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論碳減排技術(shù)及與低碳生活的關(guān)系山東省黃河三角洲新能源科技開發(fā)研究院
文曉輝2013.12.20論碳減排技術(shù)及與低碳生活的關(guān)系山東省黃河三角洲新能源科技開發(fā)目錄①背景概述②碳捕集與碳貯存技術(shù)探究③節(jié)能減排技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用④低碳城市解析⑤低碳科技展望目錄①背景概述②碳捕集與碳貯存技術(shù)探究③節(jié)能減排技術(shù)與碳足跡一、背景概述碳稅低碳低碳生活碳交易低碳科技低碳發(fā)展低碳社會低碳經(jīng)濟(jì)低碳生活方式碳足跡一、背景概述碳稅低碳低碳生活碳交易低碳科技低碳發(fā)展低碳是什么?什么是溫室氣體?什么是溫室效應(yīng)?它的產(chǎn)生機(jī)制是什么?什么是強(qiáng)化(增強(qiáng))的溫室效應(yīng)?增強(qiáng)的溫室效應(yīng)會帶來什么問題?低碳是如何被人們關(guān)注的?碳減排,我們能做什么?碳是什么?地球氣候氣象變化的主要驅(qū)動力太陽是一個主要由氫和氦組成的熾熱的氣體火球。(半徑是地球109倍,質(zhì)量是地球33萬倍,中心問題幾千萬攝氏度)地球氣候氣象變化的主要驅(qū)動力太陽是一個主要由氫溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—傅里葉讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉JeanBaptisteJosephFourier1768–1830,法國著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家1820年,傅里葉做出測算1824年,《地球及其表層空間溫度概述》溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—傅里葉讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉J溫室效應(yīng)的驗(yàn)證者—約翰·延達(dá)爾1820–1893,物理學(xué)家約翰·廷達(dá)爾1859年,發(fā)現(xiàn)大氣中的水蒸氣、二氧化碳和甲烷等成分會造成溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)的驗(yàn)證者—約翰·延達(dá)爾1820–1893,物理二氧化碳與溫室效應(yīng)的關(guān)系計(jì)算者—阿累尼烏斯斯萬特·奧古斯特·阿累尼烏斯(SvanteAugustArrhenius)瑞典物理學(xué)家1896年發(fā)表了“大氣中的二氧化碳對地球溫度的影響”的論文(二氧化碳倍增地球表面溫度升高5-6攝氏度)(1883年5月,他提出了電離理論的基本觀點(diǎn)。阿累尼烏斯同時提出了酸、堿的定義。1903年他榮獲了諾貝爾化學(xué)獎)二氧化碳與溫室效應(yīng)的關(guān)系計(jì)算者—阿累尼烏斯斯萬特·奧古斯溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—查爾斯·基林20世紀(jì)50年代,美國科學(xué)家查爾斯·基林(charleskeeling,1928-2005)現(xiàn)代氣候變化的先驅(qū)。率領(lǐng)小組在位于美國夏威夷島的名為莫納羅亞山的活火山站開展的大氣二氧化碳含量觀測,繪制了著名的基林曲線,提供了最為關(guān)鍵和另人信服的證據(jù)。溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—查爾斯·基林20世紀(jì)50年代,美國科學(xué)家全球氣候變化基本原理示意圖全球氣候變化基本原理示意圖溫室效應(yīng)溫室效應(yīng):使得地球表面溫度適宜增溫作用:可計(jì)算求出的這個溫度會更低(-19℃),而實(shí)際地表溫度是14℃,之間相差33℃的差距,是由自然溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)。溫室效應(yīng)溫室效應(yīng):使得地球表面溫度適宜增溫作用:可計(jì)算求出的溫室氣體有哪些水蒸氣(H2O)臭氧(O3)二氧化碳(CO2)一氧化亞氮(N2O)甲烷(CH4)氫氟氯碳化物類(CFCs)全氟氯碳化物類(HFCs)含氟氯烴(HCFCs)全氟碳化物(PFCs)六氟化硫(SF6)等溫室氣體是指大氣中能吸收紅外線的氣體成分:01997年于日本京都召開的聯(lián)合國氣候化綱要公約第三次締約國大會中所通過的〔京都議定書〕,明訂針對六種溫室氣體進(jìn)行削減。溫室氣體有哪些水蒸氣(H2O)溫室氣體是指大氣中能吸收紅外線增強(qiáng)的溫室效應(yīng)會帶來什么問題?
