页岩气的开发

 页岩气作为一种资源量巨大的非常规天然气,具有“自生自储,原地成藏”的特征,其储层致密、开采难度大、气井投产后“初产高,递减快,长期低产”的特点明显。综述了全球页岩气的储量、开发技术及意义,介绍了目前中国页岩气的开发现状。中国页岩气资源丰富,地质资源量134.42×10¹² m³,技术可采资源量25.08×10¹² m³,“水平井+体积压裂+工厂化作业”是页岩气成功开发的基本模式,目前在长宁-威远、昭通和涪陵3个南方海相页岩气示范区实现了初步规模开发,已经具备了年产气97亿m³的生产能力。分析表明,合理高效地开发页岩气,对于缓解中国能源供需矛盾、调整能源消费结构、增强国际天然气定价影响力及促进区域经济发展均具有重要意义。     

深耕“蓝色沃土”，海洋能助力实现“碳中和”——访浙江大学教授李伟

 2021年3月15日,习近平总书记主持召开中央财经委员会第九次会议并发表重要讲话强调,实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革,要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局,拿出抓铁有痕的劲头,如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标。“十四五”时期是碳达峰的关键期,大力发展清洁可再生能源成为必然趋势。在海洋这片“蓝色沃土”中,蕴藏着丰富的可再生能源--海洋能,“碳达峰、碳中和”将为海洋能发展带来怎样的机遇与挑战？围绕海洋能的发展,《科技导报》专访了中国可再生能源学会海洋能专业委员会主任、浙江大学教授李伟。     

区域污染物总量控制及排污权-交易优化模型的应用

修正区域污染物总量控制优化模型, 并利用修正后的模型研究案例省“十二五”总量控制减排方案. 模型优化结果表明, “十二五”期间案例省COD,NH₃-N,SO₂,NO_x可控指标减排量分别增加了3.01（6.85%）,0.47（8.63%）,5.00（17.34%）,1.25（6.51%）万t, 优化后减排成本为494.02亿元, 较案例省“十二五”期间主要污染物总量控制规划成本降低了28.00亿元, 缩减比例达5.36%, 并细化了各行业及各类别污染物的减排量.     

“三生”空间格局演化“碳流”分析——以唐山市为例

 生产空间、生活空间和生态空间（“三生”空间）碳代谢分析研究,对实现区域“三生”空间要素整合和结构优化具有重要的科学意义。以唐山市为例,通过构建显性“碳流”模型和生态网络效用分析方法,定量化跟踪、评估了2010-2015年唐山市“三生”空间碳要素的流动过程、途径及其影响。结果显示：2010-2015年,唐山“三生”空间格局演变造成了区域碳排放量的增加,净“碳流”为负值;其中,消极“碳流”主要由于生态空间向生产空间的转变;而积极的“碳流”主要来自生产空间向生态空间的转变。唐山市“三生”用地类型在碳代谢系统中的生态关系主要以限制掠夺关系为主,其中以生活空间城镇用地以及生态空间未利用土地占主导。     

当前中国生物质能源发展的若干战略思考

 国际能源署《2018可再生能源年度报告》首次指称生物能源是“被忽视的巨人”,预测在未来5年内,以供热/暖和车用生物燃料为主的生物能源将引领全球范围可再生能源的发展。结合中国生物质能源近年发展实践,对生物质能源的再定位、发展生物天然气的战略意义、开发生物质“二代原料”、以多联产提高竞争力,以及建设国家生物质油气田等战略提出思考。     

中国“煤改气”政策对经济发展和环境治理的影响——基于CGE模型的分析

基于2017年全国投入产出表，对标准的CGE模型进行扩展，加入环境和政策模块，构建能源环境SAM表，设定恰当的函数参数以及模拟情景，研究“煤改气”政策对经济发展和环境治理的影响.结果表明：煤炭行业产值约为天然气的3倍；“煤改气”会对非能源行业的生产带来负向影响，且工业受其影响最大；在增加补贴的基础上提高居民对天然气的消费和投资比例，对煤炭行业产值削减作用显著，可使天然气行业产值大幅度提升；“煤改气”对CO₂、SO₂的减排效果明显，对NO_x减排效果一般.     

