再生策略（精选12篇）
再生策略 篇1
0 引言
再生制动是混合动力汽车的重要工作模式,采用再生制动策略是提高混合动力汽车燃油经济性的有效措施[1]。在保证整车安全制动的条件下,制定再生制动最佳控制策略,实现最大程度的制动能量回收,是混合动力汽车再生制动研究的重要内容。
研究表明:混合动力汽车制动过程中的能量回收效果与制动能量分配、电池快速充电性能和再生制动系统工作效率密切相关[1,2,3,4,5,6],而混合动力再生制动系统的工作效率主要取决于电机/电池的工作状态,所以在确定再生制动控制策略时,必须考虑再生制动过程中电机/电池的联合工作效率。
本文以轻度混合动力无级自动变速器 (continuously variable transmission,CVT )轿车为研究对象,在对镍氢电池充电特性和启动发电一体化(integrated starter and generator,ISG)电机发电特性试验分析的基础上,建立电机/电池联合效率模型,提出基于效率优化的再生制动控制策略。
1 制动能量回收的影响因素分析
如图1所示,混合动力再生制动系统主要由ISG电机及控制器、CVT、镍氢电池组及电池管理系统、制动控制器和混合动力控制器组成。ISG电机与发动机飞轮轴直接相连,整车制动时,汽车的动能通过CVT和ISG电机转换为电能,然后储存到蓄电池中,并提供整车所需的一部分制动力。
对于一定的车速v和所需的前轮再生制动力Freg,再生制动系统的工作参数如下:
电机转矩
Tm=FregrwηCVTη0/(iCVTi0) (1)
电机输入功率
Pm=Tmωm=FregrwωmηCVTη0/(iCVTi0) (2)
电机输出功率
Pmo=IU=Tmωmηm=FregrwωmηCVTηmη0/(iCVTi0) (3)
电池充电功率
Pb=Pmoηb=FregrwωmηCVTηmη0ηb/(iCVTi0) (4)
式中,rw为车轮半径;ηCVT 为CVT传动效率;η0为主减速传动效率;iCVT为CVT速比;i0为主减速比;Tm为电机制动转矩;ωm为电机转速;ηm为电机总效率(发电效率);ηb为电池充电效率;U为电池端电压;I为电池充电电流。
制动功率一定时,要回收尽可能多的制动能量,就必须提高传动系统的效率。假设CVT的效率为常量,取平均效率ηCVT=0.85,而主减速器的效率η0为常量,η0=0.98。因此再生制动的能量回收效率取决于ISG电机发电效率ηm和电池的充电效率ηb,为提高制动能量回收率,应采取一定的控制策略,使电机/电池联合高效工作,以提高混合动力再生制动系统的工作效率。
2 ISG电机/镍氢电池的联合效率模型
2.1 ISG电机/镍氢电池效率特性
基于台架试验得到的ISG电机和镍氢电池的效率特性如图2～图4所示。
2.2 ISG电机/镍氢电池的联合工作效率
输入一系列转速nm和转矩Tm的组合,就得到不同电池荷电状态值(SOC)和不同输入条件下ISG电机/镍氢电池组联合工作的效率特性曲线(图5)。
对比图5和图2可见,电机/电池联合效率图和电机效率图的最大区别在于:前者在高转速、高转矩区域的效率比在高转速、低转矩区域的效率低很多,说明电机高效工作区域并不等同于电机/电池联合高效区域,仅根据电机高效发电来制定再生制动控制策略是不全面的。
在相同转速转矩(充电功率)下,由于低SOC时的充电电流大于高SOC时的充电电流,充电效果(Iηb)较好,因此低SOC下的电机/电池综合效率较高。
再生制动过程中,电机/电池联合工作效率在50%～90%之间大幅变化,如果能保持电机/电池工作在高效区域,就能提高再生制动系统的能量回收效率。
2.3 电机/电池联合最佳效率曲线
要保证电机运行在联合高效工作区域,须获取保证电机/电池综合效率最高的优化工作线,以便得到电机转速并达到转矩控制目标。
将图5转化为不同功率-转矩的效率特性图(以SOC=0.3为例)。每条恒功率线都有一个最高效率点,将这些最高效率点连接起来即为电机/电池联合最佳效率曲线(联合高效曲线),如图6和图7所示。
对于不同的SOC,都可得到不同的的联合最佳效率曲线,如图8所示。由图8可见,电机最佳效率曲线(虚线)和电机/电池联合最佳效率曲线(粗实线)并不重合,仅依靠电机高效工作并不能保证电机/电池的联合高效工作,难以实现制动能量的高效回收。只要控制ISG电机运行在联合最佳效率曲线上,就可实现电机/电池的联合高效工作。
3 基于效率优化的再生制动控制策略
3.1 混合动力再生制动系统的匹配
制动过程中,ISG电机、CVT与整车的匹配关系如图9所示。对一定车速和制动强度,根据整车制动能量分配控制策略,可得前轮再生制动力和再生制动功率;根据前轮再生制动功率和SOC,总可以在电机/电池联合最佳效率曲线上找到对应的电机最佳工作点,从而确定该工作点上的电机转矩和转速,最终得到相应的CVT目标速比。SOC=0.3时,CVT目标速比如图10所示。
3.2 基于联合效率优化的CVT速比控制CVT速比为
iCVT=ωmdrw/(vi0) (5)
式中,ωmd为电机目标转速。
由CVT速比iCVT可计算出主动带轮工作半径RDR:
式中,d为主从动带轮轴间距;L为金属带长度。
设再生制动时ISG电机输入转矩为Tm,传递转矩储备系数为β,则CVT从动带轮缸的期望工作压力为
式中,α为带轮槽角;μ为金属带与带轮间的摩擦因数;ADN为从动带轮油缸面积。
当整车制动强度z(其值等于减速度与重力加速度之比的绝对值)大于0.7时,为保证制动安全,不采用再生制动,CVT速比调至最大值;为便于起车,当车速低于临界值v0时,CVT速比也调至最大值。
4 基于效率优化的CVT再生制动仿真分析
4.1 再生制动系统建模
采用理论建模和数值建模相结合的方法,在MATLAB/Simulink环境下,建立了CVT混合动力汽车整车前向仿真模型,如图11所示。仿真模型由整车模型(驾驶员、工作模式判断、整车控制和车辆参数计算),控制器模型(离合器、CVT和再生制动等),以及子系统模型(发动机、镍氢电池、ISG电机、主减速器和车轮等)组成。
将再生制动充电策略加入到再生制动系统的制动力分配控制模块中。由于采用前轮驱动,故只需根据制动力分配策略对前轮摩擦制动力和再生制动力进行重新分配即可实现再生制动控制策略。
在制动过程中,由于电机与传动系统相连,故可通过控制CVT速比使电机运行在高效发电区域,CVT速比控制模型如图12所示。
4.2 CVT混合动力再生制动系统仿真分析
本文采用前向仿真的仿真方法,其中,仿真步长取0.01s,求解器采用ode4龙格-库塔算法。仿真所用混合动力汽车相关参数如表1所示。
4.2.1 典型制动工况仿真分析
为了验证基于系统效率优化的再生制动控制策略的正确性,分别对电机单独高效工作和电机/电池联合高效工作两种情况进行仿真计算,仿真结果如图13～图15所示。
由图15可见,由于采用了基于效率优化的再生制动控制策略,故在制动过程中,通过控制CVT速比保证了电机/电池的联合高效工作。相比于电机单独高效工作,采用电机/电池联合高效控制能够实现更大程度的制动能量回收,即SOC增加量较大且充电效率ηmb有明显提高,即制动强度为0.1和0.3时的SOC分别增加60%和37%,充电效率分别增加85.54%和88.47%。
在一定车速下,SOC的变化(反映了制动能量回收量)基本上随制动强度的增大而减小,这是因为当制动强度为0.1时,电机所能提供的再生制动力已经接近最大值,且制动时间显著缩短。
4.2.2 循环工况仿真分析
为全面模拟混合动力汽车再生制动系统的工作过程,选取了欧洲城郊行驶循环(EUDC)、欧洲市区与城郊行驶循环(ECE+EUDC)、日本市区行驶循环(1015)和美国市区行驶循环(UDDS)等行驶工况,分别对电机高效和电机/电池联合高效两种情况进行再生制动系统的仿真与分析。其中,ECE+EUDC工况下的电机/电池综合高效时的仿真结果如图16和图17所示。
采用电池/电机联合高效控制时,循环工况中整车消耗有效总能量为2893.82kJ,未采用再生制动时制动消耗的能量为714.63kJ,采用再生制动后的制动能量回收量为357.62kJ,由此可得:制动能量回收率、有效制动能量回收率和电机/电池发电效率分别为50.1%、12.5%和87.8%,与电机高效控制相比,分别提高4.4%,5.1%和2.7%(图17)。
5 结论
(1)以ISG混合动力轿车为研究对象,在对镍氢电池快速充电特性和ISG电机发电特性试验与分析的基础上,建立了电机/电池联合效率模型,获取了电机/电池联合高效工作曲线。
(2)提出了利用CVT速比控制以实现ISG电机和镍氢电池组联合高效工作的再生制动控制策略,进行了再生制动系统的建模与仿真分析。
(3)仿真结果表明:应用本文提出的基于效率优化的再生制动控制策略,在保证整车制动安全的条件下,能实现ISG电机/电池高效工作,可更进一步提高制动能量回收率。
参考文献
[1]Szumanowski A.混合电动车辆基础[M].陈清泉,孙逢春,译.北京:北京理工大学出版社,2001.
[2]Gao Yimin,Chen Liping,Ehsani M.Investigation of the Effectiveness of Regenerative Braking for EV and HEV[C]//Future Transportation Technology Conference and Exposition.Costa Mesu,USA:SAE,1999:1999-01-2910.
[3]Hidehiro Oba,Akihiro Yamanaka,Katsuta Hiro-shi,et al.Development of a Hybrid Powertrain Sys-tem Using CVTin a Minivan[J].Toyota Technical Review,2002,51(2):74-79.
[4]Panagiotidis M,Delagrammatikas G,Assanis D.De-velopment and Use of a Regenerative Braking Model for a Parallel Hybrid Electric Vehicle[C]//SAE2000World Congress.Detroit,USA:SAE,2000:2000-01-0995.
[5]詹迅,秦大同,杨阳,等.轻度混合动力汽车再生制动控制策略与仿真研究[J].中国机械工程,2006,17(3):321-324.
[6]耿聪,刘溧,张欣,等.EQ6110混合动力电动汽车再生制动控制策略研究[J].汽车工程,2004,26(3):253-256.