過去100年地球平均溫度升高0.3~0.6℃,到2030年將再升高1~3℃,如不控制,到本世紀(jì)末氣溫要升高3~6℃,我國年平均地表氣溫溫度增加1.1℃,高于全球及北半球同期增溫率。近百年全球平均氣溫變化曲線1)氣溫升高增強(qiáng)的溫室效應(yīng)會帶來什么問題?過去100年地
過去100年全球海平面以每年1~2mm速度上升了10~26厘米,太平洋地區(qū)數(shù)十個島國面臨消失.2)全球海平面上升過去100年全球海平面以每年1~2mm速度上帕勞共和國將消失。馬爾代夫?qū)⑴e國搬遷(100年內(nèi)沉沒倒計(jì)時)帕勞共和國將消失。馬爾代夫?qū)⑴e國搬遷卡特里特島(人口2600)去年已開始搬遷卡特里特島(人口2600)去年已開始搬遷圖瓦盧(長20公里,寬20~30米)16年海平面上升9.12厘米,已與新西蘭簽訂搬遷協(xié)議。
格陵蘭(全球氣溫上升2~3℃)整個冰川融化,致全球海平面至少上升7米,曼谷10年后將被淹沒。圖瓦盧(長20公里,寬20~30米)16年海平面上升9.12
近30年上海海平面上升115毫米,到2050年上海的海平面將上升30~50厘米,估計(jì)40年后將有近半土地被淹沒。我國華南估計(jì)2100年海平面將上升60~74厘米,珠江三角洲將受到嚴(yán)重影響。2007年上海沿海月平均海平面變化曲線近30年上海海平面上升115毫米,到2050
海平面升高,導(dǎo)致海岸侵蝕,海水入侵沿海地下水層,土地鹽漬化,海岸灘涂濕地、紅樹林、珊瑚礁等生態(tài)群消失。英國簡·阿徹1987年花2萬英鎊購買的住房海岸侵蝕影響,這套房子面臨被淹危險,目前僅值1英鎊(2美元)。海岸灘涂濕地紅樹林珊瑚礁土地鹽漬化3)海平面升高的后果海平面升高,導(dǎo)致海岸侵蝕,海水入侵沿海地下水兩極冰雪融化(全部)海平面將上升70米。兩極冰雪融化(全部)海平面將上升70米。
中國、尼泊爾、印度、巴基斯坦、不丹最嚴(yán)重,號稱“亞洲水塔”的喜馬拉雅山冰川后退速度最快,國際冰雪委員會(ICSI)報告,照目前情況下去,這些冰川在2035年以前消失的可能性很大。不丹-喜馬拉雅冰川湖喜馬拉雅山脈冰川變化對比
4)冰川融化中國、尼泊爾、印度、巴基斯坦、不丹最嚴(yán)重,號高溫極端—突然變冷—冰雪災(zāi)害—颶風(fēng)5)極端氣候出現(xiàn)頻繁高溫極端—突然變冷—冰雪災(zāi)害—颶風(fēng)5)極端氣候出現(xiàn)頻繁
中國近幾年的許多省份災(zāi)害不斷,帶來的是洪水、干旱、冰雪、雹災(zāi),甚至蝗災(zāi),土壤沙化。中國近幾年的許多省份災(zāi)害不斷,帶來的是洪水、
到2050年葡萄牙里斯本因高溫而死的人將是現(xiàn)在的六倍,倫敦5倍,加利福尼亞2~7倍。
澳大利亞10年持續(xù)干旱,森林火災(zāi)。
美國的《全球氣候變化對美國的影響》(2009年6月政府公布)稱到本世紀(jì)末,全美平均氣溫將上升2.2~6.4℃,美國東南部夏季可能延長100多天,西部更干旱。6)干旱淡水缺乏美國的《全球氣候變化對美國的影響》(2009
肯尼亞是非洲最發(fā)達(dá)的國家之一,但也難逃干旱帶來的饑荒災(zāi)難,大批動物死去,草場消亡。埃塞俄比亞和肯尼亞邊境干旱,飲水枯竭。肯尼亞是非洲最發(fā)達(dá)的國家之一,但也難逃干旱帶來的饑荒
我國華北地區(qū)比上世紀(jì)50年降水減少三分之一,水資源減少二分之一,我國每年因干旱受災(zāi)面積4億畝,正常年份灌區(qū)每年缺水300億方,城市缺水60億方,北京已經(jīng)成為缺水城市,人均只有300多方/年。中國青海2006年還有4000多個湖泊,現(xiàn)在多半干涸消失,湖北原是千湖之省,現(xiàn)在只有一百多個湖了。我國華北地區(qū)比上世紀(jì)50年降水減少三分之一,2009年遼西出現(xiàn)嚴(yán)重伏旱農(nóng)作物大面積絕收7)農(nóng)作物減產(chǎn)2009年遼西出現(xiàn)嚴(yán)重伏旱農(nóng)作物大面積絕收7)農(nóng)作物減8)疾病頻發(fā)8)疾病頻發(fā)
大量淡水匯入北冰洋,破壞切斷的墨西哥暖流,歐洲西北部溫度下降5~8℃。9)新的冰河期大量淡水匯入北冰洋,破壞切斷的墨西哥暖流,歐
到2050年全球可能有2~10億“氣候難民”,即生存受到威脅的人民(自然災(zāi)害,疾病頻發(fā),環(huán)境破壞,健康、安全有問題,要遷徙……)。
WHO估計(jì)每年有30萬人死于氣候變化帶來的災(zāi)難。10)氣候難民到2050年全球可能有2~10億“氣候難民”,
氣候變化帶來新的不公平,責(zé)任最小的窮人承擔(dān)了最大的威脅。11)氣候變化帶來新的不公平氣候變化帶來新的不公平,責(zé)任最小的窮人承擔(dān)了關(guān)注與怎么做
