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中国式现代农业经营体系的构建逻辑、政策创新与重大意义

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教学与研究 2024年第6期 83-94页

作者：穆娜娜孔祥智重庆师范大学经济与管理学院重庆401331 中国人民大学农业与农村发展学院北京100872

现代农业经营体系是实现中国式农业现代化的必要手段。党的十八大以来,在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,面对“谁来种地”的难题,以“三权分置”改革为制度保障,中国初步形成了以家庭农场为基础、农民合作社为中坚、农业产业... 详细信息

现代农业经营体系是实现中国式农业现代化的必要手段。党的十八大以来,在习近平新时代中国特色社会主义思想指引下,面对“谁来种地”的难题,以“三权分置”改革为制度保障,中国初步形成了以家庭农场为基础、农民合作社为中坚、农业产业化龙头企业为骨干、农业社会化服务组织为支撑,引领带动小农户发展的立体式复合型现代农业经营体系。通过培育壮大新型农业经营主体,以及促进小农户与现代农业发展有机衔接等方面的政策创新,该经营体系在巩固完善中国农村基本经营制度、促进农业节本提质增效和农民增收,以及保障中国粮食安全和重要农产品供给等方面发挥了重要作用,并对促进中国特色农业现代化实践产生了深远影响。

关键词：中国式农业现代化现代农业经营体系新型农业经营主体小农户

高效钨基电催化剂的开发及其光伏电催化分解水性能研究

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高效钨基电催化剂的开发及其光伏电催化分解水性能研究

作者：孔祥瑞河北大学

学位级别：硕士

随着全球现代化技术的发展,不可再生能源（如石油和煤等）的过度使用已经造成了严重的环境污染和能源短缺等后果。发展低碳清洁氢能已成为全球共识。光伏电催化分解水制氢受到越来越多的关注,为大规模制氢提供了一条有前景且可持续的途... 详细信息

随着全球现代化技术的发展,不可再生能源（如石油和煤等）的过度使用已经造成了严重的环境污染和能源短缺等后果。发展低碳清洁氢能已成为全球共识。光伏电催化分解水制氢受到越来越多的关注,为大规模制氢提供了一条有前景且可持续的途径。在这个过程中,需要高活性的析氢反应（Hydrogen evolution reaction,HER）和析氧反应（Oxygen evolution reaction,OER）催化剂以降低相应的过电位。同时,当前的制氢技术主要专注于低电流密度领域,这限制了其满足工业化需求的能力。因此,开发高效、高稳定性和工业级电流密度的电催化剂成为实现绿色制氢从基础研究到实际应用的关键。钨基化合物具有类Pt的d带电子结构和高稳定性,使其成为电催化分解水领域最有希望代替贵金属催化剂的材料之一。本文以钨基化合物催化剂为研究对象,通过异质原子掺杂、异质结构设计以及两种策略结合等方法对催化剂性能进行了优化,设计并制备了系列高效稳定的钨基自支撑结构电解水催化剂。同时,采用商用硅电池对催化剂的光伏电催化分解水性能进行测试。本文的主要研究内容如下:采用水热法和退火工艺成功制备了生长在碳纤维纸上钙离子掺杂的磷化钨纳米阵列自支撑材料（Ca-WP NA）。得益于钙离子的掺杂和碳纤维纸开放的三维结构,所制备的Ca-WP NA催化剂在碱性电解质中表现出高效且稳定的HER活性,分别仅需109 m V和176 m V的过电位就能达到10 m A cm-2和100 m A cm-2的电流密度。该工作为制备其他金属离子掺杂的钨基电催化剂复合材料作为高性能析氢电催化剂提供了新的思路。通过水热法和退火工艺成功制备了氮掺杂碳包覆WC和WN异质结构纳米阵列的复合纳米材料（WNC@NC）。研究表明,WN和WC具有协同作用,提高了催化剂的本征活性。同时,碳壳的包覆缓慢了催化剂表面的氧化过程,加速了电荷的转移,增强了耐久性。所制备的WNC@NC催化剂在碱性电解质中表现出优异的HER活性,仅需110m V的过电位即可达到10 m A cm-2的电流密度。WNC@NC催化剂在工业电流密度下同样表现出卓越的HER性能(η500=281 m V,η900=317 m V)。同时,采用密度泛函理论（DFT）计算验证了异质结构在HER过程中具有优异的水离解和氢吸附能力。当WNC@NC催化剂与WN-Ni（OH）2催化剂同时用作碱性电解液的阴极和阳极时,仅需1.81 V的电压就可达到100 m A cm-2的电流密度。在使用商用硅太阳能电池组装的光伏电催化分解水系统中,实现了14.93%的太阳能-氢转化效率。通过水热法、退火工艺和电沉积的方法制备了氮掺杂超薄碳层包覆Mo离子掺杂WN纳米线负载Co（OH）2纳米片复合结构(Mo-WN@NC@Co（OH）2)。该结构具有丰富的活性位点和良好的导电性,在工业级电流密度下具有良好的HER/OER电解水活性。分别仅需148 m V和359 m V的过电位即可分别达到HER和OER过程中100 m A cm-2的电流密度。通过表征材料变温极化曲线和双通道动力学模型拟合,揭示了金属阳离子掺杂和构筑界面工程的协同作用有利于提高复合结构的离解水能力和降低电解水过程中的反应势垒,进而提高钨基催化剂的电催化分解水性能。当Mo-WN@NC@Co（OH）2催化剂同时用作碱性电解液的阴极和阳极时,仅需1.77 V的电压就可达到100 m A cm-2的全解水电流密度。在使用商用硅太阳能电池组装的光伏电催化分解水系统中,实现了14.85%的太阳能-氢转化效率。