再生策略 篇2
次韵子由月季花再生
作者：苏轼朝代： 幽芳本长春，暂瘁如蚀月。
且当付造物，未易料枯ā
也知宿根深，便作紫笋茁。
乘时出婉娩，为我暖栗冽。
先生蚤贵重，庙论推英拔。
如今城东瓜，不记召南茇。
陋居有远寄，小圃无阔蹑。
还为久处计，坐待行年匝。
?子由明年六十。
?腊果缀梅枝，春杯浮竹叶。
谁言一萌动，已觉万木活。
聊将玉蕊新，?世谓此玫瑰花。
为再生而“再生” 篇3
再生，生物学上的一个术语，意为生物体对失去的结构重新自我修复和替代的过程。狭义地讲，再生是指生物的器官损伤后，剩余的部分长出与原来形态功能相同的结构的现象。
这个世界，正在加速变化。这样的变化让人应接不暇，连90后都在哀叹自己老了，每个人都在惊呼自己是不是已经被这个世界抛弃。不是我不明白，是这世界变化太快。
不是么？看看我们的城市，城市化进程的不断加快，大量的工业遗产面临着被拆迁的处境。承载着城市脉络、生活环境、历史风貌的旧城亦正在面临被改造的命运。
如果还是用生物学的定义来解释这个变化，拆迁、改造都是城市这个生物体失去原有结构的过程。而用什么样的形式和方式来重新自我修复和替代，是我们这个城市现今遇到的最大的课题：我们需要再生，我们需要一个合理而合情的方式再生。
环境艺术的业内人士和专家敏锐地体会到这种责任，于是，中建杯“5+2”环境艺术设计大赛应运而生。
大赛内容分室内、景观、建筑三大类。现在，让我们走进这些参赛作品，再次体悟“再生”主题之于设计的重要性。
室内类作品的再生诠释
潘召南说，和大赛整体水平相比，室内这方面的作品并不突出，究其原因是因为大家对室内设计太为熟悉，看待室内类作品都带着更加挑剔的眼光。所以要想有所突破，要想与众不同，都要付出非常大的代价。这件来自四川大学的名为“CK服装店设计”的学生作品，虽然在设计技巧、设计经验都还并不尽人意；但这件作者敢于向正常空间提出更多改变方式，敢于把自然形态与时尚、空间变化糅合在一起，就有了亮眼之处。
作品对再生的诠释，来自于对空间和时尚的理解。首先，时尚和传统，本身就是一个事物的AB面。改造作为A面的传统以获得一种替代便需对作为B面的时尚进行灵活运用。这是设计者在理解再生涵义的基础上让作品整个形态完整地贯穿墙面以及顶部的结果。
其次，这件作品的特殊来自于作者在空间变化的尝试，以自然山洞所特有的山石嶙峋的形态，通过光线的强弱显现出空间的丰富层次和进深，在这样的空间中墙与顶连成一个整体，从而打破了天地墙惯常的空间秩序，这种大胆的设计概念很好的诠释了CK品牌引领时尚的先锋气质。设计者超越传统、超越正常空间的桎梏。
作品在色彩、色调的处理上较为完美地做到了得当。黑白灰作为主调，让店内空间基调映衬出商品的时尚感和在空间中主角地位。这种时尚感的营造成功，便是“CK服装店设计”的成功之处。
当然，潘召南也说到其中不足：虽然作品整体诠释较为出色，但在展台与陈列之间、灯光与灯饰的处理上，显得设计思想没能贯彻始终，经验不够。
建筑类作品的再生理解
建筑类作品中有一件来自四川美术学院，名为“建筑、再生——新与旧的对话”。这是一件旧楼改造的设计方案，旧楼改造本身和“再生”的主题天然的契合。
潘召南说，通常，设计者更容易从概念出发，强调形式感，追求视觉冲击力，而往往忽视了建筑本身的应用功能和实用性。这件作品虽然从图片上看并不炫目，也不甚起眼，但设计者站在应用角度去设计，便是这件作品的可取之处。
这是对川美一座旧楼的改造设计。同时做这个旧楼改造设计的还有五六个设计方案，但它能从中脱颖而出获奖，就是抓住了设计的本质：设计要服务于生活。这就是设计者对“再生”的理解。
当然，作为学生作品，潘召南也提到了它的不足。一是设计者作为学生对这幢建筑本身的理解不够深入，对将旧建筑“再生”的程度，即保留多少、改变多少的定位不够准确和到位；还有一个重要的原因则是因为这幢川美的老建筑有着极深的历史渊源和文化背景，这让设计者背负了很大的负担，因此限制了做出更为大胆的设计方案。
景观类作品的再生实验
潘召南介绍的景观类获奖作品是一件在评审中争议很大的作品——“城市空间爱心工程设计”，来自云南大学。
设计方案是关于公共环境下的城市家俱，即公交车站的座椅设计及装饰设计。作品之所以成为爱心工程，是因为这件作品是为城市最底层的流浪者设计的。
在设计者的设计中，流浪者可以把这里当做临时的“家”，当刮风下雨时，他们可以有遮蔽的地方。又或者夜晚找不到住宿时，可以蜷缩在这里暂避一晚。
争议中的肯定，是对设计者那种具有人文关怀精神的肯定。这个设计是设计者在仔细观察生活后做出的一个极富同情心的作品，它重新给予了城市最底层人群的生活条件和生活信心，让我们这个逐渐变得冷漠的城市有了几分温情。
而争议中的质疑，更多的来自于对作品设计操作层面。如这样的城市家俱设计会不会影响市容，会不会藏污纳垢，会不会造成对城市其他人的困扰等等。
但不管争议声有多大，也不管这件作品最后是否能由设计变成实物，这件作品本身就是有价值和有意义的。这种价值和意义就体现在城市更新过程中对如何“再生”的有益实验。
“再生”的价值和意义
大赛已经落幕，但大赛主题“再生”引起的思考还在继续：如何对待资源、生态与社会的可持续发展，人与自然的协调共生，传统文脉的延续与保护，对历史与个性化的尊重，资本与权利的价值取向，道德与人际之间的和谐……当真正理解了“再生”，便完成了一个设计者的自省。
再生策略 篇4
1齐齐哈尔市可再生能源产业发展现状
齐齐哈尔位于东北嫩江平原,是被国务院批准的全国十三个较大城市之一。齐齐哈尔市地理位置较为特殊,与吉林、蒙古交界,是三省之间的交通枢纽。全市七区九县总人口约五百六十万,面积为四万三千平方公里。
1.1齐齐哈尔市可再生能源产业经济环境
根据《齐齐哈尔市统计年鉴》中的数据显示,2015年齐齐哈尔市GDP总值为1270.7亿元。在黑龙江省所有地市中GDP总值排名第四位。排在哈尔滨、大庆和绥化市之后。另外,齐齐哈尔市一直以来,是黑龙江省的劳动力输出重要城市,总人口排在黑龙江省第二位,排在哈尔滨市之后,约占黑龙江省总人口的15%。
齐齐哈尔市是传统的重工业城市,也是重要的东北老工业基地。经济长期处于粗放式发展,在外部环境无明显改善而经济发展内生动力欠缺的情况下,经济发展面临着较大的压力。但是,近年来,随着不断践行科学发展观和可持续发展观,齐齐哈尔市的经济转型脚步加快,产业结构调整也初见成效。逐步缩小与省内其他城市的差距。2006-2015年齐齐哈尔市社会经济发展指标统计如表1所示。
1.2齐齐哈尔市可再生能源产业资源环境
1)水资源。齐齐哈尔市有丰沛的水资源。主要江河有嫩江、诺敏河、雅鲁河、罕达罕河、乌裕尔河、音河等,有湖泡800余个。地下水含水层15个。全市水资源总量42.6亿m3。其中,地表水17.21亿m3,地下水25.4亿m3。
2)太阳能及风能资源。齐齐哈尔地处松嫩平原中心,属于寒温带湿润大陆性季风气候,日照时间长,年平均4.4度,年有效积温2790度,无霜期135天,日照总时数2968.9小时。风能,齐齐哈尔市风能资源非常丰富,历史上就有“风刮卜奎”的说法。齐齐哈尔市为东亚西风带影响区,因此,部分县区气温高,风速大,气候干燥。全年的平均风速为3.8m/s,年最高平均风速甚至超过5m/s,在4月和10月时,风力分别达到最强。
3)人才资源及科技成果资源。齐齐哈尔市是黑龙江西部重要的科学、技术中心。拥有齐齐哈尔大学、齐齐哈尔医学院、齐齐哈尔林业学院、齐齐哈尔职业技术学院等多所大中专院校。从2005年到2015年,齐齐哈尔市国有企业专业技术人才人员总数一直维持在七万名左右。有力地促进了企业高新技术的应用及推广以及产业规模升级目标的完成。“十二五”期间,齐齐哈尔市高新技术产业在产业规模、产值等方面也有了长足的发展。高新技术产业的增加值增长迅速,2014年占GDP的10%。
2齐齐哈尔市可再生能源产业竞争优势分析
齐齐哈尔可再生能源产业要想在可再生能源领域取得卓越的成绩,就必须认清自己的竞争优势所在,并找到与其他城市的差距,从自身的优势出发,扬长避短制定正确的可再生能源产业发展战略,如果定位准确可以避免与其他可再生能源城市之间的恶性竞争实现长期的发展。齐齐哈尔市可再生能源产业发展的优势有三个方面。分别是政府政策支持优势、地理优势、人才成本低优势。齐齐哈尔市地处东经122至126度、北纬45至48度。这一地区的特点是风速大、气温高,非常有利于发展太阳能和风能产业。齐齐哈尔市属于二线城市,气候宜人,风景优美,适合人类久居及工作。整体薪资水平较低,生活成本不高,可以吸引人才在此创业和就业。另外,十一五、十二五期间,黑龙江省、齐齐哈尔市颁布了一系列文件及指导意见,从政策层面上对齐齐哈尔市的可再生能源产业的发展和建设提供支持。
3齐齐哈尔市可再生能源产业发展的建议及对策
3.1培育龙头企业
针对齐齐哈尔市的现实状况,培育龙头企业应从以下三个方面入手:首先,必须引导龙头企业增强品牌和名牌意识,加快新品开发力度。提高产品质量、创建名牌产品,使龙头企业不断发展壮大[1]。其次,加快机制创新,增强龙头企业的带动作用。要紧紧围绕本地能源产业发展的重点和方向,根据企业所用原料的实际情况,引导企业建立一定规模的能源生产基地,并积极鼓励企业就近取材,减少运输量和成本消耗。最后,加大扶持力度,加快龙头企业发展步伐,要不折不扣地贯彻落实扶持和促进龙头企业发展的各项优惠政策,优先扶持那些机制好、竞争能力强、发展潜力大、对本地产业具有明显带动和促进作用的龙头企业。
