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境外绿金动态丨绿色气候基金促进非洲可持续发展新项目

发布时间：2018-11-02

研究动态

气候变暖使植物对氮的利用率下降

研究人员发现，全球变化，包括变高的温度和大气中二氧化碳含量的增加，正在导致陆地植物关键养分的供应减少。这可能会影响森林从大气中吸收二氧化碳的能力，并减少食用它们的生物可获得的营养物质的量。

研究报告的合作者、马里兰大学的安德鲁·艾尔莫尔教授说：“即使大气二氧化碳稳定在足够低的水平，以减轻气候变化最严重的影响，许多陆地生态系统将越来越显示出氮气过少而不是过高的迹象。”环境科学中心。“氮利用率的下降进一步强调了减少人为造成的二氧化碳排放的必要性。尽管对氮元素的关注往往集中在发达的沿海地区，如切萨皮克湾。

研究人员研究了1980-2017年间从世界各地收集的数百种植物的叶化学数据，发现氮素利用率呈下降趋势。他们发现，大多数陆地生态系统，如森林和未经化肥处理的土地，正在变得更加贫瘠，这意味着可用的营养物质太少。

“如果氮元素不够，就有可能降低森林的生产力。我们称之为营养不良，”埃尔莫尔说。氮是植物生长发育所必需的物质。在森林地面上，微生物分解有机物，如落叶，并释放氮气到土壤中。这棵树回收了氮来构建蛋白质并生长。然而，随着树木获得更多的碳，越来越多的微生物变得越来越受氮限制，向树木释放更少的养分。

马里兰大学环境科学中心阿帕分校主任埃里克·戴维森说：“这项新的研究增加了越来越多的知识，即森林不能像许多模型预测的那样从大气中吸收那么多的碳，因为森林的生长受氮的限制。”拉奇实验室。“这些利用新同位素分析的新见解提供了新的证据，表明迫切需要减少碳排放。”在美国和欧洲，由于清洁空气条例试图防止酸雨，燃煤电厂的规章减少了氮沉降量。同时，大气中二氧化碳含量的增加和生长季节的延长增加了植物生长的氮需求。

风电波动对电力系统质量影响的评估方法

风力发电输出的突然变化是电力系统严重损坏的根源。日本京都大学的研究人员开发了一种随机建模方法，能够评估这种现象的影响。该方法的特点在于，与标准蒙特卡罗模拟相比，其计算效率显著提高，并且适用于受极端离群值影响的各种系统的分析和综合。

目前，风力发电正在被积极引入电力系统。风力发电项目主要集中在美国和欧洲，预计在日本也将会有所发展。然而，在实施过程中，处理输出波动的预测不确定性是至关重要的。风力发电的波动通常很小，但是由于阵风和湍流以不可忽略的频率出现，它变得非常大。这种极端异常被认为是电力系统严重损坏的根源。

为了应对风力发电的这种波动，诸如“绝对将频率波动保持在0.2Hz以内”这样的目标设置将不能实现，或者会导致过于保守的设计。因此，概率目标设定，如“保持频率波动在0.2赫兹以内，99.7%或更多”是必不可少的。

概率不确定性是统计的，通常假设它服从正态分布的数学处理能力。然而，风力发电中的输出异常值比用正态分布表示的频率更高。即使一个复杂的模拟器可以构造而不假设正态分布，但通过蒙特卡洛仿真研究统计特性是不现实的。这是因为在足够多的极端离群点发生之前，所需样本数爆炸。

针对风电波动对电力系统质量的影响，提出了一种评价方法。该方法首先建立概率模型，假设不确定性的稳定分布（正态分布的扩展）。然后，代替使用模型作为模拟器来生成数据样本，我们直接从模型中的参数计算统计特性。其重要特征是：（1）极端异常值的影响可以适当考虑；（2）模型可以很容易地从实际数据中确定；（3）计算成本很低。通过对实际电力系统数据进行频率偏差估计，证明了该方法的有效性。

这种新提出的概率评估方法，使我们能够定量地评估由于风力发电极突变的发生而引起的电力系统风险。基于评估的对策有助于提高电力系统的可靠性和经济效益。还应当指出，所提出的方法适用于具有极端离群值的各种系统的分析和综合。

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