西部地区风电产业的困境与出路——关于“弃风限电”的思考

 为应对全球气候变化,中国确立了绿色发展的战略,实施了一系列节能减排的政策和措施,并取得举世瞩目的成效。其中,清洁能源的开发利用是一个重要方面。在2016年签订的《巴黎气候变化协定》上,中国政府再次承诺,到2030年,中国非化石能源占一次能源的比重达到20%左右。开发利用丰富的风能资源是实现这个战略目标的重要组成部分。然而国内刚刚起步的风电产业面临着“弃风限电”的尴尬局面。根据可再生能源中心的统计数据,2015年全国风电累计装机容量15.1亿kW,居世界第一;但每年弃风电量达339亿kW·h。其中甘肃弃风电量82亿kW·h、弃风率39%,新疆弃风电量71亿kW·h、弃风率32%。西北地区成为弃风限电的重灾区。但另一方面,各地仍在大规模增加投资,扩大风电装机容量,加剧了“弃风限电”的潜在压力。本文基于在甘肃的实地调查,通过对风电利弊和困境成因的分析,并就可能的出路加以探讨。     

“推进大众创业、万众创新”政策措施落实情况的评估

 为评估国务院近年出台的“推进大众创业、万众创新”有关政策措施的落实情况,中国科协于2015 年7-8 月组织专家对国务院近年出台的“推进大众创业、万众创新”有关政策措施的落实情况进行了评估。结合本次评估结果,本文分析归纳出8 个相关的政策工具,对政策的实施效能进行了系统分析,提出了值得关注的突出问题,并针对相关问题给出了科学建议。     

“一带一路”地区地质灾害时空分布特征及防治对策

 “一带一路”贯穿亚、欧、非大陆,沿线地质构造复杂,地形起伏剧烈,是滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的高发区域,各类地质灾害严重制约沿线各国社会经济发展和“一带一路”倡议的践行。根据1922-2015年“一带一路”区域地质灾害数据,分析了地质灾害的时空分布特征及主要影响因素。研究结果表明：（1）“一带一路”地区地质灾害呈现出不规律的波动上升趋势,地质灾害发生规模与影响程度呈上升趋势。（2）印度是地质灾害发生频次最高的国家;东南亚地区的缅甸、菲律宾、印度尼西亚、马来西亚、越南,南亚地区的尼泊尔、巴基斯坦,东亚地区的中国、日本等国家地质灾害发生频次明显高于其他国家和地区。（3）“一带一路”区域在1922-2015年的年均地质灾害发生频次为82.3次/年,受伤人数75人/年,死亡人数292人/年。（4）中巴经济走廊、孟中印缅（孟加拉国、中国、印度和缅甸）经济走廊是地质灾害的高发区。在开展防灾减灾工作时,应有针对性地对重点区域进行合理的危险性评价,这有助于对有限的救灾资源进行合理分配;鼓励无人机、三维激光扫描等先进技术在野外调查中的使用,更加快捷、高效地获取详细的一手灾害调查数据;沿线发展中国家的抗灾能力亟需提升,以此降低地质灾害造成的人员伤亡和经济损失。     

农村煤改气(电)情况调研及效益评估——以山东省为例

为改善大气环境质量,我国在各农村地区陆续推行煤改气(电)的能源结构调整策略.基于850份针对山东省十七地市煤改气(电)情况的调查问卷,运用统计学方法对其进行定量分析,同时基于全国城市空气质量数据运用克里金插值法评估该工程带来的环境效益.研究结果表明:山东省大约有19.4%的农村居民进行煤改气(电),能源政策调整减少了污染物的排放,特别是SO_2的排放,在很大程度上改善环境状况,同时带来一定的经济、社会效益.但在煤改气(电)过程中存在天然气供求不平衡、天然气及电价格偏高、天然气管道及电缆线路铺设费用过高、部分地区政府财力有限补贴力度不足等问题.该研究为山东省针对农村地区能源结构的进一步调整提供实践依据.     

