火力发电企业CO_2排放量和减排分析

分析了电力企业CO2排放量的计算模式,提出IPCC排放因子计算模式、实测方法、物料衡算方法和宏观模型方法,并就影响排放因子的因素进行校核,提出电力生产低碳发展静脉循环经济模式下的捕获和资源化应用CCU减排思路.

电炉炼钢中CO_(2)排放量监测及控制研究

传统电炉炼钢过程中,CO_(2)排放量监测及控制方法仅对CO_(2)排放量进行监测和控制,未对CO_(2)排放特征进行分析,导致传统方法控制效率较低。因此提出对电炉炼钢中CO_(2)排放量监测及控制研究。该研究对电炉炼钢过程中CO_(2)排放特征进行了分析。并根据分析结果,对CO_(2)排放总量进行监测,进而更快速的对CO_(2)排放量进行控制。实验结果表明,该研究方法具有更高的控制效率,具有实际应用价值。

关于固体替代燃料燃烧CO_(2)排放量的测算

本文通过对固体替代燃料的定义、标准、性质、指标的研究,用类比的方式得出其燃烧CO_(2)排放量的测算公式,再以某项目的样品为实例,通过样品间的横向对比,不同种类燃料间的纵向对比,研究固体替代燃料燃烧CO_(2)排放问题,可为今后企业制定减碳方案提供与借鉴。

地震荷载作用下斜拉桥不同工况主桥桥墩CO_(2)排放量分析

世界各地地震频发,出于结构抗震性能及CO_(2)排放量的考虑,需对大跨度斜拉桥进行量化分析。选取一典型大跨度斜拉桥作为研究对象,依据不同主引桥周期比、主引桥质量比及主引桥间距设计了49种工况,一致激励作用下,分析主桥桥墩的内力,并进行配筋计算。通过钢筋用量计算其在原料开采与生产、成品加工、运输、施工及回收5个阶段的CO_(2)排放量。结果表明:地震荷载作用的不同工况设计可以较大幅度影响主桥桥墩钢筋的CO_(2)排放量;主引桥周期比越大会造成CO_(2)的排放量增加;主引桥周期比较小且间距较小时,CO_(2)的排放量相对较少。

基于PCA-SVR模型的中国CO_2排放量预测研究

CO_2排放量预测可以为我国大气环境治理及区域可持续发展提供决策支持。论文构建了一个基于主成分分析(PCA)和支持向量回归(SVR)的中国CO_2排放量组合预测模型,以固定资本消耗、耗电量、石油消耗量、国家消费支出、居民最终收入、国内生产总值、总人口七个与CO_2排放相关的社会经济指标作为输入变量,CO_2排放量作为目标预测变量。PCA-SVR模型的预测结果为平均绝对百分误差(MAPE)达到0.0812,均方根误差(RMSE)是0.90,显著小于其他模型误差。同时应用PCA-SVR组合模型对中国2016年至2021年的CO_2排放量进行预测,结果显示未来五年我国CO_2排放量将在99.5亿吨到280.1亿吨浮动,而我国"十三五"末2020年的CO_2排放总量控制目标是105亿吨,在预测范围的下限附近。因此,有必要加大政策实施力度,进一步控制工业和居民生活的CO_2排放量,才能实现我们国家制定的105亿排放目标。

生物炭混凝土生命周期CO_(2)排放评价

为评价生物炭混凝土的CO_(2)排放量,采用生命周期评价技术构建了生物质热解生产生物炭过程的碳排放计算模型、生物炭混凝土从原材料生产到混凝土拆除废弃阶段CO_(2)排放量化模型和生物炭混凝土服役期碳化-吸收模型,同时研究了生物炭按质量比例取代水泥对混凝土力学性能的影响。在此基础上,计算了1 m^(3)C30生物炭混凝土的CO_(2)排放量,并与普通C30混凝土CO_(2)排放量进行对比。结果表明:生物炭作为一种碳负性材料,其碳元素含量越高,CO_(2)减排效果越好;当生物炭取代率小于5.0%时,研磨后的超细炭颗粒可以充分发挥填充和内固化效应,有效地提高混凝土的力学性能;生物炭混凝土生命周期CO_(2)排放量随生物炭取代率的提高而降低,5%取代率的1 m^(3)木屑生物炭混凝土相比普通C30混凝土,可减排CO_(2)66.5 kg,减排率为20.7%;生物炭混凝土在服役期内因碳化吸收CO_(2)占总碳排放量的1.8%~2.5%,而拆除废弃阶段由于混凝土的比表面积呈指数增长,碳化吸收量需要进一步研究。

