2024年 第46卷 第8期    刊出日期：2024-08-25

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低碳技术经济

面向高耗能企业铝加工过程的节能减碳潜力评价及画像研究

罗玉伶, 彭道刚, 赵慧荣, 渠博岗

2024, 46(8):  1-11.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.001

摘要 ( 166 )   HTML ( 20 )   PDF (1615KB) ( 90 )  

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为引导高耗能企业实施可持续发展战略，促进碳减排和能源效率提升，以高耗能企业中铝加工过程为例，考虑能效、碳排放和环境多维指标，建立节能减碳评价指标体系，以确保评估的全面性和准确性。运用层次分析法对铝加工过程中的各加工工段的效能、碳排放水平和环境影响进行评估。在评估过程中，结合具体企业案例，对其各加工工段的节能减碳潜力情况进行详细分析，并对节能减碳评价指标体系进行了敏感性分析，确保建立的节能减碳潜力评价指标体系的普适性。结果表明：铝加工企业可以从熔铸工段开始，提升其节能减碳能力。通过用户画像分析，提出优化生产过程等建议，减少能源消耗和环境污染，实现可持续发展目标。

基于STIRPAT模型的吉林省石化行业碳排放影响因素研究

李菲菲, 徐绘薇, 崔金栋

2024, 46(8):  12-19.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.002

摘要 ( 128 )   HTML ( 9 )   PDF (992KB) ( 43 )  

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石化行业作为典型的高碳排产业，研究其碳排放规律及影响有助于我国“双碳”目标的实现。以吉林省2002—2021年石化行业中5个子行业的原煤、洗精煤、焦炭、汽油、柴油、原油等9类碳排放源数据为基础，研究吉林省石化行业碳排放的时间演变特征及碳排放结构。采用扩展的随机性环境影响评估（STIRPAT）模型以及岭回归参数估计方法，选取经济增加值等6个指标，深入探讨各因素对吉林省石化行业碳排放量的作用机制及影响。根据实证分析结果，为推进吉林省石化行业低碳发展，促进石化产业碳减排，提出3个建议：提升能源效率，改善能源消费结构；优化投资项目，推动低碳项目发展；采取循环经济，进行环境影响评估。

全生命周期视角下汽车产业碳排放影响因素的研究——以吉林省为例

李菲菲, 王舒泓, 崔金栋

2024, 46(8):  20-27.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.003

摘要 ( 131 )   HTML ( 5 )   PDF (1017KB) ( 64 )  

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为实现中国的“双碳”目标，降低汽车产业碳排放成为一项重要举措。研究影响汽车产业碳排放的主要因素对制定低碳发展策略具有重要意义。为分析2012—2021年吉林省汽车产业总体碳排放及其驱动因素的变化，采用向量自回归检验（VAR）模型探究汽车产业的碳排放影响因素。研究发现，有4个影响吉林省汽车产业碳排放产生的主要因素，按影响程度由大到小依次为居民消费水平、家用汽车保有量、交通运输业碳排放、汽车制造碳排放。基于分析结果，提出相应建议促进吉林省汽车产业实现碳减排：基于清洁智能生产，进行节能技术升级；给予购车补贴，建设充电设施；建设公共交通，优化线路布局；回收废旧部件，形成循环经济等。

基于模糊实物期权的企业碳资产估值模型构建

赵丹, 朱丽敏, 胡珅, 韩诗琪

2024, 46(8):  28-35.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.004

摘要 ( 123 )   HTML ( 2 )   PDF (993KB) ( 56 )  

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科学有效地碳资产评估是实现企业高效碳管理，促使全国碳排放权交易市场繁荣发展的一大助力。为提高企业碳资产评估效率，提升企业参与全国碳排放权交易市场的积极性，在充分研究企业参与碳排放权交易和碳排放权履约流程的基础上，分析企业碳资产的特性。基于实物期权理论和模糊数学理论，构建综合性企业碳资产估值模型，解决因碳价波动剧烈和忽视2种碳资产相关性而影响评估结果准确性的问题，并通过算例分析充分验证模型的有效性及稳定性。结果表明，基于模糊实物期权理论所提出的碳资产估值计算模型，可作为企业减碳降碳成效的判定依据，为实现高效碳资产管理带来助力，是推动企业充分参与碳市场，实现企业低碳转型的方法论探索。

“双碳”目标下建筑能源系统发展趋势分析

邹风华, 朱星阳, 殷俊平, 孟诗语, 江海燕, 陈爱康, 刘澜

2024, 46(8):  36-40.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.005

摘要 ( 175 )   HTML ( 3 )   PDF (1000KB) ( 114 )  

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随着分布式新能源、电动汽车等灵活性资源的不断接入，建筑能源系统具备巨大的节能降碳潜力。厘清建筑能源系统的发展趋势对于实现城市碳达峰、碳中和目标具有重要意义。围绕建筑能源系统的建设、运行及管理等全过程环节，从新型系统结构、能源供给方式、系统运行方式、数字化管理、需求响应、管控机制等方面对建筑能源系统产销一体化、低碳化、灵活化、数字化、标准化的发展新趋势进行了较为深入的分析展望，可为城市建筑能源系统的高质量发展提供参考。

节能与环保

铁锰改性油茶壳基生物炭对污泥厌氧消化性能及微生物群落结构的影响

罗坤, 朱艺, 黄兢, 李辉

2024, 46(8):  41-49.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.006

摘要 ( 140 )   HTML ( 7 )   PDF (3483KB) ( 308 )  

