钢铁企业CO2排放模型及减排策略

建立了钢铁企业CO2 排放数学模型.以国内某钢铁企业为例,根据生产数据计算得到CO2 年排放量,分析了能源结构和产品结构对CO2 排放的影响.利用情景分析法对钢铁企业CO2 减排的途径和策略进行了分析,假设天然气取代动力煤、短流程取代长流程、考虑先进工序能耗水平和使用余热回收技术四种情景.分析对比结果表明:余热回收技术的采用对CO2减排效果较小,约为3.39%;用短流程取代长流程的CO2 减排效果最好,约为45.07%,若考虑电炉用电产生的间接CO2 排放,仍可实现减排24.30%.     

基于LEAP模型的能源规划与CO_2减排研究——以辽滨沿海经济区区域为例

目的为从法规、政策、规划和计划层次上削减碳排,对辽滨沿海经济区区域能源规划及CO2减排进行研究,实现区域能源规划的科学性.方法采用长期能源可替代规划系统LEAP模型,在基准发展情景和区域能源规划发展情景下,分建筑业用能、商业用能和居民生活用能3个部门进行CO2排放量模拟预测.结果模拟结果得出:相比于基准情景,区域能源规划发展情景下,2010—2030年CO2排放总量减少了7.1×105t,CO2的排放量比基准发展情景降低了44%.结论在区域能源规划中引入LEAP模型对区域节能减排进行研究的方法是科学有效的,辽滨沿海经济区区域能源规划对于区域节能减排有着重要作用,为未来区域建筑的低碳节能奠定基础.     

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.     

我国水泥工业二氧化碳排放现状与减排分析

根据水泥生产流程和能源消耗情况,系统地计算了3种不同工艺生产水泥的CO2排放量,并结合2008年华润(国投)海南水泥厂的实际情况,计算得出了采用相同工艺生产水泥的CO2理论排放量与实际排放量相接近的结论;同时采用相同的理论方法估算了2009年全国水泥工业CO2的总排放量;此外,针对我国水泥工业CO2排放的现状,结合具体的水泥生产流程提出了4个方面的节能减排措施,并分析比较了它们的减排效果.     

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.     

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%.     

城市住区热环境效果模拟与生态节能性研究

目的研究城市住区热环境各影响因素的作用和不同环境要素组合对室外热环境的影响,探索有效的空间要素组合状况以达到生态节能的效果.方法根据住区建筑形态构成的典型性选取上海市3个行列式布局住区为研究对象,运用ENVImet数值模拟分析方法,分析夏至日室外热环境的影响要素和作用效果.研究住区不同空间要素组合与热环境的对应关系,从住区整体三维空间构成、建筑形态和绿化形态3个方面比较研究不同要素组合模式的生态节能性效果.结果建筑形态相比绿化而言对住区热环境影响更大,建筑三维形态可以解释空气温度差异的25%,高大乔木可以解释温度差异的13%,其蒸发蒸腾作用和遮挡作用带来的降温效果远优于草坪的降温效果.行列式布局街区建筑高度、形态、绿化的面积、形态等要素组合影响了住区空间气温.结论绿地组合模式与住宅组合空间模式相比具有明显的降温效应,可有效改善住区热环境,提高节能效应.优化城市住区生态节能性空间结构,有效提升空间环境的节能效用.     

CO2排放约束下的广东省电力发展研究

为应对气候变化,我国承诺到2020年将单位GDP的CO2排放比2005年降低40 %～45%,广东省也有必要采取相应的减排措施.为此构建了广东省电力系统的能源技术模型以分析广东省电力的CO2排放和减排对策.应用模型分析了在三种减排约束下广东省至2020年电力的发展情景,以及相应的能源消费和CO2排放趋势.分析结果显示广东省电力部门至2020年合理的CO2减排目标可在将单位供电的CO2排放比2005年降低25%左右,主要减排措施包括:继续发展核电,核电装机的比例由2007年的5.8%提高到20%左右;关停200 MW以下小火电约8 000 MW;大力发展风电,风电装机比例由2007年的0.4%提高到10%以上;此外,还需适当发展天然气发电.     