3.2完善创新体系
企业要发展,企业要进步,创新是根本。创新是创造企业核心竞争力的关键成功因素[2]。对于可再生能源企业的发展,必须要重视创新机制的建设,以其为基础和核心,走出一条别的企业无法复制的成功之路。
完善创新体系既要包括技术、管理以及制度的创新体系构建,对生产要素实现重新整合,实现生产效益的最大化。也应该包括思想和理念的创新,通过座谈、调研、分享等形式让思想碰撞,产生新的火花。在技术创新方面,齐齐哈尔市在科技能力转化为生产力方面已经有了一定的成绩。市内大中专院校较多,相关研究机构数目呈上升趋势。这都为企业的技术创新打下了坚实的基础。另外,在当前互联网和大数据的技术背景下,企业可以有条件重新整合各种有利的信息和数据,拓宽思路,找到最为有效合理的解决方案。管理创新,可以通过考察、参观或者借与国外先进企业合作的契机,学习吸收领先的能源处理技术,了解不同企业环境下的管理制度,全面分析其是否适用于本地企业,考虑对于优化和改良,实现科学地创新及应用。制度创新则是企业健康有序发展的推进剂。通过创新机制的建立,可以全方位地保证可再生能源企业拥有完备的外部发展环境,为企业的发展提供支持。
3.3改革投融资体制
在融资体制创建中,应主要从两个方面来进行,一是完善政策支持政策,二是要创新金融服务模式。在政策支持上,要指导可再生能源企业走出去,积极寻求各商业银行的信贷支持。另外,要充分利用政府投资的担保公司的作用,为中小型可再生能源企业提供但保,降低担保标准,加大担保力度,尽量规避信贷风险,为企业发展保驾护航。同时,可以建立对于可再生能源企业开展的高科技应用项目的风险补偿以及资金奖励政策,充分发挥政府导向作用,引导银行加大金融产品的开发力度,增加对企业的资金投入。对于各类分散的中小企业,应该在政策层面上促成他们形成产业集群式发展,为其建立产业园区,推行配套服务,形成合力,整合企业优势。在金融模式创新工作当中,具体可以从四个方面开展工作。分别是,创新信贷产品,拓宽融资渠道,鼓励投入力度,丰富保险种类。齐齐哈尔市各商业银行要根据齐齐哈尔市产业结构调整目标,简化信贷审核的流程,提高信贷服务的质量,探索各种贷款业务的可行性,不断满足中小企业的临时性、融资少的资金需求。在融资渠道的拓展方面,可以借鉴其他省市甚至其他发达国家的先进经验,鼓励支持可再生能源企业上市,通过发行债券,资产重组等形式扩大融资规模。也可以鼓励其利用资本市场,发行股票,直接融资。鼓励境内外风险投资机构加大对可再生能源企业的投入力度,设立可再生能源风险投资基金,并将其作为种子基金,直接或间接地联合境内外风险投资公司,共同投资孵化可再生能源企业,为风险投资向初创企业投资创造有利条件。保险公司要积极开发面向可再生能源企业的险种,当前充分发挥进出口信用保险的作用,为可再生能源企业出口提供信用和应收帐款保险,支持可再生能源企业的发展。
4结束语
可再生能源的利用和发展,是社会进步的必然成果。也是创建清洁型城市,实现绿色GDP目标,发展循环式经济的重要手段和措施。在思考整体策略,制定具体方案的过程中,应结合区域环境的自身特点,找到其优势产业作为突破口,以产业成长机制作为动力推进,可以较好地预见到发展过程当中的风险和问题,更好地实践和落实科学发展观、加快经济结构调整,推进创新型城市的建设。
摘要：在国家可持续发展的政策指引下,提倡可再生能源的开发和利用意义重大。针对齐齐哈尔市可再生能源产业的发展现状,研究齐齐哈尔市可再生能源开发及利用的竞争优势,结合可再生能源自身的特殊性,提出适合齐齐哈尔市的可再生能源产业的发展策略。
关键词：可再生能源,产业发展,策略
参考文献
[1]张一清,姜鑫民.我国可再生能源发展的对策研究[J].山东工商学院学报,2015(4):1-2.
可再生能源世界 篇5
沈阳美亚热冷源科技有限责任公司是美国亚太投资控股(中国)有限的独立公司。
公司成功的开发利用了浅层地能（热）的新能源，并震动了能源界，也引起了各级政府的高度重视，专家评价说该项技术的应用，其意义已远远超过发现一个大油田。它将为节能减排领域带来一场空前的革命，由于其节能和环保的双重效益，国际上将其列入21世纪最有前途的50项新技术之一。沈阳美亚以同井回灌专利技术，打开了一个新的可再生能源世界，沈阳美亚以自主的知识产权，代替了传统的水源热泵（多井制），已成功为沈阳市落实节能减排、节水省地的一个新的亮点，沈阳美亚公司拥有该项核心技术，已形成从设计、施工、管理、服务一条龙的产业链。
国家主席胡锦涛在为2005年北京可再生能源大会致辞中强调指出：可再生能源资源丰富、清洁、可永续利用。因此，大力加强可再生能源的开发利用，是应对日益严重的能源和环境问题的必经之路，也是人类社会实现可持续发展的必由之路。
贾庆林、曾培炎等国家领导人及建设部部长汪光涛、国家发改委副主任张国宝等先后进行了考察和批示。
国家经贸委、国家税务总局将其列入《当前国家鼓励发展的节水设备（产品）》，享受投资抵免企业所得税的优惠政策。
北京市委书记刘淇、市长王歧山亲自过问这项工作，先后出台了《关于推广应用中央液态冷热源系统的意见》确定对“中央液冷热源
系统”的单井抽灌技术不纳入水资源费的收取范围。还出台了《北京市环境保护局关于推广中央液态冷热源环境系统的意见》，对推广工作进行具体规划。
本公司成立在沈阳市，几年来，备受市政府领导及各部门的关注和支持，市委书记和市长多次带队到本公司视察和指导工作，李英傑市长还亲自参加全国节能工作会议并向大会介绍“沈阳美亚热冷源科技公司成功开发利用浅层地能（热）的节能的新项目和沈阳市全面推进地源热泵系统建设的经验。
由于市领导重示，市政府召开多次专项会议，先后出台了“打造沈阳市蓝天工程计划”（用地源热泵技术取代燃煤供暖方式）和沈阳市人民政府沈政发［２００６］２０号文即：“关于全面推进地源热泵系统建设和应用工作的实施意见”，出台了沈阳市人民政府令第７１号“沈阳市地源热泵系统建设应用管理办法”。同时，根据中央政府关于节能减排工作的具体要求，市长、区长签定任务落实责任状。
附件：
附件一
附件二
心脏再生之路 篇6
心脏对营养的需求超大，因为它一天之中的泵血量可达9463升。心脏病之所以发作，就是因为动脉对于心肌的给养被堵塞，心脏的氧气供应中断。如果缺氧的时间过长，心脏的部分组织就会死亡，并且永远不会再生，而死去的心肌将逐渐被没有泵血功能的僵硬疤痕组织所替代。为了补偿，剩余的心肌将会迫使自己更用力地收缩，最终，心脏将变得太过僵硬和衰弱，以至于再也无法有效地泵血，这时就发生了心力衰竭。
心力衰竭已经成为老年人住院的首要原因，医学对治疗心力衰竭的努力一直以来并未得到理想的结果，大约半数被诊断为心力衰竭的病人活不过5年。
但是最新的科学研究支持一种新疗法—— “唤醒”受损的心肌，使其再生，并像新的心肌组织一样搏动起来。美国迈阿密大学米勒医学院跨学科干细胞研究所的主任约书亚·哈尔说：“我们现在所说的转化心脏病学，只是一个开始。”
重新发现心肌再生功能
现在，世界上有几百个临床试验正试图在受损的心脏壁内培养新的心肌，研究人员也在致力于弄清楚新的心肌细胞是如何生长的。哈佛大学干细胞研究所心血管疾病项目主任理查德·李说：“在巨大的医疗需求面前，心肌再生技术是一个高风险、高回报的研究领域。”
干细胞自然分布于组织之中，当组织受伤或正常磨损时，它们通常会再生。这样有再生能力的组织包括皮肤、肝脏、骨骼肌或骨髓。但是，有些器官缺乏干细胞，比如大脑和心脏，因而它们一般是不能自愈的。负责心脏泵血的组织，是由心肌细胞组成的，成人的心肌细胞不能再分裂，即便是心脏功能强大的运动员，其心脏也只能依靠已有的心肌细胞来运作。
美国得克萨斯州大学西南医学中心的心脏病学家和干细胞生物学家何思瀚·萨迪克说：“很多年来，人们都认为，你生下来有多少心肌细胞，死的时候也带走多少，甚至还要减去你活着的时候所失去的。”然而新的证据表明，心脏细胞能在很低的水平上再生——旧的去，新的来。但是这样的更新速度对于严重损伤的修复来说是非常微不足道的。
不过，最新的研究发现，让受损的心肌再生可以在一个有限的时间段内实现。萨迪克和同事在今年2月的《科学》杂志上用一个简单的实验证明了这一事实：在小鼠1日龄时，研究人员手术切除其心尖，结果小鼠的心脏复生了，完好如初。研究人员在不同的时间段重复这一实验，发现在一周龄左右，老鼠的心脏都可以复生——人类相应的可以复生的时间点是在出生后最初的几个月，过了这个时间段，损伤就是永久性的。所以，至少在某一时间段，心脏是能够在表面心肌毁坏的情况下修复的，那么，成年人的心肌是否也同样能死而复生呢？
人们还不知道为什么哺乳动物会在长大后便丧失了这种了不起的修复能力。科学家面对的挑战，是要激活心脏的修复机制——让成人心肌细胞重返婴儿期，或者刺激现有心脏干细胞的分裂和分化。
干细胞带来的新希望
大多数科学家都已经接受了心脏含有干细胞的观点。但是科学家还不清楚在心脏病变中是哪些细胞在分裂，以及个中原因。一些研究人员正在研究成人心肌细胞的遗传学，试图找出基因是如何打开或关闭心肌细胞生长开关的。研究表明，成人心肌细胞经常经历分裂的准备阶段，制造出遗传物质的副本，形成新的细胞核。
乔纳森·爱泼斯坦是美国宾夕法尼亚大学医学院心血管研究所主任，他说：“细胞似乎在试图重新进入分裂周期，它们制造新的DNA，但是并不分裂。这就仿佛是在为了一个大事件而做准备。新生儿和成年人的差异可能就集中在细胞分裂的能力上。”
