基于净能力及二阶锥规划的分布式光储多场景协同优化策略

针对现有配电网中分布式光储调度模型存在资源协同不足、求解复杂等问题,提出了一种基于净能力及二阶锥规划的分布式光储多场景协同优化调度策略。通过引入储能接入配电网后的功率转移分布因子,提出一种基于系统净能力的储能最优选址计算方法;综合考虑储能的运行特性和分布式光伏的出力不确定性,建立以系统日综合成本和削峰填谷为目标的分布式光储多场景协同优化调度模型;利用二阶锥松弛和Big-M法对潮流约束、储能运行约束进行处理,将原规划模型转化为混合整数二阶锥规划问题。以IEEE 33节点系统和西北某实际系统为算例进行仿真分析,结果表明所提方法能在降低负荷峰谷差和日综合成本、平抑负荷波动的同时,显著提高对分布式光伏的消纳能力,验证了所提方法的有效性和可行性。

气候变化背景下咸阳市大气自净能力变化特征

利用咸阳市12个国家气象站1962—2021年地面气象观测资料和咸阳市2015—2021年环境空气质量监测资料,计算1962—2021年逐日大气自净能力,利用M-K和滑动t检验法开展突变检验,同时分析大气空间变化特征。结果表明:咸阳市大气自净能力不仅呈现出明显的年、月、季特征,且年代际变化总体呈减弱趋势,大气自净能力的气候倾向率为-1.22×10^(4)km^(2)·a^(-1)·(10 a)^(-1)。1962—2021年总体为增强→减弱→增强的过程,最低年(2002年)与最高年(1969年)相比偏低70%。各季有明显差异,大气自净能力大小依次为春季>夏季>秋季>冬季。年平均风速与年平均自净能力的相关系数为0.98,小风日数与大气自净能力相关系数为-0.91,非小风日是小风日自净能力的6.2倍。降水日数及日、月降水量与大气自净能力的相关系数分别为0.23、0.02和0.07,中雨量级降水大气自净能力最强。年与四季平均大气自净能力的空间分布大致呈东高西低、北高南低特征,其中武功、兴平、秦渭区处于较小的大气自净能力区域。AQI和PM_(2.5)浓度与大气自净能力呈反相关关系。两种突变检验方法综合确定大气自净能力的突变年发生在2010年,春夏季突变年发生在2011年,秋冬季突变年发生在2010年。

氮氧化物税率优化及其经济影响——基于大气自净能力视角

氮氧化物税率高低对相关产业的生产积极性和生态环境保护成果具有重要影响,大气具备的自我修复和净化能力可以减轻企业的减排压力和税负,为量化大气自净能力并构建一个相关动态税率优化的CGE模型,以模拟和优化不同大气自净能力情境下的氮氧化物税率设定。经研究表明,在充分利用大气自净能力的前提下,内蒙古地区的氮氧化物税率优化结果如下:2021年为8.36元/污染当量,2022-2025年为7.6912元/污染当量,2026-2030年为7.3836元/污染当量。此外,税率优化对出口产生较大影响,但同时能提升投资,对GDP的综合影响不大。因此,应适当提高内蒙古地区的氮氧化物税率,并构建动态的税率调节机制。

基于质量平衡的太湖氮、磷自净能力计算

以太湖为研究对象,利用2010年实测的进出太湖的水量和水质资料计算了太湖水体自净能力,在分析河道入湖、降雨、调蓄量等入湖水量水质基础上,探索了基于质量平衡原理的太湖总氮、总磷自净能力计算方法.结果显示,通过考虑出入湖负荷量的方法得到太湖总磷和总氮的自净率约为48%和42%,采用基于质量平衡原理得到太湖总磷和总氮的自净率分别约为52%和49%.另外,还分析了这两种方法的优缺点,提出进一步研究太湖自净能力的工作方向.

