低碳经济与科技创新PPT讲稿.ppt

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1、低碳经济与科技创新第1页，共45页，编辑于2022年，星期五 “低碳经济低碳经济”一词首见于英国政府白皮书一词首见于英国政府白皮书2003年年 Low Carbon Economy or Economy of Low Carbon Exhaustion and Low CO2 Emission“低碳经济法案低碳经济法案”美国参议院美国参议院2007.7 第2页，共45页，编辑于2022年，星期五全球变暖IPCC（Intergovernmental Panel on Climate Change)使低碳经济赋予道义责任19062005年 全球地表温度已上升0.740.1820052105年 全球

2、地表温度将上升1.45.8引发：厄尔尼诺现象、干旱、洪水、热浪、雪崩和风暴、沙尘暴、森林火灾、海平面上升。温度上升25，GNP损失，发展中国家0.52.8%发达国家29%第3页，共45页，编辑于2022年，星期五碳库及碳循环示意图（单位：碳库及碳循环示意图（单位：109t碳）碳）大气碳库（大气碳库（2006）CO2 381.2ppm，N2O 320.1ppb，CH4 178.2ppb海洋生态系统海洋生态系统无机碳库（无机碳库（39000）有机碳库（有机碳库（1000）人类社会活动的人类社会活动的节能减排节能减排陆地生态系统陆地生态系统生物碳库（生物碳库（600）土壤碳库（土壤碳库（1500）沉

3、积物沉积物碳酸岩碳库（碳酸岩碳库（60 000 000）化石碳库（化石碳库（300010 000）光合作用光合作用（1.42.8）CO2再利用再利用地质存贮地质存贮净吸收净吸收（1.42.8）砍伐森林砍伐森林（0.62.6）化石燃料燃化石燃料燃烧及碳酸盐烧及碳酸盐分解分解（约（约6.08.0）注：大气碳库工业化社会前为注：大气碳库工业化社会前为CO2 280ppm第4页，共45页，编辑于2022年，星期五大气中CO2浓度（17502004）第5页，共45页，编辑于2022年，星期五Source:UNDP,2007/2008 Human Development Report共同的但有区别的责任原

4、则共同的但有区别的责任原则 Common but Differentiated Responsibilities Principle富国排放温室气富国排放温室气体多。从工业革体多。从工业革命开始到命开始到2004年年,每每10吨吨CO2中中,有有7吨是富国排吨是富国排放的放的.英国和美英国和美国人均国人均CO2排放排放存量达存量达 1,100吨，吨，而中国人均存量而中国人均存量为为 66 吨吨,印度人印度人均存量为均存量为 23 吨。吨。6第6页，共45页，编辑于2022年，星期五美国在全球变暖问题上，争取领导地位美国在全球变暖问题上，争取领导地位承诺2020年比2005年减排17%，2050

5、年减少83%。参议院通过清洁能源安全法，既对企业配给“许可排放上限”并逐年消减，同时开放自由交易排放权。或捕集封存。竞争减排技术市场，对进口企业的碳排放量征税，进行贸易保护，制约发展中国家。制定“游戏”规则控制油价，制约石油输出国发展。第7页，共45页，编辑于2022年，星期五2007.1美国总统国情咨文：美国总统国情咨文：未来美国将像戒掉毒品那样，戒掉对中未来美国将像戒掉毒品那样，戒掉对中东石油的依赖，减少输入的东石油的依赖，减少输入的3/4。2009年年 美国奥巴马宣布美国到美国奥巴马宣布美国到2050年将年将减排减排CO283%第8页，共45页，编辑于2022年，星期五 2005年,中国

