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.     

东北三省碳排放与经济增长脱钩关系的实证分析

构建了东北三省碳排放、能源消耗量与经济增长之间的面板数据模型.经过对吉林省、辽宁省和黑龙江省1995—2014年20年的CO_2排放量的估算,并对CO_2排放量,能源消费量以及GDP进行脱钩分析.结果表明:2012年后吉林省、辽宁省以及黑龙江省通过产业转型、能量减排等一系列措施,实现了吉林省、辽宁省以及黑龙江省碳排放、能源消耗量与经济增长的脱钩,经济与环境友好发展.     

中国碳排放的历史特征及未来趋势预测分析

本文首先利用中国国家统计局和美国橡树岭国家实验室CO2信息分析中心的数据,分析了中国60年的经济、能源、CO2变化特征.在此基础上,利用Kaya恒等式构建了碳排放与经济社会变量的长期协整关系,并结合各类政策报告设定了低排放情景、基准情景和高排放情景,预估了3种情景下中国未来CO2排放量的变化趋势.结果表明:中国经济的高速增长总是伴随着能源消费量和碳排放量的快速升高,1980年之前各变量波动剧烈,之后GDP、能源消费量、碳排放量等经济社会变量变动规律明显;3种情景下2013—2020年的碳排放量年均增长率为2.94%~3.91%、2021—2030年的年均增长率为1.63%~2.60%;3种情景下2030年CO2排放量将分别达到142.68、155.41、170.09亿t.研究表明,在低碳情景下,中国最有可能实现2030年碳排放量达峰的目标.     

太仓市二氧化碳排放量估算及影响因素分析

研究依据2006年IPCC国家温室气体清单指南中的方法对2003—2008年江苏太仓市一次能源消耗产生的CO2排放量进行了估算,并利用Kaya恒等式进行了分解分析,同时计算了2003—2008年当地的单位国内生产总值(GDP)CO2排放量(来自一次能源消耗);结果表明2003—2008年当地一次能源消耗产生的CO2排放总量呈上升趋势,而单位GDP CO2排放量呈现倒U型曲线;经济的发展和能源效率是影响排放量的主要因素,而发展清洁能源、改善能源结构则是未来当地降低由能源消耗产生的CO2排放量、实现低碳生态发展模式的重要战略选择.     

天津市碳排放强度与碳排放影响因素分解分析

通过对1996~2012年天津市经济增长、能源消费进行分析,发现减少天津市CO2排放对其低碳城市建设有着重要的意义.通过计算天津市CO2排放量,运用LMDI法分解影响CO2排放的因素,探索了天津市二氧化碳减排政策.结果表明,天津市能源消费量保持上升形势,且终端消费能源结构以煤炭为主.能源消耗量的增多必然会导致天津市CO2排放的迅速增多,其中,第二产业对能源消耗产生的CO2中贡献最大,决定了全市CO2排放增长的形势.人均GDP和能源强度效应的累积贡献量相对较大,而能源消费结构以及产业结构累计贡献量相对较小,且拉动和减缓作用交替出现.优化天津市能源结构和产业结构是发展低碳经济的根本路径.     

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.     

道路用水泥生产过程中碳排放的研究

介绍了水泥行业生产过程的组织边界以及水泥生产过程排放源及其分类,提出了道路用水泥生产过程碳排放计算模型,并针对河南某水泥生产企业进行了碳排放计算,结果表明:道路用水泥生产碳排放量为900~930kgCO2/t,其中水泥窑煅烧过程碳排放量所占比例最大,约占总排放的60%;原材料开采、加工过程的能源消耗碳排放次之,约占总排放39.5%;运输过程排放最少,约占0.5%。     

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.     

