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中国实现碳中和:降碳风险的识别与应对

北京工业大学学报（社会科学版） 2024年第1期24卷 135-146页

作者：胡广文顾一帆吴玉锋穆献中北京工业大学循环经济研究院北京100124

中国实现碳中和目标必将引发能源利用模式的深度变革,重塑各领域生产生活方式既是一场系统性变革,也面临微观与宏观的转型风险。从系统视角阐释中国零碳转型过程中降碳风险及其风险的系统传导机制,并基于低碳/零碳/负碳技术创新及转化... 详细信息

中国实现碳中和目标必将引发能源利用模式的深度变革,重塑各领域生产生活方式既是一场系统性变革,也面临微观与宏观的转型风险。从系统视角阐释中国零碳转型过程中降碳风险及其风险的系统传导机制,并基于低碳/零碳/负碳技术创新及转化的“研发—应用—推广”的阶段过程,解析了零碳转型过程中风险因素的传导路径;指出技术成熟度、产品绿色溢价、资产沉没成本、技术应用及供应链保障五类主要降碳风险,评估其对中国碳中和目标实现和社会经济发展的影响。提出中国需从系统视角慎重把握目标实现过程中的降碳风险,从政策引领、监测核算、科技人才、创新环境、国际合作等多方面共同发力和协同推进,全局把控设计应对政策措施,应深入实施低碳技术领跑者政策、加强碳排放核算与碳减排风险评估、积极培育壮大低碳技术研发力量、营造有利于低碳创新的社会环境。

关键词：碳达峰碳中和降碳风险系统视角风险传导机制高质量发展

产业数字化的减污与降碳效应——基于“生产率悖论”的研究视角

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系统工程理论与实践 2024年第9期44卷 2795-2818页

作者：方颖余兴锦厦门大学经济学院厦门大学王亚南经济研究院厦门大学邹至庄经济研究院

数字经济在产业绿色化转型过程中发挥了重要作用,探究产业数字化的减污降碳效应和影响机制,具有重要的理论意义和现实意义.本文利用Eora全球供应链数据库提供的中国1991–2008年投入产出表以及匹配的行业环境和能源消费卫星账户,从要素... 详细信息

数字经济在产业绿色化转型过程中发挥了重要作用,探究产业数字化的减污降碳效应和影响机制,具有重要的理论意义和现实意义.本文利用Eora全球供应链数据库提供的中国1991–2008年投入产出表以及匹配的行业环境和能源消费卫星账户,从要素生产效率的视角实证考察了行业数字化投入对碳排放和污染排放产生的影响和作用机制.研究发现,行业数字化投入对碳排放和污染排放均存在非线性影响,这种影响在缓解数字化投入的内生性后仍然成立.机制分析表明,数字化投入对减污降碳的非线性影响主要由数字化投入水平高低和要素生产率高低同时决定.在所考察的样本期内,本文实证结果表明存在数字经济的“生产率悖论”,这主要是因为数字化投入早期来源数字基础设施行业的数字化投入边际收益小于边际成本导致,要素生产率与数字化投入呈“U”型关系,而排放量与要素生产率呈倒“U”型关系,样本期内的数字化投入和要素生产率均处于较低水平,数字化投入通过“负负得正”的效应促进了行业减污降碳.此外,异质性分析表明,数字化投入对中高能耗行业、制造业、资源密集型行业以及行业处于较高出口依赖度时具有更强的减污降碳效应,一系列稳健性检验证明了本文结论的稳健性.本文研究内容为对于制定数字经济发展战略服务经济实现高质量发展以及加强绿色供应链管理提供了重要的政策参考.

关键词：产业数字化要素生产率生产率悖论倒“U”型

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加快构建废弃物循环利用体系,为高质量发展厚植绿色低碳根基——政策解读之一

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资源再生 2024年第2期 50-51页

作者：金涌陈定江中国工程院清华大学循环经济研究院

习近平总书记高度重视废弃物循环利用工作,强调要更加重视资源的再生循环利用,推行垃圾分类和资源化,扩大国内固体废弃物的使用,加快构建废弃物循环利用体系。近日,国务院办公厅印发了《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》(国办发... 详细信息

习近平总书记高度重视废弃物循环利用工作,强调要更加重视资源的再生循环利用,推行垃圾分类和资源化,扩大国内固体废弃物的使用,加快构建废弃物循环利用体系。近日,国务院办公厅印发了《关于加快构建废弃物循环利用体系的意见》(国办发〔2024〕7号,以下简称《意见》),对加快构建废弃物循环利用体系作了顶层设计和总体部署,旨在加快构建起覆盖全面、运转高效、规范有序的废弃物循环利用体系,推动发展方式全面绿色转型。

关键词：绿色转型政策解读废弃物循环利用再生循环利用垃圾分类顶层设计国务院办公厅绿色低碳

小型铅冷快堆堆芯物理计算软件的开发与临界实验验证

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原子能科学技术 2024年第2期58卷 372-381页

