绿色金融:破解“碳诅咒”困境的有效策略

本文立足资源型地区经济增长过度依赖化石能源的特征,探讨利用金融手段破解“碳诅咒”困境问题的路径。首先,将绿色金融嵌入包含二氧化碳排放的经济增长理论分析框架,通过数理模型,阐释绿色金融通过缓解资本价格扭曲、加速碳排放与经济增长脱钩的作用机理,证实绿色金融发展应当以资本配置达到最优为上限,避免由于绿色金融发展过度导致绿色产业领域产能过剩,从而制约其他产业的发展。其次,运用空间计量经济模型,对理论模型的现实解释力进行实证检验。主要研究结论包括,我国资源型省份过度依赖化石能源产业,更倾向于碳密集型发展,迈入“碳诅咒”困境;资源型地区的绿色金融发展可以通过缓解资本价格扭曲加速碳排放同经济增长的脱钩,进而破解资源型地区由“资源诅咒”引致的“碳诅咒”困境;资源型地区的绿色金融发展能够加强邻居地区的能源脱钩与碳脱钩。研究结论为有序推进绿色金融高质量发展提供有益指导,为破解资源型地区“碳诅咒”困境提供合理可行的政策思路。

中国经济增长与煤炭消费脱钩及影响因素分析

结合中国各省(区、市)2005~2019年的煤炭消费数据及社会经济发展数据,借助Tapio脱钩模型分析了各省(区、市)煤炭消费与经济增长之间的脱钩情况及时空演变.结果表明:各省(区、市)煤炭消费脱钩状态总体呈现出从增长负脱钩、增长联结向弱脱钩、强脱钩转变的较好趋势,大部分地区处于弱脱钩状态.从空间分布来看,东部地区煤炭消费与经济增长脱钩情况明显优于中部地区与西部地区,强脱钩省(区、市)呈现出由北京市、上海市和四川省这3个省(区、市)向外扩张的趋势,而宁夏与新疆的脱钩状态尚不理想,在增长联结与增长负脱钩之间波动.在此基础上,通过拓展的STIRPAT模型和空间杜宾模型分析了影响各省(区、市)脱钩情况的主要因素,并发现能源结构、能源强度、R&D强度、人口密度、对外开放水平、新造林面积、产业结构因素对煤炭消费脱钩指数具有显著影响.未来应加强减煤工作的顶层设计、技术投入与研发和调整能源结构来促进煤炭消费脱钩.

工业园区碳排放多因素分解及其与经济发展的脱钩关系

综述分析了工业园区碳排放核算范围和基于一维或二维脱钩模型的工业园区碳排放与经济发展脱钩关系,并讨论了基于LMDI分解方法和Tapio脱钩模型构建的脱钩效应模型中各因素对脱钩关系的影响程度,为工业园区碳排放清单确立、脱钩程度分析、驱动因素识别和综合评估等方面提供参考。在此基础上,建议工业园区应合理制定碳排放清单,多维度考量碳排放驱动因素,构建更为全面的指标体系。

基于CED-YOLOv5s模型的煤矸识别方法研究

由于煤矿井下高噪声、低照度、运动模糊的复杂工况和煤矸易聚集现象,导致煤矸目标检测模型特征提取困难及煤矸分类、定位不准确问题。针对该问题,提出一种基于CED-YOLOv5s模型的煤矸识别方法。首先,在YOLOv5s主干网络中引入坐标注意力(CA)机制,通过将坐标信息嵌入信道关系和长程依赖关系中对特征图进行编码,充分利用通道注意力信息和空间注意力信息,使模型更加关注重要特征,抑制无用信息。其次,在YOLOv5s的检测头部引入EIoU回归损失函数,将目标框与锚框的宽高差异最小化,以增强目标的位置和边界信息,提高模型在密集目标下的定位精度和收敛速度;最后,在YOLOv5s的检测头部引入轻量化解耦头,解耦出单独的特征通道,分别用于分类任务和回归任务,解决了原模型中耦合头部分类任务与回归任务的相互干扰问题,进一步提升了模型的并行运算效率与检测精度。实验结果表明:CED-YOLOv5s模型与其他YOLO系列目标检测模型相比,综合性能最佳,平均检测精度达94.8%,相较于YOLOv5s模型提升了3.1%,检测速度达84.8帧/s,可充分满足煤矿井下煤矸实时检测需求。