安徽省碳排放脱钩效应、环境库兹涅茨曲线分析

通过自上而下的计算方法,测算了安徽省1995—2015年能源消费碳排放量,采用Tapio模型对安徽碳排放与经济发展的脱钩关系进行分析,并对环境库兹涅茨曲线进行探讨。研究表明:安徽碳排放、人均排放与经济发展整体上以弱脱钩为主,碳排放强度与经济发展以强脱钩为主;碳排放量与GDP、人均碳排放与人均GDP之间均存在倒"U"型的环境库兹涅茨曲线。     

甘肃省直接生活能源消费碳排放分析及预测

利用排放系数和对数平均D氏指数(LMDI)分解法对甘肃省直接生活能源消费碳排放量和影响因素进行了计算和分析,并结合多种方法建立了预测模型.研究结果显示:(1)2000—2010年,碳排放量呈现整体增加的趋势,增幅为55.14%,在各种能源中煤的碳排放居于首位.就城乡结构而言,城镇的人均碳排放量高于农村,但由于农村人口基数大,其碳排放总量却高于城镇;(2)人均消费水平和能源消费强度分别对人均碳排放起到正向促进和负向抑制作用,城镇居民消费水平的提高和城镇人口比例的逐年上升以及城镇能源消费强度的下降和城镇消费在总消费比例的增加是根本原因;(3)以GM(1,1)预测模型和三次多项式模型为基础的组合预测模型,具有精度高、偏差小、预测结果较合理等优点,具有一定应用潜力.     

典型钢铁企业物能消耗与烟粉尘排放分析

以典型钢铁生产企业为研究对象,基于企业实际生产数据,采用物质流分析法(MFA),构建物质代谢模型.建立了能源、资源利用和污染物排放分析指标,定量描述了钢铁企业的资源能源消耗及烟粉尘排放情况.结果表明:企业层面,高炉-转炉长流程吨钢总资源消耗量为208.6 t,燃料能消耗量占能源消耗总量的93.9%,吨钢烟粉尘排放量为648.08 g,烧结和炼铁工序贡献最大,分别占总排放量的45%和36%.电炉短流程总资源消耗量为1.31 t,电能消耗量占能源消耗总量的96.7%,吨钢烟粉尘排放量67 g.工序层面,烧结、炼焦和炼铁三个主排放工序的排放量分别为222.50 g/t烧结矿、118.20 g/t焦、245.27 g/t铁.据此,提出企业节能减排和产业结构调整的方向性建议,以减少环境压力,实现钢铁企业的可持续发展.     

资源循环助推碳中和的路径

 再生资源的循环利用是实现可持续发展和碳中和目标的强大支撑。为了定量评估再生资源循环利用的碳减排潜力，基于物质流分析和生命周期评价方法，核算了大宗物质资源，主要包括水泥、沙子、碎石、砖块、石灰、玻璃、橡胶、木材、塑料、沥青、钢铁、铝和铜等的循环利用潜力，特别对“高耗能、高排放、高产量”的钢铁和水泥行业的碳减排路径和碳中和潜力进行了梳理和分析。测算结果表明，大宗物质资源的需求量将在2022—2025年达峰后持续减少，2030年后物质资源报废量将逐年增加，并于2060年达到约54.6亿t/a，建筑垃圾的比例高达90%且集中在东南沿海省份； 2019—2060年，大宗物质资源需求量的减少导致了碳排放的持续降低，若协同资源高效循环策略，2060年碳排放量将下降至4.3亿t/a，比2018年排放水平低77%。其中，废金属尤其是废钢铁的循环利用碳减排潜力最大，若在2060年将废钢铁的循环利用率提高至90%以上，碳减排量将达到4.4亿t/a，比2018年碳排放量降低90%。相比之下，水泥由于回收处理技术和产品回收价值的限制，仅能通过提高资源使用效率和延长产品使用寿命等策略达到碳减排效果。最后，阐述了“十四五”时期作为推动再生资源循环利用的关键期和窗口期需要部署的资源循环政策、模式和技术等，为助力碳中和目标的实现提供重要支撑。     

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。     

基于煤气化学能最大化利用的上部吹氧竖炉静态模型

针对竖炉生产中存在的煤气还原势未能充分利用、煤气消耗量高以及二氧化碳排放高等问题,设计出一种上部增设吹氧装置的竖炉.基于物料平衡和热平衡建立了上部吹氧竖炉的静态模型,并对其进行了数值求解模拟和分析.模拟结果表明,在典型条件下,上部吹氧竖炉每吨直接还原铁的还原煤气量为1404.67m3,吹氧量为20.32m3,煤气出口还原势降至0.56,排碳量减少26.25%,能耗减少19.56%.     

