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Characterization and prediction of tailpipe ammonia emissions from in-use China 5/6 light-duty gasoline vehicles

Frontiers of Environmental Science & Engineering 2024年第1期18卷 71-81页

作者： Lewei Zeng Fengbin Wang Shupei Xiao Xuan Zheng Xintong Li Qiyuan Xie Xiaoyang Yu Cheng huang qingyao hu Yan You Ye Wu College of Chemistry and Environmental Engineering Shenzhen UniversityShenzhen 518060China State Key Laboratory of Engines Tianjin UniversityTianjin 300072China China Automotive Technology and Research Center Co.Ltd. Tianjin 300300China CATARC Automotive Test Center(Guangzhou)Co.Ltd. Guangzhou 511300China State Environmental Protection Key Laboratory of Cause and Prevention of Urban Air Pollution Complex Shanghai Academy of Environmental SciencesShanghai 200233China National Observation and Research Station of Coastal Ecological Environments in Macao Macao Environmental Research InstituteMacao University of Science and TechnologyMacao SAR 999078China School of Environment State Key Joint Laboratory of Environment Simulation and Pollution ControlTsinghua UniversityBeijing 100084China

On-road tailpipe ammonia (NH3) emissions contribute to urban secondary organic aerosol formation and have direct or indirect adverse impacts on the environment and human health. To understand the tailpipe NH3 emission characteristics, we performed comprehensive chassis dynamometer measurements of NH3 emission from two China 5 and two China 6 light-duty gasoline vehicles (LDGVs) equipped with three-way catalytic converters (TWCs). The results showed that the distance-based emission factors (EFs) were 12.72 ± 2.68 and 3.18 ± 1.37 mg/km for China 5 and China 6 LDGVs, respectively. Upgrades in emission standards were associated with a reduction in tailpipe NH3 emission. In addition, high NH3 EFs were observed during the engine warm-up period in cold-start cases owing to the intensive emissions of incomplete combustion products and suitable catalytic temperature in the TWCs. Notably, based on the instantaneous NH3 emission rate, distinct NH3–emitting events were detected under high/extra high velocity or rapid acceleration. Furthermore, NH3 emission rates correlated well with engine speed, vehicle specific power, and modified combustion efficiency, which were more easily accessible. These strong correlations were applied to reproduce NH3 emissions from China 5/6 LDGVs. The predicted NH3 EFs under different dynamometer and real-world cycles agreed well with existing measurement and prediction results, revealing that the NH3 EFs of LDGVs in urban routes were within 8.55–11.62 mg/km. The results presented here substantially contribute to improving the NH3 emission inventory for LDGVs and predicting on-road NH3 emissions in China.

关键词： NH3 instantaneous emissions Catalytic temperature Vehicle specific power Combustion efficiency Emission prediction

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基于车用氮氧化物传感器的工程机械NO_x排放因子测量方法研究

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环境科学学报 2019年第5期39卷 1474-1481页

作者：胡磬遥上海市环境科学研究院国家环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室上海200233

为了能够低成本地获得包括工程机械在内的非道路移动机械的NO_x排放因子,基于目前广泛使用的车用氮氧化物传感器开展了NO_x排放因子的测量系统搭建和计算模型研究.基于柴油机尾气O_2浓度、NO_x浓度、环境温湿度和燃料特性等参数建立了... 详细信息

为了能够低成本地获得包括工程机械在内的非道路移动机械的NO_x排放因子,基于目前广泛使用的车用氮氧化物传感器开展了NO_x排放因子的测量系统搭建和计算模型研究.基于柴油机尾气O_2浓度、NO_x浓度、环境温湿度和燃料特性等参数建立了非道路移动机械单位油耗NO_x排放因子计算模型.为了验证测量系统与计算模型,开展了4台工程机械的实际道路验证试验,并选取其中一台开展了基于车载排放测试系统(PEMS)的NO_x排放比对试验.比对和实测试验结果表明建立的NO_x排放因子测量方法具有较低的相对误差和稳定性,与车载排放测量系统的测量结果相比具有很好的相关性.被测2台挖掘机和1台推土机、1台压路机的平均单位油耗NO_x排放因子分别为(22.8±4.0)、(35.8±16.0)和(55.0±18.0)、(68.8±13.0) g·kg^(-1).基于车用氮氧化物传感器的NO_x排放因子测量结果与目前国内外已有研究的NO_x排放因子测量结果接近.

