Low-carbon Living Environment Design

Based on the review of the influence of human activity on global environment,and recognition of current climate warming,it is considered that human activity is the primary reason and climate change has caused serious global environmental problems and threatened human's survival and development.After the introduction of low carbon and conclusion of the main contents and development of researches,it has emphasized that low-carbon urban living mode is an important component of low-carbon urban planning.In view of the situation of China,the main content of low-carbon urban living mode has been illustrated from the perspective of low-carbon life behavior,low-carbon life consumption and carbon budget life mode.On this basis,the purpose and significance of low-carbon living environment design,design principles and requirements,low-carbon life measures have been analyzed.

蔗渣灰基修补砂浆的经济性能环境影响的综合评价研究

为了开发用于复杂服役环境下混凝土受损结构的低碳修补砂浆,研究了不同掺量的蔗渣灰对修补砂浆的力学性能和抗氯盐侵蚀性的影响规律,对不同配比蔗渣灰修补砂浆的单位强度经济成本、单位强度碳排放、单位服役寿命碳排放3项指标进行分析,基于灰色聚类评估法对蔗渣灰修补砂浆的经济、性能和环境的影响程度进行评价。结果表明:考虑蔗渣灰修补砂浆处于潮汐浪溅区且保护层厚度为80 mm时,蔗渣灰掺量质量分数为15%的BA15蔗渣灰砂浆的服役寿命增长最大为213 a,相较于普通砂浆的103 a提高了106.7%,并且BA15蔗渣灰砂浆表现出最优异的经济成本和环境指标,在长期服役条件下的环境影响具有明显优势,相较于普通砂浆,其单位强度经济成本降低了18.8%,单位强度碳排放量降低了22.4%,单位服役寿命碳排放量降低了142.7%。基于灰色聚类评估法可知,蔗渣灰砂浆单位服役寿命碳排放的组合权重最大,通过提高蔗渣灰修补砂浆的服役寿命可以最大程度减轻砂浆碳排放造成的环境影响。建立了蔗渣灰基修补砂浆的综合评价模型,BA15蔗渣灰砂浆的综合评价指数K s最大为8.57,表现出最优异的综合评价。应控制蔗渣灰掺量质量分数在20%内才能使蔗渣灰修补砂浆的经济性能环境综合评价优于普通砂浆。

计及LCA碳排放的源荷双侧合作博弈调度研究

为实现新型电力系统的低碳经济目标,提出一种计及生命周期评价(lifecycleassessment, LCA)的源荷双侧合作博弈优化调度模型。首先,考虑灵活可调度的柔性负荷,构建含热电联产机组、燃气锅炉、电转气等设备的源荷双侧合作运行框架。然后,运用LCA方法分析源荷双侧中不同能源链的温室气体排放,并结合碳交易机制,建立碳交易成本计算模型。最后,基于合作博弈策略,建立以源荷合作联盟总成本最小为目标的源荷双侧协同运行优化模型,并利用改进的Shapley值法对成员合作收益进行分配。算例分析表明,所提模型有利于降低系统运行的总成本、减少系统碳排放量、提升可再生能源消纳量,有效促进系统低碳经济的发展。

低碳氨燃料生命周期碳排计算和应用前景探究

文章梳理了低碳氨的燃料属性和特点,测算了目前技术水平下低碳氨生命周期碳排因子,对低碳氨与煤制氨的成本进行了分析,指出随着技术进步成本进一步下降,风光发电制低碳氨燃料经济性将逐步体现,未来具有发展空间。低碳氨生命周期碳排因子生产环节排放占90%以上,生产环节中碳排基本上是制氢和制氮用电导致,因此降低碳排主要方向是减少生产环节用电量和尽可能增加绿电使用量。

基于实际地铁线路的全生命周期碳排放研究

在双碳战略的重大战略部署下,对轨道交通全生命周期碳排放进行研究,合理量化其碳排放水平是实现交通部门碳达峰、碳中和的重要措施。本文基于北京某新建地铁线路,对轨道交通全生命周期碳排放进行分析,建立了轨道交通全线、全生命周期的碳排放计算模型,并定量计算新建地铁线路全线、全生命周期的碳排放量。同时,对建设阶段和运营阶段的降碳措施做出分析,定量评估其降碳潜力。对全长81 km新建地铁线路进行碳排放量计算,得到建设阶段碳排放量为257万t CO_(2)eq,运营阶段为5.35万t CO_(2)eq/a,50年运营周期总计碳排放量524万t CO_(2)eq。建设阶段使用可再生材料及预制结构可减少碳排放量7%;运营阶段综合采用多种节能降碳措施后,可降碳27%;50年运营周期降碳潜力总计17%。该模型的建立对城轨交通全生命周期碳排放定量计算有指导意义,降碳措施的研究成果以期为城轨交通完成绿色低碳转型、实现交通部门碳达峰、碳中和提供参考。

