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北京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院陳彬教授課題組與美國(guó)馬里蘭大學(xué)、荷蘭格羅寧根大學(xué)、清華大學(xué)等課題組的合作研究成果在國(guó)際知名刊物《Nature Communications》以研究論文（Research Article）形式在線(xiàn)發(fā)表。該研究首次在代謝視角下揭示全球城市低碳發(fā)展路徑的差異化選擇。 城市作為當(dāng)下應(yīng)對(duì)氣候變化的核心主體，其經(jīng)濟(jì)社會(huì)活動(dòng)顯著影響著全球碳平衡。為實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》1.5度控溫目標(biāo)和聯(lián)合國(guó)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)，如何進(jìn)行城市低碳發(fā)展路徑選擇是一個(gè)急需探討的問(wèn)題。本研究首次融合人類(lèi)活動(dòng)占用的物理碳和生產(chǎn)消費(fèi)的隱含碳排放，系統(tǒng)性追蹤了全球城市的碳流量和存量變化及其對(duì)未來(lái)氣候變化的潛在影響，為全球城市低碳發(fā)展路徑的差異化選擇提供依據(jù)。 研究結(jié)果顯示（圖1），城市所占用的碳有13-33%隨化石能源燃燒以二氧化碳形式即時(shí)排放。此外，8-24%的碳被暫存于城市內(nèi)部而尚未被釋放（如家庭耐用品等），而這轉(zhuǎn)變?yōu)榇媪康奈锢硖寂c每年的直接碳排放量級(jí)相當(dāng)，其排放的潛力大小將持續(xù)影響未來(lái)的全球氣候變化。因此，城市的資產(chǎn)性存量（如住房、生產(chǎn)設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施）如果在余下生命周期內(nèi)得不到妥善管理與處置，將可能顯著削弱目前國(guó)際社會(huì)緩解氣候變化的努力。 由于城市形態(tài)、基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)模和居民消費(fèi)等方面的不同，全球城市人均碳影響、碳強(qiáng)度或碳密度均呈現(xiàn)出了較大的差異性（圖2）。鑒于這些差異性，盡管?chē)?guó)際社會(huì)已建立了城市間減排聯(lián)盟，目前仍難以制定出一種可被簡(jiǎn)單復(fù)制和推廣的低碳策略。但值得注意的是，城市的發(fā)展和收入的提升不一定意味著高碳的生活。實(shí)際上，基于完整核算，全球城市可分為低碳低收入、高碳低收入、低碳高收入和高碳高收入等四種差異化路徑。快速發(fā)展中的城市（如北京）仍有很大潛力在未來(lái)達(dá)成低碳高收入的路徑，即在實(shí)現(xiàn)生活水平提升的同時(shí)，走向低碳甚至零碳社會(huì)。一個(gè)重要的前提是，不僅要對(duì)當(dāng)前城市碳排放進(jìn)行嚴(yán)格控制，還需對(duì)未來(lái)可通過(guò)存量釋放的碳進(jìn)行預(yù)先管理。這一基于代謝的新視角，將為進(jìn)一步推進(jìn)我國(guó)新時(shí)代綠色低碳城鎮(zhèn)建設(shè)、全球城市及區(qū)域可持續(xù)發(fā)展提供理論支持。

工藝描述： 將電解鋁火眼碳渣破碎，與脫碳藥劑充分混合，加入高溫爐進(jìn)行脫碳，得到中間產(chǎn)品；中間產(chǎn)品磨粉，與脫鈉藥劑充分混合，加入高溫爐進(jìn)行脫鈉，得到粗氟化鋁；粗氟化鋁加入水浸槽，洗鹽后得到氟化鋁。 技術(shù)亮點(diǎn)： 屬于電解鋁危廢高值產(chǎn)品化技術(shù)，擁有發(fā)明專(zhuān)利3件；實(shí)現(xiàn)了碳渣的全量利用，節(jié)約了原生氟資源；整個(gè)工藝綠色，沒(méi)有廢水廢渣產(chǎn)生，廢氣達(dá)標(biāo)排放；單位能耗遠(yuǎn)低于原生氟化鋁，有效減碳；氟化鋁產(chǎn)品符合現(xiàn)有國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 