关键词：车用氮氧化物传感器工程机械 NOx排放因子测量系统

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基于远程在线监控车载终端的柴油车NO_(x)排放等级诊断研究

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环境科学学报 2021年第6期41卷 2329-2339页

作者：徐为标黄成任洪娟胡磬遥上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海市环境科学研究院国家环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室上海200233

远程在线监控车载终端集成了远程通讯模块、卫星定位模块、发动机OBD信息解析模块,能够实时读取车辆排放相关运行信息,但无法直接判断车辆NO_(x)排放情况.为了快速、准确地评估车辆排放情况,诊断和监测NO_(x)高排放车,同时为了克服有些... 详细信息

远程在线监控车载终端集成了远程通讯模块、卫星定位模块、发动机OBD信息解析模块,能够实时读取车辆排放相关运行信息,但无法直接判断车辆NO_(x)排放情况.为了快速、准确地评估车辆排放情况,诊断和监测NO_(x)高排放车,同时为了克服有些重型柴油车监测数据中缺失进气流量、燃油流量、车速等重要的实时信息,无法计算出车辆NO_(x)排放因子的问题.本文提出了由NO_(x)浓度分布特征驱动的高排放重型柴油车识别算法,通过远程在线监控车载终端设备获取车辆的发动机信息和SCR系统运行信息,运用NO_(x)浓度分布计算车辆每天NO_(x)排放浓度占比,通过系统聚类法对车辆NO_(x)排放浓度占比进行聚类,结果聚为优、良、中、差4类.利用车辆NO_(x)排放浓度区间分布及其聚类结果分别作为训练集的输入和输出,选择BP神经网络作为训练算法,训练获得的模型分类准确率为90%,利用训练好的模型判断在用柴油车NO_(x)排放等级,从而识别及监测NO_(x)高排放车辆.研究结果可为柴油车NO_(x)高排放诊断及监测提供依据,有助于监管部门能够快速识别NO_(x)高排放车辆.

关键词：远程在线监控柴油车 NO_(x) 浓度分布聚类法 BP神经网络

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长江三角洲区域大气PM_(2.5)和臭氧污染协同控制路径

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科学通报 2022年第18期67卷 2100-2112页

作者：戴海夏安静宇黄成王红丽周敏乔利平胡磬遥楼晟荣杨超严茹莎姜克隽朱松丽上海市环境科学研究院国家环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室上海200233 中国宏观经济研究院能源研究所北京100038

国家“碳达峰、碳中和”战略目标(以下简称“双碳”目标)的提出对长江三角洲(以下简称长三角)高质量一体化发展赋予了新的要求.本文基于长三角区域精细化排放清单和WRF-CMAQ模型,模拟了不同政策情景下区域空气质量改善情况.结果显示,绿... 详细信息