6、CO2排放50.6亿吨,占世界总量18.7%;美国58.2亿吨,占世界21.4%;2006年,中国排56.5亿吨,美国排57.0亿吨。中国CO2排放量占非附件 I 国家比例:1990年为35%，2005年上升到42%。是印度总量的4.4倍，印度人均排放量的3.7倍。中国碳排放总量大中国碳排放总量大 已接近或超过美国已接近或超过美国第9页，共45页，编辑于2022年，星期五在低碳经济中通过：源头治理可再生能源开发。过程治理生产与消费中节能。末端治理CO2捕集、再利用、储存。第10页，共45页，编辑于2022年，星期五中国与低碳经济中国与低碳经济 全球气候组织全球气候组织2008.8.1水电装机容

7、量水电装机容量 世界第一世界第一 1.72亿千瓦（占总装机亿千瓦（占总装机21.6%2008）占可开发量的）占可开发量的31%2008年中国风电、光伏发电发展迅速已位于世界前列年中国风电、光伏发电发展迅速已位于世界前列2007年可再生能源装机容量年可再生能源装机容量 1.52亿千瓦亿千瓦燃料乙醇产量燃料乙醇产量 世界第三世界第三中国沼气产量中国沼气产量 太阳能热水器太阳能热水器 120亿米亿米3 世界第一世界第一中国人工造林面积中国人工造林面积 5300万公顷万公顷 世界第一世界第一可再生能源占可再生能源占7%15%（2020升到）升到）第11页，共45页，编辑于2022年，星期五CO2排放量

8、影响因素地区总地区总CO2排放量排放量=人口人口总量总量人均人均GDP单位单位GDP能耗能耗单位能单位能耗耗CO2排放量排放量中国排放CO2量预期人均GDP需持续增长能耗/GDP通过技术进步降低人口众多以煤为主，能源禀赋差需发展可再生资源Source:WBCSD，2007第12页，共45页，编辑于2022年，星期五我国工业能耗与国际领先水平对比我国工业能耗与国际领先水平对比项目项目我国平均水平（标煤）我国平均水平（标煤）国际领先水平（标国际领先水平（标煤）煤）火电煤耗火电煤耗379 g/kwh312 g/kwh大中钢厂大中钢厂可比能耗可比能耗705 g/t钢钢610 g/t钢钢水泥综合能耗水泥

9、综合能耗157g/t水泥水泥127.3g/t水泥水泥原油加工原油加工112kg/t原油原油73kg/t乙烯加工乙烯加工1004 kg/t乙烯乙烯629kg/t大型合成氨大型合成氨1200kg/t合成氨合成氨970kg/t 平均约高平均约高30%左右。左右。第13页，共45页，编辑于2022年，星期五2006年统计产业能耗强度年统计产业能耗强度第一产业 0.34吨标煤/万元增加值第二产业 1.73吨标煤/万元增加值第三产业 0.41吨标煤/万元增加值经济发展的配第法则：一产 二产三产第14页，共45页，编辑于2022年，星期五II.能源结构调整能源结构调整品种品种单位质量的发热量单位质量的发热量

10、单位发热量的单位发热量的CO2排放排放量量原煤原煤25.9 MJ/Kg0.117 KgCO2/MJ生物质（干基）生物质（干基）18.86 MJ/Kg0.0925 KgCO2/MJ柴油柴油 36.78 MJ/Kg0.085 KgCO2/MJ天然气天然气55.74 MJ/Kg0.049 KgCO2/MJ重点发展：核能、水电、风能重点发展：核能、水电、风能近于无碳排放能源近于无碳排放能源 而生物质能要考虑肥料排碳而生物质能要考虑肥料排碳 光伏电池要考虑制造中排碳光伏电池要考虑制造中排碳第15页，共45页，编辑于2022年，星期五水泥能流图水泥能流图第16页，共45页，编辑于2022年，星期五水泥节约

