中国车用能源系统的可持续转型

目前,中国已成为全球汽车市场增长最快的地区之一,也已成为全球最大的汽车消费国和生产国。车用能源问题已成为中国能源和环境问题中的一个核心问题。由于涉及能源、环境、技术、经济、社会、政策、管理体制等多个方面,认识中国车用能源问题并提出解决方案需要开展系统和深入的多学科综合研究。

中国车用能源需求和关键材料资源可获性分析

随着中国汽车产销量和保有量的迅速增长,车用能源和资源成为汽车强国战略中的一个重要问题。本研究基于清华大学中国车用能源研究中心所开发的中国汽车保有量预测模型,对未来汽车规模进行预测,对车用能源和资源的利用现状、技术发展水平、发展趋势等进行研究,并提出相应政策建议。研究结果表明,中国汽车保有量将持续增长,车用燃料供需矛盾将进一步凸显,汽车材料所需矿产资源储备、产品性能和技术水平有待提升。建议出台相关政策,提前布局,积极应对未来汽车工业面临的能源和资源方面的挑战。

对中国未来车用能源发展的几点思考

近年来,交通部门成为中国能源需求增长最快的领域之一,发展多样化车用能源已成为保障中国能源安全、应对气候变化所必须采取的措施。未来15年将是中国车用能源需求增长最快的时期。在这个时期,由于新能源汽车技术发展水平有限,车用能源对传统汽柴油的需求将始终保持在90%以上。因此,未来15年中国车用能源的发展应立足现实,继续提高汽柴油品质,重点推进天然气基燃料和生物液体燃料的研发和应用,建立煤基合成燃料的技术储备,着眼长远,开展革新性新能源汽车的研发、示范及产业化,提高中国电动汽车的产业化水平。

我国城市间客运交通能源消耗趋势的分解

随着我国城镇化水平不断提高,城市作为重要的交通网络节点,其衔接交通运输线路、产生和承担客货流转换的功能日益显著。定量地探讨城市间客运交通能源消费变化的影响因素对于我国未来城市间客运交通能源需求的研究及温室气体减排具有重要意义。本文采用终端能源需求MAED模型,对我国城市间客运交通能耗的历史基期数据进行处理,同时对未来能耗进行预测,在形成ASIF结构的数据基础上,利用对数平均迪氏指数法(Logarithmic Mean Index,LMDI)对城市间客运交通能耗的活动效应、结构效应和强度效应进行分解分析。结果表明,从历史数据来看,我国"十五"期间城市间客运交通能耗的快速增加同时取决于客运周转量的增加、客运交通模式和能耗强度的转变,若延续这一发展趋势,我国中长期城市间客运交通模式将快速增长。未来城市间轨道交通网络的发展和高效利用及交通节能减排政策的落实将是促进能源消耗增速降低的可能选择。

中国新能源汽车产业发展现状与展望

在中国，车用能源的问题越来越重要了。我国石油消费增长主要来自道路交通，这使得我周的石油对外依存度不断提高。2012年，我国石油净进口量达到2．84亿吨，石油对外依存度上升到58％，今后还要进一步提高。最近石油输出国组织表示，

多种新能源公交车能耗与主要污染物排放全生命周期对比分析

继续加强电动汽车蓄电池和充放电技术研发,增加电动公交的线路设置;着力于燃料电池汽车、制氢技术研发,争取早日商业化。

氢能制取和储存技术研究发展综述

综述了氢能制取和储存技术研究的最新发展现状。生物质制氢、太阳能热化学循环制氢、太阳能半导体光催化制氢、核能制氢等技术具有资源丰富、使用可再生能源的优点,能克服传统电解水制氢能耗高和矿物原料有限的缺点,成为提高制氢效率、实现规模生产的研究重点。加压压缩储氢技术的研究进展主要体现在改进容器材料和研发吸氢物质方面;液化储氢技术研发重点是降低能耗和成本;金属氢化物储氢技术正努力突破储氢密度低的难题。氢能制取、储存技术正在走向实用阶段,重点技术方向是以水为原料,实现大规模、经济、高效和安全地制氢储氢,推动氢能可持续和洁净的利用,促进能源安全。

形式Laurent级数域上交错Oppenheim展开的研究

该文介绍了形式Laurent级数域上交错Oppenheim展开的算法,得到了该展开中数字的强(弱)大数定理、中心极限定理和重对数率,并且研究了这些级数部分和的逼近的度.