可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)新,制度創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,新能源開發(fā)等手段,盡可能減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。
2003年英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》2006年世界銀行首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯·斯特恩的《斯特恩報告》提出全球以每年GDP1%的投入,可避免將來每年GDP5%~20%的損失,呼吁向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。
2007年6月中國正式發(fā)布了《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》2007年7月美國參議院提出《低碳經(jīng)濟(jì)法案》
2007年12月3日聯(lián)合國氣候變化大會“巴厘路線圖”,要求要求發(fā)達(dá)國家2020年前將溫室氣體的減排25%~40%。關(guān)注與怎么做可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)1992年5月9日《聯(lián)合國氣候變化框架公約》最終目標(biāo)是將大氣中溫室氣體濃度穩(wěn)定在不對氣候系統(tǒng)造成危害的水平,到2007年6月已經(jīng)有191個國家批準(zhǔn)了《公約》。1992年5月9日《聯(lián)合國氣候變化框架公約》
1997年12月《京都議定書》即《公約》的第一個附加協(xié)議,到1999年3月已經(jīng)有84個國家簽署,議定書規(guī)定了2008~2012年溫室氣體排放量在1990水平上削減5.2%,規(guī)定了6種溫室氣體CO2,甲烷(CH4)、N20,氫氟碳化物(HFCS)全氟化碳(PFCS)六氟化碳(SF6).規(guī)定了三種“靈活機(jī)制”即ET(排放貿(mào)易),JT(聯(lián)合履行),和CDM(清潔發(fā)展機(jī)制),目前已有175個締約方批準(zhǔn)。1997年12月《京都議定書》即《公約》的第二、碳捕集與碳貯存
CCS技術(shù)是指通過碳捕捉技術(shù),將工業(yè)和有關(guān)能源產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的二氧化碳分離出來,再通過碳儲存手段,將其輸送并封存到海底或地下等與大氣隔絕的地方。目前,CCS技術(shù)尚處于研發(fā)階段。二、碳捕集與碳貯存CCS技術(shù)是指通過碳捕捉技碳捕捉:就是捕捉釋放到大氣中的二氧化碳,壓縮后,封存到枯竭的油田或其他安全的地下場所。(目前有三種在試點(diǎn))碳捕捉:碳運(yùn)輸:
壓縮后用管道,長距離用船,全球已有5600公里的陸上運(yùn)輸管道。碳運(yùn)輸:碳封存:
枯竭的油田最適合。目前二氧化碳的封存技術(shù)分為“地質(zhì)封存”和“海洋封存”兩種。適合封存二氧化碳的地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括油田、氣田、咸水層、無法開采的煤礦等。據(jù)IPCC研究表明,二氧化碳性質(zhì)穩(wěn)定,若地質(zhì)封存點(diǎn)經(jīng)過謹(jǐn)慎選擇、設(shè)計(jì)與管理,注入其中的二氧化碳99%可封存上千年.碳封存:目前二氧化碳的封存技術(shù)分為“地質(zhì)封存
如果要在一家煤電廠旁邊開展“碳捕捉”項(xiàng)目,首先要安裝3個主要裝置。第一個是用于化學(xué)反應(yīng)的金屬片,“清洗”發(fā)電廠排放出的尾氣,把二氧化碳“捕捉”下來;接著是讓二氧化碳?xì)怏w通過一個加熱塔,目的是通過蒸汽加熱,得到更純的二氧化碳;最后一步是將氣體通過一座壓縮塔,得到方便運(yùn)輸?shù)膲嚎s二氧化碳。如果要在一家煤電廠旁邊開展“碳捕捉”三、節(jié)能減排技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用廣義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源,減少廢棄物和環(huán)境有害物(包括三廢和噪音等)排放;狹義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放。