GHG-800固定式闪光焊机脉动闪光焊接工艺试验及接头性能分析

采用GHG-800直流固定式闪光焊机脉动焊接工艺对鞍钢U71MnG钢轨进行焊接试验。对焊接设备、工艺和焊接质量进行分析,通过优化部分工艺参数,可有效改善GHG-800固定式闪光焊机脉动闪光焊轨底角灰斑的面积和尺寸,同时改善轨底角断口形貌,从而获得焊接接头良好的力学性能。同时,研究发现工艺调整前后灰斑出现的位置呈现一定的规律,检验了GHG-800固定式闪光焊机工艺的稳定性。合理的GHG-800固定式闪光焊机脉动闪光焊工艺可以通过型式检验的落锤、断口、晶粒度、静弯和探伤检验。

水力发电生命周期评价及碳足迹区域化分析

基于生命周期评价方法,对我国典型水电站水力发电生命周期碳足迹及其他环境影响进行了评估,并分析讨论了不同区域水力发电碳足迹的差异性及原因。结果显示,三峡水电站单位水电碳足迹(以CO_(2)当量计)为12.7 g/(kW·h),主要来源于运行阶段,造成其他环境影响的主要阶段为土建工程阶段,其次为机电设备制造阶段;我国不同省级行政区单位水电碳足迹差距较大,与全国平均值相差±20%以上的省级行政区有24个;各省级行政区运行阶段碳足迹占比为47.94%~96.82%,占比超过80%的省级行政区有19个。研究结果可以为我国及省级发电清单编制与电网结构调整提供数据支撑。

碳中和标准体系建设现状、实践及展望

通过对国内外现行和正在研制的碳中和相关标准进行梳理和归纳,结合碳中和实现路径中标准的运用实践,探究我国不同行业、不同领域碳中和标准体系建设现状。指出我国的碳中和标准体系建设存在着顶层设计和统筹机制不完善、政策与标准发展不协调、技术研发与标准结合不紧密等问题,提出了强化统筹规划和顶层设计、构建标准实施和监管体系、加快制定急需技术标准、建设绿色产品认证制度、构建绿色金融标准体系,以及推进国际交流与合作等标准化工作建议。

中国西南地区旱坡地碳减排研究进展与展望

农田生态系统既是碳源,又是碳汇,具备很强的减排固碳潜力,对全球碳循环贡献巨大。西南地区旱坡地长期小规模、碎片化的农业生产方式给区域碳排放带来极大的不确定性。探索西南旱坡地的碳排放特征和减排途径对于改善环境、提升区域农业生产潜力具有重要意义。本研究系统总结了我国西南地区旱坡地农田生态系统主要温室气体(CO_(2)、N_(2)O)的产生环节,探讨了旱坡地固碳减排新材料与新技术的应用效果,提出了未来西南地区旱坡地的固碳减排策略。(1)鉴于西南地区旱坡地的区域资源禀赋、产业基础、生产规模、经营方式、生态功能等差异巨大,应结合地区特殊的农业生产条件,集成研发适宜的固碳减排措施和监测体系,探索全球变暖背景下西南旱坡地碳排放过程及其内在机制,以全面提升地区农业生产应对气候变化的韧性。(2)鉴于西南地区农作物复种指数较高且作物空间分布斑块化,应依据国家战略和地方规划,以绿色高产优质为目标导向,改进农业生产方式,优化产业空间布局。(3)由于西南地区旱坡地碳减排是一个复合过程,亟需根据今后较长一段时间内区域农业生产的实际结构和功能需求,有针对性地对各项成熟的减排技术、固碳产品和固碳模式进行优化组合,形成综合性的固碳减排方案。综上,本综述期望为进一步研究西南地区旱坡地农田生态系统的碳源和碳汇特征,以及合理调整农田管理措施提供全面的有效参考。

