳排放变化及对局地气候变化的胁迫评价

作为典型的河口城市,上海市受全球气候变化和局地气候变化的影响较为深刻.在快速城市化进程中,上海市碳排放量不断增加,能源消耗持续增长,面临着环境保护和经济增长的双重挑战.根据联合国气候变化专门委员会(IPCC)提供的碳排放估算方法,基于对1985~2005年上海能源消费及1995~2006年终端能源消费的CO2估算分析,选取能源消费总量、电力消费总量、工业能源消费量以及终端能源消费的CO2排放量,分析与上海局地温度变化和湿度变化等相关气候指标的相关系数,构建能源消费对局地气候变化的胁迫模型.结果表明,上海进入快速城市化阶段以来,能源消费总量显著增长,城市化高速发展阶段能源消费增长要显著高于加速发展阶段;1995~2006年上海终端能源消费的CO2排放量持续递增,年平均增长率为6%,CO2排放终端能源结构变化系数逐年增加,终端能源的CO2排放趋向多元化结构,各产业部门的CO2排放结构变化主要表现为由工业主导性排放结构逐渐向多产业部门排放格局的转化,其中交通运输、仓储和邮政业、批发零售业和住宿.餐饮业以及建筑业增长幅度较高;能源消费指标和温度变化指标的相关系数均通过P=0.01水平的显著性检验,其中和城郊温差的相关系数最高,均大于0.9,且通过P=0.001水平的显著性检验;能源消费各指标中工业能源消费总量和城郊温差的相关系数略高于能源消费总量和电力消费;能源消费的增加对城郊温差的胁迫关系符合三次多项式曲线增长.     

减缓全球气候变暖的新途径

因人类对化石燃料的大量燃烧,致使大气中产生了过量的温室气体CO2,导致全球气候变暖,海平面上升.为了避免温室效应可能给人类带来的灾害,应控制CO2向大气中的过量排放.减少和控制CO2在大气中过量聚集的一种新途径是将工业产生的CO2封存于地质建造中.最适宜CO2封存的地质建造是油气田废弃的或正在生产的储油气层、煤田中的不可采煤层和深层多孔隙含盐建造.人类在石油和天然气生产方面的经验是CO2封存技术和机理研究的有益基础.     

钢铁企业炼铁系统碳素流分析及CO2减排措施

针对某钢铁企业炼铁系统,建立了炼铁系统碳素流模型;基于碳平衡原理,用实际生产数据计算出碳排放量,分析碳排放的影响因素并分析了碳排放与投入系统能源之间的关系.结果表明:炼铁系统碳排放模型计算的碳排放量更加符合我国实际;能源消耗量与碳排放量之间存在协同作用,能源消耗引起的碳排放占系统CO2排放的95%,且每种能源的碳排放潜力不同,煤、焦炭等能源的排放潜力较大.指出降低炼铁系统CO2排放关键在于改变能源结构、采用清洁能源和开发节能减排新技术.     

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.
     

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.     

挑战全球气候变化——二氧化碳捕集与封存

全球极端气候事件频发,全球气候变暖日益显著,已成为各国政府和公众关注的焦点问题.减少二氧化碳(CO2)等温室气体的排放,对于应对全球气候变化十分必要、非常迫切.在人类活动排放的CO2中,火电厂是最大的集中排放源.同样,火力发电行业也是我国CO2的主要排放源,将是未来减排CO2的主要对象.本文对可实现火力发电过程大规模减排的CO2捕集与封存技术进行了综述,包括主要的技术原理、工艺路线等内容,还涉及了其中的一些关键问题,如不同捕集技术的优缺点、封存技术的可靠性等.     

青藏高原沼泽及高寒草甸生长期内CO2排放

采用静态箱-便携式红外色谱法对青藏高原风火山地区沼泽草甸和高寒草甸两类生态系统CO2排放通量进行了研究.结果表明:生长期内两类生态系统之间及同一生态系统内部不同的退化程度之间CO2排放通量均存在较大差异.其中:未退化沼泽草甸较高寒草甸CO2的排放通量同比高出65.1%～80.3%;中度退化沼泽草甸较高寒草甸CO2的排放通量同比高出22.1%～67.5%;然而,严重退化的高寒草甸比沼泽草甸CO2的排放通量反而高出14.3%～29.5%.对于同类型高寒草地,未退化沼泽草甸CO2的排放通量分别是中度退化和严重退化的1.12～1.69倍和1.41～3.86倍;严重退化高寒草甸CO2的排放通量分别是未退化和中度退化的1.11～1.78倍和1.04～1.79倍.     

北京市产业部门的CO_2排放特征分析

以能源消费的统计数据为基础,利用《2006年IPCC国家温室气体清单指南》推荐的基准方法,对1997-2012年北京市能源消费的CO2排放量、产业的CO2排放分布、CO2排放强度等进行计算并分析.结果表明:(1)1997-2012年北京市能源消费总量和CO2排放量总体均呈上升趋势.(2)在各产业部门中,第三产业的CO2排放量显著增加,已经超过第二产业成为北京市能源消费和CO2排放的主体.(3)1997-2012年北京市CO2排放强度明显降低;人均CO2排放量虽在2007年后有所降低,但仍维持在较高水平.     

基于LEAP模型的城市能源规划与CO_2减排研究——以景德镇为例

未来城市能源供给面临巨大的压力,同时温室气体减排也成为经济发展的一项硬约束.为探索节能减排和低碳发展背景下城市的能源需求和CO2排放变化,本文基于LEAP(Longrange Energy Alternatives Planning System)模型框架,建立起针对基准情景和节能低碳情景的能源消费和CO2排放的预测技术.以景德镇市为例,利用建立的LEAP模型预测两种情景下能源需求和CO2排放变化.结果表明,节能低碳情景下2020年景德镇市能源需求和CO2排放增速显著减缓,其中能源需求相比基准情景将降低27%,单位产值CO2排放则降低37%.     

我国低碳经济发展水平研究——基才碳生产与碳消费视角

从碳生产和碳消费视角出发,研究了2004~2011年,我国低碳经济发展水平问题。研究后发现,在世界16个CO2主要排放国中,我国碳消费排放一直处于较低水平;在考虑商品净出口因素后,我国每年至少有超过11％的CO2排放产生自净出口商品的生产;最后,通过折算出我国分行业CO2实际排放量,经分析后还发现,碳生产排放而非碳消费排放,才是左右我国低碳经济发展水平问题的关键因素。     

我国低碳经济发展水平研究--基于碳生产与碳消费视角

从碳生产和碳消费视角出发,研究了2004～2011年,我国低碳经济发展水平问题。研究后发现,在世界16个CO2主要排放国中,我国碳消费排放一直处于较低水平;在考虑商品净出口因素后,我国每年至少有超过11％的CO2排放产生自净出口商品的生产;最后,通过折算出我国分行业CO2实际排放量,经分析后还发现,碳生产排放而非碳消费排放,才是左右我国低碳经济发展水平问题的关键因素。