作者：陈仁宗周琦朱庆福夏兆东宁通马骁笛孙旭清华大学能源环境经济研究所北京100084 中国原子能科学研究院北京102413

在铅冷快堆(LFR)型号研发中,准确高效的堆芯物理计算是堆芯核设计的基础。针对小型LFR特殊的能谱与材料环境,首先利用蒙特卡罗开源软件OpenMC实现栅元与组件的蒙特卡罗均匀化。基于有限体积法的开源软件OpenFOAM开发了中子扩散求解器DES... 详细信息

在铅冷快堆(LFR)型号研发中,准确高效的堆芯物理计算是堆芯核设计的基础。针对小型LFR特殊的能谱与材料环境,首先利用蒙特卡罗开源软件OpenMC实现栅元与组件的蒙特卡罗均匀化。基于有限体积法的开源软件OpenFOAM开发了中子扩散求解器DESOF,通过Python形成完整的堆芯物理计算软件MCDESOF。利用超级均匀化方法实现了组件的等效均匀化,通过4种典型的LFR燃料组件模型对MCDESOF进行了数值验证。开展了LFR临界实验,将MCDESOF计算结果与测量结果进行对比,临界附近的反应性偏差小于100 pcm,安全棒价值偏差小于200 pcm,计算准确度达到与蒙特卡罗全堆建模计算的水平,所需的计算时间小于蒙特卡罗全堆建模计算时间的25%。

关键词：小型铅冷快堆堆芯物理蒙特卡罗均匀化超级均匀化方法临界实验

面向不同应用场景的中国氨能制储运用全产业链碳足迹分析

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洁净煤技术 2024年第5期30卷 1-12页

作者：王明华陈泽宇王雯任磊刘建喆欧训民国家能源集团技术经济研究院北京100084 清华大学能源环境经济研究所北京100084

氨能是一种用途广泛、绿色低碳的潜在清洁能源,其在安全性、能量密度、储运便捷性等诸多方面与氢能相比具有一定优势。我国氨能在交通、电力等领域的应用尚处于起步阶段,相关碳足迹研究备受关注。重点对加氢站、氨燃料供给站、发电厂和... 详细信息

氨能是一种用途广泛、绿色低碳的潜在清洁能源,其在安全性、能量密度、储运便捷性等诸多方面与氢能相比具有一定优势。我国氨能在交通、电力等领域的应用尚处于起步阶段,相关碳足迹研究备受关注。重点对加氢站、氨燃料供给站、发电厂和化工厂等应用场景下的中国氨能全产业链进行分阶段的全生命周期碳足迹分析,并重点分析氨能用于交通燃料和电力掺烧场景的碳排放水平。结果表明:从不同技术路线看,所有场景下网电电解水制氢—HB(Haber-Bosch process,哈勃法)合成氨—液氨厢车运氨—网电裂解氨制氢路线的碳足迹水平最高,超过600 g/MJ(以CO_(2)当量计);风电电解水制氢—HB合成氨—管道输氨—光伏发电裂解氨制氢路线的碳足迹水平最低,低于40 g/MJ。从制储运用各阶段分开看,除风电电解水制氢-合成氨路线外,氨能生产阶段的碳排放占比最高。从影响因素看,制氢、合成氨和氨裂解制氢等各阶段的电力消耗水平及电力碳排放系数对氨能全产业链的碳足迹高低具有重要影响。从氨能具体应用的交通用能案例看,相对于传统石油基燃料,采用可再生电力进行制氢并生产的绿氨和采用碳捕捉技术的化石能源生产的蓝氨技术路线都具有大幅降低(80%以上)碳排放水平的优势。

关键词：氨能碳足迹应用场景碳中和低碳能源低碳燃料

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稀土废渣中污染物特性及环境风险分析

中国稀土学报 2024年第1期42卷 168-178,I0006页

作者：郭凤田少囡吴玉锋中国科学院过程工程研究所模块化平台公共仪器中心北京100190 北京工业大学循环经济研究院北京100124

探究了离子型稀土矿开采产生的除杂渣、酸溶渣、熔盐渣3种典型稀土废渣的腐蚀性、组成、物相结构及赋存状态。基于典型稀土废渣的赋存状态及其堆存自然环境,研究了浸泡时间、浸泡液pH值和浸泡温度等因素对其所含铜、锌、铅、镉、镍、总... 详细信息

探究了离子型稀土矿开采产生的除杂渣、酸溶渣、熔盐渣3种典型稀土废渣的腐蚀性、组成、物相结构及赋存状态。基于典型稀土废渣的赋存状态及其堆存自然环境,研究了浸泡时间、浸泡液pH值和浸泡温度等因素对其所含铜、锌、铅、镉、镍、总铬、铍、钡、砷、硒等重金属离子及镝,铒,钆,钬,钕,镨,钐,镱稀土元素的浸出含量的影响,分析和评估了除杂渣、酸溶渣、熔盐渣3种典型稀土废渣的有毒重金属离子浸出毒性和环境风险,为稀土废渣的回收利用和安全处置提供了数据支撑。