徐州市冶金行业CO_(2)排放及情景分析

为了摸清江苏徐州冶金行业CO_(2)排放情况,采用碳排放因子法、TAPIO脱钩模型和STIRPAT模型,研究了冶金行业CO_(2)排放量与经济增长的关系,预测了基准情景、低碳情景和强化低碳情景下冶金行业CO_(2)排放量达峰情况。结果表明:1995—2021年徐州市冶金行业CO_(2)排放量为48.02万t至1299.43万t。冶金行业CO_(2)排放量与经济发展的脱钩状态主要经历弱脱钩和扩张负脱钩两个阶段,分别代表粗放型经济发展模式和高质量经济发展模式。在基准情景下,徐州市冶金行业CO_(2)排放量到2030年达峰为1332.35万t,在低碳情景下,徐州冶金行业CO_(2)排放量在2030年为1059.56万t,强化低碳情景下,冶金行业CO_(2)排放量到2030年为880.87万t。徐州市冶金行业CO_(2)减排路径应控制冶金产量、转变发展思路、协调开展碳捕集、利用与封存等。

地铁车站通风空调系统生命周期CO_(2)排放量研究

以地铁车站能耗和CO_(2)排放量最多的车站通风空调系统作为研究对象,确定其CO_(2)排放量计算方法,并探究其CO_(2)排放特征。建立了基于生命周期理论的地铁车站通风空调系统CO_(2)排放量计算模型。以计算模型和工程实例参数为依据,计算分析了典型车站通风空调系统生命周期CO_(2)排放量。结果表明,案例车站的CO_(2)排放强度明显高于普通建筑,每年单位制冷量所产生的CO_(2)排放量达917.39 kg/(kW·年);CO_(2)排放量在运行阶段生命周期中占比最大,达97.87%;冷源水系统在各子系统中排放量占比最大,为39.42%。

LCA模式下乘用车新能源动力与传统动力CO_(2)排放分析

随着乘用车电动化的普及,其动力总成也从单一内燃机动力发展到混和动力、纯电动和氢燃料电池动力以及氢内燃机动力,在生命周期评价(LCA)模式下,车辆匹配不同的动力总成会产生不同的CO_(2)排放量。根据中国电能和氢能的构成和制备方法,分别按照单位电功率和单位氢气消耗量计算CO_(2)排放量,进而计算不同车型、不同动力总成乘用车实际的CO_(2)排放数值。根据计算结果,在LCA模式下:(1)纯电动比单一内燃机动力总成在常温下可减少48%~57%的CO_(2)排放量;(2)在低温下可减少31%~44%的CO_(2)排放量;(3)在常温下,按照目前的制氢和储运方式,氢燃料电池动力的CO_(2)排放量比混合动力车型低10%,是纯电动车的1.5~1.6倍。

基于LSTM模型的中国CO_(2)排放量预测影响因素分析

文章构建了基于LSTM的CO_(2)排放量预测模型,利用中国1978—2016年的数据进行实证检验。为研究影响CO_(2)排放量因素中的科技进步、产业结构及能源结构因素的组合效应,通过设定7种情景预测了2017—2030年的中国CO_(2)排放量,并计算了2020年和2030年较2005年碳排放强度的降幅。结果表明:科技进步、产业结构和能源结构因素的变动能够大幅影响CO_(2)的排放,三种因素组合减排的效果存在差异,且三种因素的叠加并非优于两种或一种因素带来的减排效果。

钢筋混凝土框架结构与框架薄壳结构的抗震性能和CO_(2)排放研究

为了实现抗震性能好且材料节能的结构体系,针对多层办公楼案例,按照我国相关规范设计成钢筋混凝土框架结构和框架薄壳结构,通过弹塑性动力时程分析比较了两种结构体系的抗震性能、材料用量和CO_(2)排放量。结果表明:两种结构体系都能满足“三水准”抗震设防目标;框架结构的最大楼层位移和最大层间位移角比框架薄壳结构大,罕遇地震下框架结构的损伤比框架薄壳结构严重;框架薄壳结构的混凝土、钢筋用量和CO_(2)排放量相比框架结构分别减少了1167.7 t、35.1 t和220 t;框架薄壳结构的抗震性能和节能减排性能明显优于框架结构。