国家“碳达峰、碳中和”战略目标(以下简称“双碳”目标)的提出对长江三角洲(以下简称长三角)高质量一体化发展赋予了新的要求.本文基于长三角区域精细化排放清单和WRF-CMAQ模型,模拟了不同政策情景下区域空气质量改善情况.结果显示,绿色低碳情景(CP)较趋势照常情景(BAU)和末端强化情景(EP)具有更大的减排潜力,是实现绿色美丽长三角目标的重要路径.CP情景下,与2017年相比,预计2025年SO_(2)、NO_(x)、NMVOCs(non-methane volatile organic compounds)、一次PM_(2.5)排放将分别下降55.1%、26.5%、25.2%、27%;2035年,则将分别下降66%、56.4%、36.1%、39.4%.截至2035年,区域PM_(2.5)年均值和臭氧日8 h最大值第90百分位数(O_(3)-8 h 90th)将分别达到26和129μg m^(−3),50%地级市PM_(2.5)年均浓度将达到世界卫生组织第二阶段指导值.综合模拟结果,中长期全国和区域持续同步推动主要污染物的减排,将有望实现PM_(2.5)浓度持续改善和臭氧浓度的同步改善,实现协同减排的目标.近中期,绿色美丽长三角政策驱动的以末端治理为主的大气污染治理措施仍将继续对污染减排具有重要贡献,而中长期,由“双碳”目标驱动的能源、产业、交通结构调整措施对污染减排具有关键作用.持续大力推动NO_(x)和NMVOCs全面减排是实现PM_(2.5)与臭氧协同控制的关键.在延续现有严格的末端控制政策的基础上,进一步强化工业涂装、石化化工、橡塑、医药等涉挥发性有机物排放行业的产业结构调整,以及深入推进交通运输结构调整与加强新能源车船推广是中长期区域协同控制PM_(2.5)和臭氧的重要抓手.

关键词：长江三角洲空气质量 PM_(2.5) 臭氧协同控制数值模拟

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CDPF对重型柴油车颗粒物排放特性的影响

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环境科学学报 2021年第8期41卷 3070-3075页

作者：王孟昊黄成任洪娟胡磬遥徐为标韩雷上海工程技术大学机械与汽车工程学院上海201620 上海市环境科学研究院国家环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室上海200233

采用实验室底盘测功机和全流定容稀释采样系统(CVS),搭载EEPS3090,开展了国三重型柴油车加装催化型颗粒物捕集器(CDPF)前后颗粒物排放因子和粒径分布比较,进一步分析了不同工况下CDPF对各模态颗粒物排放因子的影响.结果表明,重型柴油车... 详细信息

采用实验室底盘测功机和全流定容稀释采样系统(CVS),搭载EEPS3090,开展了国三重型柴油车加装催化型颗粒物捕集器(CDPF)前后颗粒物排放因子和粒径分布比较,进一步分析了不同工况下CDPF对各模态颗粒物排放因子的影响.结果表明,重型柴油车加装CDPF前后基于单位里程的颗粒物数量排放因子分别为(2.7±1.1)×10^(15)km^(-1)和7.9×10^(14)km^(-1),CDPF对颗粒物数量减排率为71.10%,其中对核模态和聚集态颗粒物数量减排率分别为28.70%和84.95%.随着车速的增加,CDPF对聚集态颗粒物数量减排效果良好,核模态颗粒物数量减排率急剧下降.高速工况下颗粒物在CDPF内部出现大粒径颗粒物向小粒径颗粒物转化的现象,导致核模态颗粒物数量排放因子的增加,应引起足够的重视.

关键词：颗粒物排放粒径分布排放因子催化型颗粒物捕集器柴油车

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非农业源排放增强大气二甲胺浓度并调节城市颗粒物成核

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Science Bulletin 2023年第13期68卷 1447-1455,M0004页

作者：常运华凌清扬盖鑫磊袁相洋周升钱程凯毛鉴炯黄丹丹胡磬遥鲁君崔世杰高雅琴陆轶群朱亮谭稳郭松胡敏王红丽黄成黄汝锦张远航胡建林 Collaborative Innovation Center on Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters NUIST Center on Atmospheric EnvironmentNanjing University of Information Science&Technology(NUIST)Nanjing 210044China Jiangsu Key Laboratory of Atmospheric Environment Monitoring and Pollution Control Collaborative Innovation Center of Atmospheric Environment and Equipment TechnologyNanjing University of Information Science&TechnologyNanjing 210044China State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental SciencesChinese Academy of SciencesBeijing 100085China Shanghai Key Laboratory of Atmospheric Particle Pollution and Prevention Department of Environmental Science and EngineeringFudan UniversityShanghai 200433China State Environmental Protection Key Laboratory of Formation and Prevention of Urban Air Pollution Complex Shanghai Academy of Environmental SciencesShanghai 200233China TOFWERK China Nanjing 211800China State Key Joint Laboratory of Environmental Simulation and Pollution Control College of Environmental Sciences and EngineeringPeking UniversityBeijing 100871China State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology Center for Excellence in Quaternary Science and Global ChangeKey Laboratory of Aerosol Chemistry&PhysicsInstitute of Earth and EnvironmentChinese Academy of SciencesXi’an 710061China

