地球飞船之家,自给自足的环保住宅
今天介绍的这个小房子有点特别,它位于澳大利亚阿德莱德,是澳大利亚第一栋被批准建造的自给自足型绿色环保住宅。
自从“地球之船”(Earthship)发明并推广以来,全世界很多国家都有了应用这种环保住宅的案例,但是涉及市政批准等原因,普及速度较为缓慢。而澳大利亚的第一栋“地球之船”就是图中所示的这座漂亮的小房子。
这座面积仅为70平方米的小房子非同寻常,设计非常高效。它使用天然和可回收材料,自己发电,自己收集水,保持稳定的温度,自动处理循环用水,甚至在这里出产食物,所有这些都在很小的占地面积内完成。
它的外观和内饰也非常漂亮,惊人的对称性和曲线让人想起《指环王》中的精灵建筑,是一个真正的建筑奇迹。
在地球自然资源日益短缺和人类欲望日益膨胀的今天,探讨可持续生活居住方式是为人类的明天寻找出路的重要话题,看到这样的住宅,也许它会是人类未来的希望。

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汽车工业资深专家陈光祖:当前要重视抓好内燃机汽车的“双碳”行动

从历史上看重点国家实施“双碳”的经历和现实行动

汽车是世界上一致性要求很强的一种产品,一般要制订实施统一性很近似的标准。如手机你现在还去买 2G、3G 的吗?在汽车排放上国际通行实施欧六标准,而且正向欧七标准行进,你还想买便宜些的国三或欧三标准汽车吗?

内燃机汽车治污,主要是从尾气排放来治理。尾气排放物有两种类别,一是排放一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOX)、碳氢化合物(CH),二氧化硫(SO2)、微颗粒(PM),及其派生的光化学烟雾,这是构成对社会的直接污染,特别对人们的呼吸系统上危害,这叫“社会性污染”,国际上多仿照欧盟汽车排放标准来治理。一是以排放二氧化碳(CO2)为主,还有甲烷(CH4)、一氧化二氮(N20)、氟氮化碳(CFC)等微量气体,这构成对地球性污染,产生温室效应,反过来对社会产生巨大危害。为了减少汽车对社会和地球的危害,我们主要是采取“节能和低碳”举措,而且多年来不断进行科技和管理机制创新,以提升效应。

这里先谈谈汽车排放 CO2的低碳化措施。在 1997 年“京都治理气候会议”之后,全球主要国家都对防控 CO2排放制定限值目标,这是本世纪初IPCC 对主要国家车辆 CO2排放的水平分析。

各国(地区)车辆统一从 CO2 排放衡量的水平比较。

那时美国单车 CO2排放量最高,特别是美国的加利福利亚最为严重,但经采取措施,加州的汽车 CO2排放减少有明显效果,即在 2010 年单车平均 CO2排放量的 285g/km,到 2016 年降到 193 g/km,接着加州大力开展汽车污染治理,当前加州天气清洁度已成为世界的典范。

到 2019 年按国际能源署(IEA)对全球汽车燃油经济性测试表示,单车 g/km CO2排放状况:美国 198、加拿大 206、菲律宾 196、俄罗斯 192、智利 189、澳大利亚 188、秘鲁 187、埃及 187、阿根廷 187、印尼 184、泰国 180、巴西 179、南非 176、墨西哥 175、中国 175。中国还居于与中度排放的水平,而美国则是大排量车多,特别是皮卡车,多到山区、海边非正规路面上跑着玩的多,而菲律宾等发展中国家多用老车型,技术水平低、耗油多,污染大。

在本世纪初,欧洲汽车制造商协会报告,主要型号车辆在法国应用的测试水平看,各国车辆单车的 CO2排放水平很有特色,雷诺最低 2004 年为148g/km,而保时捷最高达到 321g/km。

不同制造商在法国的平均排放 CO2值

按欧盟标准,在 2008 年新车平均 CO2 排放量应达到 140 g/km,2012年为 120 g/km,2020 为 95 g/km,并规定在 2021 年新车出来不达标的要重罚,并规定 2025 年要达到 80.75 g/km,2030 年达到 61.75g/km 的标准。