未来煤电驱动电动汽车的全生命周期分析

利用清华大学Tsinghua—CA3EM模型的从矿井到车轮（Well-to—Wheels，WTW）模块，以2020年为目标年份，对5条煤电技术供电驱动电动汽车路线进行了全生命周期能耗和温室气体排放定量计算，并与综合电网供电路线和传统汽油车路线进行了对比分析。在电力使用环节分析基础上全面考虑了资源开采、运输和电力输配等阶段能耗和排放情况。结果表明：电动汽车的全生命周期能耗为1123～1592kJ／km，温室气体排放当量CO，为131～162g／km；相对汽油车路线，电动汽车路线的节能减排优势明显，节能35％以上，减排20％左右；电动汽车替代汽油车，煤炭消耗增加3～5倍，但石油消耗减少97％以上，符合中国以煤代油的能源战略；采用整体煤气化联合循环发电和碳捕捉及封存技术组合的先进供电技术供电驱动电动汽车，与汽油车路线相比，温室气体减排达80％，能耗降低仍达40％。

生物燃料乙醇和生物柴油全生命周期分析

使用清华大学Tsinghua-CA3EM模型中的Well-to-Wheels模块,对玉米、木薯、甜高粱制取燃料乙醇和大豆、麻风果、地沟油制取生物柴油共6条技术路线,进行了基于案例的全生命周期计算。结果表明:除木薯制乙醇路线外,其它各路线的化石能源投入都大于所产燃料所含的能量;与汽油、柴油路线相比,各生物燃料路线所需的化石能源减少、温室气体排放增加;导致此状况的原因主要为燃料生产能耗高、原料种植过程中肥料消耗多等。综合考虑,对于富煤贫油国情而言,现有生物燃料路线具有可行性。

我国生物质直燃发电区域成本及发展潜力分析

明确生物质直燃发电优先发展区域是落实国家生物质能中长期发展规划的重要环节。以25 MW装机规模的秸秆直燃电厂为例,采用优化的发电成本计算方法,对我国生物质直燃发电成本进行分省区域研究。结论表明,我国中部与东北部地区直燃发电成本居中,生物质资源丰富,具有生物质直燃发电规模化发展的潜力;同时技术的成熟与碳排放收费等政策的建立将有助于提高直燃发电的经济性,促进其迅速发展。

中国混合动力公交车发展的经济性对比分析

混合动力公交车(HEV)在中国的发展可分为研发试制、示范运营、区域推广、大规模应用四个阶段,本文分析并预测了HEV公交车在后三个阶段的全生命周期持有者成本,并与传统公交车(CDB)进行比较。结果表明,示范运营阶段国家目前的补贴不足以弥补HEV比CDB高出的成本;但进入区域化推广阶段以后,HEV的全生命周期成本会比CDB更低。

全球气候变化信息传播扩散模型及实证分析

引进从信息认知到观点认同的滞后因子,运用改进型的传染病扩散模型建立起全球气候变化信息传播模型,对中国、德国和意大利3个代表性国家的数据进行实证分析,探讨了公众环境意识水平在减缓气候变化行动中起到的作用,研究表明大多数国家都处于信息传播初期,需要进一步加强媒体传播。

未来我国电动汽车能耗和温室气体排放全生命周期分析

为全面分析未来我国电动轿车的能耗和温室气体排放情况,与汽油车路线进行对比分析。研究结果表明电动汽车节能减排优势非常明显,比汽油车节能50%左右,温室气体减排35%左右;电动汽车对汽油车的替代,符合我国以煤代油的能源安全战略。

中国低碳车辆技术现状与发展趋势

为探讨道路交通部门节能减排的决策依据,在总结低碳车辆技术主要种类基础上,重点评述了车辆动力系统和燃料替代技术的低碳化发展现状与趋势,包括全生命周期能效和温室气体排放情况。为进一步支持车辆技术低碳化,除加强综合节能技术和混合动力技术应用、电池技术升级和燃料电池技术研发之外,需加快生物燃料二代技术的研发进程和煤基燃料路线中二氧化碳捕获和封存技术等低碳技术的应用。

我国汽车存活规律研究

汽车存活规律是反映新车群体随着车龄增加其存活比例逐渐下降的规律,涉及到汽车平均寿命、报废集中程度等重要问题,是对我国未来汽车报废量和保有量进行预测的关键变量.本研究采用双参数Weibull分布作为汽车存活比例函数,对我国私人乘用车等九类汽车的存活规律进行了建模和回归,得到了各类汽车存活比例随车龄变化的曲线.结果表明,我国私人乘用车、政府企业用车、非营运客车、重型货车、中型货车、轻型货车的平均报废车龄分别为14.5,13.1,11.5,12.8,10.1和8年,报废集中程度较为接近.出租车、公交汽车和非公交营运客车的平均报废车龄分别为5,9和5.5年,其报废方式为集中报废.我国的强制报废标准主要依靠关于行驶里程的相关规定来约束汽车的报废.