关键词：钨基电催化剂氢能异质原子掺杂异质结构光伏电催化分解水

正解符号化且运动解耦的2T1R并联机构拓扑设计与分析

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农业机械学报 2024年第5期55卷 449-458页

作者：沈惠平孔祥超李菊叶鹏达常州大学现代机构学研究中心常州213164

基于方位特征(POC)方程的并联机构设计理论与方法,设计了一种全部由低副组成、具有位置正解符号化且部分运动解耦的两平移一转动(2T1R)并联机构,并对机构的主要拓扑特征(POC、自由度、耦合度、运动解耦性)进行分析与计算;基于拓扑特征... 详细信息

基于方位特征(POC)方程的并联机构设计理论与方法,设计了一种全部由低副组成、具有位置正解符号化且部分运动解耦的两平移一转动(2T1R)并联机构,并对机构的主要拓扑特征(POC、自由度、耦合度、运动解耦性)进行分析与计算;基于拓扑特征运动学建模原理,导出机构符号式位置正解和反解;同时,由位置反解分析了机构奇异性,基于符号式位置正解求解了机构工作空间;根据基于虚功原理的序单开链法,对该机构动力学性能进行分析,计算得施加在3个驱动副上的驱动力;最后,对该机构应用于无人机操作及其安全着陆的动作原理进行了概念设计阐述。

关键词：并联机构拓扑分析运动学工作空间奇异性逆动力学

附加频率控制下并网换流器的动态惯量及其量化评估

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电力系统自动化 2024年第8期48卷 131-140页

作者：陈湘付强宾子君肖先勇孔祥平四川大学电气工程学院四川省成都市610044 国网江苏省电力有限公司电力科学研究院江苏省南京市211103

新能源大规模并网显著降低了交流系统惯量,并网换流器参与频率控制成为提升频率稳定性的重要手段。基于传递函数模型推导了附加频率控制下并网换流器的动态惯量,发现其受惯量设计参数和其他控制环节的共同影响,呈现时变特性,但是将其简... 详细信息

新能源大规模并网显著降低了交流系统惯量,并网换流器参与频率控制成为提升频率稳定性的重要手段。基于传递函数模型推导了附加频率控制下并网换流器的动态惯量,发现其受惯量设计参数和其他控制环节的共同影响,呈现时变特性,但是将其简化为与同步发电机旋转惯量类似的常数会导致分析误差。为此,面向定直流电压控制和定功率控制这两类主流的并网换流器控制方式,提出了附加频率控制下并网换流器动态惯量的量化评估方法,分析了控制参数、运行工况和系统特性等不同因素对惯量的影响机制,得到了有功控制外环会显著改变原有设计惯量的结论,需重点关注其控制参数导致的惯量偏差。最后,基于在Simulink中搭建的时域仿真模型,验证了所提传递函数模型及惯量量化评估方法的正确性和有效性。

关键词：新能源并网换流器频率控制惯量量化评估

碳排放权交易政策对我国企业产能利用率的影响研究

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碳排放权交易政策对我国企业产能利用率的影响研究

作者：孔祥雨山东财经大学

学位级别：硕士

在人们对生态环境质量日益关注的今天,怎样才能提高环境质量,促进经济的迅速发展,已经引起了全社会的高度重视。碳交易制度是我国“碳达峰、碳中和”大背景下的一种碳交易体系,其核心是将碳排放权视为一种商品,买方以特定的价格向卖方... 详细信息