气态二甲胺(DMA)是大气新粒子生成的关键前体物,然而对其来源与空气和气候效应仍存在巨大争议.本研究率先对中国大气DMA浓度开展了南北跨区域与城市内部的走航观测.发现亚热带森林植物的DMA排放浓度可能南方远高于北方,同时记录到由工... 详细信息

气态二甲胺(DMA)是大气新粒子生成的关键前体物,然而对其来源与空气和气候效应仍存在巨大争议.本研究率先对中国大气DMA浓度开展了南北跨区域与城市内部的走航观测.发现亚热带森林植物的DMA排放浓度可能南方远高于北方,同时记录到由工业脉冲排放所导致的全球最高大气DMA浓度.在高度城市化的上海地区,DMA浓度自市中心向外围逐渐降低且与人口密度关联.源排放的直接测试进一步表明中国区域和城市内部的大气二甲胺都深受非农业源排放的影响.大气化学传输模式也证实,居民DMA排放主导了上海城市大气颗粒物数浓度的贡献.该研究将外场观测、源排放测试与模型模拟相结合,呈现了中国大气二甲胺的全生命周期,为颗粒物污染防治和气候变化评估提供了有用参考.

关键词： Newparticleformation Amines Volatile organic compounds Urbanatmosphere Non-agricultural sources

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配电网新能源消纳能力评估与工程应用研究

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电气传动 2024年第6期54卷 67-75页

作者：王延杰林潮彬徐国智黎清姚张震业胡琨广州锐兴科技有限公司广东广州510000 清华大学电机工程与应用电子技术系北京100084

为了满足以新能源为主体的新型电力系统建设,需要不断提高各个电压等级电网的新能源消纳能力。通过对配电网新能源消纳能力影响因素和提升方法的研究,提出了基于多因素限制的区域配电网新能源能力评估方法,分别从高压电网、中压馈线和... 详细信息

为了满足以新能源为主体的新型电力系统建设,需要不断提高各个电压等级电网的新能源消纳能力。通过对配电网新能源消纳能力影响因素和提升方法的研究,提出了基于多因素限制的区域配电网新能源能力评估方法,分别从高压电网、中压馈线和低压台区进行消纳能力分析,还提出了基于单位新能源提升投资效益的提升方案优选方法。通过分析,中压线路主要受到电压越限和热稳定的约束影响,高压电网主要受到主变容量、上级输电线路等的影响。最后,通过新能源消纳约束因素和计算模型,形成实用化的计算工具,结合不同因素对应措施与方法,对我国新型电力建设具有重要借鉴意义。

关键词：新能源消纳能力提升方案新型电力系统

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长三角地区民航飞机起飞着陆(LTO)循环大气污染物排放清单

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环境科学学报 2018年第11期38卷 4472-4479页

作者：王瑞宁黄成任洪娟严茹莎洪真徐冲胡磬遥安静宇董柏岩李莉上海工程技术大学汽车工程学院上海201620 上海市环境科学研究院国家环境保护城市大气复合污染成因与防治重点实验室上海200233 上海工程技术大学航空运输学院上海201620

通过调查收集长三角区域民航飞机构成、起落架次及发动机排放因子数据,以2017年为基准年,建立了长三角区域民航飞机起飞着陆(Land take-off, LTO)循环大气污染物排放清单.结果显示,2017年长三角区域民航飞机LTO循环NO_x、HC、CO、SO_2... 详细信息