節(jié)能減排無疑是必須的選擇三、節(jié)能減排技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用廣義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源節(jié)能減排的途徑①煤的清潔高效利用②提高能源系統(tǒng)高效率(含采集、轉(zhuǎn)化、中斷利用效率)③能源結(jié)構(gòu)多樣化節(jié)能減排的途徑①煤的清潔高效利用節(jié)能減排的實(shí)例煤炭的“清潔”利用燃燒改造節(jié)能型電力生產(chǎn)—超超臨界機(jī)組節(jié)能型建筑節(jié)能減排的實(shí)例煤炭的“清潔”利用煤炭的“清潔”利用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)煤炭的“清潔”利用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)
多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是利用物理化學(xué)方法達(dá)到煤的高效、潔凈利用的途徑。它以煤炭氣化為中心,可以將95%以上的煤轉(zhuǎn)換成一種稱之為合成氣的可燃?xì)怏w。將合成氣用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,可以獲得比常規(guī)燃煤發(fā)電高的能源利用效率。多聯(lián)產(chǎn)、潔凈化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤基潔凈能源的有競爭力的途徑?;靖拍疃嗦?lián)產(chǎn)的原理,是將煤氣化后先通過一個反應(yīng)器做化工產(chǎn)品,剩下尾氣再去燃燒發(fā)電。多聯(lián)產(chǎn)相當(dāng)于把化工和發(fā)電兩個過程耦合起來,能量利用效率可以提高10%~15%,同時,化工產(chǎn)品增值量比較大,并且能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)峰。煤的氣化系統(tǒng)很貴,如果能實(shí)現(xiàn)化工和發(fā)電相互調(diào)整,氣化系統(tǒng)就能始終穩(wěn)定運(yùn)行,降低發(fā)電成本。煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是利用物理化學(xué)方法達(dá)到煤的高效、潔凈利用的重要意義整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)加上多聯(lián)產(chǎn),被認(rèn)為是目前最具發(fā)展前景的清潔煤技術(shù),它在燃燒前先去除煙氣中的污染物,常規(guī)污染少,效率高,有利于綜合利用煤炭資源,能同時生產(chǎn)甲醇、尿素等化工產(chǎn)品。發(fā)展態(tài)勢2003年,美國發(fā)起一項(xiàng)為期10年的研究項(xiàng)目FutureGen計(jì)劃,投入10億美元,用于構(gòu)建世界上第一個生產(chǎn)電力和氫的零排放燃煤電站。在生產(chǎn)電能和氫氣產(chǎn)品的同時,集成二氧化碳的捕獲,并在深厚的地質(zhì)層下實(shí)現(xiàn)碳隔離技術(shù)。FutureGen計(jì)劃以每年一百萬噸的速度減少二氧化碳排放,同時也嚴(yán)格限制其他的與煤有關(guān)的環(huán)境污染物排放,通過先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢,消除與用煤有關(guān)的環(huán)境影響因素。煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)重要意義煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)示意圖煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)示意圖燃煤電廠在高溫運(yùn)作時,采用先進(jìn)的蒸汽循環(huán)以實(shí)現(xiàn)更高的熱效率和比傳統(tǒng)燃煤電廠更少的氣體排放燃煤發(fā)電是通過產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣來推動汽輪機(jī)發(fā)電的,蒸汽的溫度和壓力越高,發(fā)電的效率就越高。在374.15攝氏度、22.115兆帕壓力下,水蒸氣的密度會增大到與液態(tài)水一樣,這個條件叫做水的臨界參數(shù)。