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双碳目标下城市空间碳固存与增汇路径研究

沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2024年第2期40卷 193-202页

作者：石铁矛高杨王迪沈阳建筑大学空间规划与设计研究院辽宁沈阳110168 沈阳建筑大学建筑与规划学院辽宁沈阳110168

目的以城市空间碳增汇为目标,探索城市复合碳汇空间综合固碳机制,提出相应的空间优化方法,构建低碳城市空间规划方法体系。方法依托多源数据,构建城市碳源碳汇时空数据库,运用熵权-TOPSIS模型,对当前城市空间固碳效能进行评价,揭示城... 详细信息

目的以城市空间碳增汇为目标,探索城市复合碳汇空间综合固碳机制,提出相应的空间优化方法,构建低碳城市空间规划方法体系。方法依托多源数据,构建城市碳源碳汇时空数据库,运用熵权-TOPSIS模型,对当前城市空间固碳效能进行评价,揭示城市复合碳汇空间固碳效能格局;运用耦合协调模型结合回归分析,识别人工-自然碳汇空间固碳效能耦合协调关键空间驱动因子,探明城市复合碳汇空间固碳效能空间影响机制;利用OLS-GWR模型,明确各环境因素影响程度的空间差异,探明城市复合碳汇空间固碳效能环境影响机制。结果最终根据机制研究结果,探讨增汇目标下的多尺度空间优化方法,从而引导城市空间的合理布局。结论研究能够形成空间评价-机制研究-空间优化的系统规划方法,为城市低碳发展和碳中和目标的实现提供科学依据。

关键词：碳汇固碳机制低碳规划城市空间碳中和

基于IGDT理论的电-热耦合系统低碳扩展规划

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全球能源互联网 2023年第5期6卷 512-528页

作者：张帅泽王丹贾宏杰周天烁曹逸滔李宜哲刘浩张帅智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072 天津市智慧能源与信息技术重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

为贯彻落实碳达峰碳中和(简称“双碳”)目标,促进低碳产业发展,国家采取一系列碳减排政策推动能源系统低碳转型。构建了考虑碳减排收益的电-热耦合系统低碳扩展规划模型,同时考虑到系统中具有的大量源-荷不确定性,基于信息间隙决策理论(... 详细信息

为贯彻落实碳达峰碳中和(简称“双碳”)目标,促进低碳产业发展,国家采取一系列碳减排政策推动能源系统低碳转型。构建了考虑碳减排收益的电-热耦合系统低碳扩展规划模型,同时考虑到系统中具有的大量源-荷不确定性,基于信息间隙决策理论(information gap decision theory,IGDT)构建鲁棒低碳规划模型与机会低碳规划模型。采用IEEE-13节点配网和32节点热网组成的能源系统测试算例对模型进行对比验证,分析了鲁棒模型的风险规避特点以及机会模型的寻求收益特点,验证了IGDT方法在不确定信息并不充足时仍然能够量化不确定性,且能根据规划决策者不同的风险偏好在预期的投资成本范围内求得相应的最优规划结果。同时,对比了碳减排收益对两种低碳规划模型的影响,分析了两种模型的不确定性与碳减排收益的关系。最后,分析了储能配置对低碳规划的影响。算例结果证明了储能配置可有效降低两类规划模型的投资成本,即储能投资对规划决策者的风险偏好选择不敏感。

关键词：电-热耦合系统信息间隙决策理论不确定性规划低碳规划储能优化配置

考虑互联协同的分布式能源站低碳多目标选址规划研究

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全球能源互联网 2024年第3期7卷 256-270页

作者：江城王浩徐辰冠张帅泽王培汀周天烁王丹国网电力科学研究院有限公司江苏省南京市211106 国网电力科学研究院武汉能效测评有限公司湖北省武汉市430074 国网江苏省电力有限公司江苏省南京市210000 国网江苏综合能源服务有限公司江苏省南京市210019 智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市南开区300072

“双碳”目标和能源转型的大背景下,区域综合能源系统内部耦合关系不断丰富,对于碳排放的管理不断严格,考虑互联协同的分布式能源站低碳规划问题亟待解决。为此,首先讨论了互联协同分布式能源站空间性能参数矩阵;然后计及负荷-能源站的... 详细信息