中国减污降碳生态环境标准体系研究

中国现行生态环境标准体系以减污治污为核心,与降碳联系不紧密,支撑碳排放权交易、温室气体排放和监测、减污降碳协同控制技术指南等标准缺乏,难以有效支撑美丽中国建设和“双碳”目标实现。为此,在分析国际温室气体和环境污染物协同管控政策标准基础上,结合中国减污降碳管理需求,采用分类层次结构及综合标准化法,构建了支撑“市场+行政”温室气体管理模式的减污降碳生态环境标准体系框架。建议提前对计划纳入碳市场的行业制定配额核算核查等相关碳排放权交易标准,对其他行业研究制定协同控制温室气体的污染物排放标准,并制定相关配套标准支撑全链条减污降碳协同管控。

温室气体管控纳入化工园区规划环评的技术方法探索和实证研究

《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》中明确提出“将温室气体管控纳入环评管理”,温室气体管控纳入环评已成为深入推进碳达峰行动的重要举措。产业园区是控制污染物和温室气体排放增量的重要载体,是推进减污降碳源头防控的重要抓手。该研究重点围绕协同减污降碳优化规划方案这一关键问题,探索产业园区规划环评中开展温室气体评价的技术方法,并以某石化园区为例开展了实践探索。为了在环评中科学、合理地分析和评价温室气体减排潜力,从两方面探索评价技术方法:一是温室气体与大气耦合评价方法,开展温室气体评价重点排放设施能效分析,结合大气评价中空气质量目标改善要求和初步模拟预测结果,联合提出淘汰高耗低效热源设施、分阶段推进清洁能源替代的规划调整建议;二是研究创新温室气体评价和循环经济分析紧密结合的环评方法,遵循化工园区协同、合作、共享的一体化设计理念和循环经济理念,以资源循环降碳、能效提升降碳为目标,充分发挥化工园区碳固定、碳消纳的天然优势,促进园区内产业链协同。实证研究表明:①通过全面识别园区减污和降碳的关键环节,以“提效-控煤”为主线,温室气体评价与大气评价联合提出热源点整合方案;聚焦园区CO_(2)资源化利用、能源梯级利用,推动两家企业6套装置实施CO_(2)回收,并实施聚碳酸酯、碳酸乙烯酯等CO_(2)产业链利用项目,将零散企业余热资源统一纳网,实现余热余压利用,很好地验证了前述技术方法的可行性,以及温室气体评价对能源规划方案和产业循环经济方案的优化调整作用。②基于现行产业园区环评的评价技术流程,采用全过程纳入模式,提出了温室气体全过程评价技术框架,即现状评价“挖潜力”、规划分析“融理念”、影响识别“定目标”、影响评价“评趋势”、方案论证“明措施”、调整建议“优方案”。此外,对未来研究提出展望,一是增强污染防治与气候治理的协同性,二是关注难以量化的新排放源和非二氧化碳温室气体,三是结合不同园区面临的能源转型和环境目标压力,形成差异化的温室气体减排方案。该研究提出的技术框架和评价方法为优化化工园区环评源头管控作用起到有力支撑,具有重要的现实意义。

中国消耗臭氧层物质和含氟温室气体研究进展

消耗臭氧层物质(ODS)和含氟温室气体(F-GHGs)对臭氧层破坏和温室效应有重要影响,是应对全球环境和气候变化的相关国际公约致力减控的大气痕量卤代气体。ODS和F-GHGs的大气寿命长、浓度低、变化幅度小,同时来源广泛且新型替代物不断涌现,准确、全面、实时地监测其在大气中的浓度水平和变化特征在分析技术上有极大的挑战性,而估算ODS和F-GHGs的排放量、评估履约成效也是科学界和环境外交层面都十分关注的问题。中国自加入《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》以来,为全球ODS减排做出了卓越贡献,近年来也积极推动F-GHGs国际行动以在应对气候变化方面更好地发挥引领作用。本文从监测、大气浓度和排放等方面梳理了对中国ODS和F-GHGs相关研究成果。近十年来,中国氟氯烃和氢氟氯烃等受控物质呈现下降趋势,表明中国履约成效显著,而氢氟碳化物、全氟化物和含氯溶剂则表现出明显的增长趋势;分析了中国当前ODS和F-GHGs研究面临的问题与挑战,并对协同保护臭氧层和应对气候变化背景下可能关注的重点方向领域进行了展望。