中国乘用车与商用车保有量预测

为了获得中国未来汽车保有量及其构成,分别采用Gompertz模型和线性外推模型对中国的乘用车和商用车保有量进行了预测。结果表明:中国汽车保有量在2020年和2030年将分别达到2.5—2.9亿辆和4—5.2亿辆,其中乘用车保有量增长速度相对较快,且存在一定不确定性,在2020年和2030年将分别达到2.2—2.6亿辆和3.5—4.8亿辆。商用车保有量在2020年和2030年将分别达到0.33和0.47亿辆。在2030年之前,中国汽车保有率将快速提高,但是相比发达国家将始终有较大差距。

生物燃料系统分析模型

定量化系统分析模型是生物燃料潜力预测、影响分析及制定技术路线图和政策目标的重要工具。生物燃料供应链涉及很多行业,需要进行基于农(林)业、能源、经济和环境等多学科领域的综合分析。以下从生物燃料系统分析所需解决的问题出发,梳理了国内外生物燃料系统分析的一般方法,重点对农(林)业系统模型、能源系统模型、综合评价模型、微观成本、能耗和排放分析模型以及生物燃料专项宏观分析模型的主要优缺点和适用性进行了分析,给出了相应的应用实例,并强调根据特定的研究问题,选择具有不同适用性的模型和研究路线。有助于研究人员和政策制定者更好地了解生物燃料系统分析方法,也为我国学术研究机构建立生物燃料分析模型提供了参考。

中国生物液体燃料技术经济分析及预测

该文建立了生物液体燃料出厂价格（PGP）计算模型,在求得初始投资、原料成本、运营成本、贷款及利息、税费的基础上,采用净现值（NPV）法,求解产品最低出厂价格,并给出各类成本在液体燃料不同阶段出厂价格中所占的比例。该文选取了17种具有代表性的技术路线进行分析和预测,旨在为科研和产业发展提供指导,为国家制定产业发展政策及产业布局提供决策支持。研究结果表明：1.5代生物液体燃料出厂价格对原料成本高度敏感,占54%~90%,以非粮淀粉和糖类为原料的燃料乙醇和以小桐子为原料的生物柴油或航空煤油可在2020—2025年之间实现与化石燃料相比具有竞争力;对于2代生物液体燃料,原料成本及运营成本对出厂价格的贡献基本相当,分别占13%~40%和21%~48%,可在2020—2030年间实现成本的大幅下降,2025年前后与化石燃料相比具备竞争力;对于3代生物液体燃料,其出厂价格对原料成本最为敏感,占64%~96%,2040—2045年之间才能够与化石燃料相竞争。税费优惠政策对生物液体燃料的发展至关重要,可使大部分燃料提前10~15a与化石燃料相比具有竞争力;同时,对化石燃料征收碳税将有助于生物燃料更早实现其竞争优势,但近中期所能发挥的作用有限。本研究建议政府合理布局生物液体燃料产业发展,在原料育种和原料收储运体系建设、生物燃料技术研发与示范方面给予支持;在一定时期内对生物液体燃料免征消费税和所得税,实行增值税即征即退;对化石燃料征收碳税。

基于中国电网结构及一线典型城市车辆出行特征的PHEV二氧化碳排放分析

中国电网火电比例的空间差异与插电式混合动力汽车(PHEV)驱动能源的二元性增加了研究PHEV二氧化碳排放的复杂性.使用上海市50辆PHEV汽车13万km的数据,研究了基于PHEV实际运行数据的二氧化碳排放评估方法,分析了PHEV纯电驱动里程比例及其影响因素,获得了纯电续驶里程、充电频率、电网构成对PHEV二氧化碳排放强度的影响,展望了2020年PHEV技术水平的二氧化碳减排效果.结果表明,我国一线城市PHEV乘用车出行主要集中在50 km以内的范围,占日常出行频次的70%;在2016年全国平均电网结构下,续驶里程超过50 km的PHEV比传统燃油车少排放15%以上的二氧化碳;在高比例可再生能源电网结构的地区,PHEV碳排放可降至100. 0 g·km^(-1)以下,相比平均电网结构下碳排放水平降低幅度在28%以上;在2016年平均电网结构及技术水平下,纯电续驶里程增加(50～100 km)、充电频率增加(0. 5～2次·d^(-1))对碳排放的改善幅度不明显;与2016年相比,2020年PHEV燃油经济性和电耗水平的改善可降低32%的碳排放.