夏热冬冷地区绿化屋顶节能与生态效益研究

【目的】研究夏热冬冷地区绿化屋顶的节能效益,分析包括固碳释氧、空气净化、水源涵养和节能减排4个方面的生态效益。【方法】以无锡地区有无绿化的屋顶为研究对象,对比绿化屋顶的保温隔热及节电效果,并进行屋顶绿化生态效益的量化分析。【结果】在冬季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别高2.5 ℃和5.5 ℃,通过屋顶的热流相对减少36.4%,绿化房间空调日平均节电量为0.90(kW·h); 在夏季,绿化屋顶内、外表面平均温度比非绿化屋顶分别低3.1 ℃、5.6 ℃,通过屋顶的热流相对减少48.6%,日平均空调节电量为4.23(kW·h)。计算可得,绿化屋顶每年可节约空调用电量15.39(kW·h)/m²; 佛甲草屋顶绿化可创造的固碳释氧效益为1.887元/(m²·a),净化空气效益为2.45×10^-2元/(m²·a),涵养水源效益为0.957元/(m²·a),节能效益可达到12.875元/(m²·a),减排效益达9.613元/(m²·a),综合生态效益是25.357元/(m²·a),动态投资回收期为7 a。【结论】屋顶绿化在冬季可提高屋顶内外表面温度,在夏季降低屋顶内外表面温度,减少通过屋面的热流,达到保温隔热和降低空调能耗的节能效果。屋顶绿化的生态效益显著,投资回收期短,应予以政策鼓励和支持。     

基于CITYgreen模型的苏州市森林生态效益评价

以江苏省苏州市森林为研究对象,使用ArcView3.2程序和CITYgreen5.4模型,定量地评价森林生态效益。结果表明:(1)苏州市森林固碳率为1.90×105 t/hm2,暴雨缓排量为1.65×107 m3/hm2,清除大气污染物总量为1.10×104 t/hm2,碳储量为8.42×106 t;(2)2009年苏州市森林生态效益的经济价值总计21.8亿元,各区平均生态效益2.06万元/hm2,固碳、暴雨缓排量、净化空气的经济价值比例分别为87.2%、8.2%及4.6%;(3)苏州市各区森林生态效益的经济价值从大到小排序为:吴中区、吴江市、常熟市、张家港市、昆山市、相城区、太仓市、高新区、工业园区、市区(金阊区、沧浪区、平江区)。     

可再生能源发电竞价上网研究

传统能源煤炭、石油、天然气等由于资源储量有限,日益成为阻碍各国经济发展的瓶颈。可再生能源作为一种有利于环境保护和经济、社会可持续发展的新型能源,在未来的10多年中将得到长足的发展。文章分析了市场竞争条件下,可再生能源发电与常规电力的竞价博弈机制,结果表明,在目前的机制下,可再生能源发电由于其成本、规模的限制,在电力市场竞争中处于劣势。可再生能源发电只有在国家政策扶持或者是对传统电力的政策调整的情况下,才能逐步走上健康发展的正轨。     

空调冷热源方案的多指标决策技术及应用

在某大厦空调系统冷热源方案选择中，采用多指标决策方法，以方案设备初投资，增容费、运转费用，可靠性，占地面积与环境影响等为评价指标，建立了评价模型，对几种可能方案进行优序排列。     

住宅采用空气/水热泵型户式中央空调的可行性分析

在动态负荷计算的基础上,按实际运行的空气/水型户式空调机组的制热与制冷特性曲线,计算了该种户式中央空调系统冬夏季耗电量与季节效率HSPF及SEER,并在此基础上与采用分体式空调器方案作了经济性比较.结果表明,在具有典型夏热冬冷气候特点的湖南衡阳地区,住宅建筑空调采用空气/水热泵型户式中央空调系统是可行的.     