基于改进YOLOv5s的无人机图像识别

无人机在军事情报、航拍检测等领域能够提供目标相关的图像信息,为处理任务提供目标信息。针对无人机图像背景复杂、检测目标小、可提取特征少等问题,提出基于YOLOv5s的改进无人机图像识别算法。首先,结合CotNet模块对网络结构进行优化,提升模型自学习能力并增强识别精度;其次,对颈部网络进行改进,通过跨层链接和提高特征图分辨率更好地利用浅层特征图中包含的丰富信息来定位目标,并且在检测头部分采用解耦检测头,减少预测过程中定位与分类任务对于特征信息的冲突;最后,为了提高收敛速度和模型精度,在CIoU和EIoU损失函数的基础上对损失函数的宽高纵横比进行优化。在公开数据集VisDrone测试集上进行测试,所提算法相比原始YOLOv5s算法的mAP_(50)与mAP_(50∶95)分别提升了6.1与2.9个百分点,实验结果表明,所提模型能够有效提升无人机图像识别的准确率。

二氧化碳-水-岩作用机理及微观模拟方法研究进展

系统综述CO_(2)-水-岩复杂作用机理、多孔介质反应输运(溶解、沉淀及沉淀运移)微观模拟、CO_(2)-水-岩系统微观模拟3个方面的研究进展,指出目前研究存在的主要问题并提出了关于未来研究方向的建议。CO_(2)注入储集层后,不仅存在常规渗流体系的流动和传质作用,还会产生溶解、沉淀及沉淀运移等特殊物理化学现象,其耦合作用导致多孔介质的孔渗参数变化规律复杂。孔隙尺度的微观渗流模拟,可以得到孔喉三维空间内的详细信息,且能显性观察到多孔介质流-固界面随反应的变化。目前研究主要在复杂作用机理解耦合、多矿物差异性反应表征、沉淀生成机理及表征(晶体成核和矿物脱落)、沉淀-流体相互作用模拟方法、多物理化学过程耦合渗流机制等方面存在局限。未来研究中,需要创新实验方法对“溶解—沉淀—沉淀运移”解耦合,提高矿物地球化学反应相关参数实验测试的准确度,在不同沉淀机理可靠表征的基础上,建立沉淀-流体相互作用模拟方法,并有机耦合各个物理化学过程,最终实现对CO_(2)-水-岩系统中“溶解—沉淀—沉淀运移”的耦合渗流模拟。

永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法综述

该文归纳整理永磁同步电机交直轴电流解耦控制方法,分析各种解耦方法的思想来源、脉络体系和演变过程,论证不同解耦方法的解耦本质和内在联系。从整体和局部视角出发,建立解耦问题的思维架构,概括出对角化解耦、抗干扰解耦和逆系统解耦3类方法。3类方法依次体现出模型依赖性降低、鲁棒性增强、算法复杂度提高的趋势,呈现出从“模型论”向“控制论”过渡的技术发展路线。讨论参数不确定条件下各种解耦控制方法的鲁棒性,指出将解耦方法与先进控制算法、扰动观测技术、系统辨识方法以及人工智能方法相结合,并充分利用已知的模型信息,有利于提升交直轴电流解耦效果,增强系统鲁棒性,减弱单一观测器、控制器、滤波器等的设计难度与参数整定要求,有助于实现系统全局最优。最后,对永磁同步电机交直轴电流解耦问题的关键技术、应用与发展做出展望。

无轴承电动机神经网络逆系统解耦控制关键技术发展

无轴承电动机利用一套新的悬浮力绕组产生悬浮力,使无轴承电动机成为一种多变量、强耦合的非线性系统,如何实现转速与径向位移以及径向位移之间的动态解耦控制是无轴承电动机稳定运行的关键要素之一。神经网络逆系统具有以任意精度逼近非线性函数的能力,可以有效实现无轴承电动机的解耦控制。阐述了无轴承电动机悬浮力产生的原理以及神经网络逆系统解耦原理,从纯神经网络逆系统、神经网络逆系统结合智能控制器等方面分析了国内外无轴承电动机神经网络逆系统解耦控制策略的研究现状,归纳了无轴承电动机在使用神经网络逆系统进行解耦控制时的共同和不足之处,总结了无轴承电动机神经网络逆系统解耦控制的一般设计方法,并对神经网络优化、在线训练、抗干扰能力等关键技术发展趋势进行了展望。