11、途径水泥节约途径尾气带走热能占全能耗的份额最大尾气带走热能占全能耗的份额最大22%。尾气温度下降尾气温度下降10，可节约，可节约1Kg标煤标煤/t熟料。熟料。设尾气废热锅炉尾气温度可从设尾气废热锅炉尾气温度可从300380下降到下降到200以下。以下。熟料温度每下降熟料温度每下降100，可节约，可节约5Kg标煤标煤/t熟料。熟料。第17页，共45页，编辑于2022年，星期五电石法乙炔电石法乙炔 电耗电耗33203200kwh/t电石电石等离子法乙炔等离子法乙炔 电耗少电耗少30%35%氢等离子法装置氢等离子法装置第18页，共45页，编辑于2022年，星期五2MW氢等离子体煤裂解制乙炔装置图氢等

12、离子体煤裂解制乙炔装置图第19页，共45页，编辑于2022年，星期五2 通过优化工艺路线通过优化工艺路线气流床煤气气流床煤气焦炉气：焦炉气：CO 6.2%H2 58.48%CO2 2.2%CH4 26.49%低热值煤气低热值煤气替代替代甲醇合成气甲醇合成气H2/CO=2TexacoShellCO39.16%63.1%H230.13%26.17%CO210.18%11.49%CH41.08%1.03%第20页，共45页，编辑于2022年，星期五通过优化工艺路线通过优化工艺路线重质原油重质原油延迟进化延迟进化加氢裂解加氢裂解轻质燃料油轻质燃料油石油焦石油焦轻质燃料油轻质燃料油制氢工艺：甲烷水蒸气重

13、整制氢工艺：甲烷水蒸气重整 煤汽化煤汽化+变换变换 煤焦炉气煤焦炉气加氢加氢脱碳脱碳H2第21页，共45页，编辑于2022年，星期五F-T合成油合成油 20CO+41H2C20H42+20H2O 粗柴油：水粗柴油：水=282：360=0.78：1 即生产即生产0.78t粗柴油，副产粗柴油，副产1吨水吨水（T=250）二甲醚合成二甲醚合成 2CO+4H2CH3-O-CH3+H2O 二甲醚：水二甲醚：水=46：18=2.5：1 即生产即生产2.5t二甲醚，副产二甲醚，副产1吨水吨水第22页，共45页，编辑于2022年，星期五煤二次能源产品（车用）煤油二甲醚甲醇煤电天然气H2能量转化效率24.826

14、.0%37.9%41.5%40%45%56%61%75%80%煤化工转化不同产品的能量效率煤化工转化不同产品的能量效率中国人均用电量为美国的六分之一，为日本的四中国人均用电量为美国的六分之一，为日本的四分之一分之一第23页，共45页，编辑于2022年，星期五甲醇合成甲醇合成DMC合成合成DMC2.698万万t/D热电厂热电厂尿素合成尿素合成净能输出净能输出热电供热电供甲醇甲醇1.827 万万t/D尿素尿素CO23.983 万万t/DCO22.67 万万t/D4.764 万万t/D1.313 万万t/D128.18 MW1.948 万万t/D7.709 万万t/D煤煤NH31.015 万万t/D

15、2.945 t/DDMC 合成工艺图合成工艺图第24页，共45页，编辑于2022年，星期五 CO2捕集封存捕集封存（CCS Carbon capture&Sequestration）CO2捕集捕集技术技术研究阶段研究阶段示范阶段示范阶段特定条件下可行特定条件下可行燃烧后燃烧后金属有机骨架吸附剂金属有机骨架吸附剂离子液体吸收离子液体吸收沸石无机膜分离沸石无机膜分离甲醇吸收甲醇吸收CO2，乙醇，乙醇胺吸收剂吸收分离胺吸收剂吸收分离燃烧前燃烧前煤气化为煤气化为CO+H2，经变换，经变换CO制制H2+CO2H2为无碳燃料（燃料电池）为无碳燃料（燃料电池）CO2分离后捕集分离后捕集氧化分离氧化分离碳酸盐