谢桥煤矿综采工作面陷落柱技术研究

岩溶陷落柱是指煤系地层底板厚层灰岩中溶洞裂隙的塌陷物以及上覆地层塌陷物形成的塌陷体,谢桥井田东翼采区发育有2个岩溶陷落柱,为保证13216综采工作面采掘安全通过1#陷落柱影响区,采取矿井瞬变电磁法和矿井高密度电法探测,掘进时利用物探和钻探相结合的综合探查技术;回采前利用运输顺槽对1#陷落柱及影响区采取先物探探查后钻探验证技术,并对其进行注浆加固,从而使工作面采掘时安全通过1#陷落柱影响区,多回收煤炭资源10.2万吨,创造了良好的经济效益。     

空调型新风换气系统在寒冷地区应用的可行性研究

研究利用热泵技术将排风中损失的热量回收,提升进入室内的新风温度。通过分析得出将加热新风的位置设在新风出口段效果比较好,温度能够达到或超过室内采暖设计温度。在节能方面,每立方米风量在一个采暖季能够回收热量折合标准煤为0．7 kg,经济效益明显。     

农村地区座椅辅助供暖方式下人体热反应的变化规律

针对北方农村地区“煤改电”供暖方式带来运行费较高的问题,以及农居环境室温偏低的问题提出一种座椅辅助供暖方式.分析局部供暖方式下人体热反应的变化规律,研究人体整体热感觉、整体热舒适,以及整体热可接受度在座椅加热前后的变化和相互关系.研究结果表明:座椅加热可以有效改善人体热反应,环境温度偏离热中性环境越多,改善程度越明显;3个热反应指标在加热前密切相关,加热后因热感觉分布不均匀出现分离;以整体热舒适作为评价指标,对整体热感觉与热感觉不均匀度做线性回归分析,拟合度较高(R²=0.896);而引入平均皮肤温度与整体热感觉做拟合分析,拟合度较好(R²=0.916).由此得到结合主观热反应与客观生理指标的综合预测评价模型,经验证预测效果较好(R²=0.903).     

Energy Consumption by Rural Households in Northern Hunan

TKs study was conducted to investigate the household energy consumption in rural districts in northern Hunan and to help explore the sustainable and ecological energy policy.Questionnaires were used to ac-quire the details of energy consumption,and the electricity equivalent calculation was used in the energy statis-tics in four villages.The energy consumption in these four villages is influenced by the economic condition,geo-graphic position and landform and the local custom.The traditional biomass energy and coal briquette are the primary energy source for cooking and heating,but they are used in a very low efficiency and result in poorIAQ.For sustainability,further measures should be taken to optimize the energy consumption with the efficient use of biomass energy,coal and electricity.     

寒冷地区村镇住宅建筑单热源供热系统设计与优化

对不同规模的村镇住宅建筑供热系统优化设计方案与全生命周期内的经济性展开研究.首先,采用TRNSYS软件模拟得到60~2 000 m²范围内不同供热面积村镇住宅建筑的动态热负荷,并对太阳能、电锅炉、地源热泵及空气源热泵4种不同热源供暖系统的控制运行情况进行模拟,得到不同热源供暖系统在不同供热面积下的优化设计方案.在此基础上,对不同热源供暖系统在全生命周期内的经济性进行对比分析,得到不同村镇住宅建筑供热面积下的热源推荐方案.结果表明:对于不同热源供暖系统的总费用,电锅炉供暖系统最大,太阳能供暖系统最小,太阳能供暖系统总费用比电锅炉供暖系统减少近65%.