1951—2018年重庆主城区大气自净能力变化特征分析

利用重庆主城区1951-2018年近68年气象观测资料和2014-2018年环境空气质量监测数据,计算并分析了重庆主城区大气自净能力指数的长期变化趋势及其影响因子,探讨了2014-2018年主城区大气自净能力与环境空气质量的关联。结果表明,重庆主城区秋冬季大气自净能力较弱,不利于对大气污染物的清除。近68年主城区大气自净能力阶段性变化明显,20世纪50年代初到60年代初为增强趋势,之后转为持续减弱趋势,21世纪10年代有转为增加的趋势。影响因子中,通风量与大气自净能力指数相关非常显著,小风日数和偏强风日数与大气自净能力有明显的负和正的相关关系。混合层厚度与大气自净能力指数显著正相关,大气稳定度是影响大气混合层厚度的主要因子。降水对大气自净能力正贡献,降水日数与大气自净能力指数正相关显著,2011年后降水日数尤其是偏强降水日数(中雨以上日数)增多是同期大气自净能力增强的主要原因。此外,研究还表明主城区大气自净能力与AQI和PM2.5浓度在日和月尺度上都有显著的反相关关系,说明大气自净能力强时,对应日、月的AQI和PM2.5浓度低,即环境空气质量趋好。

旅游活动对洞穴环境的影响及洞穴的自净能力研究——以重庆雪玉洞为例

洞穴空气中的CO_2对洞穴次生化学沉积物的沉积和溶蚀有重要的影响。文中基于2010-09-30―10-08对重庆雪玉洞洞穴CO_2浓度、温湿度进行的为期8d的连续监测,并结合"十一"黄金周期间的客流量进行综合分析。结果发现:(1)受旅游活动的影响,洞穴内空气CO_2浓度有明显的累积效应;温度变化幅度加大,但没有累积效应;由于地下河和滴水的影响,洞内空气相对湿度一直处于过饱和状态,这是温度没有形成累积效应的一个重要原因。(2)由于洞内外温差的影响,洞口处会形成由洞内向洞外流动的气流,使得近洞口处的空气CO_2浓度、温度变化幅度很大。(3)受洞内外气流和地下河的影响,洞穴对空气CO_2具有一定的自净能力。

大鹏湾环境容量研究Ⅰ:自净能力模拟分析

在估算大鹏湾污染源强及统计海水污染物浓度的基础上,采用三维水动力模型及污染物扩散模型,模拟了大鹏湾的海水交换及污染物扩散过程,分析了大鹏湾海水交换与生化降解对自净能力的贡献.结果表明,大鹏湾潮差小,约为1m,潮流弱,污染物难于向湾外扩散,其物理自净能力差,湾内海水自净主要取决于生化降解.在吐露港海区与沙头角海区,污染排放较大,水深较小,海水难于交换,容易受到污染.

浙江省空气质量与大气自净能力的特征分析

利用最新的高时空分辨率ERA-Interim探空和地面资料,计算分析了1979—2015年浙江省大气输送和自净能力的时空分布变化特征,结合环保局空气质量监测数据探讨了浙江省空气质量与大气自净能力的关系,结果表明:大气自净能力在春、夏季表现出沿海地区小,内陆地区大的分布;到了秋、冬季,沿海地区大气自净能力增大,内陆地区则减小;研究时段内全省平均大气自净能力有增大趋势。表征低层输送能力的10 m风速在秋、冬季最大,夏季最小,随时间略有减小,这是浙江省空气污染加剧的可能原因之一;10 m风速的分布基本呈从东部沿海地区往西部山区逐渐减小的变化趋势,秋、冬季风速略大,以偏北风为主。浙江省大部分地区冬季大气自净能力最差,盛行的偏北风又容易将北方污染物带下来,因此冬季是浙江省最易发生空气污染的时段。当风速较小,风向转为偏西北风时,污染物从北方输入并且积累,最易出现较严重的污染天气。中度及以上的空气污染主要发生在杭嘉湖、宁波、绍兴、金华这些经济发达的地区,沿海地区的舟山、温州、台州由于大气输送条件好发生站次很少。丽水和衢州山区海拔高,加之本地工业经济发展较弱,空气污染发生的频次较少。

典型城市河道氮、磷自净能力影响因素

以典型城市河道(苏州官渎花园内河)为研究对象,通过室内和室外模拟实验,研究不同污染物浓度、流速、曝气复氧、渗滤作用和温度对氮、磷自净能力的影响,结果表明:水体中氮、磷的自净作用受污染物浓度、流速、溶解氧浓度、温度和微生物等多种因素的影响.随着污染物浓度的增加,氨氮和硝态氮降解速率增加,而底泥中磷的总体吸附速率却增大.与静止水体相比,模拟河道通过增加流速、曝气复氧、渗滤作用能增强水体氮磷的自净能力,提高氮、磷降解速率.其中,改变流速后自净参数氨氮和总磷增量分别为17.05%和34.85%;曝气复氧后自净参数氨氮和总磷增量分别为8.35%和59.33%;增加微生物量(渗滤作用)后自净参数氨氮和总磷增量分别为50.00%和23.01%.自然条件下,随着温度的上升,氨氮和总氮的降解系数逐渐增大,总磷的降解系数逐渐减小.