北京市海淀公园绿地CO2通量变化特征

为了定量评估城市绿地吸收CO2改善城市生态环境的效果,2006年4月—2007年3月在北京海淀公园绿地使用涡度相关系统连续观测CO2通量、总辐射、大气温度,并使用冠层分析仪测量叶面积指数,研究CO2通量的变化及其影响因素.结果表明,绿地CO2通量受植被生物活动的影响呈现明显的季节变化特征,晴天天气状况下CO2通量日均值FCO2在4—10月为负值,绿地是CO2汇,在6—9月是CO2强吸收汇,FCO2约-0.100—-0.120mg/m2.s,而在11—3月FCO2为正值,绿地为CO2源,12—2月是CO2强排放源,FCO2约0.100mg/m2.s.绿地CO2通量受总辐射、LAI、大气温度的显著影响,净辐射的影响明显大于大气温度,净辐射越大、LAI越大、大气温度越高,绿地光合作用吸收CO2的能力越强.观测期间一年海淀公园绿地CO2的净吸收量约为615gCO2/m2.     

既有居住建筑外墙保温厚度优化及减排效益分析

为研究居住建筑采用不同保温材料进行外墙改造节能减排的效果。以济南地区既有居住建筑为研究对象,通过DeST-H能耗模拟软件建立模型,研究膨胀聚苯板(XPS)、石墨聚苯板(SEPS)、硬泡聚氨酯(PUR)及岩棉板(RW) 4种高性能保温材料在不同厚度下对建筑能耗的影响,利用全生命周期法分析其经济性同时进一步利用净现值法结合节能性确定4种高性能保温材料的最优厚度,分别为55 mm、61 mm、88 mm和38 mm,最后分析了最佳保温厚度的经济效益和节能减排效果,结果表明：当采用最佳保温厚度时,CO2排放量减少了59 759.93～61 968.44 kg,SO2排放量减少了1 787.383～1 864.65 kg,NOX 排放量减少893.69～932.32 kg,污染物排放减少了30%～33%,环境收益为20 353.48～21 187.71元。     

装配式与现浇住宅基于全寿命周期的热力学与环境影响评价研究

以北京市某装配式民用住宅楼作为研究对象,建立装配式住宅全寿命周期能耗、耗及CO_2排放量的热力学计算模型。基于调研数据,应用此模型计算出该栋装配式住宅全寿命周期各个阶段的能耗、耗及CO_2排放量;并与传统现浇混凝土住宅进行对比分析,作出能比变化曲线。针对装配式住宅特点,建立围护结构形成阶段热力学计算模型。结果表明,该装配式住宅围护结构形成阶段三项数据均高于现浇住宅;且能比较高,装配式住宅建造需要消耗大量高品位能源。拆除阶段装配式住宅建材高回收利用率有效降低能耗及CO_2排放量。假定建筑50年使用年限,全寿命周期内装配式住宅总能耗及CO_2排放量分别减少15.0%、12.6%;但能比略高于现浇住宅。建立的围护结构形成阶段热力学计算模型能客观评价两类住宅该阶段在能源消耗、能源结构及对环境影响的差异,结合装配式住宅全寿命周期热力学计算模型分析对装配式住宅节能设计有指导意义。     

城市生活垃圾焚烧飞灰对CO_2的固定

为无害化处理焚烧飞灰,并实现CO2减排,利用中国城市生活垃圾焚烧飞灰作为吸附剂,固定CO2,并稳定垃圾中重金属。考察水分添加量、CO2分压等因素并进行热重-差热实验、X射线衍射及连续浸取实验。结果表明:干燥飞灰可吸收其自身质量3%的CO2;水分添加量大于10%时,纯CO2吸收效果较好;CO2的吸收及其碳酸化过程使飞灰中C a(OH)2转化为C aCO3,同时飞灰中可交换态Pb质量的40%左右转化为碳酸盐结合态而得以稳定。     

CO-超临界水条件下硅灰石矿化隔离CO2实验

对CO-超临界水制氢条件下硅灰石直接矿物碳酸化隔离制氢过程中产生的CO2进行了实验研究,考察了温度、压力及硅灰石的加入等对反应的影响.结果表明:硅灰石可以在CO-超临界水条件下对反应过程中生成的CO2进行矿物碳酸化固定.温度和CO初压的增加,可以促进H2产率的提高,同时也可以增加硅灰石的矿化效率;硅灰石的加入,对CO与超临界水反应也有一定的促进作用.在4MPa CO初压,420℃和10g硅灰石样品的条件下,产物气体中H2体积分数最高,为12.2%;在6MPa CO初压,400℃和10g硅灰石样品的条件下得到29.9%的矿石最高矿化效率.     

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.     