其他成果/n一種從高碳石煤中提取釩的方法，包括以下步驟：將原礦在球磨機(jī)內(nèi)進(jìn)行濕法磨礦，把得到的礦漿輸送到密閉池中，與濃硫酸進(jìn)行混合，在140～180℃對(duì)稀泥狀的混合物進(jìn)行熟化處理；熟化完后直接向密閉池中加水浸取釩，經(jīng)固液分離后得到藍(lán)色的浸釩溶液，用于制備V2O5產(chǎn)品。本發(fā)明無(wú)須對(duì)原礦進(jìn)行干燥，直接進(jìn)行濕法磨礦；熟化后的混合物為稀泥狀，容易加水浸取釩；熟化工序采用保溫隔熱的密閉池設(shè)施，有效地提高了釩的浸取率；本發(fā)明與淋洗塔配合能完全吸收熟化過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣，防止了環(huán)境的污染。本發(fā)明以稀泥狀的混合物進(jìn)行熟化反應(yīng)，克服了現(xiàn)有濃硫酸熟化提釩技術(shù)中存在的工藝繁瑣、成本高、環(huán)境污染的問(wèn)題。

本發(fā)明屬于碳微機(jī)電技術(shù)領(lǐng)域，為一種碳微電極陣列結(jié)構(gòu)的制備方法 。 其步驟包括 <img file="2012101868347100004dest_path_image002. GIF" wi="16" he="24" />光刻步驟，得到陣列的碳微結(jié)構(gòu)部分；<img file="dest_path_image004.GIF" wi="20" he="42" />沉積金屬步驟：在所得到的碳微結(jié)構(gòu)表面沉積一層或多層金屬層；<imgfile="dest_path_image006.GIF" wi="20" he="42" />熱解步驟：在惰性氣體氛圍或惰性混合氣體氛圍環(huán)境下，在不同的溫度下進(jìn)行多步熱解；通過(guò)上述步驟，即可生長(zhǎng)得到表面集成碳納米結(jié)構(gòu)的碳微電極陣列結(jié)構(gòu)。本發(fā)明將厚膠光刻、金屬沉積和熱解相結(jié)合，得到的微納集成結(jié)構(gòu)擁有較大的比表面積，本發(fā)明的方法運(yùn)用于微機(jī)電系統(tǒng)中，具有工藝簡(jiǎn)便，成本低廉、可控性高、可大批量生長(zhǎng)、結(jié)構(gòu)優(yōu)良等特點(diǎn)，得到的微納集成結(jié)構(gòu)具有良好的電學(xué)性能，故可作為電機(jī)，在微型電池、微型電化學(xué)傳感器等微機(jī)領(lǐng)域中會(huì)有較廣泛的應(yīng)用。

? 本項(xiàng)目的自動(dòng)駕駛無(wú)人機(jī)技術(shù)就是使用博創(chuàng)公司的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和自行設(shè)計(jì)的硬軟件來(lái)構(gòu)建機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)平臺(tái)作為無(wú)人機(jī)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自動(dòng)起飛、駕駛、測(cè)量CO2濃度、降落等一系列動(dòng)作。本項(xiàng)目獲得全國(guó)博創(chuàng)杯嵌入式設(shè)計(jì)大賽IAR二等獎(jiǎng)

成果完成年份：2011年7月 成果簡(jiǎn)介：本項(xiàng)目的自動(dòng)駕駛無(wú)人機(jī)技術(shù)就是使用博創(chuàng)公司的開(kāi)發(fā)平臺(tái)和自行設(shè)計(jì)的硬軟件來(lái)構(gòu)建機(jī)器視覺(jué)開(kāi)發(fā)平臺(tái)作為無(wú)人機(jī)控制平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)的自動(dòng)起飛、駕駛、測(cè)量CO2濃度、降落等一系列動(dòng)作。本項(xiàng)目獲得全國(guó)博創(chuàng)杯嵌入式設(shè)計(jì)大賽IAR二等獎(jiǎng) 項(xiàng)目來(lái)源：自行開(kāi)發(fā)技術(shù)領(lǐng)域：地球觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)等 應(yīng)用范圍：二氧化碳的空中測(cè)量與監(jiān)控 現(xiàn)狀特點(diǎn)：國(guó)內(nèi)先進(jìn) 技術(shù)創(chuàng)新：1、創(chuàng)新性地使用無(wú)人機(jī)自動(dòng)駕駛技