Na_2CO_3促进复杂难选铁矿石深度还原的机理分析

以羚羊铁矿石为原料,在1 200℃下深度还原40 min,通过外配Na2CO3的方法研究了Na2CO3对羚羊铁矿石深度还原的影响,并从热力学角度探讨了Na2CO3促进深度还原的机理.结果表明,铁橄榄石(2FeO.SiO2)、铁尖晶石(FeO.Al2O3)等复杂化合物的生成是影响还原物料金属化率和铁粉品位的一个重要因素.配入的Na2CO3分解产生的Na2O可以置换铁复杂化合物中的FeO;同时和矿石中的SiO2和Al2O3反应,进而有效减少了与FeO反应的SiO2和Al2O3的量,从而提高了还原物料的金属化率及铁粉品位.     

基于能源消费的江苏省碳排放特征及规律分析

基于江苏省能源消费的统计数据,利用碳排放方法分析了2002—2010年不同能源消费类型和不同产业部门的碳排放特征．结果表明：碳排放量是随着能源消费量的增加而增加的,碳排放强度由于GDP的快速增加,呈现了快速下降的趋势．在碳排放总量中,第二产业的能源消费是主要的碳排放来源,年均增长率为14．9％,其中,工业占主导地位,年均碳排放量为51．84Mt;生活消费和第三产业碳排放次之,年均增长率分别是2．23％和3．4％．而在第二产业中,原煤是工业碳排放的主要来源,年均碳排放量为31．15Mt．江苏省能源消费碳排放总量增长速率小于GDP的增长速率,导致各年碳排放强度以年均5．2％的幅度下降,进一步表明在经济快速发展的同时,还未实现CO2绝对减排．     

高炉炼铁过程多目标优化模型的研究及应用

基于高炉炼铁过程的物质与能量守恒,采用多目标优化方法,建立了以能耗、成本及CO2排放为目标的高炉生产过程优化数学模型,并将该模型应用到某大型钢铁企业.编制程序得出优化结果,经与实际生产数据比较,验证了模型的正确性.优化结果表明:能耗、成本和CO2排放量均有不同程度降低.同时,利用模型分析了焦比、煤比、烧结矿品位等因素对...     

光伏系统基于全生命周期碳排放量计算的环境与经济效益分析

以上海临港某光伏发电项目为案例,同时结合光伏发电系统全生命周期碳排放模型和各阶段实际过程,对各个阶段碳排放的独特性、独特来源进行分析和计算,进而明细其计算结果.根据该系统的碳排放周期、碳交易经济回收期以及光伏发电上网电量的经济回收期对光伏发电系统进行客观的评价.     

球墨铸铁表面连续激光沉积高速钢粉末涂层的工艺与组织性能

采用大功率连续CO2激光器对预置了高速钢粉末的球墨铸铁基体进行激光辅助金属沉积处理.得到了激光沉积的优化工艺参数,用该参数制备的沉积层组织致密、无气孔、无裂纹等缺陷,沉积层与基体为冶金结合.XRD分析表明,Ni60+T15+T15沉积层中V4C3,WC1-x,CoCx等硬质相起到弥散强化的作用,Ni60+T15+T15沉积层平均硬度值为716HV,是基体的2.2倍.Ni60+YT12+YT12沉积层中起强化作用的Cr7C3相主要分布在晶界间,Ni60+YT12+YT12沉积层平均硬度值为739HV,约为基体的2.3倍.     

基于能源类碳源估算的湖南省碳排放分析

采用能源消费带来的排碳量作为一个地区的排碳量,从碳排放总量及其与经济增长的关系、碳排放效率、碳排放结构、各产业煤消耗总量等对湖南省碳排放现状进行分析.结果表明:湖南碳排放总量较多,呈上升趋势,在中部8省处于中下等水平;湖南碳排放效率先减少后增加,略低于东部,高于中部、西部及全国平均水平;湖南碳排放主要以煤碳排放为主,占能源消费总量的65%;第二产业对煤和石油消耗最多,第三产业煤消耗最少;2005年3个产业煤排放急剧增加,可以通过调整产业结构,增加第三产业的比重,形成节能型增长方式.