在矿山废弃地上发展可再生能源的潜力——以辽宁省为例

在国内外碳减排压力和我国能源结构调整需求下,我国可再生能源的开发压力较大.矿山具有丰富的废弃土地,发展可再生能源的潜力巨大,在矿山废弃地上开发可再生能源对我国的能源战略具有重要意义.本研究以辽宁省矿山废弃地为例,提出矿山废弃地的生物质能与太阳能发展预案,估算辽宁省矿山废弃地的可再生能源发展潜力.结果表明:辽宁省1227.6 km2的矿山废弃地面积发展可再生能源的潜力较大,不同预案的潜力差异显著.预案1以光伏发电最大化为目标模式,总计可发电量为79.4 TWh,折标煤量32.1 Mt,碳减排量为79.1Mt CO2.预案2以生物质能源利用最大化为目标模式,光伏与生物质能总的发电量可达到31.2~33.1 TWh,折标煤量12.7~13.4 Mt,碳减排量为31.1~33.0 Mt CO2.预案3以矿山能源综合利用最大化为目标并兼顾生态修复的发展模式,光伏与生物质能总的发电量可达到62.3~63.7 TWh,折标煤量25.1~25.7 Mt,碳减排量为62.1~63.5 Mt CO2.3种预案的发电量在31.2~79.4 TWh,占辽宁省2016年总电力消费量的15.3%~38.9%,折标煤量12.7~32.1 Mt,碳减排量为31.1~79.1 Mt CO2.本研究对在矿山废弃地上发展可再生能源潜力及其替代化石能源能力的评估,对于碳减排、能源结构的调整以及矿山废弃地的生态修复具有重要的研究意义.     

低碳经济新能源：生物质气化发电

目前,我国电力供应方面存在着较大缺口。随着节能减排、低碳经济政策的不断严格,兴建大型、超大型传统电厂的可能性将会越来越小,这也就为生物质气化发电的超常规发展提供了可能性。     

欧委会通过生物质能行动计划

欧委会近日通过了一项旨在加强对生物质能应用的行动计划。该计划中的生物质能主要来自林业、农业和一些废弃物。该计划对生物质能在传热、发电和运输三个领域的使用作出了规划,公布了20多项行动计划,大部分计划将于2006年以后实行。计划的主要内容包括：针对怎样改进燃料标准才能推动生物质能在运输、传热和发电领域应用的多项评论;对研究领域的投资问题,尤其是对利用木质材料和废弃材料生产液体燃料的投资;发起一次向农民及林场场主宣传能源植物的活动。此外,欧委会还通过了一份关于支持利用可再生能源发电的多项计划的报告;还将立法以鼓励可再生能源在传热领域的使用。     

垃圾发电的技术进展和产业前景

我国目前各城市居民日均产生垃圾0．8～1．2公斤不等,我国城市垃圾年产生量约为1．5亿吨,而且还在以每年8％～10％的增长率增长。全国累计垃圾堆存量已经达到60多亿吨,侵占土地面积超过5万公顷,已有200多个城市陷入垃圾包围之中。根据我国环境部预测,2010年我国城市垃圾年产量将为1．52亿吨,2015年和2020年将达到2．1亿吨。虽然我国的垃圾发电刚刚起步,     

Heterologous Expression of the Mevalonic Acid Pathway in Cyanobacteria Enhances Endogenous Carbon Partitioning to Isoprene

Heterologous expression of the isoprene synthase gene in the cyanobacterium Synechocystis PCC 6803 conferred upon these microorganisms the property of photosynthetic isoprene （C5H8） hYdrocarbons production. Continuous production of isoprene from CO2 and H2O was achieved in the light, occurring via the endogenous methylerythritolphosphate （MEP） pathway, in tandem with the growth of Synechocystis. This work addressed the issue of photosynthetic carbon partitioning between isoprene and biomass in Synechocystis. Evidence is presented to show heterologous genomic integration and cellular expression of the mevalonic acid （MVA） pathway genes in Synechocystis endowing a non-native pathway for carbon flux amplification to isopentenyl-diphosphate （IPP） and dimethylallyl-diphosphate （DMAPP） precursors of isoprene. Heterologous expression of the isoprene synthase in combination with the MVA pathway enzymes resulted in photosynthetic isoprene yield improvement by approximately 2.5-fold, compared with that measured in cyanobacteria transformed with the isoprene synthase gene only. These results suggest that the MVA pathway introduces a bypass in the flux of endogenous cellular substrate in Synechocystis to IPP and DMAPP, overcoming flux limitations of the native MEP pathway. The work employed a novel chromosomal integration and expression of synthetic gene operons in Synechocystis, comprising up to four genes under the control of a single promoter, and expressing three operons simultaneously. This is the first time an entire biosynthetic pathway with seven recombinant enzymes has been heterologously expressed in a photosynthetic microorganism. It constitutes contribution to the genetic engineering toolkit of photosynthetic microorganisms and a paradigm in the pursuit of photosynthetic approaches for the renewable generation of high-impact products.     

