绿色航运能源技术现状及发展趋势分析

航运可持续发展背景下,针对国内外碳排放发展战略及北极航道商业化航行的排放要求,研究绿色能源技术,实现航运业低碳化和清洁化已成为航运科研的重大任务。为明晰绿色燃料对实现航运碳中和的应用潜力,围绕能源技术的研究前沿,针对氢、氨和绿色甲醇3类绿色能源在国内外航运船舶中的技术应用和技术研究现状进行综述和评论,并从技术成熟度和商业成熟度2个角度对航运绿色能源开展初步技术评估,进而从燃料生产、运输储存加注、动力系统、船舶设计改造和航行运营5个方面分析讨论了航运绿色能源技术目前所存在的主要问题。分析结果表明：相较于传统重质柴油和LNG燃料技术,当前绿色能源技术的应用主要受制于燃料成本高昂且未实现规模化供给、基础配套设施缺乏、关键设备的研发及改造技术不成熟,并且尚未有1种燃料具有全方面、压倒性的技术优势从而能够完全替代现有传统燃料,但基于现有的技术路线和研究趋势,可预见甲醇将成为实现阶段性碳减排目标的主要能源。而实现碳中和目标,氢和氨则更具优势。氢和氨分别更适用于实现内河和海运船舶的碳中和目标。此外综合绿色航运能源的技术现状、主要问题和发展趋势,从燃料供应链建设、船舶技术研发、标准及政策法规3个方面提...     

“双碳”目标下航运企业碳减排的三方演化博弈分析

目前水路运输碳减排的演化博弈研究主要聚焦于企业和政府之间,忽视了市场消费者在碳排放减少过程中的影响力。从市场消费者视角出发,引入货主为博弈主体,研究航运企业、政府监管部门及货主的三方博弈过程,可以更全面的揭示航运业碳排放的博弈路径。为平衡航运企业、政府监管部门及货主三方在碳减排过程中的利益冲突,基于演化博弈理论,设定行为主体的行为集、概率组合及博弈行为等相关参数,构建航运公司、政府监管部门及货主之间的三方演化博弈模型及动态复制方程。运用MATLAB仿真工具,求解该模型的12个平衡点,并对平衡点的局部稳定性进行系统分析。通过对三方博弈主体之间的相互作用及演化过程进行数值模拟与仿真分析,研究演化过程中的干扰因素和机制,探讨得出各参数对系统演化结果产生的影响。仿真结果表明：(1)随着低碳航运技术所产生的收益明显超越传统技术,政府开始采取更加主动的监管策略;(2)演化博弈过程中,各参与者的策略选择与其初始策略选择的概率密切相关,表明初始策略在策略演化中起到关键引导作用;(3)货主在政府和航运企业的双重影响下,成为推动航运业碳减排的关键因素;(4)航运企业对新技术研发的态度与其收益及政府补贴有关...     

基于数据驱动方法的船舶CII预测模型研究

相比通过物理模型和数值计算进行碳强度指数(Carbon Intensity Indicator, CII)预报,采用数据驱动方法构建模型进行CII预报能避免消耗大量计算资源。在分析已有研究的基础上,总结机器学习、时间序列等数据驱动方法在构建此类预测模型中应用的优势和劣势,以及运用这些方法构建的船舶CII预测模型。对比分析各种算法的优势和劣势可知,运用决策树算法和整合自回归移动平均算法构建船舶CII预测模型的研究目前虽然较少,但其颇具研究和创新空间,开展此项研究有助于在未来构建更准确、高效的船舶CII预测模型。     

双碳经济下上海市海铁联运发展的环保效益分析

本文对现状上海市海铁联运发展情况进行阐述,从运输结构、铁路货运和城市道路等多个角度,定性分析了海铁联运对双碳经济下交通运输业的影响,从碳排放、有害气体排放和颗粒物排放等方面,定量测算了上海市海铁联运环保效益,并对上海市“十四五”末的海铁联运环保效益进行预估。在此基础上,为上海市后续推动海铁联运发展,增进减碳环保效益提出发展建议。     

面向碳中和的地质生态环境工程建设的思考

为应对全球气候变化和环境污染带来的挑战,我国已在第七十五届联合国大会作出二氧化碳排放力争2030年前达到峰值、2060年前实现碳中和的承诺.文章结合当前国内外碳达峰、碳中和形势和我国面临的压力和挑战,从地质生态环境行业角度,结合蓝绿工程、低碳土地整治、绿色建筑以及矿山生态修复等工程特点,提出相应的减排固碳的措施和对策.     

基于碳平衡法的甲醇汽车燃料消耗量计算模型

根据碳平衡法原理,建立甲醇燃料消耗量计算模型,文中给出两种计算模型,(一)在无法确定甲醇汽车排气气态碳氢污染物碳当量的情况下,给出推荐的碳当量;(二)根据美国EPA排放标准中甲醇汽车碳氢化合物的计算方法,推导出甲醇汽车燃料消耗量的计算模型。     

高速动车组空调CO2工质应用研究与实现

介绍了空调工质的基本要求;总结了高速动车组空调常用工质为R22、R134a、R407C并阐述了其性质;分析了目前和谐号、复兴号高速动车组空调工质使用情况、全球变暖直接效应、维修成本大幅上升及工质可获得性差等问题,提出了高速动车组空调采用新型自然环保工质的必要性。通过分析CO_2工质的优势并与既有常用工质和其他自然工质的对比研究,提出了CO_2是高速动车组空调工质的选择方向。通过中车大连所45 kW CO_2空调系统的研发和在中车长客股份400 km/h高速动车组装车应用的实现,说明了CO_2工质用于高速动车组空调的可行性。     

不同碳材料对挥发性有机气体的吸附性能研究

本文以苯、正庚烷、1,2-二氯乙烷、氟利昂22(F22)作为VOCs代表物质,考察了不同碳材料对VOCs的吸附能力。试验结果表明:不同碳材料对苯、正庚烷、1,2-二氯乙烷的吸附呈现出相似规律。在相同的吸附条件下,吸附能力是球形活性炭>常规活性碳>改性活性碳纤维>活性炭纤维,同一种碳材料对三种代表物质的吸附能力为:正庚烷>苯>1,2-二氯乙烷。几种碳材料对F22的吸附能力很差。     

碳中和背景下海外氢能源发展新思路及对我国的启示

在“双碳”战略的持续推动下,我国氢能产业热度攀升,迎来历史发展机遇。文章结合碳中和时代背景,梳理全球主要国家及地区氢能产业的发展变化,从顶层设计、产业各环节发展进程入手分析我国氢能产业的发展现状以及面临的发展风险,参考和吸收海外氢能发展经验,提出符合我国氢能产业发展实际的对策建议,助力国内氢能产业突破发展困境,实现跨越式发展。     

“双碳”背景下上海与苏州之间集装箱“陆改水”运输综合效益分析

为加快上海与苏州之间集装箱“陆改水”运输发展,梳理上海与苏州两地集装箱运输的基本现状,从降低综合运输成本、减少碳排放、缓解公路交通压力、减少道路交通安全事故发生率和公路设施损坏等方面研究分析上海与苏州之间集装箱“陆改水”运输综合效益,并提出对策建议：完善航道基础设施建设,完善内河集装箱港口布局,推动内河集装箱运输体系建设,加强政策引导和扶持,营造公平有序的市场环境,广泛宣传集装箱“陆改水”运输。