1.痛點(diǎn)問(wèn)題 能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是當(dāng)今世界共同面臨的重大課題，能源互聯(lián)網(wǎng)是支撐以新能源為主體的新型能源系統(tǒng)的重要手段，也是實(shí)現(xiàn)我國(guó)能源轉(zhuǎn)型和碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的重要途徑。綜合能源系統(tǒng)是能源互聯(lián)網(wǎng)的基本物理載體。在傳統(tǒng)能源系統(tǒng)中，電網(wǎng)、熱網(wǎng)、天然氣網(wǎng)、交通網(wǎng)等分屬不同公司管理和運(yùn)營(yíng)，不同能源系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，存在能源豎井，能源使用效率總體不高。綜合能源系統(tǒng)通過(guò)電、熱、冷、氣等多種能源的互聯(lián)互通，通過(guò)科學(xué)化管理實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)及源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同，打破傳統(tǒng)不同能源系統(tǒng)之間相互割裂的情形，在安全供能前提下最大化不同類(lèi)型的效益，從而提升綜合能源效率，促進(jìn)可再生能源消納，降低用能成本、提高用能可靠性，減少或延緩?fù)顿Y和建設(shè)等。 當(dāng)前國(guó)內(nèi)開(kāi)展了許多綜合能源系統(tǒng)的示范和應(yīng)用，但由于綜合能源系統(tǒng)橫跨多個(gè)學(xué)科、多個(gè)系統(tǒng)和設(shè)備廠家、多個(gè)管理運(yùn)營(yíng)主體，許多項(xiàng)目存在“綜合有余、智慧不足”的特點(diǎn)，其運(yùn)行控制仍然以“被動(dòng)式數(shù)字監(jiān)控”為主，沒(méi)有給予運(yùn)行人員足夠的分析決策幫助，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)“主動(dòng)式智能調(diào)控”，未能夠充分發(fā)揮多能互補(bǔ)的效益。主要原因在于缺乏一個(gè)智慧能源大腦——綜合能量管理系統(tǒng)（IntegratedEnergyManagementSystem,IEMS）對(duì)實(shí)時(shí)運(yùn)行中的電、熱、冷、氣進(jìn)行智慧化的分析和決策。 城市在能源轉(zhuǎn)型發(fā)展過(guò)程中面臨著能源科技創(chuàng)新相對(duì)割裂、缺乏實(shí)證，能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、智慧化滯后，能源行業(yè)壁壘眾多，可再生能源送出和消納困難等諸多挑戰(zhàn)。由于城市范圍大，尤其是海量分布式資源接入，需要進(jìn)行協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度的對(duì)象的種類(lèi)繁多、數(shù)量龐大、控制方式多樣。因此如何在保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)上協(xié)同多能流，適應(yīng)多參與主體的需求，需要跳出電力行業(yè)邊界，挖掘熱、氣、氫、煤與電能之間的互補(bǔ)性，激活多能間的靈活性，面對(duì)靈活性資源呈現(xiàn)出巨量、分布和異質(zhì)的新特征，迫切需要突破能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)橫向的多能互補(bǔ)和縱向的源網(wǎng)荷儲(chǔ)協(xié)同。在能源互聯(lián)網(wǎng)的頂層方案設(shè)計(jì)中，涉及到各種能流（電、煤、氣、熱、交通等）的綜合分析、溯源計(jì)算、綜合減排和協(xié)同優(yōu)化問(wèn)題等，各種能流間相互耦合，其中專(zhuān)業(yè)性、綜合性較強(qiáng)的多能流、溯源、優(yōu)化、管理等工作，都需要能夠支撐城市級(jí)大規(guī)模綜合能源系統(tǒng)分析和優(yōu)化的多能流能量管理技術(shù)支持。 2.解決方案 基于統(tǒng)一能路理論，突破大規(guī)模綜合能源系統(tǒng)能量管理系列關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)了城市級(jí)多能流能量管理系統(tǒng)，支撐城市級(jí)多能系統(tǒng)破解“互通不足、缺乏智慧”的運(yùn)行現(xiàn)狀，將城市級(jí)多能系統(tǒng)運(yùn)行管理從“孤立的被動(dòng)式數(shù)字監(jiān)控”提升到“互聯(lián)的主動(dòng)式智能調(diào)控”。 基于該技術(shù)研制了IEMS系統(tǒng)，支撐新能源、分布式能源、電動(dòng)汽車(chē)、氫能源汽車(chē)等發(fā)展，形成統(tǒng)一性、規(guī)范性、科學(xué)性的管理體系，構(gòu)建綠色低碳、安全高效、開(kāi)放共享的城市能源生態(tài)，賦能眾多參與者共同推動(dòng)城市能源系統(tǒng)的升級(jí)。 合作需求 受讓方可基于本項(xiàng)技術(shù)，結(jié)合所應(yīng)用地點(diǎn)實(shí)際情況，設(shè)計(jì)并研發(fā)（IEMS）軟件產(chǎn)品，并在城市/園區(qū)能源互聯(lián)網(wǎng)中心取得應(yīng)用。 在以IEMS及家族產(chǎn)品作為核心產(chǎn)品進(jìn)行開(kāi)發(fā)的同時(shí)，受讓方還可開(kāi)發(fā)部分延伸產(chǎn)品，包括多能系統(tǒng)規(guī)劃評(píng)估、大數(shù)據(jù)挖掘分析、AI技術(shù)應(yīng)用等，并提供咨詢(xún)服務(wù)、售后服務(wù)、技術(shù)培訓(xùn)服務(wù)等。 具體需求包括： 1、提供技術(shù)工程化、產(chǎn)品化所需的資金、場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)條件、團(tuán)隊(duì)等，幫助孵化資源； 2、尋找合適的園區(qū)、城市等應(yīng)用場(chǎng)景； 3、尋求資源對(duì)接。 本項(xiàng)技術(shù)目前正在與山西省朔州市進(jìn)行對(duì)接，借由山西能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)大背景，向朔州市產(chǎn)業(yè)研究院進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