生物炭对烤烟根系特性和土壤CO_(2)排放的影响

为探究生物炭对烤烟根系特性和土壤CO_(2)排放的影响,通过在贵州威宁黑石科技园开展长期定位试验,设置不施生物炭(CK)、施用生物炭15、40 t/hm^(2)共3个处理,研究生物炭不同施用量对烤烟根系形态特征和CO_(2)排放的影响。结果表明,与不施生物炭处理相比,施用15 t/hm^(2)生物炭提高了烤烟总根体积0.9%~7.3%,烟田土壤CO_(2)排放累积量和碳排放累积量均降低了3.4%,还可在一定程度上改善土壤物理性质,提高烤烟生长前期土壤温度,降低土壤湿度。高量施用生物炭40 t/hm^(2)会抑制烤烟根系生长,降低烤烟总根体积,增加土壤CO_(2)排放量。相关性分析表明,烤烟根系与土壤CO_(2)排放量的关系紧密。因此,施用15 t/hm^(2)生物炭有利于改良植烟土壤环境,促进烤烟根系生长,降低植烟土壤CO_(2)排放。

添加不同类型秸秆对土壤CO_(2)排放和化学性质的影响

秸秆组成和土壤性质是秸秆腐解的重要影响因素,进而调控着秸秆还田后的土壤CO_(2)排放和土壤养分动态。本研究选取了玉米秸秆(MS)、马铃薯秸秆(PS)及其等比例混合秸秆(CS)3种秸秆类型,分别添加到3种种植模式[玉米单作(MM)、马铃薯单作(MP)和玉米马铃薯间作(I)]土壤中,进行105 d的室内恒温培养试验,以探究秸秆类型在不同环境中的CO_(2)排放及土壤化学性质变化。结果表明:土壤种植模式显著影响MS的CO_(2)累积排放量,而对CS、PS没有显著影响。与玉米和马铃薯单一秸秆的加权平均(WM)相比,秸秆混合分别增加了MM土壤中CO_(2)累积排放量和净累积排放量19.2%和19.9%。与培养前相比,MS在培养结束时增加了土壤pH和可溶性有机碳含量,但对速效磷和速效钾的影响较小,且显著低于PS和CS。当同一秸秆添加到不同作物种植模式土壤中,MP土壤的速效磷、速效钾和铵态氮含量的增幅(相对于培养前)均高于I和MM。研究表明,秸秆在土壤中的腐解与碳排放首先受碳氮比调控,而土壤种植模式的作用较小,同时这些因素均对腐解过程土壤化学性质产生显著影响。

钢渣沥青混合料的路用性能及CO_(2)排放量分析

“双碳”背景下,为了实现钢渣的再生利用,降低交通行业的能耗及碳排放量,以萍钢废弃钢渣为研究对象,基于废弃钢渣特性设计了钢渣沥青混合料AC-13试验组,与辉绿岩沥青混合料AC-13对照组进行了多种环境条件下的路用性能试验对比,并基于生命周期方法(LCA)对其能耗和CO_(2)排放量进行了对比分析。研究表明:相比辉绿岩沥青混合料,钢渣沥青混合料在不同环境条件下均具有更优良的路用性能,且其能耗和CO_(2)排放量得到有效降低,可作为一种可持续的清洁路面材料。

添加热压铁块对宝钢2号高炉生产的影响

为了探索减少高炉碳排放的新途径,在宝钢2号高炉进行了添加热压铁块工业试验。从炉况顺行、煤气流、透气性、煤气发生量、热制度、渣比、日产量、CO_(2)排放量等方面,阐述了添加热压铁块对2号高炉生产的影响。热压铁块比加到60kg/t后的结果表明:①随着热压铁块比的提升,炉况顺行得到改善,入炉品位提高,燃料比大幅降低,产量提升,取得了明显的增产降耗效果;②焦比由基准期的415kg/t降至353kg/t,燃料比从514kg/t降至最低488kg/t;③富氧率提升至4.255%,利用系数达到2.181t/(m^(3)·d),日产量较基准期提高5.9%。

