氢能与燃料电池发展现状及展望

氢是一种洁净的二次能源载体,氢燃料电池具有能量转化率高、噪音低以及零排放等优点。氢气是连接可再生能源与传统化石能源的桥梁,通过氢能与燃料电池,可以实现未来洁净能源利用变革的愿景。世界主要发达国家都非常重视氢能的发展。目前,氢能和燃料电池已在部分领域中初步实现商业化。氢能燃料电池和燃料电池车的研究和商业化发展在日本、美国和欧洲较为迅速,他们不断在氢气生产、氢气储存和氢气利用方面进行创新。在氢能和燃料电池方面,中国紧跟世界发达国家的脚步,然而国内氢能和燃料电池产业链的不完善导致电池成本较高。因此,要加强关键材料研究,实现核心材料和部件的工业化和本土化,建立生产线,尽快完成产业链。中国已经在氢能和燃料电池产业链中部署了整车、系统和电堆,但燃料电池零部件的相关公司仍然很少,尤其是基本关键材料和部件,如质子交换膜、碳纸、催化剂、空气压缩机、氢气循环泵等。虽然国内公司已经开始涉及,但与国际先进产品相比,在可靠性和耐用性方面仍然存在很大差距,大多数关键组件仍然依赖进口。此外,氢气生产和运输的高成本、加氢站等基础设施的不完善,以及技术标准、检测体系的不健全,都限制了燃料电池车的发展。我国燃料电池汽车发展路径要通过商用车带动加氢站建设,降低氢气与燃料电池成本;发展氢燃料电池汽车产业集群,促进全产业链发展。在保障措施与政策需求方面,需要加强顶层设计,全面规划氢能燃料电池发展途径;加强研发投入,确保核心技术自主可控;统筹产业布局,引导产业链协调发展;加强标准制定,支撑技术进步与产业发展。文章分析了国内外氢能产业链结构以及氢燃料电池的发展现状,从产业化和技术两方面分析了国内氢能与燃料电池的发展现状及问题,并结合技术与产业特点提出了发展氢能与燃料电池的对策建议,对我国氢能与燃料电池的发展作出了展望。     

以二氧化碳规模化利用技术为核心的碳减排方案

碳资源是人类社会发展进入工业时代的基石。人类大量使用含碳资源产生的二氧化碳(CO_2)不应给人类社会带来威胁,更不应是碳资源利用的终结者,而是人类实现可持续发展必须善加利用的资源。文章在国内CO_2利用技术研发取得了可喜进展的基础上,提出了几种未来可能适合于中国的以CO_2规模化利用技术为核心的碳减排方案,包括化石能源耦合CO_2的转化利用技术、零碳能源耦合CO_2的转化利用技术以及温和条件下CO_2直接转化利用技术等。基于我国能源消费结构、短中期化石能源的主导地位以及可再生能源日新月异的发展,化石能源的易获取性和低成本使得其耦合CO_2的转化利用技术方案近年来飞速发展,并可能将在近期带来巨大碳减排潜力和经济效益;零碳能源发电技术的突飞猛进有利于核能/可再生能源发电耦合CO_2生产燃料化学品技术的发展,成为中期最具竞争力的CO_2大规模利用技术;远期来说太阳能驱动的CO_2温和转化可以实现真正意义上的生态碳循环,是远期最有前景的CO_2还原技术。     

低碳试点政策对城市碳排放绩效的影响评估及机制分析

低碳试点是实现中国低碳经济发展的一项重要政策,客观评价其实施效果,不仅有利于低碳试点地区更好地推进低碳工作,而且对于低碳试点政策的进一步推广具有重要意义,但低碳试点政策能否实现碳排放绩效的提升尚未得出一致的结论。本文以第二批低碳试点政策为例,基于2012—2016年的地级市面板数据,采用倾向得分匹配—双重差分（PSM-DID）方法研究低碳试点政策对降低城市碳排放强度的影响,以有效降低样本自选择及政策内生性等问题导致的处理效应偏差。研究发现：低碳试点政策对城市的碳排放强度下降具有显著且持续的推动作用;进一步的机制识别结果显示,低碳试点城市主要是通过能源效率的提高以及产业结构升级等方式实现碳强度的下降,且产业升级的效果有逐年增强的趋势,但通过城市绿地碳汇水平的提高而降低碳排放的目标尚未实现。基于此结论,本文认为中国应进一步推广低碳试点政策,积极探索低碳城市的发展模式,特别是提升宜居绿色的城市环境。     