在人们对生态环境质量日益关注的今天,怎样才能提高环境质量,促进经济的迅速发展,已经引起了全社会的高度重视。碳交易制度是我国“碳达峰、碳中和”大背景下的一种碳交易体系,其核心是将碳排放权视为一种商品,买方以特定的价格向卖方购买碳排放权。在此机制下,各部门、各企业可以共同寻求到成本低、易实施的减排方案。这对于我国应对气候变化和“双碳”目标都具有重要意义。那么,该政策在实现碳减排的同时,能否对企业产能利用率产生影响呢?其影响机制又是什么,是否存在异质性?这些问题是本文研究的重点。通过对已有文献的梳理,现有研究较全面地分析了产能利用率的影响因素,但其中忽视了碳交易政策这一视角的分析,基于此,本文分别借鉴国内外关于碳排放权交易与企业产能利用率的研究成果,将二者结合起来,研究该政策对企业产能利用率的作用机制,使得相关理论能够进一步完善。本文尝试通过对2007-2020年中国A股上市企业的分析做出检验。将碳交易政策的执行视为一种“准自然试验”,采用双重差分模型来考察碳排放权交易政策对企业产能利用率的影响,并通过对企业产能利用率的进一步分析,了解其影响机理。使用随机前沿生产函数法来衡量企业层面的产能利用率,该方法基于新古典主义增长理论,依赖于企业的技术能力和潜在产出,更符合测算产能利用率的目的。本文构建了双重差分模型,并在理论模型的基础上进行实证分析。结论如下:(1)碳排放权交易政策有助于企业优化生产方式,合理安排碳配额,从而能够提升企业的产能利用率。(2)碳排放权交易政策通过提高主营业务收入以及企业研发投入而提高了企业的产能利用率。(3)碳排放权交易政策对非国有企业的影响更加明显;融资约束低的企业占比越多,碳排放权交易政策对企业产能利用率的提升作用越强;中部与东部区域的碳交易政策对企业产能利用率的响应程度较高,而在西部则相对较小。因此,本文提出相应的政策建议:(1)政府应从多方面助力碳排放权交易政策的实施,完善碳交易机制。(2)企业应提高低碳创新能力,加大研发投入。(3)推动非国有企业的发展,打造和谐、有序、公平的市场竞争环境。(4)适当调节企业的融资约束,创造良好金融环境,加强融资监管,削弱过度投资,同时更加注重融资约束低的企业的产能,促使企业更快实现减排与经济双赢局面,为实体经济高质量发展蓄势增能。(5)因地制宜,制定差异化碳交易政策。总体而言,本文聚焦碳交易政策对企业产能利用率的影响,为减污降碳政策可以缓解企业产能过剩问题提供新证据,也为中国实施严格的环境规制,促进污染企业转型升级,推动绿色经济发展、建设全国碳市场提供政策建议,也可以为广大发展中国家建立碳市场提供借鉴,更可以促进形成绿色低碳的高质量发展格局,促进经济与环境协调发展。

关键词：碳排放权交易政策产能利用率政策效应评估双重差分模型

考虑风光不确定性的区域级综合能源系统低碳运行方法

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考虑风光不确定性的区域级综合能源系统低碳运行方法

作者：孔祥顺山东建筑大学

学位级别：硕士

西加拿大盆地都沃内(Duvernay)海相页岩油气富集机制研究

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地学前缘 2024年第4期31卷 191-205页

作者：窦立荣黄文松孔祥文汪萍赵子斌中国石油勘探开发研究院北京100083

西加拿大盆地上泥盆统Duvernay页岩是最大海侵期形成的一套页岩油气富集与生产层系。为明确Duvernay页岩油气富集控制因素,在Duvernay页岩地质背景分析的基础上,运用岩心、测井、薄片、扫描电镜、3D孔隙重建信息及有机地化资料,对有机... 详细信息