通过调查收集长三角区域民航飞机构成、起落架次及发动机排放因子数据,以2017年为基准年,建立了长三角区域民航飞机起飞着陆(Land take-off, LTO)循环大气污染物排放清单.结果显示,2017年长三角区域民航飞机LTO循环NO_x、HC、CO、SO_2和PM年排放总量分别为16429.6、734.4、8234.3、1159.6和125.7 t.爬升阶段的NO_x、SO_2和PM排放贡献相对较高,分别达到47.2%、29.6%和36.2%,滑行阶段的HC和CO排放占比突出,分别达到95.4%和95.4%.从空间分布来看,长三角地区民航飞机LTO循环排放主要集中在上海浦东国际机场、上海虹桥机场、杭州萧山机场和南京禄口机场.从月分布来看,3—8月民航飞机LTO循环排放最为集中.从小时分布来看,上午7:00—9:00存在排放高峰,航班起落架次和边界层高度是决定LTO循环排放量的主要因素.为提升民航飞机大气污染物排放清单估算的准确度,建议在后续研究中加强对在用民航飞机大气污染物排放因子实测和实际活动水平的调查,以降低排放清单的不确定性.

关键词：排放清单民航飞机飞机排放 LTO循环长三角地区

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基于动态风险评估和可信计算的便携式运维网关设计和实现

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电力信息与通信技术 2024年第3期22卷 30-36页

作者：曹翔顾青瑶姜敏唐大圆胡绍谦南京南瑞继保电气有限公司江苏省南京市211102 东南大学江苏省南京市211102 中国电力科学研究院有限公司北京市海淀区100192

为解决变电站运维过程中运维策略简单、运维终端环境复杂、风险审计滞后的问题,进一步加强运维过程中的风险管控,提出一种基于动态风险评估和可信计算的便携式运维网关设计和实现。在对运维系统框架和装置实现原理分析的基础上,给出装... 详细信息

为解决变电站运维过程中运维策略简单、运维终端环境复杂、风险审计滞后的问题,进一步加强运维过程中的风险管控,提出一种基于动态风险评估和可信计算的便携式运维网关设计和实现。在对运维系统框架和装置实现原理分析的基础上,给出装置的脆弱性分析。通过引入3种风险因子,采用基于动态风险评估的方法提高了装置对运维过程中威胁管控的灵敏度。通过“计算+保护”的双体系可信架构,实现装置从启动阶段到运行阶段的可信计算,保证程序可信、存储可信、配置可信和行为可信。最后,通过仿真和测试验证了理论的可行性和技术的实用性。

关键词：运维网关风险评估可信计算网络安全

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风能数值预报的模式输出统计(MOS)研究

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资源科学 2017年第1期39卷 116-124页

作者：肖擎曜胡非范绍佳中国科学院大气物理研究所LAPC 北京100029 中国科学院大学北京100049 中山大学大气科学院广州510275

利用中尺度气象模式WRF输出的风速、温度、摩擦速度等变量作为待选因子,在其中选择合适的因子与风电场的实测风速建立多元线性模式输出统计(MOS)模型,对陕西省延长县风电场的风速进行预报。详细分析了因子数量、模型训练长度对预报结果... 详细信息

利用中尺度气象模式WRF输出的风速、温度、摩擦速度等变量作为待选因子,在其中选择合适的因子与风电场的实测风速建立多元线性模式输出统计(MOS)模型,对陕西省延长县风电场的风速进行预报。详细分析了因子数量、模型训练长度对预报结果的影响。研究表明:(1)所选因子不需要太多,推荐只选两个;(2)保证有600或以上时次的历史资料进行训练;(3)满足以上条件,MOS预报的均方根误差比单纯的模式预报误差平均可减少0.23m/s。该方法实现简单,计算快捷,可实际应用于风电预报中。

关键词：模式输出统计多元线性回归风电功率预报 WRF

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