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水解阶段是污泥厌氧消化的限速阶段，投加外源添加剂生物炭（BC）是打破水解限制与提高甲烷产量的有效手段。以木本油料加工剩余物油茶壳为原料，制备铁锰改性生物炭（Fe-Mn-BC），并通过扫描电镜、傅里叶变换红外光谱仪、X射线光电子能谱、X射线衍射仪等对材料进行表征测试，探讨其对污泥厌氧消化性能、甲烷产量以及微生物群落结构的影响。结果表明：Fe-Mn-BC具有多孔结构，铁锰颗粒以多种氧化物的形式负载在BC表面；添加Fe-Mn-BC能提高甲烷产量，当投加的Fe-Mn-BC总固体质量分数为80 mg/g时，累积产气量最高达301.59 mL/g，较未添加组提升了45.27%。微生物群落分析发现，添加Fe-Mn-BC的组别古菌群落优势菌泉古菌门（Crenarchaeota）、Candidatus_Methanomethylicus和Candidatus_Methanofastidiosum丰度增加，这些菌群能有效促进有机物水解并提高甲烷产量，表明Fe-Mn-BC的加入不仅能富集产甲烷菌等具有功能性的微生物菌群，有效提高污泥厌氧消化效率，也为油茶壳的资源化利用提供了有效途径。

对冲燃烧锅炉掺烧污泥炉内燃烧及碱金属分布模拟研究

童家麟, 张岩, 刘文胜, 茅建波, 叶学民

2024, 46(8):  50-58.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.007

摘要 ( 97 )   HTML ( 3 )   PDF (4441KB) ( 40 )  

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以某660 MW对冲燃煤锅炉为对象，采用数值模拟方法研究了掺烧干化污泥时炉内燃烧及碱金属分布情况，分析了掺烧位置、过量空气系数和污泥Cl含量对炉内燃烧及碱金属组分分布的影响。结果表明：掺烧污泥后，侧墙壁面区域碱金属质量浓度较高，采用中上层燃烧器层掺烧污泥可降低碱金属的排放速率和燃尽风燃烧器附近区域金属壁温；提高过量空气系数不仅可提高煤粉燃尽率，还可以降低侧墙贴壁区域碱金属质量浓度；降低污泥中Cl含量可有效降低烟气中的碱金属质量浓度和其他碱金属向NaCl的转化率。实际锅炉掺烧干化污泥时，建议采用中上层燃烧器掺烧，并适当降低过量空气系数以降低掺烧对炉内受热面的沾污、结渣和碱金属型高温腐蚀风险。

多流程循环流化床气固流动和燃烧的计算颗粒流体力学数值模拟

宋建军, 付坤, 陈梅倩

2024, 46(8):  59-66.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.008

摘要 ( 110 )   HTML ( 2 )   PDF (3645KB) ( 56 )  

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多流程循环流化床与传统流化床相比，能有效降低炉膛高度，实现小型化。以多流程循环流化床锅炉为研究对象，基于计算颗粒流体力学，对气固流动和燃烧过程进行了数值模拟，计算结果与中试装置结果吻合较好。结果表明：炉膛内颗粒相浓度由高到低依次为主燃烧室、副燃烧室、燃尽室，炉内颗粒分布呈现“环-核”结构；炉膛温度范围为1 000~1 200 K，主燃烧室的温度大于副燃烧室，副燃烧室的温度大于燃尽室与旋风分离器；增大一、二次风的配比使炉膛密相区的氧气含量增大，加剧了燃烧，使床温升高；由副燃烧室进行分级给料，有利于焦炭还原NO，使出口NO浓度明显下降，有利于减少氮氧化物的排放。

综合能源系统中热电联产机组故障预警现状

邓振宇, 汪茹康, 徐钢, 云昆, 王颖

2024, 46(8):  67-76.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.009

摘要 ( 143 )   HTML ( 1 )   PDF (1487KB) ( 113 )  

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热电联产机组作为综合能源系统的重要组成部分之一，不仅承担着电能和热能的生产与传输等环节，也为系统消纳可再生能源提供了基础。风机和磨煤机作为热电联产机组的重要辅机设备，对热电联产机组的正常运行发挥着重要作用。介绍了故障预警技术背景，并对风机和磨煤机的故障类型进行了总结，随后基于人工智能算法将故障预警技术分为机器学习、深度学习和组合模型3种技术路线展开叙述。分析总结了各个技术的发展趋势和核心问题。最后对当前故障预警技术在综合能源系统中的发展应用进行了展望。

基于FTA的火电厂SCR脱硝系统可靠性评价

王雅雯, 宗绍梁, 程之远, 陆万鹏

2024, 46(8):  77-85.  doi:10.3969/j.issn.2097-0706.2024.08.010

摘要 ( 100 )   HTML ( 1 )   PDF (1539KB) ( 36 )  

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火电厂选择性催化还原（SCR）脱硝系统的可靠性评价分析，对脱硝系统安全运行具有现实意义。对脱硝系统故障原因进行归类后，建立以氨氮摩尔比异常为主要指标的故障树（FTA）法，采用布尔代数运算法，对故障指示器进行FTA径集分析，共得到11个最小割集，5个最小径集。分析各基本事件对顶事件产生影响的组合模式和传播路径，提出根据置信度判断对系统安全性危害的评价方法。基于某300 MW机组锅炉脱硝系统的运行大数据，对反应器内部某一具体故障进行故障概率分析，得到最小割集K7的置信度与可靠性评价方法的置信度的相对误差仅为0.694%的结论，另取20次故障事件，发现相对误差均在1%之内。结果表明，通过最小割集置信度的评价方法准确可行。