本發(fā)明公開(kāi)了一種碳電極材料的制備方法及應(yīng)用，首先將活化劑、栗子殼以及水按照 1:(0.2～1):(1～3)的質(zhì)量比均勻混合，并充分烘干，在惰性氣氛中，600℃～800℃下煅燒 1h～5h，獲得碳材料初產(chǎn)物；其中，所述活化劑為 KOH、NaOH、ZnCl2、Ca(NO3)2 中的一種或多種；然后除去所述碳材料初產(chǎn)物中的無(wú)機(jī)鹽以及氧化物雜質(zhì)，獲得栗子殼基碳材料；最后將所述栗子殼基碳材料、三聚氰胺和水以 1:(1～10):(2～20)的質(zhì)量比均勻混合并烘干，然后在惰性氣氛中，600℃～800℃下煅燒 1h

揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環(huán)境與催化丙烷脫氫性能的構(gòu)效關(guān)系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心 一、項(xiàng)目分類(lèi) 重大科學(xué)前沿創(chuàng)新 二、成果簡(jiǎn)介 開(kāi)展沸石分子篩催化材料研究，闡明了惰性碳-氫鍵低溫活化轉(zhuǎn)化的機(jī)理，國(guó)際上率先提出分子圍欄催化劑設(shè)計(jì)的新方法，克服了甲烷低溫氧化中高甲烷轉(zhuǎn)化率和高甲醇選擇性不可兼得的領(lǐng)域難題，在70℃下突破性實(shí)現(xiàn)17.2%的甲烷轉(zhuǎn)化率和92%的甲醇選擇性；揭示了沸石分子篩中硼中心的配位環(huán)境與催化丙烷脫氫性能的構(gòu)效關(guān)系，率先提出雙羥基硼物種作為丙烷脫氫的活性中心，并在純硅分子篩骨架中構(gòu)筑具有此類(lèi)硼中心開(kāi)發(fā)出硼硅分子篩新材料，催化丙烷有氧脫氫中丙烷轉(zhuǎn)化率達(dá)到41.6%，烯烴產(chǎn)物選擇性超過(guò)80%（效率達(dá)到傳統(tǒng)分子篩負(fù)載多聚硼材料的近十倍），為天然氣和頁(yè)巖氣的高效利用提供了理論基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。 上述相關(guān)技術(shù)完成了實(shí)驗(yàn)室的小試研究，指標(biāo)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。準(zhǔn)備進(jìn)一步推進(jìn)中。