也有一些临床试验正在进行刺激人体心肌细胞生长的尝试。大部分研究人员的试验方法是向心脏里注入病人自己的骨髓干细胞，希望它们转变为心肌细胞，或者让可能存在于心脏中的干细胞复活。研究人员在《自然》杂志上发表文章，表明小鼠的心脏组织能够再生，他们通过注入骨髓干细胞诱导了心肌细胞的更新。
今天，有上百个临床试验都在用患者的骨髓细胞激发心脏，它们有的正在进行，也有的已经完成。哈尔现在在加拿大干细胞治疗公司指导着一些临床试验，他说：“临床试验的所有证据都是肯定的，心脏每次跳动都能泵出更多血液。”
由欧洲心脏病学会协调的一个研究小组的目标是招募3000名志愿者，一半人在心脏病发作之后接受骨髓干细胞治疗，另一半人接受安慰剂。这将是迄今为止利用干细胞来治疗心脏病的最大规模的研究。
正在进行临床试验的科学家认为，人体试验对技术进展是必要的，同时也应该进行必需的基础研究。他们认为，现在的临床试验速度太慢，因为，仅在美国目前就有500万人有过心脏病发作的经历，发病后，病人的健康状况会逐渐变糟，但现在却不能提供有效的治疗方法。
科学家相信，再经过5年以上的研究，人们将会有望对这一问题有更深层的认识。但是，一些病人等不到那么久。来自哈佛的理查德·李说：“我看到很多永久性心肌受损的病人，在我们分析科学研究的结果时，他们中的半数将会死去。”
就算科学家知道了如何刺激心肌细胞的生长，也还存在其他挑战，仅仅是培养心肌细胞是不够的，伴随旧组织而生的新组织必须能够搏动，并完美地与相邻细胞同步携带电信号。没有人知道这些能否发生或如何促使其发生。
再生策略 篇7
为此, 全世界各国家正在做出努力, 已产生诸多优秀成果。如:欧洲的工业遗产之路、澳大利亚的Sovereign hill主题公园、日本的淡梦露舞台 (安藤忠雄) 及英国的Eden Project (1996~2001, Nicholas Grimshaw) 等。在我国, 约有20家矿业废弃地正在进行改造, 并初有成效, 如:湖北黄石矿山公园、景德镇高领国家矿山公园、阜新海州露天矿山公园等。
1“信息熵”最大化模式理论
为了弥补城市生态系统中的已破坏因素, 1948年Shannon提出了“信息熵”理论。现已成为城市化进程模型的理论根基, 保证城市生态系统能够健康有序地发展。“信息熵”的实质为任何信息都存在冗余, 冗余的大小与信息中每个符号 (数字、字母或单词) 出现的概率或者不确定性有关, 它借鉴热力学概念, 把信息中排除了冗余后的平均信息量称为“信息熵”[1]。从可表示混沌度的“熵”来说, 当熵值越大, 无序的平衡度越强, 则熵的最大化模型越稳定, 向一个方向的流动性就越强。城市生态系统是一个循环统一的体系, 熵的作用就犹如“源—消费中心—汇”循环体系 (John Lyle, 1872~1945) (见图1) , 可使整个城市形成一个再生系统, 在有序、不间断的理想循环状态过程中, 不存在任何废物。即“熵”最大化模式理论在城市发展中的应用。
2 发展模式
2.1 集中发展模式
由于废弃地的大小、形态以及所处城市的位置、气候不同, 废弃地的发展模式也不甚相同。
英国以单元式集中发展模式为主, 把整个国家的遗产节点组合起来形成一条工业遗产之路, 进而形成网络, 每个遗产节点都以一个大型国家生态公园作为遗产依托 (见表1) 。
曾为联邦制国家的德国, 如今发展了许多以“区域模式”为核心、以城市“绿心”为特点的各种废弃地再生项目, 包括各种创意活动、生态环境修复、工业遗产旅游组织等。特别是鲁尔区的卓越成就, 并使其成为2010年“欧洲文化城市”的王牌。
2.2 细胞发展模式
对于土地面积极为广泛的国家来说, 集中发展的模式并不能实现“熵最大化”;这时, 采用细胞发展模式可以带来更大的收益。
如澳大利亚的Sovereign hill主题公园 (见图2) , 它将建筑、留有回忆的工业遗迹等保留, 在既有的环境基础上进行改造, 现已成为支撑该区域经济发展的核心。无论是从保护历史遗迹的角度出发, 还是以城市经济发展的视角都能全面解读废弃土地的“熵最大化”理论。又如我国近些年改造的矿山公园, 它们分布在各个省份, 多以工业遗迹旅游为主题, 不仅给城市创造了更多的“绿色肺部”, 给市民带来更多的城市休闲空地, 而且丰富了城市的部分文化遗存, 并带来了更多的经济效益。
3 生态循环
3.1 水循环
水循环是生态循环系统中的重要组成部分, 这对采矿塌陷区尤为重要。在塌陷区的修复过程中, 应将水体中的重金属、有机、酸性、碱性等污染物及含氮、磷元素的污染物质去除, 并需考虑地表渗水、矿区生活污水和废液处理等方面内容。通过有效的方法去除上述污染物后, 应先使废弃地自身形成一个良性的循环体系, 再结合城市生态产业形成一个完整的生态系统。不可忽视, 雨水和废水是矿区水循环中的两个主要内容。
其中雨水的循环利用最为简单, 如英国Eden Project, 雨水打落屋顶随之跌落到建筑最低点的人工湖后, 人们可以经过压力再把它抽出用来灌溉植物以及形成人工瀑布或人工降雨, 从而使其小空间体系与整个城市系统紧密结合 (见图3) 。
3.2 植被恢复
植被作为生态系统中新陈代谢的重要组成部分, 在废弃地改造中可以起到改良土壤、修复环境的作用;并能对建筑物及构筑物等硬质景观进行柔化协调且在空间造景等方面也能起到一定的强化作用, 是“熵”最大化在城市废弃土地中不可缺少的一部分, 并起到一定的媒介作用。由安藤忠雄设计的淡梦露舞台 (见图4) , 运用了300多种植物, 形成台地式城市绿肺, 将光秃的砂石场变废为宝, 将植物有造型地、顺应地势地铺设在框架之中, 将生硬的混凝土柔和成为城市的休闲娱乐中心, 促使城市生态、经济、文化等的良性循环, 并充分利用了土地, 从而达到“熵”最大化。
4 结语
重工业城市是中国乃至世界发展的基石, 其中对废弃土地的改造和更新在城市发展中起到举足轻重的作用。在适合的城市发展模式下, 围绕良性的生态系统, 加之建筑文化的运用, 可达到“熵”最大化, 从而带动城市的经济、情感和活力, 引导我们走向新一代健康、富有生机的城市环境和社区。
参考文献
[1]张妍, 杨志峰, 何孟常, 等.基于信息熵的城市生态系统演化分析[J].环境科学学报, 2005 (8) :26-29.
[2]孟丹.基于生态修复模式下城市矿业土地的更新利用研究[A].第四届城市与景观“U+L新思维”全国学术研讨会[C].2008.
[3]刘伯英, 冯钟平.城市工业用地更新与工业遗产保护[M].北京:中国建筑工业出版社, 2009.
[4]刘伯英, 栗得祥.唐山市古冶区工业废弃地活化与再生策略[J].建筑学报, 2006 (8) :24-27.
[5]孟丹.矿业型工业废弃地建筑与环境再生性研究[M].大连:大连理工大学, 2011.
再生策略 篇8
在制动或 减速时,混合动力 汽车 (hybrid electric vehicle,HEV)中的发电机将汽车的动能或势能转换为电能,存储在能量存储单元中,从而显著提高汽车的能量利用效率,这是HEV所具有的重要特点[1,2]。HEV制动系统 包含机械 制动系统和再生制动系统,这就造成汽车存在3种制动工作模式:电再生制动、机电混合制动以及纯机械摩擦制动。为了在确保汽车制动稳定性的前提下,尽可能多地回收制动能量,必须制定合理的控制策略,以便解决好前后轮制动力分配,协调好驱动轮上电再生制动和机械摩擦制动 之间的关系,这是目前混合制动技术的核心[3,4]。
目前国内外许多学者开展了此方面的研究工作,并取得了一系列研究成果。He等[5]针对并联式混合动力客车进行了前后轮制动力分配研究, 目的是使驱动轴分得最大的制动力,以便回收最多的制动能量。Bao等[6]针对采用气压制动的混合动力客车,制订了前后轴制动力分配原则:在保证制动稳定性的前提下,回收尽可能多的能量。 杨亚娟等[7]针对一款轻型HEV,以整车效率最高为目标,提出了最大能量回收制动控制策略,并采用序列二次规划法对充电功率进行了优化,获得了ISG电机优化转矩。近年来,随着人们对乘坐舒适性的要求越来越高,再生制动控制策略的设计除了像现有研究重点考虑汽车制动安全性、稳定性和能量回收率等因素外,还应兼顾制动舒适性和部件性能。
本文以一款并 联式混合 动力汽车 (parallel hybrid electric vehicle,PHEV)为研究对象,在满足制动力分配原则的基础上,提出了一种基于最佳制动效果和模糊控制相结合的再生制动控制策略,并利用ADVISOR软件和硬件在环仿真实验对该策略从部件性能、制动能量回收、制动感觉等方面进行了全面仿真分析和实验验证。
1理论基础
1.1制动力分配原则
当前后轮同时抱死拖滑时,前后轮都获得最大制动力,制动距离和制动时间最短,制动效果最佳,此时作用于前后轮上的制动力分布曲线为理想制动力分布曲线,称为I曲线[8],如图1所示, 用公式表示为
式中,Ffb、Frb分别为前后轮地面制 动力;G为汽车重 力; hg为汽车质心高度;Lb为汽车质心至后轴中心线的距离; L为汽车轴距。
当前轮先抱死时
此时,随着附着因数φ的不同,所画出的前后轮制动力分布曲线簇称为f线组。
当后轮先抱死时
式中,La为汽车质心至前轴中心线的距离。
此时,随着附着因数φ的不同,所画出的前后轮制动力分布曲线簇称为r线组。
制动强度为