关键词：除杂渣酸溶渣熔盐渣浸出毒性环境风险稀土

基于三维体积力模型的离心压气机喘振预测方法

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航空动力学报 2024年第2期39卷 182-192页

作者：曾翰轩范腾博温孟阳魏杰王钧莹孙振中郑新前清华大学车辆与运载学院北京100084 清华大学航空发动机研究院北京100084

为了实现对喘振流动现象的准确、快速预测,提出了一种基于三维体积力模型的离心压气机喘振预测方法,并在一款跨声速离心压气机上进行了应用,对以叶轮进口叶尖“回流泡”、喘振中的旋转失速,以及蜗壳诱发的非对称流动为代表的典型喘振流... 详细信息

为了实现对喘振流动现象的准确、快速预测,提出了一种基于三维体积力模型的离心压气机喘振预测方法,并在一款跨声速离心压气机上进行了应用,对以叶轮进口叶尖“回流泡”、喘振中的旋转失速,以及蜗壳诱发的非对称流动为代表的典型喘振流场结构进行了捕捉。通过与经试验校核的全三维非定常雷诺平均Navier-Stokes(URANS)方法进行对比表明:本文提出的离心压气机喘振预测方法,针对主要喘振流动特征的预测具备与全三维URANS方法相当的能力,同时计算时间约为全三维URANS方法的1/20。

关键词：离心压气机喘振体积力模型模拟方法非定常雷诺平均Navier-Stokes方法

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多旋翼无人机串联混合动力系统能量管理仿真

航空动力学报 2024年第6期39卷 216-227页

作者：徐楷王步宇帅石金清华大学航空发动机研究院北京100084

以最大输出功率为14.9 kW、功质比为2.8的活塞发动机作为主动力源搭建了多旋翼无人机准静态飞行串联混合动力系统功率模型,针对最大起飞质量80 kg级的多旋翼无人机进行了飞行性能模拟计算,重点比较不同能量管理策略的节油效果,并进一步... 详细信息

以最大输出功率为14.9 kW、功质比为2.8的活塞发动机作为主动力源搭建了多旋翼无人机准静态飞行串联混合动力系统功率模型,针对最大起飞质量80 kg级的多旋翼无人机进行了飞行性能模拟计算,重点比较不同能量管理策略的节油效果,并进一步探索多旋翼无人机起飞电池容量和燃油量对经济性和续航能力的影响。结果表明:在荷电状态保持约束下,减少电池上的能量损耗能够降低混动无人机油耗,且最小等效能量消耗策略表现较好;短航时条件下一定比例的电池容量有利于节油,但长航时条件下所用电池能量比例越大,油耗越大,系统经济性越差;载质量越大,任务时间越短,则系统的燃油经济性越好。

关键词：串联混动多旋翼无人机最小等效能量消耗策略能量管理动态规划

新一代海域天然气水合物开采、固碳和地质修复三联开采技术

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石油学报 2024年第8期45卷 1270-1281页

作者：陈道毅牛梦雅姚远欣殷振元訾牧聪清华大学深圳国际研究生院、清华大学海洋工程研究院广东深圳518055 清华大学环境学院北京100084

海域中的天然气水合物(水合物)是储量巨大的清洁能源,可满足国家和地区能源和经济发展的重大需求。海域水合物藏的温度和压力条件(12~16℃)较高,呈泥质低渗,开发难度大,需要将常规的降压、注热/抑制剂和CO_(2)置换等开采方法进行联合并... 详细信息

海域中的天然气水合物(水合物)是储量巨大的清洁能源,可满足国家和地区能源和经济发展的重大需求。海域水合物藏的温度和压力条件(12~16℃)较高,呈泥质低渗,开发难度大,需要将常规的降压、注热/抑制剂和CO_(2)置换等开采方法进行联合并协同优化,以形成适合在海域特殊地质环境下水合物资源安全高效的开采技术。通过梳理目前已有的天然气水合物联合开采技术研究进展,按照“安全开采、绿色高效”的思路,以提高天然气采收率、CO_(2)温室气体封存效率以及修复水合物储层为目标,将降压与CO_(2)注入相结合,提出新一代海域天然气水合物开采、固碳和地质修复三联开采技术,即先采用降压法开采水合物,后注入CO_(2)混合气辅助刺激水合物开采并驱替天然气提高采收率,最后注入高压高CO_(2)组分混合气在孔隙中重新形成混合水合物,从而达到能源开采、碳封存和地层修复的目的。进一步通过分析该新技术提出的背景、技术原理、热动力学可行性分析、中小尺度试验验证结果以及未来发展方向等,以期为海域天然气水合物开采提供借鉴。

关键词：海域天然气水合物三联开采技术降压开采混合水合物 CO_(2)封存地质修复