一、項(xiàng)目分類(lèi) 關(guān)鍵核心技術(shù)突破 二、技術(shù)分析 關(guān)鍵技術(shù)1：基于能源大數(shù)據(jù)的電網(wǎng)源流路徑電氣剖分技術(shù) 電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分技術(shù)是一種基于系統(tǒng)確定運(yùn)行方式下源流計(jì)算結(jié)果的網(wǎng)絡(luò)分析方法。利用電氣剖分方法，可以定量地求出任一線(xiàn)路上的源流具體是從系統(tǒng)中的何處、以何路徑傳輸而來(lái)。基于電氣剖分理論可以分析出實(shí)際電網(wǎng)源流耦合信息，并以此為依據(jù)制定相應(yīng)的控制策略。 基于不同發(fā)電類(lèi)型的發(fā)電廠碳排模型和不同時(shí)間斷面下的電網(wǎng)潮流分析數(shù)據(jù)，通過(guò)電力網(wǎng)絡(luò)源流路徑電氣剖分方法，可面向不同電壓等級(jí)區(qū)域電網(wǎng)，支持包含源網(wǎng)荷儲(chǔ)的配網(wǎng)模型導(dǎo)入，實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)中源荷資源碳流足跡的實(shí)時(shí)追蹤，基于電網(wǎng)的碳流追蹤技術(shù)可掌握電網(wǎng)碳流動(dòng)態(tài)分布情況，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)碳分布-電分布時(shí)空耦合影響機(jī)理的研究，可實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)碳分布與電分布間交互影響的有效分析，最終掌握電網(wǎng)電碳分布情況、碳排流動(dòng)情況以及碳排分?jǐn)偙壤瑥亩嵘龑?duì)不同區(qū)域電網(wǎng)內(nèi)碳流的態(tài)勢(shì)感知能力，助力區(qū)域電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)雙碳目標(biāo)。 關(guān)鍵技術(shù)2：基于用戶(hù)側(cè)能碳因子的電力基因技術(shù) 電力基因技術(shù)，是對(duì)各種不同的電力特征數(shù)據(jù)進(jìn)行采集分析，獲取系統(tǒng)基因組的準(zhǔn)確畫(huà)像，利用人工智能、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段進(jìn)行電力基因檢測(cè)和診斷，通過(guò)控制手段進(jìn)行電力基因調(diào)控，從而挖掘出深度應(yīng)用價(jià)值的技術(shù)。電力基因數(shù)據(jù)包含時(shí)間特征（天-時(shí)級(jí)、分-秒級(jí)、毫-微秒級(jí)）、空間特征（線(xiàn)路拓?fù)洹⒐?jié)點(diǎn)分布及設(shè)備位置）和能量特征（電壓、電流、功率、頻率）信息，可以對(duì)一個(gè)研究對(duì)象進(jìn)行電力基因數(shù)據(jù)提取，并建立基于電力基因數(shù)據(jù)的電路模型，開(kāi)展多樣化定制化的電碳協(xié)同服務(wù)應(yīng)用。 用戶(hù)的電碳因子可能受到多種因素的影響，包括用戶(hù)對(duì)用能設(shè)備的控制，如開(kāi)關(guān)動(dòng)作、調(diào)節(jié)指令等；用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行方式的改變，如運(yùn)行模式、調(diào)控策略等；用戶(hù)受到研究對(duì)象自然條件的影響，如溫度、濕度、臺(tái)風(fēng)等；用戶(hù)受到電網(wǎng)或社會(huì)環(huán)境的影響，如政治、經(jīng)濟(jì)、文化、科技、心理等因素。對(duì)供電大樓內(nèi)不同部門(mén)不同班組的用戶(hù)進(jìn)行精細(xì)的能碳畫(huà)像，有助于加強(qiáng)用能科學(xué)管理，強(qiáng)化用能監(jiān)督，制定和實(shí)施低碳節(jié)能措施，為供電公司開(kāi)展低碳節(jié)能技術(shù)改造和節(jié)能減排工作提供強(qiáng)有力的決策支持。