浅析欧盟电动车辆电池碳足迹核算规则

欧盟电池法案首次以法规形式强制要求投放到欧盟市场的电池需进行生命周期碳足迹信息披露,为支持电池碳足迹的实施,欧盟制定了基于环境足迹方法的电动车辆电池碳足迹核算规则。详细介绍了欧盟电动车辆电池碳足迹功能单元、系统边界和取舍规则、数据收集要求和数据质量评价、建模要求、核算及报告等方面的要求,为我国电池企业开展电池碳足迹核算摸底,识别控碳降碳关键环节提供了方法指引。

适用于生物质直接耦合煤发电过程的温室气体核算方法优化

生物质与煤直接耦合燃烧发电作为降低火电行业碳排放的关键技术选择得到广泛关注,在双碳目标的推动下,准确量化生物质掺烧电力生产过程温室气体排放能有效提升发电行业碳排放数据的准确性与一致性,确保国内碳排放交易市场向更公平稳定的方向发展。介绍了国内外生物质耦合煤发电机组碳核算方法,提出生物质直接耦合发电机组温室气体核算边界、计算方法和核算参数的选取原则。结果表明:与现行核算法相比,基于生物质直接耦合煤发电的温室气体核算方法在核算边界、核算范围和计算方法上均有一定差异。对于核算边界,有必要新增燃料燃烧过程N_(2)O排放、新增设备资源带来的间接碳排放;针对常见生物质是否可视为零碳燃料进行评估,发现在各省份生物质的最佳经济运输半径内秸秆、城市垃圾、林类剩余物等常见生物质均达到温室气体减排要求,且合理运输范围(48 km)内均可视为零排放;在计算方法上,燃料消耗量建议根据碳排放量分层级选取测定方法,小比例掺烧时碳氧化率可直接选取缺省值99%,并且建议核算脱硫环节带来的碳排放,对循环流化床燃烧温度在1123 K以下的工况需要进行N_(2)O核算。

气候变化背景下农业低碳发展:国际经验与中国策略

在全球共同应对气候变化的时代背景下,探索国际视野下农业温室气体减排的先进经验,对于中国践行气候变化国际合作倡议、推动自身农业可持续发展实现具有重要现实意义。以美国、欧盟和日本等国家为对象,分别梳理其农业低碳发展的主要做法、最新行动和取得成效,据此,结合中国特色农业发展的基本理念,提出农业低碳发展的中国策略。研究表明:1)较之于同为新兴经济体的印度,2020年中国在农业温室气体排放总量和人均排放量上与其相近,但中国的单位GDP排放量[44.52 t∙(106$)^(−1)]远低于印度[278.11 t∙(106$)^(−1)];较之于同作为人口大国的美国,中国在排放总量方面较高,但中国的人均排放量(0.46 t∙cap.−1)明显低于美国(1.15 t∙cap.^(−1))。中国必须充分考虑自身作为人口大国和发展中国家的现实,科学合理地展开农业温室气体减排目标规划。2)美国主要在法律法规完善、财政税收和减排补贴、清洁能源开发及推广、碳排放权和碳汇市场交易等方面做出积极探索,其2020年人均农业温室气体排放量较1990年下降19.58%;欧盟的先进做法主要体现在法律法规完善、财税支持和生态保护补偿、管理创新和技术创新等方面,其2020年人均排放量同比1990年下降29.03%;日本主要在可再生能源推广、管理创新和技术创新、粮食生产保障和气候适应等方面展开行动,其2020年人均排放量同比1990年下降29.17%。3)农业低碳发展的中国策略旨在保障粮食供给、减少温室效应和实现生态价值。据此,提出持续完善相关法律法规体系、加大财税扶持和绿色金融支持、加强管理创新和科技创新、加快能源结构调整和转型升级以及逐步完善碳交易市场机制5个方面的政策启示。