比這還高的參數(shù)叫做超臨界參數(shù)。溫度和氣壓升高到600攝氏度、25―28兆帕這樣的區(qū)間,就進(jìn)入了超超臨界的“境界”。如果我國600MW等級的燃煤機(jī)組采用超超臨界技術(shù),供電煤耗278g/kWh,比同容量亞臨界機(jī)組的煤耗減少30克/kWh,按年運(yùn)行5500小時計(jì)算,一臺600MW超超臨界機(jī)組可比同容量亞臨界機(jī)組節(jié)約標(biāo)煤6萬噸/年,同時SO2、氮氧化物、粉塵等污染物以及CO2排放將大大減少。采用超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)對于節(jié)約資源消耗、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。與其余幾種潔凈煤發(fā)電技術(shù)相比,超超臨界機(jī)組技術(shù)具有繼承性好,容易實(shí)現(xiàn)大型化的特點(diǎn),在機(jī)組的可靠性、可用率、熱機(jī)動性、機(jī)組壽命等方面已經(jīng)可以和亞臨界機(jī)組媲美,已經(jīng)有了較多的商業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)燃煤電廠在高溫運(yùn)作時,采用先進(jìn)的蒸汽循環(huán)以實(shí)現(xiàn)更高的超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)
國際上超超臨界機(jī)組的參數(shù)已經(jīng)達(dá)到27~32Mpa左右,蒸汽溫度為566~600℃,熱效率可以達(dá)到42~45%。國外機(jī)組的可靠性數(shù)據(jù),表明了超超臨界機(jī)組可以同樣實(shí)現(xiàn)高的可靠性。超超臨界燃煤機(jī)組甚至可以與燃用天然氣、石油等機(jī)組一樣實(shí)現(xiàn)清潔的發(fā)電。目前中國有玉環(huán)電廠、外高橋三廠、寧海國華二期、北侖電廠三期、嘉興電廠三期,以及漕涇電廠等多個2*1000MW超超臨界燃煤機(jī)組已建成或在建。600MW和1000MW超臨界機(jī)組將成為我國今后10年內(nèi)帶電網(wǎng)基本負(fù)荷的主力發(fā)電機(jī)組。超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)國際上超超臨界機(jī)組的參數(shù)已經(jīng)節(jié)能型建筑—迪拜能源自給的旋轉(zhuǎn)“動態(tài)城堡”節(jié)能型建筑—迪拜能源自給的旋轉(zhuǎn)“動態(tài)城堡”馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓大樓概述梅那拉-梅西加尼亞大樓是馬來西亞的著名環(huán)保建筑。馬來西亞梳邦再也市(SubangJaya)的這棟綠色建筑最大限度利用了自然通風(fēng)并且根據(jù)朝陽方向加以精心設(shè)計(jì)。環(huán)保設(shè)計(jì)自然通風(fēng)提供了涼爽的富氧氣流。沿著東(熱)西向,按一定間距從玻璃辦公室立面安裝沿制遮陽板。從而為建筑中受陽光影響最大的一側(cè)提供遮陽。只在南北立面使用玻璃墻,以獲得適量的日照。樓頂陽臺運(yùn)用許多自動隔熱系統(tǒng),通過設(shè)備和空調(diào)裝置降低能源損耗。馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓大樓概馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓在不久的將來,太陽能有望成為破解高層住宅節(jié)能問題的最佳“法寶”,這座英國曼徹斯特保險合作協(xié)會的太陽能大樓就充分利用了天然環(huán)保的太陽能作為自給能量,采用7244面太陽能光伏板替代傳統(tǒng)材料(如磚、玻璃等)。建成后外墻高達(dá)120m,成為歐洲最大的立式太陽能電池陣。每年將產(chǎn)生18萬單位的可再生電力。該公司形象地估算說,這些電可用泡900萬杯茶。馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓紐約赫斯特大廈赫斯特大廈(HearstTower)是由英國建筑師諾曼·福斯特設(shè)計(jì)的,是赫斯特出版公司的總部。大廈由1928年竣工的六層大樓——原赫斯特總部延伸而成,共有46層。其三角的設(shè)計(jì)風(fēng)格和石質(zhì)的正面六層底座形成鮮明的對比。這是美國自2001年9.11后破土的第一棟摩天大樓,也是紐約的第一棟竣工的綠色辦公大赫斯特大廈(HearstTower)樓。