其中,u为汽车车速;g为重力加速度。根据联合国欧洲经 济委员会 (ECE) 汽车法规,z处于0.15~0.80之间时,后轮附着因数利用曲线不能位于前轮对应曲线上方,当φ在0.20~0.80之间时,有z≥0.1+0.85(φ-0.2)。满足ECE制动法规的前后轮制动力分布曲线称为ECE规程曲线,它限定了制动时后轮最小制动力。用公式表示为
PHEV前后轮制动力分配 不能超过 由r曲线、f曲线以及ECE曲线共同包围的区域,例如, 当φ =0.7时,PHEV前后轮制动力分配不能超过图1中的阴影部分,否则会出现各种不稳定制动状态。
1.2制动效果评价指标
为了评价制动能量回收情况,通常以总制动能量、再生制动能量和制动能量回收率为评价指标,其定义分别为
式中,Eb为总制动能量;Fb为总制动力;a为汽车的纵向制动减速度;Ere为再生制动能量;Ub为蓄电池充电电压; Ib为蓄电池充电电流;ηch为蓄电池充电效率;ηre为制动能量回收率。
本文为了综合体现制动效果,兼顾汽车舒适性,增加了一个评价指标:汽车的冲击度j,即汽车减速度的变化率,计算如下:
德国学者研究认为,人体在感觉舒适的范围内所能承受的最大冲击度为10m/s3,如果超过这个值,制动感觉的舒适度会严重降低。冲击度越小,舒适性越好。
2PHEV基于最佳制动效果的再生制动控制策略设计
PHEV在制动过程中因受行驶工况、驾驶员意图、电机与蓄电池状态影响巨大而具有不确定性和非线性,因此需将模糊控制技术应用于制动力分配控制策略的设计中。采用模糊控制技术可以方便地表达不同因素对再生制动的影响,如制动强度z、蓄电池荷电状态(state of charge,SOC) 值等,同时也可以方便地表述难以定量的控制规则,另外对带有不确定性的行驶工况具有较强的鲁棒性和抗干扰能力[9,10]。
2.1控制策略原理
以制动强度z、蓄电池SOC值两个变量作为模糊控制器的输入变量,以期望再生制动力Ff为模糊控制器的输出变量,所设计的基于最佳制动效果的模糊控制策略原理如图2所示。
理想制动力分配模块根据I曲线先求出前后轮制动力Ffb和Frb,其中Frb全部采用机械制动。 然后由模糊控制器根据z、蓄电池荷电状态SOC值求出Ff,与Ffb作取小运算后得到前轮再生制动力Fre和前轮机械制动力Fff。由此可见,基于最佳制动效果的制动力分配策略关键在于如何通过模糊控制器计算出Ff。
2.2模糊控制器的设计
首先,单位化输入变量和输出变量。Ff的取值范围为[0,Fmd],其中,Fmd表示再生制动系统所能提供的 最大再生 制动力;蓄电池荷 电状态SOC值的取值 范围为 [0,0.8],z的取值范 围为 [0,0.7]。然后设计输入输出变量的语言值。将Ff的语言值设计为VS(极小)、MS(中小)、S(小)、 M(中)、B(大)、MB(中大)、VB(极大);将蓄电池SOC值的语言值 设计为MS(中低)、S(低)、M (中)、B(高)、MB(中高);将z的语言值 设计为MS(中低)、S(低)、M(中)、B(高)、MB(中高)。
然后,利用MATLAB的FUZZY工具箱的 图形用户界面 (GUI)建立模糊 推理系统 (fuzzy logic system,FIS),并对输入变量隶属函数、输出变量隶属函数及模糊控制规则进行设计。输入、 输出变量隶属函数均采用两边梯形、中间三角的隶属函数,对应的隶属函数如图3所示。
根据输入和输出变量的量化等级和实际工程经验,确定了25条模糊规则。制动模糊控制规则如表1所示。模糊控制器的推理曲面如图4所示。
最后,采用重心法进行解模糊,经过去单位化运算后,最终得到Ff的有效值。
3ADVISOR仿真分析
利用ADVISOR,选择CYC_NYCC(纽约城市工况)和CYC_US06_HWY(美国高速公路工况)对所设计 的基于最 佳制动效 果控制策 略与ADVISOR自带制动力控制策略进行对比仿真。 表2给出仿真车辆的主要参数。
首先,对部件性能进行仿真。图5和图6分别是CYC_NYCC、CYC_US06_HWY工况下蓄电池SOC的仿真结果。图7和图8分别是CYC _NYCC、CYC_US06_HWY工况下电机工 作点的仿真结果。
由图5和图6可以看出,2种工况下基于最佳制动效果控制策略都能使蓄电池SOC下降减缓,特别是在CYC_NYCC循环工况下蓄电池剩余电量提高幅度更大,工况结束时蓄电池SOC值为0.67,大于ADVISOR自带制动力控制策略的0.65,说明蓄电池回收了更多的制动能量。由图7可以看出,在CYC_NYCC工况下,基于最佳制动效果控制策略的电机提供的再生制动力矩比ADVISOR自带制动力控制策略的电机提供的再生制动力矩明显要大,而在CYC_US06_HWY工况下,这个特点 不太明显 (图8)。 这是因为ADVISOR自带制动力控制策略是依据车辆行驶速度查表来分配制动力的,虽然简单可行,但未考虑是否满足ECE制动法规,同时也没有考虑电机发电特性、蓄电池SOC值等影响因素,电机发电能力未得到充分利用。
然后对制动能量回收情况进行仿真。不同工况下制动能量回收情况如表3所示,不同制动强度下制动能量回收情况如表4所示。
由表3可知,和ADVISOR自带制动力控制策略相比,在CYC_NYCC工况下,基于最佳制动效果控制策略的再生制动能量Ere提高53.53%, 制动能量回收 率ηre提高15.67%;而在CYC_ US06_HWY工况下,Ere只提高5.62%,ηre只提高2.52%。造成这种差别的原因是:2种工况的特点不同。CYC_NYCC为城市道路 循环工况, 车辆启停较为频繁,平均速度为11.41km/h,最大制动强度为0.269,平均制动强度低于0.1。由表4可知,制动强度小于0.1时制动力70%由再生制动提供,因此,本文制定的控制策略可以充分回收CYC_NYCC工况下的制动能量。而CYC_ US06_HWY属于高速工况,制动次数不多,平均速度达 到97.91km/h,最大制动 强度为0.314,制动强度普遍较大。由表4可知,制动强度大于0.1时制动力由再生制动系统与机械制动共同提供,因此,高速公路工况下回收制动能量的优势不明显。
车辆以30km/h初速度行驶,蓄电池SOC初始值为0.7,路面附着系数φ为0.85,2种控制策略在制动强度z分别为0.08、0.35和0.75时的制动能量回收计算结果如表4所示。由表4可知,z<0.1(轻度制动)时,绝大部分制动力由再生制动力提供,此时,基于最佳制动效果控制策略优势突出,相比ADVISOR自带制动力控制策略, Ere提高30.70%,ηre提高17.64%;当0.1≤z< 0.7(中度制动)时,制动力由再生制动与机械制动共同提供,各占50% 左右,此时基于最佳制动效果控制策略优势有所下降,Ere提高20.34%, ηre提高8.74%;当z≥0.7(紧急制动)时,制动力全部由机械制动提供,无再生制动能量。这和所制定的控制规则一致。
最后,对制动感觉进行仿真。图9是制动强度z随前轮制动力Ffb变化曲线。由图9可以看出,制动强度z没有突变,也就是说冲击度j被控制在良好范围内,从而能有效保证良好的制动感觉,提高制动舒适性。
4硬件在环仿真实验
基于MATLAB/Simulink/dSPACE控制系统快速开发和半实物仿真平台,结合所在实验室拥有的发动机和电机实验台架、性能测试设备等硬件,搭建的PHEV硬件在环仿真实验平台如图10所示。
在初速度为30km/h、蓄电池SOC初始值为0.7、总制动能量Eb为550kJ,车辆主要参数保持不变的情况下,将2种控制策略在制动强度z分别为0.08、0.35和0.75时的制动能量回收情况进行ADVISOR仿真和硬件在环仿真实验,两者对比结果如图11所示。对照图11a和图11b可以看出,硬件在环仿真实验结果和ADVISOR仿真结果是一致的,即在轻度制动的情况下,基于最佳制动效果控制策略优势最为突出,在中度制动时优势有所下降,在紧急制动时没有优势。因此, 所设计的控制策略非常适合于车辆启停较为频繁的城市道路循环工况。图11b中的再生制动能量Ere小于图11a中对应值,主要原因是硬件在环仿真实验平台中的发动机、电机、扭矩合成装置等部件的效率低于ADVISOR仿真中的设定值。
5结论
(1)在分析制动力分配应遵循原则的基础上, 提出了基于最佳制动效果和模糊控制的再生制动控制策略,综合考虑了汽车制动的安全性、稳定性、舒适性和能量利用等各种因素,很好地实现了机械制动和再生制动的协同工作。
(2)设计了以制动强度和蓄电池SOC为输入变量,以期望再生制动力为输出变量的模糊控制器,对于带有不确定性的行驶工况具有较强的鲁棒性和抗干扰能力。
(3)对所设计的控制策略进行了全面ADVISOR仿真分析,包括部件性能分析、不同工况和不同制动强度下制动能量回收情况、制动强度的变化三个方面。仿真结果表明,所设计的控制策略在保证汽车制动稳定性的前提下,有效提高了汽车能量利用率和驾驶员的舒适性,取得了最佳制动效果。
再生策略 篇9
1 概况
五店市传统街区位于福建省晋江市青阳镇中心地带。青阳, 因其位于青梅山 (《青阳志》中记载为青阳山) 之阳得名。直至今日, 青阳仍因其存留的大量精美的明清及民国时期的传统民居、石鼓庙、蔡氏宗祠、庄氏家庙以及丰富的非物质文化遗产而成为晋江传统文化最为集中的存留地。
2 价值与特色
经过对街区的众多文化遗产进行评估与归纳, 认为本传统街区价值与特色突出, 主要包括三个方面。
2.1 城区的生发起源地