基于模型预测控制的双机组混合动力船舶能量管理研究

[目的]船舶柴电混合动力系统合理分配柴油机和电机输出功率,可大幅降低油耗和排放。针对传统混合动力能量管理策略的性能最优与运算实时的矛盾,提出采用模型预测控制(MPC)进行能量管理瞬时优化。[方法]首先,利用反向建模法搭建由双柴油发电机组、储能系统、岸电组成的客渡船混合动力系统能量流模型;然后,提出以油耗和电能消耗的总温室气体(GHG)排放为目标函数,在系统约束条件下可在线滚动优化求解的MPC能量管理算法,最终进一步进行了不同预测时域长度的灵敏度分析。[结果]仿真结果表明,MPC较传统规则控制方法可分别降低4.85%的燃油消耗量和3.54%的温室气体总排放。[结论]相比于传统的规则控制策略,MPC油耗低,温室气体排放少,且计算负荷较小,具有良好的实船应用潜力。

新疆农业源非二氧化碳温室气体排放变化趋势预测

基于2000-2020年新疆农作物产量、化肥投入、稻田播种面积等统计数据,根据IPCC排放因子法,核算新疆农业源非CO_(2)温室气体(GHG)排放总量,通过对数平均迪氏指数(LMDI)模型对农业源非CO_(2)GHG排放驱动因素进行分解,使用蒙特卡洛模拟结合情景分析法预测其排放趋势。结果表明,研究期内新疆农业源非CO_(2)GHG排放呈现波动上升趋势,增幅达到34.43%,畜牧养殖是主要排放源。驱动因素研究结果表明,2000-2020年,农业经济发展水平和城镇化水平的提高促进了农业源非CO_(2)GHG的排放,贡献排放量分别达4211.74×10^(4)tCO_(2)eq和1016.08×10^(4)tCO_(2)eq。农业非CO_(2)GHG排放强度、乡村人口以及农业结构的降低抑制了农业源非CO_(2) GHG的排放,2000-2020年减排量分别为4163.36×10^(4)tCO_(2)eq、224.84×10^(4)tCO_(2)eq和130.64×10^(4)tCO_(2)eq。农业源非CO_(2)GHG排放在基准和规划情景下均呈上升趋势,但规划情景下的增速快于基准情景,在低碳情景下通过提高农业非CO_(2)GHG排放强度、改善生产结构有效减缓增速,可能在2035年实现负增长。实现农业源非CO_(2)GHG排放达峰需要强化对减排政策的落实,强制约束农业源非CO_(2)GHG排放;降低农业非CO_(2)GHG排放强度,控制因农业生产技术落后所导致的农业源非CO_(2)GHG排放;通过完善减排惩戒激励机制,鼓励技术突破引导新疆农业的低碳转型。

长江经济带淡水养殖单位面积产量、碳排放规律及空间差异

淡水渔业资源是长江经济带重要的资源之一,但快速发展的淡水养殖强烈影响着水体CH4和N2O的排放,进而造成环境危害。本研究基于全国和地方渔业统计年鉴构建了2019年长江经济带县级尺度的渔业数据库,解析了长江经济带淡水养殖单位面积产量及空间差异,并根据建立的数据库综合分析了淡水养殖模式温室气体排放的特征。结果显示,2019年长江经济带中游淡水养殖单位面积产量最高,为6.9 t·hm^(-2),下游最低,约为6.0 t·hm^(-2)。整合温室气体排放数据发现,长江经济带淡水养殖总温室气体排放量为1.5×10^(7)t(以CO_(2e)计),其中粗放型和半集约化养殖模式排放量最高,约占总排放量的66.8%,集约化排放量占比最少,约占4.5%。因此,发展绿色养殖模式、减缓温室气体排放是实现长江经济带淡水养殖可持续发展的关键途径。