大气自净能力指数的气候特征与应用研究

为了定量地评估污染气象条件对空气污染的作用并实现对空气污染潜势的预报,本文在城市大气污染数值预报系统(CAPPS)预报原理的基础上,定义了大气自净能力指数,并分别给出了采用气象站观测资料和通过数值模拟计算大气自净能力指数的方法.基于气象站观测资料的全国大气自净能力指数分析计算表明,全国大气自净能力最差的地区分布在四川盆地和新疆塔里木盆地,大气自净能力最强的地区分布在青藏高原、蒙古高原、云贵高原、以及东北平原和三江平原、山东半岛和海南岛;1961～2017年,京津冀、长三角和珠三角地区的大气自净能力指数呈下降的变化趋势,全年低自净能力日数呈上升的变化趋势.采用大气自净能力指数评估2014年北京APEC会议期间大气污染防控效果,表明在11月8～10日极端不利扩散气象条件发生时,减排措施使北京市空气质量AQI平均降低77%,使京津冀平原地区11个城市的空气质量AQI平均降低37%.基于国家气候中心月动力延伸气候预测模式(DERF2.0)的预报产品和中尺度模式(WRF),建立了可以预测全国未来40d逐日大气自净能力指数的延伸期-月尺度大气污染潜势预测系统,回报实验表明,在大多数情况下可以提前15d预报出大气重污染过程;月尺度的大气重污染过程预报效果更大程度上取决于月动力延伸气候预测模式(DERF2.0)的预报准确率.

南水北调中线总干渠典型渠段水体自净能力研究

水体自净能力是影响水质指标变化的重要因素。以BOD5降解系数作为自净能力表征,选取南水北调中线总干渠河南段程沟、方城、沙河南、兰河北、新峰、苏张等6个监测断面2015年1月至2015年7月逐月BOD5监测数据和研究渠段各节制闸的流量、水深等数据,采用稳态一维BOD5降解模型对总干渠BOD5降解系数进行拟合。结果表明,研究渠段BOD5降解系数数值范围为0.024/d^0.054/d,与其他区域相比,总干渠的水体自净能力相对较小。研究渠段BOD5降解系数季节变化明显,1月-4月、7月的拟合k值分别为0.028/d(p<0.05),0.033/d(p<0.05),0.024/d(p<0.05),0.039/d(p<0.05),0.054/d(p<0.05);但5月、6月的拟合k值均不具有统计显著性(p>0.05),可能是由于桥面和路面降雨径流形成了外源有机物污染输入,造成渠道BOD5浓度波动较大。总干渠自净能力受温度影响显著,BOD5降解系数基本随温度的升高而增大,温度校正系数θ值为1.039。

胶州湾石油类污染状况及其环境自净能力评估

本文根据调查分析了胶州湾2007和2015年石油类污染状况,并应用胶州湾石油类污染物三维水动力-水质模型,评估了胶州湾石油类环境自净能力。结果表明,2007年8和11月胶州湾石油类平均浓度分别约为(72±32)和(70±41)mg·m-3,超标率分别为68%和57%,而2015年5和8月则分别约为(38±17)和(150±46)mg·m-3,超标率分别为60%和100%,分布上均在东北部近岸海域污染较严重。胶州湾石油类环境自净能力约为2 100t·a-1,以水动力自净为主,约占54%,其次为大气挥发自净和微生物降解自净。胶州湾石油类自净能力有明显的季节变化,秋季自净能力较大,夏季较小,主要受潮汐和季风等因素影响。

广州城市河流形态对河流自净能力的影响

构建了包括河道分维数、河道断面形态、河岸基质、河岸带宽度、河岸带植被盖度、河床底质状况、河床栖境复杂性共7项指标的城市河流形态评价体系,并以乌涌广州市开发区段为研究对象,通过定期水质监测研究河流形态对河流自净能力的影响。结果表明,该评价体系能够反映研究河段的形态差异;不同形态河段水体BOD5降解系数及多项水质指标沿程降解率均有显著性差异;河流形态评价得分较高的河段水体自净能力也较强;河流形态与NH3-N、SS、DO和浊度的降解存在相关性,是影响河流自净能力的重要因素。