美国通用电气公司进军马来西亚生物质发电行业

2014年3月20日,美国通用电气公司（General Electric,GE）宣布,与马来西亚Green ＆ Smart（GNS）公司签订合同,共同在马来西亚开拓用棕榈油废液（Palm Oil Mill Effluent,POME）生产的沼气（甲烷气体）进行发电的业务。该合同是GE公司下属的GE Power ＆ Water公司与GNS公司签署的。该合同规定了GE公司和GNS公司相互合作的框架。     

红壤丘陵区林下灌木生物量估算模型的建立及其应用

以中国科学院千烟洲生态试验站林下常见的16种物种作为研究对象,构建了单一物种以植冠面积(Ac)为变量的二次方程和以植冠投影体积(Vc)为变量的乘幂方程来估算物种生物量,以及16种物种的混合模型来估算其生物量,并将最佳生物量估算模型应用于不同森林内灌木层生物量的估计.不同森林的灌木层生物量组成存在较大差异.以物种单一模型计算的落叶阔叶林、次生林、人工针叶林灌木层的生物量分别为4773、3175和733kg.hm-2;以物种混合模型估算的结果略低于单一模型,分别为3946、2772和840kg.hm-2.混合模型在未能对所有物种建立单一模型的情况下估算灌木层生物量时,具有简便、实用性的特点.     

城市建筑屋顶光伏发电潜力评估方法和模型

建筑屋顶作为闲置的土地资源已成为光伏发电重要的潜在空间,屋顶光伏发电是脱碳电力供应的主要方式,将在实现城市碳中和进程中发挥重要作用。对建筑屋顶光伏发电潜力进行精确评估将有助于分布式光伏的科学规划和合理布局,提升土地利用效率。旨在对建筑屋顶光伏发电潜力影响因素和评估方法,以及光伏发电潜力主要评估模型进行系统性阐述,比较分析不同评估方法的优缺点,总结未来研究的重点方向。现有研究表明,建筑屋顶光伏发电潜力评估已从经验取值发展为定量空间分析,评估尺度、评估精度和评估成本已经成为不同评估方法综合权衡的重点。现有三种评估方法中,采样法计算成本和数据成本较低,但评估结果不确定性较大、精度较低;全面评估法评估精度较高,但数据获取成本和计算成本较高;机器学习法能够高效挖掘大数据潜力,且算法性能显著提升,因而相较于其他方法更适宜大尺度建筑屋顶光伏发电潜力评估。当前建筑屋顶光伏发电潜力评估仍然存在大尺度精细评估缺乏、评估结果不确定性大以及评估模型计算量大等问题。未来研究重点应关注三个方面：1)建立适宜不同区域的高精度简化模型并完善技术潜力评估模型;2)阐明建筑屋顶光伏发电潜力的影响因素,为代表性建筑分类体系...     

国外动态

高空"超级细菌"可成发电新能源英国纽卡斯尔大学化学工程与先进材料学院基思.斯科特研究小组发现,一些正常情况下存在于地球3万米高空的细菌可用在微生物燃料电池(MFC)中,作为一种高效发电机。该研究发表在《环境科学与技术》上。     

科学家研制出膝盖发电器

美国和加拿大的科学家研制出一种固定在人膝盖上的发电装置。这种装置可通过收集人走路时损失的能量发电,足够给10部手机充电。美国密歇根大学工程师阿瑟一郭说,这种装置的发电原理与靠刹车供电的电瓶车相似。据他介绍,行人迈出一条腿后,膝盖会自然刹住。这时,将有一些能量损失,而“膝盖发电器”可将损失的能量收集起来,转化为电能。