新型电力系统全生命周期低碳评价指标体系与方法

【目的】新型电力系统低碳电网的构建对于全社会低碳经济的发展具有重要的推动作用,新型电力系统全生命周期低碳评价指标体系的建立对电网低碳发展具有重要意义。【方法】基于新型电力系统低碳电网全生命周期的分析,首先构建经济性、可靠性、低碳性3个一级指标,然后在一级指标的基础上筛选出9个二级指标对低碳电网进行评估,建立新型电力系统全生命周期低碳电网综合评价指标体系及核心评价指标体系,并对体系中各指标的意义进行了详细说明。【结果】利用电网的大量统计数据,建立不同新能源占比的典型场景并进行仿真,得出不同场景的低碳指标评价结果,证明本文所建立的低碳电网评价指标体系的可行性。

安徽省典型超低能耗居住建筑外墙材料全生命周期碳排放测算

通过调研安徽省的超低能耗居住建筑,总结出常用的保温形式和保温材料,结合实际项目,得出7种典型外墙构造。从全生命周期角度,对这7种外墙构造在建材生产阶段、建材运输阶段、外墙施工阶段、外墙维护阶段、外墙拆除阶段的碳排放量进行测算。结果表明:建材生产阶段的碳排放量占比最大,达到总碳排放量的70%以上;装配式比非装配式的总碳排放量降低6%左右;内外复合保温外墙的总碳排放量最大,比“夹心保温+外保温外墙”的碳排放量高18%以上,比外保温外墙的碳排放量高11%以上;不同的保温材料和墙体材料对外墙的总碳排放量影响较小。通过分析比较,得出碳排放最优的外墙构造,从建材角度为降碳提供依据和方法。

生猪养殖系统碳足迹评估研究进展

【目的】畜禽养殖业是重要的温室气体排放源,我国是生猪养殖大国,科学评估生猪养殖系统碳足迹,能够为畜牧业深入推进减排降碳提供参考借鉴。【方法】本文中从碳足迹评估模型、评估方法和主要排放源三方面对国内外生猪养殖系统碳足迹评估研究现状进行梳理,围绕系统边界、排放源、核算方法以及单位选择等因素深入分析了评估结果差异性的成因,解析了饲料生产、粪污处理等环节对评估结果的影响。【结果】目前国外对生猪养殖生产全生命周期的碳足迹评估形成了较为成熟的评估模型。每生产1 kg功能单位的猪肉碳足迹为2.2—10.3 kg CO_(2)-eq。各研究中,不同评估方法会对评估结果产生较大影响。划定不同的系统边界、采用不同的功能单位,均会导致碳足迹评估结果出现差异。同时,在相同系统边界内,核算的排放源不同、同一排放源选取的参数不同,或者选择不同的分配方法也会影响评估结果。在生猪养殖生产系统中,饲料生产是对生猪生产系统碳足迹贡献最大的环节,占比为49%—83%。粪便管理环节的排放仅次于饲料生产环节,占比为12%—41%。【结论】为了使我国生猪养殖系统的碳足迹评估更加精准和广泛,应开展针对中国不同区域不同养殖模式下温室气体排放关键参数的监测,根据我国生猪养殖系统发展现状建立适合本国国情的碳足迹评估数据库,统一评估方法,规范评估要求,创建符合地区实践的评估模型,为我国生猪养殖产业的可持续发展提供数据参考。

基于GA-BP与NSGA-Ⅱ的数控铣削参数优化研究

高效低碳制造是可持续发展的关键,而数控铣削作为常用的金属表面加工方法存在刀具寿命短、碳排放量高的问题。提出基于NSGA-Ⅱ的GA-BP多目标优化方法,通过分析不同加工参数条件下的数控铣削刀具寿命及碳排放数据集,建立GA-BP神经网络刀具寿命及碳排放预测模型。基于NSGA-Ⅱ算法建立以刀具寿命、碳排放量为目标的主体优化模型,调用构建的GA-BP神经网络模型作为目标函数进行优化求解,得到Pareto最优解集。对Pareto最优解集进行TOPSIS最优解决策,得到综合优化刀具寿命与碳排放量的加工参数组合。优化结果表明:该方法既可以对数控铣削刀具寿命及碳排放量进行准确预测,还可以对两者进行有效优化,对数控铣削参数优化具有一定的理论指导意义。