赫斯特大廈已經(jīng)成為紐約的綠色新地標(biāo),它是紐約第一座在啟用時獲得美國綠色建筑委員會LEED黃金級別認(rèn)證的寫字樓。其環(huán)保特性在于:從建筑外殼到內(nèi)部裝修,全部采用百分之百可回收且無污染排放的材料;采用內(nèi)墻最少化的設(shè)計(jì),以增加自然光的利用;屋頂被設(shè)計(jì)成可收集雨水的結(jié)構(gòu);首層大堂主要依靠輻射石地板來調(diào)節(jié)冷熱;大樓內(nèi)采用智能化的節(jié)能電器(如電燈、電梯)等。紐約赫斯特大廈赫斯特大廈(HearstT法蘭克福商業(yè)銀行大廈—生態(tài)之塔整座大廈除非在極少數(shù)的嚴(yán)寒或酷暑天氣中,全部采用自然通風(fēng)和溫度調(diào)節(jié),將運(yùn)行能耗降到最低,同時也最大程度地減少了空氣調(diào)節(jié)設(shè)備對大氣的污染。據(jù)測算,該樓的自然通風(fēng)量可達(dá)60%。三角形平面又能最大限度地接納陽光,創(chuàng)造良好的視野,同時又可減少對北鄰建筑的遮擋。因此,大廈被冠以“生態(tài)之塔”、“帶有空中花園的能量攪拌器”的美稱。這座超高層集中式辦公建筑中的自然景觀,使城市高密度的生活方式與自然生態(tài)環(huán)境相融合。法蘭克福商業(yè)銀行大廈—生態(tài)之塔整座大廈除非在極少蒲公英之家1995年,日本建筑師藤森照信為自己設(shè)計(jì)了一所別樣的居所,名為“蒲公英之家”。在這里,綠化不再簡單、安分地僅限于屋前屋后,而是布滿整座建筑物的表層;種植在屋頂和墻壁上的蒲公英“從石板間探出頭來搖曳著春天”,帶有一絲哀傷的浪漫主義氣質(zhì)與手工藝時代遺留下的癡迷與沉醉。蒲公英之家1995年,日本建筑師藤森照信為自己設(shè)計(jì)了一節(jié)能減排在中國一次能源人均占有率低能源消費(fèi)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而迅速增長以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期難以改變能源和資源利用率水平較低生態(tài)環(huán)境壓力明顯增大需要承擔(dān)碳減排的國際義務(wù)節(jié)能減排在中國一次能源人均占有率低一“十一五”期間,我國以能源消費(fèi)年均6.6%的增速支撐了國民經(jīng)濟(jì)年均11.2%的增速,能源消費(fèi)彈性系數(shù)由“十五”時期的1.04下降到0.59,緩解了能源供需矛盾。
二“十五”后三年全國單位GDP能耗上升了9.8%,全國二氧化硫和化學(xué)需氧量排放總量分別上升了32.3%和3.5%;“十一五”期間,全國單位GDP能耗下降了19.1%,全國二氧化硫和化學(xué)需氧量排放總量分別下降了14.29%和12.45%。
三是促進(jìn)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。2010年與2005年相比,電力行業(yè)300兆瓦以上火電機(jī)組占火電裝機(jī)容量比重由47%上升到71%,鋼鐵行業(yè)1000立方米以上大型高爐比重由21%上升到52%,建材行業(yè)新型干法水泥熟料產(chǎn)量比重由39%上升到81%。
四是推動了技術(shù)進(jìn)步。2010年與2005年相比,鋼鐵行業(yè)干熄焦技術(shù)普及率由不足30%提高到80%以上,水泥行業(yè)低溫余熱回收發(fā)電技術(shù)由開始起步提高到55%,燒堿行業(yè)離子膜法燒堿比重由29.5%提高到84.3%。
五“十一五”期間,通過實(shí)施十大節(jié)能重點(diǎn)工程形成節(jié)能能力3.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;新增城鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到77%;燃煤電廠投運(yùn)脫硫機(jī)組容量達(dá)5.78億千瓦,占全部燃煤機(jī)組容量的82.6%。
六2010年與2005年相比,火電供電煤耗下降了10.0%;噸鋼綜合能耗下降了12.8%;水泥綜合能耗下降了24.6%;乙烯綜合能耗下降了11.6%;合成氨綜合能耗下降了14.3%。
七2010年與2005年相比,環(huán)保重點(diǎn)城市二氧化硫年均濃度下降26.3%,地表水國控斷面劣五類水質(zhì)比例由27%下降到16.4%,七大水系國控斷面好于三類比例由41%上升到59.9%。