福建省造纸工业碳排放的灰色关联度、Tapio脱钩分析及情景预测

随着中国2030年前“碳达峰”目标的临近,福建省高能耗、高排放的造纸工业面临严峻的碳减排压力。本研究运用灰色关联度模型,计算总资产、总资产产值率、能源强度和能源结构与CO_(2)排放之间的关联度,通过Tapio脱钩模型,确定造纸工业产出与CO_(2)排放的脱钩状态,利用STIRPAT模型,预测4种情景下CO_(2)排放量,评估福建省造纸工业2030年前实现“碳达峰”目标的潜力。结果表明:(1)福建省造纸工业的总资产、总资产产值率、能源强度和能源结构与CO_(2)排放量关联度相近,且关联性较高;(2) 2007—2021年,福建省造纸工业产出与碳排放呈现6种脱钩状态,在研究期内的大多数年份表现为强脱钩与弱脱钩状态;总资产和能源结构对碳排放起到主要的拉动作用,能源强度是碳排放脱钩的主要驱动力;(3)预测期内(2022—2030年)基准情景与快速发展情景下CO_(2)排放量快速上升,低碳发展情景下CO_(2)排放量增长率相对较低,强低碳发展情景下CO_(2)排放量呈现非常缓慢的上升趋势。最后对降低福建省造纸工业碳排放,促进造纸工业可持续发展提出建议。

基于角频率暂态前馈的VSG控制策略

针对虚拟同步发电机(VSG)并网时,输出功率的稳态性能与动态性能之间存在耦合,无法同时满足抑制有功振荡和电网一次调频的需求,提出基于角频率暂态前馈的控制策略,通过补偿输出功率,减小Δω,进而减小振荡过程。该控制策略可以有效抑制有功振荡,并且实现了稳态性能与动态性能间的解耦,不会影响一次调频特性,同时提高了响应速度。首先建立VSG有功闭环小信号模型,分析了输出功率稳态性能与动态性能之间的矛盾,并根据同步发电机功角特性分析了有功振荡机理;在此基础上提出了基于角频率暂态前馈的控制策略,利用闭环零极点与Bode图分析了所提控制策略对系统的影响;最后通过仿真和RT-LAB半实物平台验证了所提控制策略的可行性与优越性。

全球价值链的脱钩与反脱钩:来自中国制造业企业微观数据的经验证据

本文基于中国制造业上市公司的微观数据和WIOD及亚行的世界投入产出表数据,考察美国的价值链脱钩策略对中国企业创新内在动力的激发效应和对中国全球价值链地位攀升的影响。研究发现:首先,美国的价值链脱钩策略对中国企业创新内在动力存在显著的正向激发作用,且激发效应能够抵消遏制效应。其次,脱钩策略对中国全球价值链地位攀升的叠加效应显著为正,与产业上游度负相关,表明美国的脱钩策略并不会阻断中国全球价值链地位的攀升和产业技术水平的提高。最后,中国企业自主创新对FDI技术外溢的吸收和转化等“学习效应”过于依赖,存在“低质低效”的双低现象,降低了价值链地位攀升的效率。FDI对产业价值链地位有显著的提升作用,但对国内企业“高质高效”的自主创新具有抑制作用。本文结论为提高企业自主创新质量和效率以及价值链地位提供了政策启示。