“双碳”目标和能源转型的大背景下,区域综合能源系统内部耦合关系不断丰富,对于碳排放的管理不断严格,考虑互联协同的分布式能源站低碳规划问题亟待解决。为此,首先讨论了互联协同分布式能源站空间性能参数矩阵;然后计及负荷-能源站的管线建设以及环境成本、能源站-能源站的互联管线长度、各个分布式能源站规划容量等关键因素,提出了一种考虑互联协同的分布式能源站低碳多目标选址规划模型;最后,讨论了负荷不确定性对分布式能源站选址规划的影响,并且基于基准负荷确定性场景,在某城市实际算例中验证并讨论了考虑低碳需求前后各个分布式能源站的选址结果对比。

关键词：综合能源系统低碳规划分布式能源站互联协同

基于差异化控碳思路的县级国土空间低碳规划方法探索

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城市规划学刊 2021年第5期 58-65页

作者：张赫王睿于丁一蹇庆鸣彭竞仪张建勋天津大学建筑学院中国城市规划设计研究院上海分院

县级城市碳排放总量占全国一半以上,其碳减排任务的落实落位是实现我国双碳战略目标的关键。国土空间规划作为国家空间战略的传导系统,是双碳目标在空间层面落实的重要系统工具。在双碳战略和国土空间战略双重背景下,提出空间规划视角... 详细信息

县级城市碳排放总量占全国一半以上,其碳减排任务的落实落位是实现我国双碳战略目标的关键。国土空间规划作为国家空间战略的传导系统,是双碳目标在空间层面落实的重要系统工具。在双碳战略和国土空间战略双重背景下,提出空间规划视角下县级城市差异化控碳思路。针对低碳目标下的县级国土空间规划的基本问题,提出差异化控碳的关键着眼点及其纳入国土空间总体规划的基本框架。最后,建立与国土空间总体规划各阶段相衔接的低碳规划方法体系,并以武安市为例进行应用。

关键词：差异化控碳县级国土空间规划低碳规划指标体系

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综合能源系统低碳规划与运行研究述评

高电压技术 2024年第3期50卷 1053-1066页

作者：宋晓通师芊芊巨云涛葛怀畅张佳惠卢艺玮于坤禹北方工业大学电气与控制工程学院北京100144 山西省能源互联网研究院太原030000

为提高综合能源系统(integrated energy system, IES)低碳规划及优化运行的技术水平,推进能源结构低碳转型及新型电力系统建设,梳理和总结研究学者在IES的模型构建、系统规划、运行调度等方面的研究成果,该文开展了相关领域的综述研究... 详细信息

为提高综合能源系统(integrated energy system, IES)低碳规划及优化运行的技术水平,推进能源结构低碳转型及新型电力系统建设,梳理和总结研究学者在IES的模型构建、系统规划、运行调度等方面的研究成果,该文开展了相关领域的综述研究。首先,阐述了综合能源系统的典型架构、典型设备及其能流特性。其次,针对IES低碳规划和运行策略及其相关支撑技术,分别论述了多态不确定性模型及功率预测、柔性负荷调控策略、IES参与电力辅助服务及其低碳运营机制、优化模型及其求解算法等方面的技术路线及研究成果;研究表明,规划与运行策略是支撑IES低碳、高效、经济运行水平的关键技术,计及不确定性的高维、非线性、多目标、非凸问题的精确建模和快速求解等难点问题亟待深入研究。最后,展望了人工智能、大数据、电力物联网等新技术在IES低碳规划和运行方面的应用前景,归纳了该领域亟待应对的技术挑战和关键问题。

关键词：综合能源系统低碳规划低碳运行柔性负荷低碳运营机制电力辅助服务

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钢铁行业CO2排放特征及治理技术分析

烧结球团 2022年第1期47卷 38-47页

作者：刘含笑吴黎明赵琳崔盈王少权斯洪良周亚宁周号薛建仓浙江菲达环保科技股份有限公司杭州钢铁集团有限公司宁波钢铁有限公司

针对钢铁行业CO减排严峻的问题，本文首先系统梳理了长流程炼钢各工序的CO排放特征，得出石灰窑烟气、烧结烟气、炼焦煤气、高炉煤气、转炉煤气中CO的体积分数分别为10%～40%、7%～10%、2%～4%、9%～12%、15%～20%;接着研究分析了碳替... 详细信息