这样按欧盟标准的要求,法国政府于 2012 年实施 bonrs-malus 计划,规定 CO2排放小于 60 g/km 奖励 5000 欧元,101~120g/km 奖励 700 欧元,如超标,166~200g/km 罚 750 欧元,超过 200 g/km 罚 2600 欧元。

英国 SMMT 发布 2008 新车平均 CO2排放量为 158g/km,比 2007 年减少 4.2%,比 2006 年减少 6.8%,在 2010 年前英国车型平均值在 130g/km水平。

在 2006 年英国 Docklanks 绿色大赛中测定 CO2 排放量。丰田 Prius混合动力车为 104g/km,本田 Civic 混合动力车为 109g/km,雷克萨斯 SUV为 192.8g/km,丰田 Aygol1.4 柴油为 113g/km,德国 Smart 小型轿车 113g/km,萨博乙醇 2 升机柴油为 64 g/km,FordFocus 生物乙醇为 54.7g/km,雪铁龙3(带自动停车装置)4 缸机为 133 g/km,总之,大家对汽车的 CO2 的排放都很重视都有进步,但仍在减排艰难的征途上前行。

汽车生产商努力实现 CO2排放 140g/km 的目标

正是由于科技不断创新,环境不断变化,各主要国家对车辆 CO2排放都按国情提出各种新的绿色低碳思路和行动。

我国从国情出发,在 2020 年乘用 CO2排放水平,处于国际中上水平,B 级乘用车 CO2平均排放值处在 258.8g/km 水平,减碳任务仍艰巨。

据中国汽车研发中心测算,汽车碳排放占我国交通排放 80%以上,占全社会碳排放 7.5%左右,2020 年汽车使用阶段碳排放 7.2 亿吨,占汽车碳排放总周期量九成。传统内燃机汽车保有量比很大,使用的化石燃料很多,这是造成汽车使用阶段碳排放高的主要因素。

美国环保局在 2021 年 12 月 20 表示,“我们正制定强有力,严格的标准,这将积极减少汽车排放对人类和地球造成的污染和伤害……”。确定2026 年 CO2 排放是限值在 171 克/英里,这是取代特朗普政府确定上线的208 克/英里的进步修正。国务卿安东尼·布林肯说:拜登·哈里斯政府将比历史上任何一届政府更加努力应对气候变化的危机,我们的未来取决于我们今日所做的选择。

进入新世纪,日本在“环境立国”战略和“低碳社会行动”指引下,是比较重视应对气候变化行为,采取相应对策和行动,显得比较积极和主动,计划在 2050 年之前将温室气体净排放降为零。汽车产业是日本经济的重要支撑点,将在碳排放约束中实现强劲的变革。在内燃机汽车上首先推行混合动力汽车,把混动汽车推向大量化、产业化、全球化市场上应用,而且不断创新改进,是世界上生产和销售,出口混动汽车最多的国家。21世纪初本田汽车公司福井威夫说:日本汽车要领居世界前列,是靠“混”出来的,这叫先“混”后“电”,就是燃料电池汽车。

当代中国也很现实的成为混合动力新兴发展的车种,既减排又节能,这是零碳汽车的很好过渡办法。

现在我们谈内燃机汽车排放限值标准问题。

按欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制状态,在 1993 年实施欧一标准,到 2009 年已实施欧二标准,现在已实施欧六标准,从节能角度汽车用燃油少了,对碳排放自然也减少,这主要是利用节能办法来实现的,当然这对社会空气的净化也起到很重要的作用,因为汽车在道路上跑的太多了。

欧盟制定的汽车尾气排放污染物的控制图

欧洲标准汽车排放限值表

根据 ICCT 资料部分内燃机汽车节能技术对。CO2 减排效果是:气缸停缸 3.5~5.8%、缸内直喷 1.5%、汽却式废气再循环 1.7~5.3%、48V 轻度混动技术 10.5~12.9%、高压缩比发动机 10.1~14.1%、电驱动压缩机 5%,米勒循环发动机是 12.4~20.3%。可见内燃机汽车节能技术为排碳立功的窍门还不少。