西加拿大盆地上泥盆统Duvernay页岩是最大海侵期形成的一套页岩油气富集与生产层系。为明确Duvernay页岩油气富集控制因素,在Duvernay页岩地质背景分析的基础上,运用岩心、测井、薄片、扫描电镜、3D孔隙重建信息及有机地化资料,对有机质富集的沉积因素、流体分布、储层质量及影响因素进行了分析,认为Duvernay页岩油气富集主要受盆内成因的硅质页岩沉积环境、有机质热演化、页岩储层质量及稳定构造背景的共同控制。研究发现,Duvernay组为晚泥盆世的深水陆棚环境,岩性以泥灰岩、灰泥岩和泥页岩为主,可识别出10种岩石相,其中硅质页岩最为发育;Duvernay页岩中主要发育Ⅱ、Ⅲ型海相有机质,有机质热演化程度中等,处于凝析气-湿气阶段,因此凝析油含量高;油气主要富集在黏土级矿物形成的富含有机孔的硅质页岩中,孔隙类型以有机质孔和粒内孔为主,有效孔隙度占比高,连通孔隙非常发育且横向连续分布,并具有垂向上相互连通的特征;成岩作用改善了页岩储层物性,天然裂缝提高了页岩储层的渗透率,而稳定的构造发育特征是Duvernay页岩油能够较好地保存至今的关键。

关键词：西加拿大盆地 Duvernay页岩岩石相有机质热演化程度油气富集机制

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含共享储能的数据中心微网群分布式优化调度

电网技术 2024年第8期48卷 3238-3247,I0056,I0058-I0063页

作者：王继东许秋铭黄婷孔祥玉智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206

多个数据中心微网可联合成微网群以实现不同数据中心微网的资源联动和能量互补。首先,建立了含共享储能的数据中心微网群运行模型,考虑了不同数据中心微网间的功率交互、数据负载交互、碳配额交互及共享储能容量使用权分配等耦合约束。... 详细信息

多个数据中心微网可联合成微网群以实现不同数据中心微网的资源联动和能量互补。首先,建立了含共享储能的数据中心微网群运行模型,考虑了不同数据中心微网间的功率交互、数据负载交互、碳配额交互及共享储能容量使用权分配等耦合约束。其次,提出了考虑时变容量使用权和旋转备用服务的共享储能容量分配与运行策略,以进一步提高共享储能的效能。然后,采用高斯混合模型对数据中心微网内可再生发电的预测误差概率分布进行精确拟合,并结合机会约束处理预测误差的不确定性。最后,通过交替方向乘子法实现各个数据中心微网的独立求解,并引入动态乘子更新策略和预测-矫正因子以提高算法的收敛性。所提模型与方法的有效性在仿真中得到验证。

关键词：数据中心微网多资源交互共享储能分布式优化高斯混合机会约束

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基于INLA-SPDE模型的区域土壤硒元素空间预测及富硒区优选

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环境科学 2024年

作者：王玮王政孔祥意吕建树山东师范大学地理与环境学院浙江大学资源与环境学院

土壤是动植物和人类获取生长发育所需硒元素（Se）的主要介质，但经济的快速发展造成了严重的土壤重金属污染，土壤环境和人类身体健康受到威胁。因此，预测土壤Se空间分布，划定低重金属污染风险的“清洁富硒土地”，可为工农业健康发... 详细信息

土壤是动植物和人类获取生长发育所需硒元素（Se）的主要介质，但经济的快速发展造成了严重的土壤重金属污染，土壤环境和人类身体健康受到威胁。因此，预测土壤Se空间分布，划定低重金属污染风险的“清洁富硒土地”，可为工农业健康发展提供参考。以淄博市部分地区为研究区，系统采集212个土壤样品进行Se及重金属元素测试；采用集成嵌套拉普拉斯逼近-随机偏微分方程（INLA-SPDE），整合距道路距离和距工厂距离、土壤类型、降雨量和土壤粒度这5种环境协变量，对土壤Se元素空间分布进行预测，并结合有限混合分布模型（FMDM）确定的污染阈值，进行富硒区优选。结果表明：① 研究区土壤ω（Se）平均值为0.34 mg·kg-1，高于山东省土壤Se背景值和全国土壤Se含量平均值② INLA-SPDE方法预测结果显示，土壤Se含量空间变异与自然因素和人类活动相关；富硒土地集中分布研究区中部，面积为423.49km2。空间预测标准差分布表明，采样点密度大，预测不确定性小。③ 依据FMDM模型提供的污染污染临界值，划定低于中污染阈值和高污染阈值的富硒土地面积分别是2.22km2和291.81km2。富硒土地的优选可持续开发、土壤环境管控和人类健康保护提供参考。

关键词：富硒土地集成嵌套拉普拉斯逼近-随机偏微分方程土壤重金属低重金属污染富硒区淄博市