大亚湾大鹏澳油污染状况和自净能力的研究——污染有机物可降解性研究

将已知浓度的污染物石油烃加入到取自大亚湾大鹏澳天然海水中，进行污染物自净能力实验室模拟试验，探讨了各种条件下微生物对有机物降解的影响，用有机物浓度、ATP、DO、BOD5、COD 描述了有机物的降解过程。根据实验结果，得出 BOD5 和 ATP 可用来指示降解过程中微生物量的变化；此外，在一定条件下，石油烃的生物降解一级反应方程可描述为 OIL＝17.442 e－0.1949d 。

北海湾水体自净能力的探讨

根据1998年10月～1999年8月四个季度月对北海湾的调查研究资料,从物理、化学和生物三个方面探讨了该湾水体的自净能力。结果表明:该湾的水动力作用较强,对污染物的迁移、扩散极为有利,在水体自净过程中起主导控制作用;水体温度高、溶解氧含量丰富,使好氧微生物参与下的氧化分解作用极为活跃,有利于加快入海污染物的降解速度,对水体自净过程的贡献仅次于物理作用;从夏季COD与chl a呈显著正相关和广西六大海湾的生物资源量分布状况可以判断,生物降解作用在该湾水体自净过程中具有重要的、直接的影响作用。

疏浚对影响上覆水体自净能力的研究

分别在已疏浚和未疏浚河道底泥的影响下,考察了上覆水体自净系数———BOD减少速度系数和COD减少速度系数,以比较疏浚对于改善水体自净能力的效果。实验发现,疏浚前后,底泥向上覆水体释放污染物的规律虽然有所不同,但是释放通量均较大,严重影响上覆水体水质。若疏浚深度不足以疏浚掉大部分受污底泥,则疏浚对于抑制底泥影响上覆水体水质的效果不理想。

连云港近岸海域物理自净能力研究及水质预测——Ⅰ.西大堤工程对潮流场的影响

采用有限差分解法,建立了连云港近岸海域二维固定边界和变边界潮流数值模型。分别对现状流场和西大堤建成后的流场进行计算和预测。得出了潮波图,潮流椭圆图,最大流速分布和不同时刻的流场图,计算结果与实测值吻合良好。

胶州湾自净能力的研究

本文论述了在胶州湾用罗丹明B作示踪剂,模拟可溶性污染物的稀释扩散,采用水中荧光计现场实地检测及取样实验室分析,共进行了五次实验。实验表明:风、浪、潮、流对扩散速度都有一定的影响,发现了罗丹明B染料云团随海流运动的规律。总的说来,污染物在胶州湾的稀释扩散速度较快,也就是说胶州湾的自净能力较强。如果合理地选择排污地点和气象因素,就能充分发挥其自净能力。

2008—2018年黑龙江省大气自净能力变化特征分析

利用2008—2018年黑龙江省33个观测站的定时观测气象资料,按照国标《大气自净能力等级》(GB/T34299—2017),分析了黑龙江省大气自净能力时间、空间的变化特征,并以省会城市哈尔滨为例,结合逐日空气质量指数(AQI)数据,分析了大气自净能力与AQI的关系。结果表明:2008—2018年黑龙江省平均大气自净能力指数为12.6×10^4 km·a^-1,整体呈上升趋势,2015年以来大气自净能力明显增强。春季大气自净能力最高,秋季次之,冬季最低;空间分布大致呈北低南高分布,包含二、三级两个级别,春季全省各地均处于第二级别,有利于对大气污染物的清除,冬季漠河处于第五级别,不利于对大气污染物的清除;哈尔滨市冬季AQI与大气自净力指数呈显著负相关,考虑了通风量和雨洗作用的大气自净能力与AQI关系密切,直接影响着空气质量状况。

桑沟湾海域物理自净能力分析

在桑沟湾汁算潮流场基础上,采用ADI法,建立了拉格朗日余流模型和平流——扩散输运模型。对排污口的污水输运轨迹进行了跟踪,并预测了桑沟湾1995年、2000年的水质,绐出了COD浓度分布的发展趋势,指出桑沟湾是一个水交换滞缓、物理自净能力较弱的海区。据此可为桑沟湾沿岸的排污口选址提供依据。