现在欧盟正规划在 2026 年前推行欧七排放标准,包括各种类别车辆,如重卡等,欧七排放 CO2由现在 500~1000kg/km 降到 100-300kg/km,氮氧化物降到 30kg/km 等,提案建议该系统监控要确保 150000 英里(241401公里),要求十分苛刻。据说有关人士表示欧七标准还会提前实施。

我国的生态环境部、工信部、商务部、海关总署公告,要在 2020 年 7月实施国六 A 标准,2023 年 7 月实施国六 B 标准,禁止生产国五排放轻型汽车,进口汽车也要符合国内标准。由于国六标准技术实施难度比较大,各省市推行时间有的提前,有的要推迟。对国六标准作了过渡安排分为国六 A,相关数值要求低些,最终为国六 B,这才是真正终极的要求。现在北京、广东已经开始实施国六 B 标准了,而且最近海南省公示,禁销内燃机汽车,全省实行汽车电动化。据了解国六 B 比国五在一氧化碳,氮氧化物,时颗粒物排放上加严了 30-50%。

与此同时,国家还积极推行天然气汽车,数据显示,天然气汽车 CO2排放,轻型车可减少 50%以上,重型卡车可降低排放 8%。

此外,近来还应用醇类燃料发动机,如甲醇和乙醇,这可与汽柴油一定比例掺烧,也可以直按作为醇类燃料作为发动机一种替代品。目前仍处于初期应用状态,推行情况,还有待观察。

我想再谈谈一些大家感兴趣,也都在试运作中的奇特内燃机汽车。

HCCI 指的是“均质充量压燃发动机”。它是一种往复式汽油机为基础的新型燃烧模式,柴油机也可用。主要是通过高压缩比,现已达 17 压缩行程,均质混合达到自燃特点。这样有效地解决燃油高质量的运作程序,大幅提升尾气排放水平,特别是降低 NOx 和 PM 的排放。

目前国际上,包括我们多家汽车公司都在研发样机并取得较好的进展,这同样对 CO2排放起到良好降低水平,但由于形成高温均质混合燃烧的均质补偿比较难,还不断的在改进中,真正实用化还难预测。

HCCI 更清洁更有效的引擎

2020 年 5 月马自达昂克塞拉轿车,称是世界上首台推出应用 HCCI 发动机的商品

空气汽车:可以说是一种另类汽车,是以空气作为一种二次能源,通过空气发动机经压缩、充气、造功,完成发动机功能,再由变速箱,传动机构、驱动汽车行进,空气缸用 300 大气压装置,它的最高时速可达 120公里,加速能力到 50 公里为 6 秒,行车距离 250 公里或 12 小时,现在南非、墨西哥已成为小批量运输工具。我早在法国看过样车。

近来我们也研发出空气客车,空气小型汽车,今后如何应用还待研究。国际汽车专家认为,这种不耗油、不耗电,只吃空气就能跑,不管其功能比汽车差,但还是一个可用的动力源。

空气动力发动机

中国试制空气动大客车

氢能发动机汽车:氢能汽车是以氢作为能源所产生化学转换为机械能以推动的车辆。目前氢能汽分为两种,一是氢内燃机汽车(HICEV),一是氢燃料电池汽车(FCEV)。

这里讲的是氢内燃机汽车(HICEV),这是用现有的内燃机为基础稍加改装而成的,使内载满的氢气缸,及吸取空气中的氧气,混为一体而燃烧产生动力,推动汽车运行。

近来维柴、玉柴和北京理工大学合作推出商用车氢内燃机汽车,标志着我们汽车氢能利用的具有一定意义的重要成果,为国家实施“双碳”目标开拓的一个新领域。

在一汽集团由研发总院研发“红旗”2.0L 氢能内燃机(HICEV)汽车也顺利交付试运行,这标志着“红旗”品牌零污染,零排放的重要成效。当然一汽集团还有很优秀的氢燃料电池汽车(FCEV),这以后再作推介。