普通硅酸盐水泥和再生水泥生产过程中碳排放量对比分析

为了减少水泥生产过程中CO_(2)的排放量,本文采用煅烧废弃混凝土的方法代替天然材料制备水泥,计算并比较两种再生水泥和对照水泥的CO_(2)排放量。结果表明:与对照水泥生产过程相比,RP-500的生产可减少92%的CO_(2)排放,且硬化后强度较高。RP-500的强度与对照水泥相近,可取代普通硅酸盐水泥。

基于机器学习的汽车二氧化碳排放量预测研究

针对汽车尾气排放物中二氧化碳(CO_(2))的排放量测量设备价格昂贵且测量精度低的问题,进行基于机器学习的汽车二氧化碳排放量预测研究。首先,利用斯皮尔曼等级相关系数分析汽车特征之间的相关性,并过滤冗余特征;然后,利用随机森林算法筛选出影响CO_(2)排放量的4个核心特征;最后,分别基于线性回归、梯度提升树、XGBoost、支持向量机4种机器学习算法建立CO_(2)排放量的预测模型,并通过模型效果对比和网格搜索调参,确定最佳的预测模型为基于梯度提升树算法构建的模型。预测值和真实值的对比结果表明,基于梯度提升树算法构建的模型具有较高的预测精度,能有效预测不同汽车每公里的CO_(2)排放量。

CO_(2)催化制备高附加值化学品研究进展

介绍了近年来国内外CO_(2)催化转化制备甲醇、甲酸、低碳醇、低碳烯烃、碳酸二甲酯、甲酰胺和可降解塑料等高附加值化学品的研究方法、思路、研究结果以及规模化应用的前景,展望了CO_(2)转化及新型多功能催化剂的研究方向。

下吸式固定床的生物质H_(2)O/CO_(2)气化数值模拟研究

利用Aspen Plus软件建立干桦木屑在下吸式固定床气化炉中的气化模型,模拟值与文献实验值吻合良好。利用Aspen Plus的灵敏度分析模块模拟分别以水蒸气(H_(2)O)和二氧化碳(CO_(2))为气化剂时气化剂/生物质碳比(GC值)对气化结果的影响,并结合H_(2)O、CO_(2)各自的特点研究其复合气化。结果表明,H_(2)O气化时可获得富氢煤气,但其净CO_(2)排放量较高;CO_(2)气化时碳转化率及冷煤气效率较低,但净CO_(2)排放量较低;H_(2)O、CO_(2)复合气化使碳转化率及冷煤气效率略有降低,但可有效减少气化系统中的净CO_(2)排放量。

外源碳输入对常绿阔叶林土壤碳排放的影响

为研究外源葡萄糖输入量对土壤CO_(2)排放动态过程的影响及机理,以中亚热带常绿阔叶林土壤为研究对象,在培养温度为恒温20℃,土壤田间持水量60%的条件下,输入不同浓度的葡萄糖(碳含量分别为0、50、150、450μg·g^(-1),分别标记为CK、C_(1)、C_(2)、C_(3)处理)进行室内培养试验,测定不同浓度葡萄糖输入下不同时间的土壤CO_(2)排放。结果表明:C_(2)、C_(3)处理的土壤CO_(2)排放速率和土壤CO_(2)累积排放量均显著升高(P<0.05);C_(2)、C_(3)处理28 h后,土壤CO_(2)排放速率随培养时间的延长显著升高(P<0.01),土壤CO_(2)累积排放量随培养时间的延长显著升高(P<0.01);当培养时间超过65 h后,C_(1)处理的土壤CO_(2)排放速率随培养时间的延长有显著降低的趋势(P<0.01),C_(3)处理的土壤C/N、DOC变化量较CK显著增大(P<0.05),土壤CO_(2)排放速率与C/N、DOC含量呈显著正相关关系(P<0.05)。不同浓度葡萄糖输入对土壤CO_(2)排放的影响存在异质性,在中亚热带常绿阔叶林土壤中,根系分泌物葡萄糖的输入增加可能会改变土壤C、N含量,提高CO_(2)排放量,从而进一步加速土壤碳损失。