水泥厂低碳建筑实现途径的探讨

低碳建筑全面关注建筑全生命周期内的能源消耗和CO_(2)排放,是建筑领域碳减排的主流发展方向。介绍了建筑低碳化发展历程及建筑全生命周期低碳化理念,结合水泥厂建筑全生命周期各阶段碳排放量分析及建筑结构特点,提出水泥厂低碳建筑方案设计应重点关注建材生产与运行维护阶段的碳排放量,从具体工程项目特点出发,采取低碳设计、运输、施工、运行、拆除回收利用等主要低碳技术措施。同时,以生料库筒仓结构设计为例,对比分析了阶段碳排放量对比法、全生命周期关联分析目标函数法、先进工程对标调整法等低碳建筑方案确定方法;以长螺旋钻孔灌桩桩基技术、钢结构预应力技术、高强度钢材技术为例,探讨了其对水泥厂结构方案创新及建筑碳减排的重要作用,为实现水泥厂建筑低碳化提供了参考途径。

2015−2020年不同省份小麦生命周期碳足迹变化分析

基于2015−2020年14个小麦种植省份的产量、播种面积、农资投入等统计数据,计算小麦生命周期的农资投入品碳足迹,分析小麦生命周期碳足迹动态变化和不同农资投入品的碳足迹贡献,揭示小麦生命周期碳足迹变化规律及排放源,为实现农业绿色低碳发展提供理论依据。结果表明:2015−2020年14省小麦生命周期平均单位面积和平均单位产量碳足迹分别为4315.4kgCO_(2)eq×hm^(−2)和999.4kgCO_(2)eq×t^(−1),总体均呈下降趋势。北方冬(秋播)麦区的陕西和山西省、春播麦区的内蒙古和宁夏回族自治区、冬春兼播麦区(新疆)小麦生命周期平均单位面积和平均单位产量碳足迹均高于整个研究区平均值。南方冬(秋播)麦区(四川、江苏、安徽和湖北)、春播麦区的黑龙江和甘肃省、北方冬(秋播)麦区的山东和河南省小麦生命周期平均单位面积和平均单位产量碳足迹均低于整个研究区域平均值。另外,灌溉用电、化肥、柴油、种子和农药投入产生的碳足迹在小麦生命周期中平均占比分别为34.2%、51.6%、7.3%、3.7%和3.2%,表明灌溉和化肥是主要排放源。化肥是南方冬(秋播)麦区(江苏、安徽、湖北和四川)小麦生命周期碳足迹的主要排放源,四省平均占比分别为76.6%,71.3%,69.6%和70.0%,化肥减量增效是该地区的重要减排措施。灌溉用电是北方冬(秋播)麦区的河北和山西省、冬春兼播麦区(新疆)的主要排放源,其平均占比分别为45.6%、54.8%和65.2%,推广应用节水灌溉技术及研发配套低耗能农机设备是该地区的重要减排措施。由此可见,化肥减量和应用节水灌溉技术是减少研究区域小麦生命周期碳足迹的有效管理措施,结合各省农业和社会经济条件,针对性制定农田温室气体减排措施,是促进农业绿色低碳发展的关键。

基于设计特征的机床全生命周期碳足迹评估方法

面对全球变暖这一严峻的气候变化挑战,减少机床全生命周期的碳排放成为一项至关重要的任务。从设计源头出发,以降低机床全生命周期的碳排放为目标,研究其碳排放特性及其相关设计要素关联关系是机床低碳设计的基础工作。为有助于在早期设计阶段评估机床全生命周期碳足迹,提出一种面向方案设计阶段的基于设计特征的机床全生命周期碳足迹评估方法。提出机床系统特征(关系特征与运行特征)与单体特征(几何特征、技术处理特征、材料特征)的概念,表征机床零部件间层层约束关系,并建立基于设计特征的机床设计方案表达模型。将机床全生命周期内的碳排放活动归类为面向设计特征的六类特征关联活动,建立设计特征与碳排放活动之间的关联机制。提出基于设计特征的碳足迹量化方法,建立机床全生命周期碳足迹评估模型。以计算和分析某锯切机床的全生命周期的碳足迹为例,验证了所提方法的可行性。

新时代的绿色低碳医院研究

在节能减排的时代背景下,在确保医疗服务品质的同时如何有效减少碳排放并降低污染是绿色低碳医院迫切需要解决的核心问题。为此,文章从可再生能源的利用、医院节能以及改善生产生活方式等角度论述了当前绿色低碳医院的相关研究课题,并通过文献研究的方式比较了国内外的研究现状。

黄山茶叶碳足迹核算及其低碳发展研究——以黄山毛峰为例

基于谢裕大茶叶股份有限公司调研数据,采用生命周期法,对黄山毛峰碳足迹进行核算分析。结果表明:1 kg黄山毛峰碳排放总量为1.1926371 kgCe;碳排放热点环节为种植阶段的化肥施用环节和生产加工阶段的电能消耗环节,均占比42%,碳排放量分别为0.497582 kgCe/kg、0.50025 kgCe/kg;化肥投入中氮肥碳排放占比较大,为39%。基于此,针对黄山茶产业低碳发展提出以下对策:建立健全碳标签认证与碳足迹评价体系;发挥政府在碳减排管理活动中的引导作用;因地制宜构建低碳型生态茶园模式。