一汽“红旗”轿车上氢气内燃机

我这里作了不少传统内燃机汽车新科技简要推介,最终目的是为了在相当时段里更好的推动内燃机汽车产销量的增长,成为扩内需展外需,“双需”的发达,以及推动“双碳”目标的推进工作尽微薄之力。

作者近来在解放牌汽车展示台上留影

(说明:由于汽车 CO2排放数据来源很多,可能在不同时间,不同车种,各有依据,又有区别,这有待我们多收集多观察)

11月生态环境标准化有哪些工作动态?一起来看重点

为进一步推进全省生态环境系统标准化建设,省生态环境厅组织省环境保护标准化技术委员会对2021年11月生态环境领域有关国家标准、长三角地区地方标准制修订情况和标准化相关政策进行了收集整理,以便大家了解生态环境领域标准化的发展趋势和工作动态。

国家标准制修订情况
01
生态环境部发布1项国家推荐性标准和10项生态环境行业标准。1项国家标准为《乏燃料运输容器结构分析的载荷组合和设计准则》(GB/T 41024—2021)。10项生态环境标准包括《水质 28种有机磷农药的测定 气相色谱-质谱法》(HJ 1189—2021)、《水质 灭菌生物指示物(枯草芽孢杆菌黑色变种)的鉴定 生物学检测法》(HJ 1190—2021)、《水质 叠氮化物的测定 分光光度法》(HJ 1191—2021)、《水质 9种烷基酚类化合物和双酚A的测定 固相萃取/高效液相色谱法》(HJ 1192—2021)、《水质 铟的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》(HJ 1193—2021)等5项水质监测方法标准,《放射性物品运输容器防脆性断裂的安全设计指南》(HJ 1201—2021)、《钢制乏燃料运输容器制造通用技术要求》(HJ 1202—2021)、《短波广播发射台电磁辐射环境监测方法》(HJ 1199-2021)等3项核辐射与电磁领域标准,《排污许可证申请与核发技术规范 工业固体废物(试行)》(HJ 1200—2021)1项排污许可标准以及《自然保护区生态环境保护成效评估标准(试行)》(HJ 1203—2021)1项其他生态环境标准。

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02
生态环境部对7项生态环境行业标准公开征求意见。7项征求意见标准包括了《入河排污口监督管理技术指南 排污口分类(征求意见稿)》《入河排污口监督管理技术指南 溯源总则(征求意见稿)》《入河排污口监督管理技术指南 规范化建设(征求意见稿)》《入河排污口监督管理技术指南 排污口信息传输、交换(征求意见稿)》等4项入河排污口管理指南,以及《排污单位污染物排放口二维码标识技术规范(征求意见稿)》《建设项目竣工环境保护验收技术规范 卫星地球上行站(征求意见稿)》《报废机动车拆解污染控制技术规范(征求意见稿)》等3项技术规范。

长三角地区标准制修订情况

01
11月19日,2021年长三角统一地方标准(节能环保领域)立项评估论证会议召开。浙江省生态环境厅提出的《重型柴油车排放远程监控技术评价要求》,上海市生态环境局提出的《环境空气气态污染物(SO2、NO2、NO、O3、CO)传感器法自动监测技术规范》《重型柴油车排放远程监控技术评价要求》《固定污染源废气 氯气的测定 离子色谱法》《工业园区挥发性有机物网格化监测技术规范》等长三角统一地方标准通过专家立项论证。

02
江苏省发布《废水污染物自动监测设备参数传输技术规范》(DB32/T 4124—2021)《耕地镉污染土壤修复效果评价规程》(DB32/T 4121—2021)等2项生态环境领域的地方标准。江苏省生态环境厅对《电力和化工行业碳排放重点单位温室气体排放核查技术指南(征求意见稿)》《电力和化工行业碳排放重点单位温室气体监测及报告指南(征求意见稿)》《焦化行业主要污染物排放标准(征求意见稿)》《建设用地土壤污染风险筛选值(征求意见稿)》《工业有机废气治理用活性炭质量标准(征求意见稿)》《工业园区生态环境管理信息系统建设指南(征求意见稿)》等6项地方标准征求意见。