基于“脱碳”视角的中国省际低碳效率时空分异研究

低碳效率是衡量区域可持续发展水平的重要指标,而脱碳视角更多关注各省份经济增长过程中能源资源碳排放的背离程度。论文使用2011—2020年全国各省份面板数据,利用各省份CO_(2)净排放量和地区实际GDP之间的脱钩弹性系数对中国各省份进行脱碳视角分类,采用超效率SBM模型从省域角度计算全国的低碳效率,运用核密度函数和泰尔指数研究各省份在脱碳视角下的低碳效率时空分异特征。研究结果表明,我国目前存在低碳效率总体不断提高,但低碳效率时空发展不均衡的现状。三大碳排放类型省份空间差异性整体保持由大到小的演变趋势,低碳成长型省份空间差异变化幅度最小。未来,全国各省份要充分发挥低碳自主性,不断调整能源结构、继续转变产业结构、多手段增加森林碳汇,在新时代生态文明建设背景下,为建设美丽中国、实现绿色增汇保驾护航。

基于CAS法的核电工程异形水箱分布质量计算模型

对于形状复杂的大型核电工程储液结构,Housner弹簧-质量模型适用性较差,基于有限元法的流-固耦合数值分析模型复杂、计算和存储量大,难以满足工程设计要求。该文基于声学-结构耦合法(CAS)提出了一种兼顾精度和效率的分布质量模型,通过理论推导从CAS计算结果中剥离得到的器壁动水压强脉冲分量,进而提出器壁单元各节点位置的分布式脉冲附加质量计算公式,精确地考虑了储液容器的形状对液体晃动的影响,同时实现了流-固耦合分析的解耦,有效解决了复杂大型核电工程储液结构的动力分析的难题。以矩形刚性水箱为例,将该文模型的结果与Housner分布模型比较,验证了该模型的合理性和可靠性。针对顶部具有复杂形状水箱的AP1000安全壳结构进行地震动分析,将该文模型与精细的流-固耦合模型进行比较,结果显示:两种模型计算结果吻合性好,该文模型前处理简便且在计算时间效率具有明显优势。该文模型可为核电工程考虑结构-地基、流-固耦合的多因素耦合高效分析奠定基础。

动态无线充电系统自解耦型分段导轨及其双模切换策略研究

为抑制电动汽车动态无线充电系统发射单元间的交叉耦合,降低其对系统谐振参数设计的影响,文中利用螺线管线圈与平面线圈正交解耦特性,提出一种自解耦分段发射导轨,其中螺线管为分级叠层绕制,实现了相邻发射单元间的自解耦。为降低系统输出参数波动,基于互感动态变化规律,确定系统最佳充电区间,并提出一种双模工作模式及其分段切换策略,实现对发射线圈实能顺序的实时控制。为实现双模工作状态的有序变换,设计自解耦检测线圈结构,该检测线圈采用单层螺线管绕制并与接收线圈正交,避免检测信号与电能传输之间的干扰。最后,搭建实验平台对所提方法的有效性进行验证。实验结果表明,系统输出功率平稳性提升了19.5%,系统的最高效率可达92.3%。

面向多目标优化主动运维的电能表远程在线评价系统设计

针对传统电能表远程在线评价系统中存在的系统建造成本耗费较大、评价结构过于繁琐等问题,从评价系统的构建和评价算法两方面开展研究。在评价系统的设计方面,加入反馈,使得该评价系统不仅可以整合各项评价指标进行规律化的采集,还可以对评价指标进行实时反馈,提高了评价的效率和评价信息传输的效率。在评价算法方面,基于解耦评价算法对电能表的运行状态和采集数据进行评价,对数据信息进行归纳处理,并根据大量的数据样本进行条理化分析评价。通过仿真实验可知,硬件反馈线路的数据传输效率高达98.6%,具有很好的传输能力。

“双碳”目标下能源碳排放驱动机制及脱钩水平分析——以东北三省为例

在中国提出2030年前实现碳达峰的背景下,选取2006-2020年东北三省面板数据,对其能源碳排放时空分异及驱动机制进行研究,基于Tapio脱钩指数、追赶脱钩模型考察东北三省脱钩状态和与标杆省份的发展差距。结果表明:(1)东北三省2006-2020年的能源碳排放总量先上升后下降,即呈倒“U”型曲线;东北三省能源碳排放量总体呈辽宁省>黑龙江省>吉林省的分异特征。(2)人均GDP和能源强度分别是促进和减缓东北三省能源碳排放的关键性因素。(3)黑龙江省和吉林省碳排放和经济发展已经逐渐脱钩,具备碳达峰的条件,辽宁省脱钩类型复杂,尚未实现脱钩。(4)黑龙江省、吉林省和辽宁省与标杆省份追赶脱钩类型不同。

