《基於鏈狀行為的道路移動源VOCs全過程排放模擬研究》是依託清華大學，由劉歡擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於鏈狀行為的道路移動源VOCs全過程排放模擬研究
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：劉歡
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
揮發性有機污染物（VOCs）排放的準確定量和物種辨識是控制PM2.5和O3的迫切需求，道路移動源因其技術構成最複雜、時空變化最迅速，因此研究的技術難度最大。現有研究在範圍上不全面（有尾氣缺蒸發），研究深度上不精細（定量和物種辨識不匹配）。本研究針對道路移動源全過程的VOCs排放特徵和時空變化的精細化定量表征這一科學問題，在國內外研究基礎上，系統開展蒸發排放測試、補充開展尾氣測試，揭示在我國實際環境、油品、車輛條件下，VOCs的排放機理和動態變化規律，精準定位多個排放過程的VOCs組分差異，量化先進車輛技術的影響；針對VOCs的特有排放規律，不採用常規集計模型，而通過鏈狀行為解析移動源活動，形成尾氣和蒸發排放與交通、油品、車輛的動態關聯技術，開發出基於動態過程的高解析度移動源VOCs排放模式，建立控制情景與排放預測技術方法，建立移動源VOCs源譜，提高化學物種辨識精度。
結題摘要
汽油車蒸發排放是城市VOCs的主要來源之一。本研究針對現有研究的不足，著重從基礎排放特徵、車輛真實連續運行狀態的影響、和我國機動車蒸發排放模型建立及清單產品等方面開展了研究，完成了預期目標，形成了創新性成果，成為了國際上該領域的第一梯隊。本研究使用密閉艙開展了154次系統性的正交實驗，實驗涉及10輛共3類排放標準的車輛，5種汽油，2類法規體系，5種蒸發排放過程。建立了基於車輛和油品類型的蒸發排放因子庫，將蒸發排放VOCs的物種識別由原有的靜態統計推進到基於排放過程和主導機制的精細化源譜。從排放特徵看，國4/5車排放水平位於美國排放標準Tier0~Tier1之間，熱浸、滲透和加油排放因子分別為美國排放標準Tier2車的1.1、2.7和70.6倍。發現了排放控制策略存在漏洞，從以滲透排放為主導到以碳罐排放為主導的排放機制轉變會造成車輛在法規測試下達標、而真實運行不達標。這一發現推動了歐系排放法規的升級，並作為成果之一共同獲得聯合國清潔空氣獎。建立基於“行駛-駐車-行駛”鏈式行為解析的機動車VOCs全過程排放模型，實現了對熱浸排放、分子滲透排放、通氣滲透排放、加油排放、碳罐排放、運行損失等蒸發排放過程及啟動排放、熱穩定運行排放等尾氣排放的全過程模擬。建立了我國道路汽油車VOCs蒸發排放的高時空解析度排放清單，實現了基於實際運行及氣象條件下的未來排放預測。2015年全國微型及小型汽油車共排放VOCs1463.7±231.8Gg，其中蒸發排放占比28.4%，熱穩定運行排放占比37.1%，啟動排放占比34.5%。全國分月排放量相較於全年平均值波動約±15%，各省排放總量波動20.0%~58.2%。國6標準可使腳踏車蒸發排放因子平均降低79.0%。預計從2019年開始，蒸發排放將超過尾氣排放且在2020年達到峰值665.0Gg。到2030年汽油車總排放相對2015年預計實現減排54%，其中蒸發排放相對2015年降低34%，比峰值降低59%。