八“十一五”通過節(jié)能降耗減少二氧化碳排放14.6億噸,得到國際社會的廣泛贊譽(yù),也體現(xiàn)了負(fù)責(zé)任大國的形象?!笆晃濉惫?jié)能減排取得顯著成效一“十一五”期間,我國以能源消費(fèi)年均6.6%2012年8月6日,國務(wù)院以國發(fā)〔2012〕40號印發(fā)《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》。該《規(guī)劃》分現(xiàn)狀與形勢,指導(dǎo)思想、基本原則和主要目標(biāo),主要任務(wù),節(jié)能減排重點(diǎn)工程,保障措施,規(guī)劃實(shí)施6部分。節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃(一)燃煤工業(yè)鍋爐改造(二)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能
(三)余熱余壓利用工程
(四)能量系統(tǒng)優(yōu)化工程(五)節(jié)約和替代石油工程
(六)綠色照明工程(七)建筑節(jié)能改造(八)交通運(yùn)輸節(jié)能十二五節(jié)能改造工程2012年8月6日,國務(wù)院以國發(fā)〔2012〕40號印發(fā)《節(jié)能四、低碳城市解析
中國低碳路上的“中國電谷”,兩個第一,2008年公布《關(guān)于建設(shè)低碳城市的意見》,(配套的是低碳城市發(fā)展規(guī)劃綱要),第二,2008年工業(yè)與財政增速居河北第一,低碳產(chǎn)業(yè)增速40%(新能源產(chǎn)業(yè))四、低碳城市解析中國低碳路上的“中國電谷”,2008年1月世界自然基金會正式啟動“中國低碳城市發(fā)展項(xiàng)目”(保定、上海入選《保定:全球可持續(xù)能源生產(chǎn)的“電谷”》,“低碳保定”“中國電谷·低碳保定”)光電、風(fēng)電、節(jié)電、儲電、輸變電與電力自動化設(shè)備,銷售收入260.5億美元,創(chuàng)匯9.77億美元。(同比增長82.7%)2008年1月世界自然基金會正式啟動“中國低碳青島市加快融入低碳時代
青島市將發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作為實(shí)現(xiàn)城市可持續(xù)發(fā)展(健康發(fā)展)的戰(zhàn)略性選擇。
1)深度開發(fā)利用新能源
2)加快引進(jìn)低碳技術(shù)
3)壯大培育節(jié)能環(huán)保新興產(chǎn)業(yè)
大大加速了城市的低碳化進(jìn)程。青島市加快融入低碳時代青島市將發(fā)展低碳經(jīng)濟(jì)作為實(shí)
1)低碳生活蔚然成風(fēng)嶗山區(qū)的青島天人生態(tài)大廈沒有任何風(fēng)扇、空調(diào),采用太陽能電池板加上收集的雨水系統(tǒng)提供循環(huán)水,稱之為生態(tài)大廈,它采用了垂直綠地,高效能圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫,雨水和生活污水再利用等13種生態(tài)技術(shù),做到零消耗,零排放,該項(xiàng)目每年可減排CO263084噸,減少灰塵、爐灰等排放物380.25噸。青島市近兩年已完成145萬平方米改造任務(wù),今年還要繼續(xù)完成155玩平方米改造任務(wù)。。1)低碳生活蔚然成風(fēng)2)加快推進(jìn)新能源利用
膠南一個小區(qū),一個生態(tài)的系統(tǒng)化的大生活海水利用體系已經(jīng)形成。海水沖廁,海水景觀,海水泳池,海源空調(diào)等,在奧帆中心有一個8000多平方米的海水源空調(diào)系統(tǒng)正在運(yùn)行??商峁┲评?、供暖和生活熱水所需的冷、熱量。2)加快推進(jìn)新能源利用
國內(nèi)最大的海水淡化項(xiàng)目(李滄區(qū))主體工程正在加緊建設(shè)。預(yù)計(jì)2012年6月投入使用,每年可節(jié)約淡水3600多萬噸。國內(nèi)最大的海水淡化項(xiàng)目(李滄區(qū))主體工程正在加風(fēng)能已列入全國沿海風(fēng)能開發(fā)區(qū)域,已核準(zhǔn)裝機(jī)20萬千瓦,在建的9.9萬千瓦,2010年上半年開工的9.9萬千瓦。太陽能:2009年太陽能熱水器應(yīng)用面積400萬平方米,太陽能光電應(yīng)用面積1600平方米。風(fēng)能已列入全國沿海風(fēng)能開發(fā)區(qū)域,已核準(zhǔn)裝機(jī)2
小河西垃圾填埋坊沼氣利用工程總裝機(jī)容量3萬千瓦,可逐步建立低碳產(chǎn)業(yè)體系。小河西垃圾填埋坊沼氣利用工程總裝機(jī)容量3