(1) 青阳镇———晋江城区生发源地。晋江历史上就是大泉州地区的统称, 青阳历来都为泉州、石狮、安海等几大集镇过往的枢纽, 唐开元年间就有“青阳蔡五店”之说, 五店市就是现在晋江中心区的前身。1951年, 重新划定行政区, 才将泉州划出, 成立泉州市。同年, 晋江县治迁于青阳, 现代意义上的晋江城区即发源于青阳镇 (现梅岭、青阳街道) 。因此, 青阳对于晋江意义重大。值得注意的是, 梅岭组团传统街区已经是青阳现今存在的最后一片传统街区, 是极为珍贵的文化遗产。
(2) 青阳山———青阳镇发展源地。经考证, 青阳镇名由来有二说:其一, 便是因地处青阳山 (青梅山) 之阳而得名 (图1) 。《晋江县志 (清) 》记载:“罗裳分二支, 皆北向。其西行者为象陷, 为石龟。其东行者为圭璧, 为青阳。”《青阳志 (清) 》记载:“青阳则本市主山名也。青阳之山发自灵源, 遁高州罗裳、崎山而来, 脊脉逶迤, 垣阿周护。蔡、庄建祠其下, 蔡左庄右。”书中还记载:“夫人杰必由地灵, 古识之。青阳山虽不高, 势实蜿挺。”“若乃皆负罗裳, 对面清源。东望则海天浮印, 涵空浴日;北则三台鼎峙, 双阳瑞抱;南则金鞍驰驱, 宝盖麾拥。是固青阳远眺之景, 独紫帽一峰屹挿 (插) , 密迩凌霄, 一塔尖秀, 峙出卓然, 文笔直为青阳所自有者也。”由众多文献记载可以看出, 青阳山对整个青阳镇以及晋江的山水格局起到了及其重要的作用。
2.2 城市演变历史的活化石
五店市位于晋江旧城改造区内, 文物、历史建筑众多 (图2) , 其中蔡氏宗祠、庄氏宗祠、蔡妈贤宅、布政衙、苏千墅宅、朝北大厝、石鼓庙、蔡愧阳墓、蔡氏四世祖墓9处文物, 历史建筑147处, 传统风貌完整, 传统风貌建筑占到60%, 极具保留价值。街巷格局保存也较为完整, 大部分仍保留着原有街巷走向。如后塘街、后崎街等。
2.3 传统文化的重要载体
(1) 晋江城市传统文化的灵魂所在。《青阳志》记载:青阳山, 石鼓峰, 桃浪桥, 华表月, 石盘水, 法云寺, 传仙洞, 樟根井青阳八景是自然与人文相结合的完美典范, 是非常典型的文化景致。历史上青阳的文人雅士通过日常的观察, 将优美的环境赋予了文化的意象, 将物质环境与精神生活融为一体, 因此具有较高的文化价值。值得注意的是, 《青阳八景》中的“五景”都发生在此, 说明其凝聚了较高的历史文化价值。
(2) 侨台亲缘纽带的证实。在街区内及周边, 遍布着大量的宗祠及家庙, 建筑形式精美, 文化特色显著。如:蔡氏宗祠、庄氏家庙等。历史发展至今, 这些地方仍然是众多台胞、侨胞寻根问祖的重要场所, 是联系晋江与台胞、侨胞的重要纽带。再者在这里还分布着相当数量的华侨祖产。晋江是全国著名的侨乡, 有“十户人家八户侨”之说, 这是晋江最具特色的人文特征。另外该街区宗族特征比较明显。蔡氏、庄氏是街区内人口最多、对街区影响最为深远的宗族。
3 现存问题
3.1 街区功能与所处区位不符
街区南临阳光广场-塘岸街-隆福广场的市中心商业带, 西部万达广场即将形成新的商业节点, 北侧则与石鼓庙对接。随着周边街区的商业氛围不断地向外部扩展, 以及周边人口的日益聚集, 街区理应成为联系城市现代商业与传统文化商业的重要纽带。而现状仍以居住为主, 且居住条件较差, 难以满足城市中心区经济发展所带来的功能需求以及人们对居住品质的要求。
3.2 文物和历史建筑保护没有得到足够重视
街区内的文物与历史建筑整体保存较好, 但由于对其价值的认知不够充分, 缺少利用方式研究, 文物与历史建筑的价值没有得到最大发挥, 部分文物及历史建筑没有得到合理有效的保护, 个别文物及历史建筑价值被忽视, 逐渐荒废, 面临被弃置的危险。
3.3 传统建筑被忽视
街区内除文物和历史建筑外, 还存在有一定历史文化价值的建筑和院落, 以及大量与历史风貌相协调的建筑, 这些不同历史时期的协调建筑对展现街区传统文化也起到了不可忽视的作用。但是近年来, 由于人口的不断增多, 很多大厝周边和院落中随意加建搭建, 或将原有传统建筑拆除建起多层建筑, 街区建筑密度不断增大, 既破坏了街区的传统格局和传统建筑的风貌, 也使传统街区的环境日益杂乱。
3.4 历史环境要素现状不容乐观
古井、古树、街角的石敢当等都是五店市传统街区独具特色的环境要素, 但它们的文化价值及景观价值没有被充分认识, 部分被弃置, 在即将进行的街区改造中, 更面临着被破坏的危险。此外过往大型车辆导致传统青石板铺装的街巷破损, 对于古井的碰撞带来井口的损坏, 以及对古树的无意识砍伐等现代生活的需要对历史环境要素带来了破坏。
3.5 非物质文化遗产保护缺失现象严重。
一些民间故事、传说和传统曲艺这些非物质文化遗产缺乏较为详细的文字记载与建档。“米螺筛”传统制作工艺等技能缺乏系统总结和教育, 制作工艺难度高, 传承困难较大。
4 目标与定位
通过保护、更新与再生规划策略, 全面展示晋江城市悠久历史、丰厚文化底蕴和独特的当代城市文化。以寻根、延续、传承、平台, 纽带来真正盘活这个闽南文化新街口, 打造出集传统文化展示、传统风貌与民俗体验、企业文化展示、创意、特色商业、休闲等多元功能于一体的晋江街区博物馆, 焕发出新的生机和活力。
5 探索保护、更新与再生规划策略
如何才能既疏通街巷胡同、更新破败的危房, 改善基础设施, 又能在尊重并延续街区传统城市肌理的同时激发地区活力, 保存当地文化?这也是当前在对传统街区进行保护更新过程中大家所面对的共同问题。
所以五店市传统街区保护、更新与再生的规划策略应该是“整体性保护再生式发展”, 立足于实现对传统街区的“整体性保护”, 注重传统居住生活形态和物质空间的有机传承, 焕发传统街区肌体内在固有的生命活力, 继承和发扬城市文化精神, 创造既有历史芬芳, 又有时代特色, 满足居住者物质、精神、文化、环境等综合需求的街区。
策略一:整体保护、历史延续
首先就是做到扩大街区边界范围实现对五店市传统街区尽可能的整体保护, 严格保护街区内丰富的文化遗产。分别对于文物保护单位 (含三普登记文物保护单位) 按照《文物保护法》及相关法律法规要求, 按照修旧如旧的原则进行原址保护和修缮。历史建筑参照文物保护单位要求进行修缮, 提升设施水平, 促进历史建筑的可持续保护与利用。
策略二:功能更新、打造街区
对于街区内家庙、庙宇、番仔楼、大厝、商铺等多样传统类型建筑, 本着保持历史风貌, 内部功能置换的更新思路, 使其得到合理利用。
在分析城市功能结构与街区内部格局的基础上, 结合街区核心遗产资源, 理清街区规划结构, 强化街区文化价值。以传承、展示街区文化为基础, 结合晋江城市功能与产业发展需求, 对街区功能进行合理安排, 打造特色功能街区。
通过后塘街及街区东南入口和核心节点的组织, 将城市现代商业与传统文化商业联系起来, 并与未来的万达商业综合体相连。通过重塑青阳山景观及东南、南侧小广场的打造, 将晋江城市生发源地的重要要素展现出来, 成为晋江传统城市形象的重要展示区, 丰富城市文化内涵。
通过在蔡氏宗祠与庄氏家庙北部打造以新挖水塘为主要景观的开放空间, 使家庙形成背山面水态势, 完善其山水格局, 同时, 将山、祠、庙联系起来, 构筑南北文化景观脊。将后塘街作为街区东西传统文化展示轴。通过延续、恢复、植入文化展示功能、恢复文化空间, 形成晋江传统文化、传统风貌展示长廊。通过一街七片的打造, 形成兼具文化展示、休闲娱乐、特色商业、特色宾馆等功能于一体的完整的五店市传统街区 (图3) 。
策略三:形态再生、传承文化
通过“增水增绿”策略, 丰富植被种类, 保护山体环境, 加强青阳山作为片区景观背景的作用。在重点打造的开放空间, 借由部分古树以及新增绿化种植, 形成较为宜人的公共休闲空间。增加开放空间等方式改善街区生活环境, 提升街区品质。合理引入各类基础设施管线, 科学进行防灾规划, 提升街区基础设施水平, 为街区发展提供有力保障和支撑。塑造街区核心、出入口及重要开放空间节点, 并通过适度恢复文化景观, 增加主题雕塑、标识等方式增强街区文化氛围, 传承宝贵的晋江传统文化。
6 结语
如今, 历史环境保护从单体保存, 延伸到历史资产再生与再利用。过去人们所熟悉的, 传统的以技术取向为主的保护, 开始转向关心当地居民的感受, 从社区参与的角度出发, 保护地方特色, 塑造聚居形态, 改善生活环境品质。以市民为主体, 在景观控制、环境教育等方面展开的保护运动是尤为重要的环节。
以保护传统街区为中心的历史环境保护, 与过去以保护寺庙等纪念物为中心的文化保护有很大的不同。这就是, 保护该地区的居民生活是必要的前提, 保护不能忽视传统街区内的居民生活。这种根植于公共参与的保护运动过程, 表现了地方的社会活力与自我组织能力, 将成为社会的重要基石。希望通过这场保护运动, 无论是保护还是更新和再生, 着眼点都在如何使五店市生活更美好、环境更宜人。
摘要：通过晋江五店市传统街区保护更新规划策略, 在尊重历史建筑真实性的基础上, 通过循序渐进的保护策略, 以新老要素并置的手法展现传统街区在时间上的演变, 从而实质性地建立起一个有生命的, 而又随着时代的变化生生不息的街区。
关键词：传统街区,保护,更新,再生
参考文献
[1]吴良镛.北京旧城与菊儿胡同[M].北京:中国建筑工业出版社, 1994:68.
[2]张松.历史城市保护学导论[M].上海:上海科学技术出版社, 2001:201-203.
[3]陈志华.保护文物建筑和历史地段的国际文献.台北:博远出版有限公司, 1993:21.
