东北地区秸秆打捆直燃供暖案例及效益分析

东北地区每年产生大量秸秆,据测算,辽宁、吉林、黑龙江和内蒙古四省区的可收集秸秆量2亿t·a~(-1)、占全国的24.4%,其中黑龙江省的可收集秸秆量1.1亿t·a~(-1)、占四省区的52.1%。虽然国家和地方出台了一系列禁止露天焚烧秸秆的规定,采取了严格的禁烧措施,同时也投入了大量资金支持秸秆综合利用工作,当面临着大量的秸秆离田处理压力和春季紧张的农事安排,面对农民的诉求,个别省份仍然会留有露天焚烧秸秆的窗口期。针对上述情况,本文对黑龙江、辽宁等地的秸秆直燃锅炉实际运行效果进行了现场调研。首先对东北地区秸秆直燃锅炉供暖案例进行了实地调研,其次对东北地区秸秆直燃锅炉的经济效益、社会效益和环境效益进行了分析,最后针对秸秆直燃锅炉的发展提出了具体对策和措施。     

气候变化对黑龙江省玉米病虫害发生的影响

为应对全球气候变化趋势,提高黑龙江省玉米病虫害防控能力,利用黑龙江省1990-2015年玉米生长全生育期的气象、植保观测资料,通过数理统计、距平分析、相关分析等方法,研究了黑龙江省气候变化对玉米病虫害发生的影响。结果表明:黑龙江省玉米全生育期平均气温呈上升趋势,增率为1.89℃·10a~(-1),降水和日照的变化波动性较大,但呈现了明显的周期性,趋势变率达到为-10.8mm·10a~(-1)和-21.7h·10a~(-1);同时,玉米病害和虫害发生面积的上升趋势速率达到101.21万hm~2·10a~(-1)和206.57万hm~2次·10a~(-1),自2000年以后,大小斑病发生面积比例不断增长,已占病害发生面积的60%以上,虫害受灾面积超过500万hm~2次·a~(-1),虫害发生种类的复杂性、严峻性日趋严重。玉米全生育期温度变化是玉米病虫害发生的主要控制因子之一,与丝黑穗病、玉米螟、地下虫害显著正相关(P0.05),降水与玉米大小斑病发生极显著正相关(P0.01),而玉米病虫害发生面积频次占总播种面积比例每上升1%,玉米平均单产将降低3.98kg·hm~(-2)。     

东北严寒地区农村生活用能基线调研与零碳发展路径研究

为了探究碳中和目标愿景对中国农村能源供给体系发展带来的深远影响,本研究通过对中国东北严寒农村地区调研,总结分析了农村生活用能消费特点。结果表明：受气候条件影响,东北地区农村人均年生活用能消费达(0.99±0.40) tce,冬季采暖用能占比达(79.4±4.9)%,主要以秸秆、薪柴及煤炭资源消耗为主,建筑围护结构保温性差,低效传统炉灶仍普遍存在。针对农村地区气候特征、资源禀赋、居住方式与能源需求趋势,基于生物质及太阳能等资源利用,采用多能互补、多元化供应模式,提出了在碳中和目标愿景下,“分户式秸秆成型燃料取暖+建筑节能+分布式太阳能光伏”,以及“秸秆打捆直燃集中供暖+分布式太阳能光伏+建筑节能+分户式省柴节能炉灶”的技术应用模式,并对4个示范村节能减排能力的提升进行估算分析,预计年生活用能节能占比可达(39.7±5.1)%,碳减排量可分别提高5.7倍、66.6倍、24.1倍和15.6倍。     

黑龙江省近35年农业气象灾害受灾率变化特征

利用Mann-Kendall趋势检验法、Morlet小波分析方法和GIS软件分析,黑龙江省1980~2015年农业气象灾害数据。结果表明,1980~2015年,黑龙江省农业气象灾害受灾率呈降低趋势,且降低趋势在95%置信水平下显著;农业气象灾害在近35年内呈周期性震荡变化,受灾率变化主要时间尺度为18a。农业受灾率和受灾面积比重在黑龙江省空间分布规律基本一致,在同一纬度上,二者均从西向东呈递减趋势,在同一经度上,从南向北呈先增后减变化。农业气象灾害主要集中在黑龙江省西南部地区。     

响应面法优化猪粪沼气发酵工艺

为提高猪粪沼气发酵的产气效率,试验应用响应面法对其沼气发酵工艺进行优化,通过Design-Express8.0.6.1软件的Box-Behnken中心组合试验设计,以原料产气率为响应值,研究发酵温度、总固体浓度(TS)和搅拌转速3个因素对猪粪产气效率的影响,建立相关数学模型,并对模型进行降维优化分析,最后进行试验验证。结果表明,发酵温度和TS两因素对于猪粪产气效率的影响表现为极显著。最优工艺条件TS为5.8%,发酵温度为29℃,搅拌转速为92 r·min~(-1)时,理论原料产气率为160.09 mL·g~(-1)TS,试验原料产气率为154.83 mL·g~(-1)TS,试验值与理论值接近,二者相对偏差为3.21%。可见,所建模型能较好的优化沼气发酵工艺参数。     

黑龙江省近30年气候变化特征分析

为揭示黑龙江省1986-2015年的气候变化规律,通过线性倾向率和小波分析等方法,研究分析了1986-2015年黑龙江省年平均温度和年降水量的时空变化特征。结果表明:黑龙江省1986-2015年气温上升率为0.12℃·10 a~(-1),降水量上升率为4.31 mm·10 a~(-1);从南向北温度依次递减;以尚志市为中心,降水量向四周逐渐递减;温度主要存在16 a的主周期和6 a、26 a的变化周期,预测可知2016-2018年的年平均气温呈逐年递减趋势;年降水量存在6、16和27 a三个主周期,拟合可知2016-2018年的年降水量呈逐年递减趋势,同时黑龙江省的年气温和降水量变化整体平稳,不存在显著性突变时间点。     

不同浓度和温度下猪场粪水厌氧发酵产气特性及能效分析

该研究以养殖场新鲜猪粪为原材料在不同温度(15℃,20℃,25℃,30℃和35℃)和不同TS浓度(3％,4％,5.5％,7％和8％)条件下进行产气特性研究及效能分析.结果表明15℃～35℃平均池容产气率分别为0.121,0.605,0.615,0.906和 1.065 L·L-1d-1,甲烷含量分别为42.25％,49...     

从美国能源牧草发展得到的启示

能源牧草作为生物能源原料,因其易获得、生产力高、储量丰富等特点日益受到各国的重视.美国在能源牧草领域研究水平一直处于世界领先地位,而我国的研究则相对滞后.通过对美国能源牧草战略地位、前沿技术、研究体系、生产现状调查,分析了我国能源牧草研究和开发的差距,并提出了我国能源牧草学科发展的具体建议.