氢动力汽车和电动汽车在中国的应用前景分析

为了分析电动汽车和氢动力汽车在中国的应用前景,使用从油井到车轮的生命周期评价方法,对以煤基原料提供动力的电动汽车和氢动力汽车的循环的生命周期化石能消耗和温室气体排放进行了对比。结果表明:从全生命周期的角度看,未采用CO2捕集与封存技术时,电动汽车在生命周期化石能消费和温室气体排放方面优势明显。随着CCS技术的大规模商业化,氢动力汽车的全生命周期温室气体排放将优于电动汽车,但这需要以生命周期化石能消费的增加为代价,中国政府有必要加大对电动汽车的关注。     

Acclimation of ecosystem CO2 exchange in the Alaskan Arctic in response to decadal climate warming

Long-term sequestration of carbon in Alaskan Arctic tundra ecosystems was reversed by warming and drying of the climate in the early 1980s, resulting in substantial losses of terrestrial carbon. But recent measurements suggest that continued warming and drying has resulted in diminished CO2 efflux, and in some cases, summer CO2 sink activity. Here we compile summer CO2 flux data for two Arctic ecosystems from 1960 to the end of 1998. The results show that a return to summer sink activity has come during the warmest and driest period observed over the past four decades, and indicates a previously undemonstrated capacity for ecosystems to metabolically adjust to long-term (decadal or longer) changes in climate. The mechanisms involved are likely to include changes in nutrient cycling, physiological acclimation, and population and community reorganization. Nevertheless, despite the observed acclimation, the Arctic ecosystems studied are still annual net sources of CO2 to the atmosphere of at least 40 g C m(-2) yr(-1), due to winter release of CO2, implying that further climate change may still exacerbate CO2 emissions from Arctic ecosystems.     

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.
     

Soil fertility limits carbon sequestration by forest ecosystems in a CO2-enriched atmosphere

Northern mid-latitude forests are a large terrestrial carbon sink. Ignoring nutrient limitations, large increases in carbon sequestration from carbon dioxide (CO2) fertilization are expected in these forests. Yet, forests are usually relegated to sites of moderate to poor fertility, where tree growth is often limited by nutrient supply, in particular nitrogen. Here we present evidence that estimates of increases in carbon sequestration of forests, which is expected to partially compensate for increasing CO2 in the atmosphere, are unduly optimistic. In two forest experiments on maturing pines exposed to elevated atmospheric CO2, the CO2-induced biomass carbon increment without added nutrients was undetectable at a nutritionally poor site, and the stimulation at a nutritionally moderate site was transient, stabilizing at a marginal gain after three years. However, a large synergistic gain from higher CO2 and nutrients was detected with nutrients added. This gain was even larger at the poor site (threefold higher than the expected additive effect) than at the moderate site (twofold higher). Thus, fertility can restrain the response of wood carbon sequestration to increased atmospheric CO2. Assessment of future carbon sequestration should consider the limitations imposed by soil fertility, as well as interactions with nitrogen deposition.     

地下交通废气排放对人体健康的影响

为了研究地下交通废气排放对人体健康的影响,首先分析了地下交通空气污染物的种类及其对人体的影响,CO2,NO2,PM以及SO2等地下交通主要污染物会造成心脏功能的风险,并在短时间内影响人体神经系统,对人体的肺功能产生直接影响,尤其会对儿童的呼吸系统造成影响。其次结合国外典型的实验研究,对地下交通污染对人体可能造成的疾病和健康影响进行了数据分析,对地下交通废气排放对人体健康造成的不利影响进行说明,总结出隧道内的空气中,对使用者影响最大的是颗粒物(包括粗糙、细小和细微的颗粒物)、CO和NO2。最后从外部居住区和内部使用人员2个方面总结了地下道路对人体健康影响研究的重点与难点,指出进一步的研究需要对地下交通释放的空气污染物进行准确测试,对儿童的健康影响需要进行直接相关的重点研究。     

植树造林对减缓CO2排放的效应及对策

定量分析了森林生态系统对ＣＯ２的吸收作用，并估算了化石燃料ＣＯ２释放量，通过平衡比较，表明我国ＣＯ２化石燃料排放量大于森林吸收量，成为ＣＯ２逐年累积有共温室效应的主要原因之一，为此，建立减缓ＣＯ２排放的植树造林规划模型，利用ＬＮＤＯ５０软件进行计算，能够简便，快捷地获得结果；并提出减缓ＣＯ２排放的最优造林方案及其对策。