绿色创新是否适应气候变化:中国专利和GHG排放数据的实证

气候变化是全球面临的最大环境挑战,中国根据自身发展的实际情况提出力争在2030年前达到碳高峰,努力争取在2060年前实现碳中和,要想实现该目标就必须减少包含二氧化碳在内的温室气体排放量。考虑到我国经济和能源系统所具有的高碳化特征,绿色创新驱动被认为是实现碳中和目标的重要途径之一,也是我国主动适应气候变化的主要措施之一。现有研究主要分析绿色创新对气候变化的影响,很少研究绿色创新是否适应气候变化的要求。本文基于2000—2017年我国30个省级行政单位的绿色技术专利与GHG数据,通过Logistic模型、负二项式固定效应回归及自回归分布滞后等模型分析了绿色创新对气候变化的适应程度,该适应程度用气候变化对绿色创新的影响程度表示,两者成正相关关系。研究发现:(1)气候变化会诱导绿色创新,但诱发效应较小。尽管CO2EG的影响最大,但也只有0.3%左右。(2)不同GHG排放源对绿色创新的影响程度不同,天然气和煤炭消费产生的碳排放与之成正比,石油和其他GHG与之成反比。(3)区域碳排放水平与绿色技术创新效应成正比。(4)不同来源的投资对绿色技术专利数量的影响具有异质性,私人投资比政府投资更能提升绿色创新的适应程度。最后,从以下几个方面提出了提高绿色创新对气候变化适应程度的若干建议:(1)中央政府应通过减税和补贴等手段刺激地方政府进行绿色创新投资;(2)实行差异化行业创新政策,更加致力于促进旨在减少煤和天然气碳排放的技术研发;(3)加大新能源投资;(4)刺激私人投资,完善投资结构,把有限的私人投资投入到能源和电信等行业,提高私人公共投资的创新效率。

中国纸产品全生命周期GHG排放分析

基于生命周期评价理论与国家温室气体清单指南中废弃物处理温室气体排放计算方法,对中国2010年和2015年纸产品生命周期不同阶段的主要温室气体排放分别进行了分析.研究的纸产品生命周期评价边界包括:林木种植管理、制浆造纸过程、运输过程、废纸回收制浆、焚烧和填埋.结果表明:中国2010年和2015年纸产品生命周期温室气体排放量分别为13.4、20.3 Mt CO2-eq,其中林木种植和管理阶段为碳汇,能存储的CO2分别为82.6和108.2 Mt CO2-eq,制浆和造纸阶段为碳源,排放的GHG2分别为52.4、77.3 Mt CO2-eq,运输阶段为8.3、10.3 Mt CO2-eq,废纸焚烧和填埋阶段为35.3、40.9 Mt CO2-eq.

湖北省作物系统氮素利用及其环境影响综合评估

粮食安全、资源高效和环境友好是发展可持续农业的核心问题。湖北省作为长江中下游平原重要农业省份,亟需综合评估作物系统氮素利用及其环境影响。针对湖北省主要粮食作物(水稻、小麦、玉米、大豆)和经济作物(茶叶、水果、蔬菜),提出作物系统氮素利用效率及其环境影响的综合评估框架,系统分析2020年湖北省作物生产过程中氮素利用状况及环境效应的空间分异特征。结果表明,在氮素利用方面,湖北省农作物施氮量、氮盈余和温室气体排放强度偏高,氮肥偏生产力和氮素利用率较低。湖北省施氮量比同年中国施氮量平均水平高43%;粮食作物氮素利用率为35.17%,而经济作物氮素利用率仅为9.99%,存在较大增效空间。在环境影响方面,经济作物氮盈余总量(43.36%)低于粮食作物(56.64%),其中水稻氮盈余总量(38.27%)最高;然而,粮食作物产生的温室气体在环境影响中占主导地位。从空间分布上看,湖北省施氮量呈现中部高、东西低的趋势。经济作物温室气体排放主要集中在鄂南和鄂北地区,粮食作物温室气体排放主要集中在鄂西和鄂东地区。经济作物氨气单位面积挥发量比粮食作物大,呈现南北高、东西低的分布格局。研究可为后续降低湖北省氮肥投入、提高氮素利用率和缓解温室气体排放提供有益参考,建议管理措施调整和政策支持齐进,针对不同区域现状进行种植结构调整与施氮优化,助力湖北省资源利用效率提升。