针对钢铁行业CO减排严峻的问题，本文首先系统梳理了长流程炼钢各工序的CO排放特征，得出石灰窑烟气、烧结烟气、炼焦煤气、高炉煤气、转炉煤气中CO的体积分数分别为10%～40%、7%～10%、2%～4%、9%～12%、15%～20%;接着研究分析了碳替代与碳捕获等控碳技术，以及CO资源化利用技术，得出高炉富氢冶炼和富氢气基竖炉是我国氢冶金发展的两大主要方向，应重点采用化学吸收法进行CO捕获，在CO综合利用上，重点考虑针对钢厂特殊工序，CO作为搅拌、控温、覆盖保护、稀释气等发挥作用；最后结合某4×10~6 t/a钢卷产能的长流程钢铁企业开展的CO捕获及综合利用项目分析了相关技术推行的可行性。本文可为国内钢铁行业科学精准有序降碳提供借鉴。

关键词：钢铁行业碳达峰碳中和 CO2 碳捕获低碳规划

数据驱动的深圳规划标准单元低碳规划体系研究

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数据驱动的深圳规划标准单元低碳规划体系研究

作者：李大洋哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

当今时代,城市发展智慧化和绿色化方向正成为人们的共识。数字技术快速深刻改变世界的同时,也快速深刻改变城市空间治理方式;同时“碳达峰、碳中和”目标的提出为城市规划建设带来巨大挑战,也带来巨大机遇。新的时代需要新的城市规划技... 详细信息

当今时代,城市发展智慧化和绿色化方向正成为人们的共识。数字技术快速深刻改变世界的同时,也快速深刻改变城市空间治理方式;同时“碳达峰、碳中和”目标的提出为城市规划建设带来巨大挑战,也带来巨大机遇。新的时代需要新的城市规划技术方法和理论体系。国内外学者进行了大量关于数据驱动和低碳方面的规划研究,但较多集中在宏观角度的设计策略和单个领域的指标分析,目前尚未有文献对中微观空间层面的低碳规划要素体系进行系统研究,而深圳市的规划标准单元作为编制规划的技术载体、传导规划的管控载体、信息管理的衔接载体和社区生活的空间载体,是城市空间治理中微观尺度下最基本、最有效、最经济的治理单元,本研究聚焦“双碳”目标,将空间治理的新需求和数据驱动的新技术集成运用于规划标准单元,为城市空间治理创新开辟一个新的探索领域。本研究采用文献法、归纳法、大数据法和案例研究法等多种研究方法,在总结梳理国内外关于数据驱动下的中微观层面规划和低碳规划研究的基础上,首先基于规划标准单元和低碳规划的关联性研究,从国土空间开发保护的顶层要求、居民绿色健康工作生活的底层需求和新数据环境下规划标准单元低碳规划的转型需求出发,构建了数据驱动下的规划标准单元低碳规划体系。其次,基于微气候优化、绿色建筑、低碳交通、低碳市政、碳汇网络组织五个方面制定了规划标准单元低碳规划的目标,分析提出碳汇空间优质化、空间利用紧凑化、交通体系绿色化、能源资源利用智能化等四项重点规划要素,研究提出包括支持多源数据的问题识别、兼容多数据模板的规划设计和增强现实可视化的监测治理三大应用系统在内的规划标准单元低碳规划要素体系,并结合翔实的案例进行实证研究。最后,本研究从强化城市治理背景下的多源数据集成性和互联性、提升城市规划决策的公众参与性与精准科学性、促进城市更新行动背景下的低碳社区建设和数据驱动时代下的未来低碳智能城市打造等四个方面进行了展望,并提出了后续研究需要进一步完善的方向。本研究旨在探索易于实施、操作、推广以及市场化的,且适合超大型城市的低碳生态规划编制方法和策略,研究将低碳目标与详细规划相融合,将低碳控制引导内容与管理体系相结合的规划技术手段,不仅丰富完善现有的低碳、社区和数据驱动等规划方法理论,还着眼于数据驱动下低碳规划管理和空间精细化治理的现实需求,具有理论和实践两方面的意义。