[4]张杰, 张弓, 张冲, 霍晓卫.向传统城市学习——以创造城市生活为主旨的城市设计方法研究[J].城市规划, 2013, 37 (3)
[5]韩乐, 李铌, 张弓, 覃永晖.基于有机更新理论的晋江五店市传统街区改造的研[J].湘潭大学自然科学学报, 2012, 34 (2)
再生策略 篇10
1. 前言
目前,国内相关方面已有部分研究,如何镜堂等提出文化建筑中建筑文化的表达有场地个性、空间叙事、形式抽象、界面表达、城市共融五个方面[1];史北详等提出了对屋顶、墙面、大门、窗户、柱子、栏杆六大建筑元素的整饰、修复和改造措施[2];广西住建厅村镇建设处课题组提出的开展修缮改造、推广新型建材、实施环境修复、加强设计引导的“四化”改造方针[3],这些探索为建筑文化和乡土建筑的改造研究提供了一定的指导,但却并未将两者结合,而直接以乡土建筑文化为研究对象的文献关注点则集中在保护与发展上,并未对改造方法进行考虑。本文是对乡土建筑文化再现方法的研究,阐述了鄂东多元文化在建筑改造中的具体表达,总结其中要点,以期指导实践。
2. 乡土建筑与文化再生
乡土建筑是地域自然与文化条件的耦合,是土生土长的建筑,一般包括住宅、祠堂、庙宇等类型。不同地域往往具有不同的乡土建筑形式,体型、结构、布局、色彩等也各不相同,与此相仿,文化的产生同样需要一定的自然、社会条件。乡土文化是由乡土建筑所在的有形的人工、自然环境和无形文化环境的同构[4],它与乡土建筑有着非常密切的联系,一方面,乡土文化的变革促进了乡土建筑的发展,另一方面,乡土文化的变革也是乡土建筑发展的反映。文化再生指文化的再生产,文化通过这种形式使得自身得到平衡和发展,推动社会的有机提升。乡土建筑改造中的文化再生理念有两层含义:一是通过更新再造的方式使得乡土建筑中的文化灵魂重新焕发活力;二是通过不断地循环演进促使文化传承创新。“文化再生”就是将已被拆除或破坏的乡土建筑进行激活再现,使其间的历史和文化得到保留和传承。
3. 鄂东乡土建筑与多元文化
鄂东指湖北东部一带,与赣南交接,包括武汉、黄冈、黄石、鄂州、咸宁等地,是古时荆楚文明的核心起源地,地域辽阔、地形起伏、山峦众多,其中最为著名的便是红色革命根据地大别山。荆楚文化、红色文化、徽派文化至此交融贯通,共同作用于当地的乡土建筑之中。鄂东乡土建筑受多元文化的影响,表现出多样的建筑形式,佛寺宗教建筑呈现荆楚风格(图1),红色遗址建筑呈现苏式风格(图2),宗祠古庙古代民居为徽派风格(图3),在现代城市建设过程中,新一代乡土建筑逐渐趋于混乱(图4),对其进行更新改造已是迫不及待。
4. 乡土建筑改造中的文化表达
通过文化再生的方式实现乡土建筑改造,表达建筑文化内涵,并不是指单纯的保护或复原当地乡土建筑或文化场景,或模仿某一建筑样式,而是强调将其放在时代的长流中进行再认识,将传统文化融合现代认知,进行乡土建筑文化的再创造。这不仅包括对历史文化的继承弘扬,更是积极文化氛围的熏陶,注重精神上的感悟与影响。为了表达上述理念,使人们从乡土建筑中获得有效的感知体验,其改造过程应该注重以下几点:
(1)公众参与性。公众参与是指让公众参与决策实施的过程,一般包括咨询、听证、反馈等过程,在乡土建筑改造全过程中纳入公众参与,以使设计方案更加公开、透明,反映民意,更加容易获得公众的感知和认同;另一方面,展示性建筑空间设计中也可以设置公众参与,主要指开展文化体验活动等,使人们直接参与感受文化内涵。
(2)建筑文化性。凸显建筑的文化性可以通过两个方面来实现,一方面是在建筑设计中体现文化性,通过建筑形式、布局、色彩、陈列等使人们直观感受;另一方面对建筑的文化进行深度挖掘,并通过再现文化场景,布置文化环境等可视化方式进行直观传达,使建筑文化得以传承。
(3)文化感知性。提升文化感知性,加深对建筑文化的认识和了解,很大程度上依赖于人们对精神文化和物质文化的深刻理解,这部分信息需要依靠精神物化和实体的物质体验来加以实现,需要系统的挖掘信息,并通过媒介进行传达。
5. 表达策略
与表达方式相对应,可以提出相应的表达策略:
策略一:纳入公众咨询,重视公众体验
将公众咨询贯穿改造过程始终。在前期调查阶段通过问卷调查、访谈、观察等形式对公众意愿进行收集整理,了解民众需求;在此基础上展开规划设计,将生成的阶段性成果与创作思路与民众进行对接,就方案可行性进行讨论,对咨询生成的意见进行归纳总结,并提出修改策略;再次征求公众反馈,并针对反馈意见进行修改验证,直至最大限度地在民意和专业要求之间取得平衡为止。最后在公众的监督下进行项目的实施,公众可以就实施过程中出现的偏差再次进行反馈,设计人员据此进行修正;项目完成之后,公众仍可以对实施后的效果提出建议,由相关人员进行改良。重视建筑文化空间中的公众体验,主要指历史遗迹、名人故居等具有展示教育功能的建筑形式。可以通过虚拟现实技术和图片影像等现代技术手段引导公众体验,也可以策划民俗民风表演、开展活动竞赛或再现原始中的生产生活方式等方法传承文化传统,吸引公众参与。
策略二:进行建筑改善,丰富文化内涵
对建筑自身及其周边环境、设施等进行改善。建筑的改善措施包括拆除、修缮、保护、复建等。鄂东具有多元文化类型,其中,荆楚文化是指商周文明时期发源于江汉流域的一种文化类型,鄂东地区是荆楚文化的代表,古时楚人崇尚红色,擅冶铸鬃漆,喜宏丽、奢华,这一特点反映在建筑上,表现为整体色彩对比鲜明,彰显活泼、华丽之感,建筑装饰常用雕刻工艺,极具美感;红色文化是指在党的领导下所产生的中国化的马克思主义文化,主要表现为有形和无形两个层面,包括历史建筑、革命纪念地、烈士陵园、人文景观等。其中,历史建筑主要指名人故居、革命遗址,受苏联文化影响,建筑形式多采用传统与现代形式的结合;徽派文化指古徽州物质和精神文化的总和,其中典型的徽派建筑文化以粉墙黛瓦、雕楼画栋为特色,结构严谨,布局灵活,形式丰富。民居建筑的改造应紧紧围绕“以人为本、体现特色”的原则,外观设计既要新颖、美观,又能体现民族文化、体现农村特色,历史建筑、遗址遗迹等的改造需要充分尊重建筑历史文献材料,最大限度地还原旧貌。同时,也需要对人文自然环境、公共设施等进行综合整治,通过模仿、再现等形式重塑文化场景,丰富文化内涵。
策略三:提升文化感知,创新文化表达
要系统挖掘建筑的历史信息,包括建筑自身和建筑中的人的历史信息的获取,并通过雕刻、绘画、书法、牌匾或建筑的布局等形式加以传达,提升公众的文化认同感,也可以充分利用庙会、节庆等活动形式,进一步开发乡村特色文化游,通过游客的参与体验,完成对建筑文化的继承发扬,扩大地区影响力;并能够利用新媒体提高信息的挖掘深度和效率,并通过标识、网络、广告等方式完成信息推广,通过精神文明的宣扬和物质资源的展示提升公众的文化感知。
6. 总结
乡土建筑中的文化再生是指运用“文化再生”理念指导乡土建筑改造,从而解决乡村建筑前篇一律的问题。其途径主要包括两个方面,首先,通过对乡土建筑进行修砌整饬激发乡村的生机活力,结合民俗文化的再现唤醒当地的历史与文化,扩大地区影响力;其次,通过建筑文化自身的更新进步促使乡村文化得到发扬。乡土建筑中的文化再生集合了新农村建设、旅游发展、文化传承三大目标,解决了现代乡村的实际问题,促进整个乡村建设的可持续发展。
参考文献
[1].何镜堂,海佳,郭卫宏.从选择到表达——当代文化建筑文化性塑造模式研究[J].建筑学报.2012(3):100-103.
[2].史北祥,杨俊宴,汪晓春.从模式整治到模板控制——村庄建筑整治技术策略探讨[J].建筑与文化.2014(2):80-82.
[3].广西住房和城乡建设厅村镇建设处课题组.乡土建筑研究:传统文化的现代保卫战[J].广西城镇建设.2015(8):28-39.
[4].游志雄.建筑·环境·文化——以环境和文化的观点考察乡土建筑保护[J].华中建筑.2006(6).
垃圾“再生”变银行 篇11
来自美国的帕特里克和罗恩正在倡导全球“有偿支付人们做环保”。“奖励”每一个支持垃圾回收的人，把垃圾回收变成一个交易行为，才能彻底解决人们主动回收的持续性和主动性。早在10年前，当时还是福特汉姆法学院学生的帕特里克联合在哥伦比亚读MBA的高中同学罗恩，提出了“再生银行（Recyclebank）”方案：有偿支付居民做垃圾回收。
方案提交人：帕特里克和罗恩
在整个垃圾回收环节中，替代直接掩埋分类回收这个环节，直接决定了垃圾回收的经济效益。世界银行全球垃圾管理报告显示，到2025年全球垃圾年产量将达22亿吨，人均每天产生1.4公斤垃圾，如果掩埋处理这些固体垃圾，费用将高达3750亿美元。以当前美国费城为例，掩埋居民每年产生的75万吨垃圾，也至少需要付出高达4000万美元的开支。
如果采用有偿支付这个方案，每10万吨的垃圾回收处理成本，则可以从700万美元下降至350万美元。而且，每回收1吨废纸可再造纸850公斤，每回收1吨塑料瓶可重新获得 0.7 吨二级原料，既可以有效调用废物资源回流生产环节，又可以有效帮助政府节省维护公共卫生环境的预算。
“再生银行”不但能降低垃圾处理成本，还可以有效刺激当地消费市场，鼓励更多的市场力量参与城市的环保建设。在帕特里克看来，垃圾回收不仅只是政府所关心的范畴，许多NGO机构和大公司，如美国500强企业联合废品工业（Allied Waste Industries）、星巴克和家得宝（Home Depot）等，每年都会投一大笔钱在垃圾处理上，但是垃圾处理成效不佳。于是，帕特里克和罗恩便将这些乐意做环保的企业纳入“再生银行（Recyclebank）”模式中，而这也成为了“再生银行”最重要的内容：他们给社区的每家每户投放装有RFID标签（通过射频信号自动识别目标对象，并获取相关数据的技术）或GPS的再生资源回收桶。每周装有RFID检测装置的垃圾回收车，会自动获取相对应的居民ID，然后为回收的垃圾称重，并进行数据纪录和储存，转化为居民的积分，最后存入居民的账户。居民拥有了这些积分后，便可享受社区的便利店或合作的品牌商店，如星巴克、Bed Bath & Beyond家居卖场、强生公司等折扣。
方案点点看
“再生银行”重新链接了居民个人、政府以及企业之间责任与利益点。
在政府每年补助1200美元的支持下，“再生银行”经营模式在社区大受欢迎。卖出回收垃圾后，“再生银行”需要与政府平分收益。对居民而言，主要有两种获益方式：一种是投放10磅可回收垃圾，则能获得5美元的收入，以此类推，每月上限为35美元；第二种则是积分方式，居民每月最高可获得420个积分，如果投放手机这类数码产品，则可获得额外积分，每年最多获得5400个积分。