16、煅烧（水泥、碳酸盐煅烧（水泥、石灰石灰）中采用纯）中采用纯氧回收，无氧回收，无N2、CO2化学循环燃烧化学循环燃烧金属氧化物的晶格氧作氧载体，进行煅烧生金属氧化物的晶格氧作氧载体，进行煅烧生成成CO2与水而不与与水而不与N2组合。而金属与空气反组合。而金属与空气反应而生成金属氧化物循环利用应而生成金属氧化物循环利用第25页，共45页，编辑于2022年，星期五化学循环燃烧发电化学循环燃烧发电第26页，共45页，编辑于2022年，星期五富氧水泥生产富氧水泥生产水泥生产：煤燃烧排水泥生产：煤燃烧排CO2/CaCO3分解排分解排CO2=2.7/3.8=1/1.41富氧煅烧可提高尾气中富氧煅烧可提高尾气

17、中CO2含量含量100%水泥产量水泥产量22年世界第一年世界第一 2006年产量年产量12.4亿吨亿吨/年年 每年可收集每年可收集6亿吨以上的亿吨以上的CO2石灰产业有相同问题石灰产业有相同问题第27页，共45页，编辑于2022年，星期五 生物质能源生物质能源“十一十一 五五”规划增加非粮乙醇规划增加非粮乙醇200万万t/年年 总燃料乙醇为总燃料乙醇为300万万t/年年“十一十一 五五”生物柴油生物柴油20万万t/年年可再生能源的比重从可再生能源的比重从2005年年7.5%2010年年10%全国可再生能源利用率达全国可再生能源利用率达3亿亿t/年标煤年标煤第28页，共45页，编辑于2022年，

18、星期五阳光微藻转化器阳光微藻转化器第29页，共45页，编辑于2022年，星期五15000英里英里英亩收获物英亩收获物8000英里英里英亩收获物英亩收获物燃料乙醇车与电动车的比较第30页，共45页，编辑于2022年，星期五安凯纯电动豪华车安凯纯电动豪华车HFF6127K46EVHFF6127K46EV百公里能耗为柴油车的1/3磷酸铁锂电池+超级电容最高时速100km/h充电4小时，行驶200300公里第31页，共45页，编辑于2022年，星期五 风能利用风能利用第32页，共45页，编辑于2022年，星期五风电风电2008年 装机超过1221万千瓦，仅800万千瓦并网风电企业 2004年6家，20

19、08年70多家风电产能 3500万4000万kw/年，我国建设速度约为10001500万kw/年，2020年达一亿kw装机技术制约 调峰技术、智能电网等火电投资35004000元/kw，风电投资70008000元/kw第33页，共45页，编辑于2022年，星期五 光伏电池光伏电池第34页，共45页，编辑于2022年，星期五光伏电池2007年多晶硅产量600吨，2009年可达811万吨，全球需求6万吨，在建投资1000亿元，逾17万吨。价格从500 美元/Kg下降到70 美元/Kg“过程污染”“终端环保”，核心技术在国外国内发电成本 3元4元/Kw.h，而敦煌10兆瓦电台招标报价为0.69元/K

20、w.h第35页，共45页，编辑于2022年，星期五全部可再生全部可再生能源可以提能源可以提供目前全球供目前全球能源需求的能源需求的3078倍倍 水能水能 1倍倍 潮汐能潮汐能 2倍倍 地热能地热能 5倍倍 生物质能生物质能 20倍倍 风能风能 200倍倍 太阳能太阳能 2850倍倍Source:Greenpeace International,Energy Revolution,Sep.2005.第36页，共45页，编辑于2022年，星期五CCRS(Carbon Capture Reuse&Storage)CO2捕集CO2CO 化学能存储富H2源（CH4）垃圾电电解水 生物质制H2 反应堆剩余