固体氧化物燃料电池的现状与发展

固体氧化物燃料电池是将燃料中的化学能直接转化为电能的电化学装置，具有高效率、零污 染、无噪声等特点。它可以为民用、商业、军事和交通运输等提供高质量的电源。这一技术 的成功应用对于缓解能源危机、满足对电力数量和质量的需求、保护生态环境和国家安全都 具有重大的意义。本文简略地介绍了固体氧化物燃料电池及其现状和存在的问题，并就作者 的观点提出了值得深入研究的课题。     

需求不确定情况下沿海燃料油供应鲁棒优化

针对沿海地区燃料油供应问题,制定燃料油配送方案,设计配送航线和配送量使运输成本和库存成本最小,同时考虑需求不确定的情况,使需求发生一定变动时原方案依旧可行。与不考虑需求不确定的供应方案相比,使用鲁棒优化方法得到的结果可靠性更强,发生缺货的可能更小。由于需求不确定情况下存在的二次约束严重影响模型的求解效率,提出一种两阶段求解方法来分解问题,使求解效率得到明显提高。对于存在需求不确定情况的供应系统,决策者使用该鲁棒优化模型时,可以根据风险偏好并通过调整参数最大限度地提高供应方案的可靠性。     

机动车燃油质量及尾气排放与北京市大气污染的相关性

采用GC-MS等仪器分析手段对北京市各主要品牌的燃油进行质量分析,并建立以静稳天气下单位体积中的污染物日均变化为相对参照标准计算各污染物贡献率的新思路。首先研究机动车尾气各主要污染物（CO、HC、NO₂和SO₂）在单位体积的日均排放量,然后分别统计北京市两年（2013年11月-2015年10月）大气中各对应污染物实测的单位体积的日均变化量,再分别计算出汽车尾气对大气各污染物的贡献率。结果如下。1）北京市燃油普遍存在重金属含量超标,硫含量超标,不饱和芳烃含量超标,氮含量偏高（无国标制约）等问题。2）在供暖季,北京市汽车尾气排放的CO、NO₂和SO₂分别占总CO、NO₂和SO₂排放的30.1%、72.4%和6.6%;在非供暖季,汽车尾气排放的CO、NO₂和SO₂分别占总CO、NO₂和SO₂排放的53.3%、74.3%和20.3%;北京市汽车HC排放全年平均分担率约为67.8%。研究结果表明,燃油是北京市大气污染的主要原因。最后为北京市大气污染的有效治理提出具体的建议和措施。     

共轨式喷油系统数学模型

针对高压共轨喷油系统所特有的工作过程和部件结构 ,建立了系统各部件综合的数学模型 ,并采用有限容积法对方程进行了离散 ,对系统的压力特性、电磁特性和控制参数等进行了仿真 ,为系统的参数设计、标定提供了依据。     

试谈发展飞行学生前庭耐力的途径

前庭耐力是飞行学生必备的特殊身体素质之一，是飞行员在飞行中对连续颠簸、摇晃、翻滚的耐受能力。发展飞行学生前庭耐力过程一般特征的分析，对其可训练因素提出发展途径，为学飞行技术提供必要的身体素质保证     

考虑碳排放的班轮运输网络优化

为通过降低船舶航行速度,减少营运成本,实现船舶节能减排的"双赢",将船型、船舶数量及航速作为决策变量,对集装箱船每周总成本最小、碳排放量最小以及碳排放约束下总成本最小等3个方案建立非线性模型.利用Lingo软件,通过实例计算进行对比分析,从中选取既符合经济效益又符合环保效益的最优方案.另外,探讨碳约束配额、燃油价格、码头装卸效率等对成本及碳排放量的影响,为船公司运营和政府决策提供参考.     

基于Simulink的燃料电池汽车混合动力电驱动系统仿真

首先分析了燃料电池汽车混合动力电驱动系统基本结构并给出了等效电路,建立了电驱动系统的动态数学模型,主要包括:燃料电池系统、动力蓄电池、电动机和DC/DC转换器四个模块。采用最小二乘法对模型的参数进行了估计,典型工况下的估计结果显示模型的准确性。其次根据设计目标要求,设计了主要部件的功率参数,并提出了适合不同工作模式的车辆控制策略。然后基于Simulink软件平台,建立了前向式仿真模型。最后进行仿真试验,其结果分析表明,建立的电驱动系统模型有较好的动力性、经济性和平顺性,为燃料电池汽车整车研究提供了仿真平台。