单相整流器二次纹波抑制的有源功率解耦控制算法

为了解决单相整流器中LC谐振回路频率适应性差的问题,引入有源功率解耦电路代替LC谐振回路抑制母线电压二次纹波,选择直流母线电容分裂拓扑有利于减小支撑电容容值。首先,对有源功率解耦电路的工作模态进行分析,建立了单相整流器和分裂电容有源功率解耦回路数学模型。其次,传统解耦控制算法间接计算解耦参考电压,为提高功率解耦效果,采用二阶广义积分器直接提取电压纹波作为电压参考,并提出一种基于滑模观测器的无电流传感器控制策略,滑模观测器降低了解耦电路成本,提高了抗干扰能力。然后,根据整流器性能指标和功率解耦要求,给出了有源功率解耦回路电感和电容设计依据。最后,对不同拓扑结构的单相整流器进行了稳态和动态实验对比,实验结果证明了控制算法的有效性。

基于超短脉冲激光刻蚀的双解耦MEMS陀螺仪调频技术研究

以双解耦双质量硅微陀螺仪为主要研究对象,从微观结构入手,分析其工作原理和双解耦运动模型,并提出影响模态特征频率的因素。提出一种改变陀螺仪弹性梁结构厚度来调整其特征频率的方法,建立模型通过Comsol软件仿真陀螺仪梁厚度变化对特征频率的影响关系,并选择皮秒激光刻蚀系统刻蚀陀螺弹性梁厚度,测试其两模态特征频率。测试结果表明:对应频率变化符合理论推导和仿真趋势。

污水污泥磷形态亚临界水热转化研究

利用外源氮气加压的方式实现了水热过程温度-压力解耦,考察了亚临界水热过程有机物组成和初始水热压力对污水污泥中磷形态转化的影响,同时验证了该过程中生成蓝铁矿的可行性。污泥模化物水热实验表明,初始水热压力强化了磷富集于水热炭中,促进了葡萄糖和蛋白质转化为还原性物质,从水热炭中观察到较强的蓝铁矿X射线衍射峰。城市污泥水热实验表明,水热处理有利于磷富集于水热炭中,压力强化了磷向水热炭迁移,总磷(TP)浓度从31.45 mg/g(0.1MPa)提升到39.68 mg/g(1.0 MPa)。水热温度110℃时,增加初始水热压力促进了污泥中Fe(Ⅲ)-P向Fe(Ⅱ)-P转化,1.0 MPa水热炭中Fe(Ⅱ)-P浓度为原始污泥的6.31倍。提高初始水热压力促进了污泥中碳水化合物和蛋白质等有机物分解形成有机酸,使得水热液pH降低;蛋白质转化导致水热液中NH^(+)_(4)-N浓度升高。同时,水热液氧化还原电位升高,说明有机酸等还原性物质被消耗,促进了三价铁还原,致使水热炭中Fe(Ⅱ)-P浓度升高,有利于蓝铁矿生成。增压条件下,污泥水热炭XRD衍射图中观察到了蓝铁矿的特征峰,说明采用温度-压力解耦水热方法可以生成蓝铁矿。本研究为污泥磷资源回收提供了新思路。

基于过程解耦和工质物性的有机朗肯循环性能分析

通过对有机朗肯循环工作过程的拆分解耦,利用工质物性中的临界温度、偏心因子结合循环参数推导其热力学性能表征式,进而建立循环的热力学模型,并借助该模型分析循环参数对循环热力学性能评价指标的影响规律。研究结果显示:当蒸发温度升高时,循环热效率会增大,但其净输出功和效率先增大,然后再降低;当冷凝温度升高时,循环的热效率、净输出功和效率都会下降;当过热度升高时,循环的净输出功和效率随过之降低,而循环的热效率随之增大。基于工质物性引入雅各布数,循环的净输出功和热效率随雅各布数的增大分别呈现出增大和减小的趋势,而临界温度越高热效率随之升高。