21、热制H2硅酸镁、硅酸盐+CO2 碳酸盐 低价低价H2源源CO2矿化矿化存贮存贮第37页，共45页，编辑于2022年，星期五 其他方式其他方式 静脉产业节能静脉产业节能钢材、铜、铝钢材、铜、铝回炼回炼每吨再生纸节电每吨再生纸节电512度、度、4m3木材、木材、100吨水吨水轮胎翻新节约轮胎翻新节约70%橡胶橡胶10亿吨废渣、钢渣、炉渣、电石渣亿吨废渣、钢渣、炉渣、电石渣 煤碱石、磷电炉渣煤碱石、磷电炉渣 作水泥原料作水泥原料 土壤改良剂土壤改良剂第38页，共45页，编辑于2022年，星期五“城市矿山城市矿山”计划计划20092011可新增回收废钢1600万吨废铅100万吨废铜106万吨废镍1.1

22、万吨废铝133万吨金1.23吨实现产值1900亿元，节能2500万吨标煤第39页，共45页，编辑于2022年，星期五 优化能源消费优化能源消费建筑节能建筑节能 全国建筑面积全国建筑面积400440亿亿m2，每年新建约每年新建约20亿亿m2。建筑能耗占总能耗建筑能耗占总能耗20.7%采暖、生活用煤采暖、生活用煤1.6亿亿t/年年 标煤标煤 耗电耗电5500亿亿 Kwhr 20042020年年 增加增加 面积面积110亿亿m2 耗煤耗煤2.5亿亿t/年年 耗电耗电58006300亿亿 Kw hr 建筑能耗将达到建筑能耗将达到35%以上，超过交通、工业能耗。以上，超过交通、工业能耗。第40页，共45

23、页，编辑于2022年，星期五空调夏季一匹马力可为玻璃幕墙建筑5m2采光面降温，一般建筑为20m22009年深圳有建筑2.5亿m2，其中公共建筑中大型者7000万m2，90%高耗能建筑能耗占总能耗的1/4超过工业、交通、农业等行业其建筑每m2幕墙为实体墙成本的6倍第41页，共45页，编辑于2022年，星期五2001年年2月德国新节能法案月德国新节能法案改造原有采暖耗用量为改造原有采暖耗用量为20升升/m2燃油的住房。燃油的住房。新建筑采暖耗油不得超过新建筑采暖耗油不得超过7升升/米米2(10.5千克当量煤千克当量煤/m2）BASF推出推出“3升房升房”，能耗仅为原来的，能耗仅为原来的15%。BA

24、SF近年推出近年推出“1升房升房”的概念房。的概念房。太阳能地热能利用、通风采光、空调节电。太阳能地热能利用、通风采光、空调节电。第42页，共45页，编辑于2022年，星期五低碳生活方式低碳生活方式联合国环境署联合国环境署2008.6.5采用传统发条闹钟代替电子闹钟减排采用传统发条闹钟代替电子闹钟减排CO2 48g/天天附近公园慢跑代替跑步机减排附近公园慢跑代替跑步机减排CO2 1Kg/45分分不用洗衣机甩干，而自然晾干减排不用洗衣机甩干，而自然晾干减排CO2 2.3Kg/天天.人人休息时不关闭电脑显示器减排休息时不关闭电脑显示器减排CO2 1/3。用荧光灯替代白炽灯减排用荧光灯替代白炽灯减排

25、CO2 3/4。国际航空行李低于国际航空行李低于20Kg/人，全球减排人，全球减排CO2 200万吨。万吨。不用轿车而用火车旅行减排不用轿车而用火车旅行减排CO2 1.7Kg/8Km。第43页，共45页，编辑于2022年，星期五小小 结结低碳经济是实现中国经济可持续发展的重低碳经济是实现中国经济可持续发展的重大问题。大问题。我国能源秉赋的制约，实现低碳经济难度我国能源秉赋的制约，实现低碳经济难度较大。较大。需要全方位的努力，从结构调整、科技创需要全方位的努力，从结构调整、科技创新、政策和法规新、政策和法规各方面推进。各方面推进。第44页，共45页，编辑于2022年，星期五谢谢关注！谢谢关注！第45页，共45页，编辑于2022年，星期五