我国南北两城市重力流污水管道甲烷排放过程研究

近年来,污水管道的甲烷排放已被逐步重视。对我国南北方两城市的重力流污水管道甲烷排放过程进行了研究,得到南方城市污水管道平均溶解态和气态甲烷浓度以及甲烷排放因子分别为9.52 mg/L、1076 ppm和5.19 g/(m·d),北方城市污水管平均溶解态和气态甲烷浓度以及排放因子分别为0.84 mg/L、2075 ppm和4.08 g/(m·d)。同时分析了甲烷浓度与各水质指标之间的关系,比较了我国与其他国家的甲烷浓度和排放因子,估算了我国污水管道产甲烷量,并对未来的研究方向提出了建议。

中国民航业能源消费温室气体排放特征与影响因素

为推动中国民航业打赢节能减排攻坚战,助力绿色低碳交通高质量发展,立足国内和国际航线双重单元,针对CO_(2)、N_(2)O和CH_(4)多元温室气体,基于IPCC清单算法分析2015—2022年中国民航业能源消费温室气体的排放特征并研判关键排放源,结合LMDI分解模型实证分析能源消费强度、运输经济效益、产业内部结构、产业整体结构、经济发展水平、人口规模水平对碳排放的异质性影响效应。结果表明:2015—2022年温室气体排放总体呈先升后降趋势。从航线类型看,国内航线运输周转量主体地位带动高水平温室气体排放;从气体品种看,CO_(2)排放贡献最大。能源消费强度效应为遏制碳排放的重要因素;运输经济效益的影响效应随运输收入水平发生变化,2021年以来成为减缓碳排放增长的关键因素;产业内部结构效应与碳排放的整体变化趋势较为同步,这是由于民航业产值比重增加会带动运输能源消费总量增加;产业整体结构效应由碳排放激励因素转为抑制因素,与第三产业占比变化趋势吻合;经济发展水平效应为碳排放关键激励因素;人口规模水平通过人口数量和年龄结构的综合效应呈现正向驱动作用。

铜产业链GHG排放减量化的探讨

减少GHG排放以应对全球气候变化已成为人类社会的共识.为了探讨铜业GHG排放减量化问题,文中运用生命周期评价(LCA)方法,依据ISO14064定量评估标准,选取中国铜工业普遍采用的火法炼铜工艺,并以紫金山金铜矿为例,具体分析1 t铜生产过程GHG排放情况,从产业链与工艺角度来看,采矿、选矿、熔炼、精炼、电解环节中GHG直接和间接排放比率分别为:4.33%、58.62%、32.12%、2.42%、2.42%.其中选矿和熔炼阶段占90.74%.并以此为基础探讨了铜工业GHG排放减量化的有效途径.其主要结论为:采用循环技术,减少直接GHG排放源;构建闭合型铜生态产业链,减少能源间接GHG排放;完善铜静脉产业,减少其他间接GHG排放.

对农业温室气体(GHG)减排潜力的几点看法

[目的]探讨农业温室气体（GHG）减排潜能与可持续发展。[方法]通过引用联合国政府间气候变化委员会评估报告相关数据,从减排技术潜能和减排经济潜能2个方面对农业GHG（主要包括CO2、CH4、N2O）的减排潜力及其影响因素进行分析与评价,并对农业GHG减排技术与前景进行评价与展望。[结果]农业GHG减排大约89%的潜能将来自土壤碳鏊合作用;农业GHG减排成本大约是0~27美元/t CO2-EQ;多数减排方案强调对现有技术的再利用,使其在不同领域得到广泛推广,同时注意加强可行的新型技术的研究与开发。[结论]即使农业GHG的排放与日俱增,但从长远角度看,农业GHG减排的潜力巨大。当前需要关注是,要确定气候变化、可持续性发展、改善环境质量三者的协同作用。