居民收到的“激励费”与积分将会全部转入“再生银行卡”，凭卡到合作商家消费可享受折扣优惠，商家从中分拨30%的利润给“再生银行”以维持经营。截至在今年地球日（4月22日）上线的网上商城One Twine，“再生银行”已经拥有超过30个合作企业伙伴，能为消费者提供接近400种产品选择。“再生银行”的垃圾回收模式，有效连接了公益环保与社会消费，让居民的消费行为变得更加环保，也让环保行动找到了持久有效的传播方式。
以费城的第一试点“橡木路社区”为例，在采用这方案后，垃圾回收率由原来的25%提高到了90%，随后周边各个社区也自动加入了“再生银行”项目中。目前美国纽约、宾夕法尼亚、弗吉尼亚、新泽西等50个州、超过300个社区已经参与了该项目，商家成员囊括可口可乐、卡夫食品、全食超市（Whole Foods）、连锁药店Rite Aid等合计共3000余家。2013年，“再生银行”回收了15亿磅垃圾，居民通过“再生银行”积分的折扣，以2160万美元买到在项目中总价值为6000万美元的商品。
2007年“再生银行”获得A轮融资1310万美元，随后又获得三轮约7200万美元风险投资。
“再生银行”如今正在向“美国最大的垃圾回收公司”进发，从2007年开始，该公司成立“绿色学校”的计划，投入近50万美元在超过150所学校进行环保教育，践行环保“从娃娃抓起”。
方案创新点
1. 开创了有效、双赢的环保模式
如何有效地进行垃圾分类是个世纪难题。“再生银行”的奖励模式，让参与其中的商家在践行企业公民责任的同时也收获了名誉，彻底调动了居民参与环保行动的积极性和持久性，有效降低了城市的垃圾管理成本。
2. 合作实现利益最大化
“再生银行”除了联合政府力量，也聚拢了市场上的商家，将环保责任与企业的利益捆绑，用市场化的手段满足企业形象树立的需求，在获得商业利润的同时，也向消费者树立企业形象，这是比捐款更有效的模式。
3. 重构良好生态系统
再生策略 篇12
1 WHTC的实施
针对现行的ETC循环工况负荷普遍较高, 无法真实有效地反映出实际城市道路工况。2014年1月16日国家环保部发布了《城市车辆用柴油发动机排气污染物排放限值及测量方法 (WHTC工况法) 》, 并将于2015年1月1日起实施。这既表现了我国对机动车排放控制跟世界的接轨, 也给国内各大企业今后在发动机低速低负荷区域的污染物排放性能标定上提出了新的挑战。
2 DPF的工作原理及再生功能
DPF全称Diesel Particle Filter, 同POC一样主要用与发动机尾气的颗粒捕集, 但不同的是DPF采用壁流式过滤通道, 排气只能从每个通道的壁面小孔互相“渗透”。其通常配合EGR废气再循环装置, 安装在柴油机的排气管上, 对排气中的大微粒 (5μm) 通过碰撞、拦截的方式进行捕集, 对小于100 nm的小微粒通过扩散方式进行捕集。这使得DPF的颗粒捕集效率高达95%以上。
但随着运行时间的增加, 大量的颗粒堆积并堵塞DPF, 造成排气背压增加, 导致发动机动力性能和经济性能恶化。因此, DPF必须及时清除附着的颗粒, 这就是DPF的再生。DPF再生分为被动和主动再生, 被动再生一般是指在过滤体表面涂覆催化剂或在燃油中添加催化剂以降低颗粒的氧化反应温度 (前者使用更多) , 主动再生则是指通过外在提供能量增加排气或过滤体的温度, 将颗粒燃烧掉。
由于柴油机在很多实际工况中处于低负荷状态, 排气温度很低, 被动再生受到一定的限制, 并且含硫量过大的柴油将在高温下反应生成硫酸盐, 并附着在催化器贵金属涂层上, 导致后处理失效。因此主动再生是现阶段研究的重点, 其主要分为喷油 (气) 助燃、燃油后喷加热、电加热、微波加热、红外加热等方式。DPF再生时机的选择, 最初常用车辆行驶里程、发动机运行时间、固定排气背压限值等决定。但现阶段通常根据DPF两端压降与排气流量所确定的MAP图来判定, 这也更能满足对实际运行工况的适应。现在的柴油机通常两种再生方式同时使用, 以确保DPF有效的运行。
3 试验设计
我们选用一台运行了一段时间的2.2 L共轨增压中冷柴油机, 在AFA T490电力测功机系统上分别进行再生情况下的ETC和热态WHTC瞬态循环。循环开始时采用强制后处理喷油直到DPF附着颗粒低于5 g, 用CVS-7400T全流稀释系统以及MEXA 7200D分析仪对试验结果进行连续采样分析, 并考察在相同碳载量以及相同热态环境下, 相对于ETC, WHTC循环对DPF再生策略以及尾气排放带来的实际影响。
该柴油机具备达国Ⅳ排放水平的多种技术, 其排放控制策略采用EGR+DOC+DPF的组合。其中, DPF前端装有一个DOC, 用于对CO, HC的氧化处理, 另外还有一个DOC和DPF集成封装在一起, 这一个DOC的主要作用是通过氧化再生过程中的HC和CO而产生热量, 为DPF再生提供温度支持。DPF采用喷油助燃再生方式, 再生喷油系统独立。具体参数见表1。
4 试验结果及分析
4.1 试验工况
WHTC也是由1 800个瞬态变化工况点组成, 它是世界范围内统一的发动机瞬态测试循环。图1是该发动机的工况分布散点图, 可以看出相比于ETC, WHTC整体转速和负荷偏低, 怠速和非排放控制区工况增多, 更接近拥堵的实际道路工况。据统计, 在本次试验中相比于ETC, WHTC的平均转速由2 369.2 r/min降至1 786.4 r/min, 循环功从15.603 k W降至9.019 k W, 平均排温由345.8℃降至291.8℃。
经试验证明, 在非再生的正常运行工况中, 为了满足低速低负荷状态下的性能标定, WHTC循环中的EGR率通常会比ETC循环小, 从而引起NOx的排放增加。由于WHTC排温更低, DOC和DPF中的贵金属激活程度较差, 使得CO, HC和PM都会相对于ETC有所上升。
4.2 对DPF再生策略产生的影响
DPF的捕集效率毋庸置疑, 其关键的技术就在于可靠、高效的再生, 而碳载量、DPF入口温度、排气氧含量以及排气流量将是再生控制策略的核心问题。
排温更低的WHTC让后处理系统的被动再生环境更加恶劣, 这意味着DPF在相同时间内的WHTC循环中会附着更多的颗粒, 主动再生的时候也就需要更多的燃烧时间。图2和图3是DPF入口温度以及再生喷油量随工况时间的变化图, 可以看出ETC的再生时间持续了900 s左右, 而WHTC却用了接近1 200 s。从这一点上, 我们可以大胆地推测, 在根据DPF两端压降与排气流量所确定的MAP来进行的正常再生情况下, WHTC会让DPF的再生周期缩短, 从而缩短DPF的寿命, 是否在今后会因此而适当增加碳载量将会是需要考虑的一个问题。
当然, 我们可以看到与DPF耦合的DOC, 对DPF入口温度提升效果明显。试验证明不管在ETC或者WHTC下, 再生时DPF的入口温度均能稳定在颗粒起燃的600℃以上, 这也使得两种瞬态循环的再生结果都非常良好。
DPF再生过程中, 如果发动机突然进入怠速, 此时DPF内沉积了一定量的颗粒, 而温度也已经达到颗粒起燃的温度, 将会发生所谓的DTI不可控再生情况。由于突进怠速让排气氧浓度激增, 引起颗粒燃烧反应加剧, 放热量加大。同时在怠速下, 因为排气流速很低, 减少了排气对流散热, 从而使DPF滤芯内部温度骤升。如果热负荷及热应力过大, 将会造成DPF催化效率降低, 甚至直接把滤芯烧坏。解决的方法通常是增加EGR率, 减小进气量, 来减小排气氧含量, 以此达到保护DPF, 延长DPF使用寿命的目的。根据WHTC工况统计, 其怠速时间为295 s, 占循环16.4%, 相对于ETC来说都大幅度地增加。因此标定工作人员在WHTC中应该更进一步地细化标定工作, 在满足经济性、动力性以及排放要求下, 最大可能地解决怠速高温的问题。从图3可以看出, 该发动机进行了很好的标定, 排温波动控制得非常小。
4.3 对DPF再生排放产生的影响
图4是该次试验气态排放物的最终结果。NOx主要是在高温富氧下产生, WHTC的低速低负荷状态让发动机缸内燃烧温度较低, 这使得DPF再生在WHTC循环中拥有更低的NOx排放值。WHTC再生喷油量的增加更多地影响了后处理系统的状态, 对CO和HC的比排放量的控制带来负面影响。过多的喷油量使得在短时间内后处理系统的局部空间里, 空燃比急剧减少, 形成浓混合区, 燃油燃烧不充分, CO氧化反应中断, 造成CO排放激增一倍。而柴油机HC的排放, 主要是没有完全燃烧的燃料、裂解反应的碳氢化合物以及少量氧化反应中的中间产物。更多的再生喷油量如果不能非常精确地控制, 在后处理系统中将无法完全燃烧, 从而随尾气排出, 导致HC的排放也高出ETC的一倍。
DOC对排温的提升效果本可以让ETC和WHTC的再生温度大致相当, 但因为柴油机排放中PM主要包含两大部分:一部分是不溶性颗粒, 包括碳颗粒物 (干碳烟DS) 、硫酸盐和灰颗粒等;另一部分是可溶性有机成分 (SOF) , 包括未完全燃烧的燃料、机油及其中间产物或悬浮颗粒。试验证明再生喷油让排气中的SOF大量增加, 导致再生时的PM最终比排放量, WHTC高出ETC的3倍多。
由此可见, 相比于ETC, WHTC低温低负荷的工况让发动机的缸内燃烧和后处理系统处于更为恶劣的工作环境中, 除了NOx以外, 其余的排放污染物均不同程度升高。精确控制再生循环喷油量及喷油时间对柴油机排放污染物, 有着至关重要的影响。
5 结论
a.DPF是未来排放控制策略中必不可少的后处理系统, WHTC是今后排放法规中必检的项目, 两者的适应和匹配将会是以后需要做的重要工作之一。
b.WHTC对DPF喷油助燃再生策略中的实际状态以及最终污染物排放量会产生很大的影响。
摘要：根据排放技术发展的趋势, 说明了DPF在今后排放策略中的重要地位, 阐述了DPF后处理及其再生系统的工作原理, 针对即将实施的WHTC瞬态循环, 通过具体的试验方案, 研究了DPF喷油助燃再生策略以及各种排放污染物在ETC和WHTC工况下的影响。
关键词：柴油机,排放,DPF,再生,ETC,WHTC
参考文献
[1]王志伟, 朱红国, 蒋习军.重型国4柴油机DPF系统再生策略及对ETC试验循环排放的影响研究.中国汽车工程学会年会论文集[C].2010.
[2]李俊.汽车发动机节能减排先进技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2010.
[3]HJ 689-2014, 城市车辆用柴油发动机排气污染物排放限值及测量方法 (WHTC工况法) [S].