关键词：规划标准单元低碳规划要素体系数据驱动深圳

中国县域规模结构对居民生活碳排放的影响关系研究——关键要素及代表性指标

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现代城市研究 2021年第2期36卷 126-132页

作者：王睿张赫冯兰萌天津大学建筑学院城乡规划系

县域作为我国最大的生态本底系统和基本经济单元,对我国碳减排目标具有重要意义。文章在大中城市居民生活碳排放机理研究的基础上,结合县域规模结构的特殊性,进行理论模型构建、指标选取及实证检验研究,试图寻找影响县域居民生活碳排放... 详细信息

县域作为我国最大的生态本底系统和基本经济单元,对我国碳减排目标具有重要意义。文章在大中城市居民生活碳排放机理研究的基础上,结合县域规模结构的特殊性,进行理论模型构建、指标选取及实证检验研究,试图寻找影响县域居民生活碳排放的关键性规模结构要素和代表性指标。研究结果表明:(1)全国样本显示,人口规模、县城区人口比例以及经济规模是我国县域居民生活碳排放的关键影响因素;(2)各地区样本显示,我国东、中、西部不同发展水平地区的关键指标及影响关系差异较大;(3)与全国、省市层面相比,县域人口收入水平、城镇化水平及用地规模结构等因素与生活碳排放的影响关系具有一定差异性。结合该研究结论,应在人口规模、用地规模以及县城区人口用地聚集度等方面结合碳排放目标设定上限或区间管控,并基于不同发展情景设定差异化规模管控要素及指标。

关键词：规模结构居民生活碳排放县域低碳规划

水泥行业CO_(2)排放特征及治理技术研究

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水泥 2023年第2期 10-15页

作者：刘含笑吴黎明胡运进吴洪义薛建仓张壬寅崔盈单思珂王乐浙江菲达环保科技股份有限公司浙江诸暨311800 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室湖北武汉430074 华北电力大学北京102206 杭州钢铁集团有限公司浙江杭州310000 浙江省环保集团生态环保研究院有限公司浙江杭州310000 宁波钢铁有限公司浙江宁波315000

本文系统梳理分析了水泥不同种类和各工序的CO_(2)排放特征,其中,工艺、燃料直接CO_(2)排放占比达90%,与物料中碳酸盐的含量正相关,与燃料发热量和利用率负相关,电力间接CO_(2)排放占比约10%,特种水泥由于减少了碳酸盐分解造成的碳排放... 详细信息

本文系统梳理分析了水泥不同种类和各工序的CO_(2)排放特征,其中,工艺、燃料直接CO_(2)排放占比达90%,与物料中碳酸盐的含量正相关,与燃料发热量和利用率负相关,电力间接CO_(2)排放占比约10%,特种水泥由于减少了碳酸盐分解造成的碳排放,总体碳排放量较低。新型干法水泥生产过程可分为生料制备、熟料煅烧和水泥粉磨三个阶段,工艺和燃料CO_(2)排放主要发生在熟料煅烧阶段,其尾气中CO_(2)浓度一般在11%~29%。研究分析了碳替代/碳捕集等控碳技术、CO_(2)资源化利用技术。水泥厂碳替代主要是原料替代、熟料或水泥替代、燃料替代等,可分别实现减碳10%、25%~50%和30%以上;碳捕集主要有富氧燃烧和烟气CO_(2)捕集,水泥窑富氧燃烧技术有全氧燃烧和分解炉全氧燃烧技术两种。捕集技术主要采用化学吸收法、固体吸附法;在CO_(2)综合利用方面,针对水泥厂的特殊应用场景,矿化具有较好的应用效果,如采用混凝土养护技术,制备高附加值的微纳米碳酸钙等。

关键词：水泥行业 CO_(2) 碳达峰碳中和 CCUS 低碳规划