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03
安徽省市场监督管理局对《甘薯淀粉加工废水还田利用技术规范(征求意见稿)》《规模羊场粪污处理与利用技术规程(征求意见稿)》开展意见征求工作。安徽省生态环境厅对《火电厂大气污染物排放标准(征求意见稿)》《玻璃工业大气污染物排放标准(征求意见稿)》《砖瓦工业大气污染物排放标准(征求意见稿)》《家具制造业大气污染物排放标准(征求意见稿)》等4项排放标准以及《重点行业挥发性有机物控制技术规范(征求意见稿)》开展意见征求工作。

标准化相关政策

01
11月2日,中共中央 国务院印发《关于深入打好污染防治攻坚战的意见》,意见第三十二条要求“全面强化生态环境法治保障。完善生态环境标准体系,鼓励有条件的地方制定出台更加严格的标准”。

02
11月9日,生态环境部印发《关于深化生态环境领域依法行政 持续强化依法治污的指导意见》,提出了“强化制定实施标准的职能,进一步规范国家生态环境标准工作。严格执行落实污染物排放(控制)和风险管控等强制性标准。根据客观实际,持续完善国家生态环境标准体系。制修订国家生态环境标准,要深入调研、充分论证、广泛征求各方意见,给予相关行业企业合理实施过渡期,提高标准的科学性、合理性、可操作性,避免较短时间内频繁加严标准。针对行业污染重、经济占比高、社会影响大、实施时间长的排放标准,组织对其实施的环境效益、经济成本、治理技术与达标情况进行综合评估,评估结果作为标准制修订和生态环境管理的重要依据”以及“有标准制定权的地方,生态环境部门应当积极推动对没有国家污染物排放标准的特色产业、特有污染物,或者国家有明确要求的特定污染源或者污染物,补充制定地方污染物排放标准;对存在产业密集、环境问题突出,或者现有污染物排放标准不能满足当地环境质量要求,或者当地环境形势复杂,无法适用统一的污染物排放标准等情形的,应当积极依法依规推动制定严于国家污染物排放标准的地方污染物排放标准。对国家环境质量标准中未作规定的特有污染物,应当根据当地污染治理和环境质量改善要求积极推动地方环境质量标准制定” 等要求。

03
11月9日,国家发展改革委、生态环境部、工业和信息化部等联合印发了《“十四五”全国清洁生产推行方案》,要求“推进绿色设计评价标准体系,制修订100项绿色设计评价标准。建立健全清洁生产标准体系,组织修订清洁生产评价指标体系编制通则,研究制定清洁生产团体标准管理办法。”

04
11月9日,国家发展改革委、工业和信息化部联合发布《关于推动原料药产业高质量发展实施方案的通知》,要求坚持绿色低碳,顺应原料药发展新形势新要求,严格能效环保标准,推广绿色低碳技术装备,鼓励新建项目对标先进,推动存量项目技术改造升级,探索形成生产效率高、资源消耗少、环境影响小、碳排放强度低的绿色生产方式;完善原料药清洁生产评价指标体系,引导企业开展绿色制造试点示范。

05
11月15日,国家发展改革委、工业和信息化部、生态环境部、市场监管总局、国家能源局联合发布《关于高耗能行业重点领域能效标杆水平和基准水平(2021年版)》的通知,通知要求突出标准引领作用,对标国内外生产企业先进能效水平,确定高耗能行业能效标杆水平。参考国家现行单位产品能耗限额标准确定的准入值和限定值,根据行业实际情况、发展预期、生产装置整体能效水平等,统筹考虑如期实现碳达峰目标、保持生产供给平稳、便于企业操作实施等因素,科学划定各行业能效基准水平。重点领域范围和标杆水平、基准水平视行业发展和能耗限额标准制修订情况进行补充完善和动态调整。

06
11月9日,浙江省发展改革委 省能源局印发《关于浙江省加快新型储能示范应用的实施意见》,意见要求完善储能技术标准体系,建立完善储能设施检测认证、质量监管和环保监督等相关标准体系,研究储能应用风险、使用规范,制定储能应急管理、环保等标准,强化储能设施全寿命周期监管。

来源 | 省生态环境厅法规处、省环科院


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