社区生活圈低碳出行环境评价与规划启示——以北京、上海、深圳、海口4个城市为例

应对城市低碳发展需求,以城市的基本运行单元社区生活圈为研究范围,对居民低碳出行环境进行评价。利用大数据、人工智能等手段,在以往慢行环境评价指标中增加对步行环境的精细化测度,并采取主客观结合的出行环境评价方法,对北京、上海、深圳、海口4个城市中24个典型的社区生活圈低碳出行环境进行评估,分析其长处与短板,提出针对性的规划设计建议。不同类型社区的低碳出行环境特点差异明显,而缺乏专用自行车道是中国城市社区生活圈低碳出行方面亟待探索解决的共同难题。

实验动物设施建设和运维中的低碳技术措施

“双碳”背景下,实验动物设施低碳发展是未来的重要工作方向。调研显示,实验动物设施单位面积碳排放远高于普通民用建筑,且建设总量持续增多,具有一定减排潜力。同时,较高的能耗和碳排放导致实验动物设施在实际运行过程中代价大,甚至部分设施难以维持正常运行。实验动物设施低碳发展有利于保护自然生态、降低设施运行成本和延长设施使用生命期,有益于环境和设施本身。从全生命期角度来看,建筑碳排放主要包括隐含碳排放和运行碳排放,涉及建筑设计、建造与运维阶段。实验动物设施作为动物饲养及实验的主要场所,对温度、湿度、压差、噪声、洁净度和换气次数等环境条件有严格限定,需对建筑工艺平面、层高、建筑设备、通风系统、运行模式等进行特殊设计,以满足使用需求。但特殊需求导致其在建设和运维中的低碳技术措施与普通建筑有较大差异,具有明显特殊性。现有针对实验动物设施低碳技术措施的研究系统性不强,需从实验动物设施建筑本体、建筑设备和智慧运维等多方面、多角度总结低碳技术措施,提出其低碳发展建议。

信息通信技术若干发展趋势

信息通信技术正在快速演进,历经策源创新、迭代创新和融合创新3个阶段,这3个阶段既有先后次序,又相互重叠。根据当前新一代信息通信及相关技术的发展情况,提出了一个总体技术发展框架,进而据此对几个方面的技术发展趋势做了展望。总体来看,信息通信技术发展和以往相比将更加多元化、融合化和一体化。

大学生低碳生活方式培育路径研究

低碳发展是现代社会发展的重要课题,“低碳生活”也越来越为社会各界广泛关注。高校是我国低碳建设的重要领域。当代大学生既是我国低碳生活实施和发展的生力军和先行者,也是实行低碳生活最好的推动者和宣传者。因此,研究大学生低碳生活方式的培育路径尤显迫切。转变生活观念,选择低碳的生活方式,以实际行动减少能源资源消耗和污染排放,大学生责无旁贷。高校应从凝聚教育合力、加强自我教育以及优化培育路径等方面对大学生低碳生活方式进行探讨,其目的是强化大学生的绿色低碳生活意识,推广低碳生活方式。

基于碳足迹的医学生低碳校园行为研究

大学生的“衣、食、住、用”是生活活动的终端,也是碳排放的终极根源。为将医学与低碳连接,采用问卷调查方式收集医学大学生的低碳校园行为,核算医学生在“衣、食、住、用”4个方面日常生活行为的碳足迹并进行特征分析,并提出相应的低碳行为建议。调查结果显示,医学大学生在“食”方面的碳足迹最多,其次是“衣”方面,需进一步提高低碳意识,改善医学校园低碳校园行为,为后期构建低碳医学院和绿色医学提供建议。

夏热冬冷地区既有住宅立面低碳优化研究——以苏州地区为例

夏热冬冷地区建筑采暖和制冷的能源消耗正在迅速增加,从而导致碳排放的增加。通过模拟试验,以建筑碳排放和经济成本为效果导向。基于苏州的既有住宅,选取了外墙保温层厚度、窗户类型和气密性作为研究变量,设置正交试验,采用软件模拟计算得出每种优化策略的碳排放和建筑的生命周期成本。结果表明:从减少碳排放的角度出发,与样本建筑相比,最优方案的碳排放降低了59.4%,生命周期成本减少了62.3%。得到了适合夏热冬冷地区老旧小区住宅建筑低碳优化组合方案,给决策者在既有建筑改造中提供量化指导。