促進(jìn)石化、鋼鐵等行業(yè)構(gòu)建循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,以低碳排放為特征的產(chǎn)業(yè)逐步建立起來。節(jié)能環(huán)保,新能源的新興產(chǎn)業(yè)加快發(fā)展,重點(diǎn)在“高端產(chǎn)業(yè),循環(huán)經(jīng)濟(jì),清潔生產(chǎn)”三大領(lǐng)域。強(qiáng)制淘汰一批高耗能高污染行業(yè)促進(jìn)石化、鋼鐵等行業(yè)構(gòu)建循環(huán)產(chǎn)業(yè)鏈,以低碳排放為質(zhì)疑和爭議是必要的,畢竟人類在碳減排方面投入很多精力,且耗資巨大。人類不可能“挽球地球”,而只能適應(yīng)地球的發(fā)展和演化。堅(jiān)持“低碳經(jīng)濟(jì)”、“節(jié)能減排”,這仍是人類必須遵守的原則,其更主要針對的是人類生存環(huán)境的改善和資源利用的可持續(xù)。質(zhì)疑和爭議是必要的,畢竟人類在碳減排方面投入很多精力,且耗資五、低碳科技暢想
★垂直農(nóng)場為5萬人提供一年的基本食物和水資源,“摩天大樓式的溫室”美國哥倫比亞大學(xué)教授迪克森·迪斯波米亞提出構(gòu)想的垂直農(nóng)場(30層樓高),不產(chǎn)生垃圾。垂直農(nóng)場五、低碳科技暢想★垂直農(nóng)場為5萬人提供一年的
★培養(yǎng)吸碳能力更強(qiáng)的樹種,加快生長,減少木質(zhì)素含量。改良樹種吸收二氧化碳★培養(yǎng)吸碳能力更強(qiáng)的樹種,加快生長,減少木質(zhì)
★人為改變和控制颶風(fēng):希伯來大學(xué)丹尼爾.羅森弗德;向颶風(fēng)根部加灰塵,訓(xùn)導(dǎo)颶風(fēng)。人為控制颶風(fēng)★人為改變和控制颶風(fēng):希伯來大學(xué)丹尼爾.羅森
★為海洋施肥(鐵和尿素)或向海面泵入深海海水,刺激吞食CO2的浮游生物大量繁殖。給海洋施肥★為海洋施肥(鐵和尿素)或向海面泵入深海海水,刺激吞食C
★陽光令地球溫度升高,但大片低空云朵卻能反射陽光。為降低全球氣溫,美國國家大氣研究中心的約翰-拉特哈姆和愛丁堡大學(xué)工程師斯蒂芬-薩爾特計(jì)劃把海水散布至空氣之中去“播云”,大規(guī)模造云。造云船游戈全球“播云”★陽光令地球溫度升高,但大片低空云朵卻能反射
★人造火山噴發(fā)硫磺到大氣層,1991年菲律賓皮納圖博火山爆發(fā),將1千萬噸阻擋陽光,讓地球致冷的硫磺噴射到大氣中,諾貝爾獎金獲得者保羅瑞特等認(rèn)為人類能復(fù)制這種作用。人造火山給地球降溫★人造火山噴發(fā)硫磺到大氣層,1991年菲律賓皮納圖博火山
★建設(shè)未來深海漁場,已發(fā)明一種遙控養(yǎng)殖網(wǎng)箱,用于深海養(yǎng)殖。深海漁箱★建設(shè)未來深海漁場,已發(fā)明一種遙控養(yǎng)殖網(wǎng)箱,用于深海養(yǎng)殖
★建太空鏡反射陽光,用大氣粒子充當(dāng)反射鏡,讓地球變冷,美國亞利桑那大學(xué)羅杰.安格爾主張將180萬平方英里的遮陽鏡反射到預(yù)定軌道,由16萬億面鏡子組成,成本5萬億美元。發(fā)射軌道太空鏡給地球降溫★建太空鏡反射陽光,用大氣粒子充當(dāng)反射鏡,讓地球變冷,美謝謝謝謝碳減排與低碳生活課件添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本目錄點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題目錄點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題點(diǎn)擊添加標(biāo)題添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本點(diǎn)擊添加文本論碳減排技術(shù)及與低碳生活的關(guān)系山東省黃河三角洲新能源科技開發(fā)研究院
文曉輝2013.12.20論碳減排技術(shù)及與低碳生活的關(guān)系山東省黃河三角洲新能源科技開發(fā)目錄①背景概述②碳捕集與碳貯存技術(shù)探究③節(jié)能減排技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用④低碳城市解析⑤低碳科技展望目錄①背景概述②碳捕集與碳貯存技術(shù)探究③節(jié)能減排技術(shù)與碳足跡一、背景概述碳稅低碳低碳生活碳交易低碳科技低碳發(fā)展低碳社會低碳經(jīng)濟(jì)低碳生活方式碳足跡一、背景概述碳稅低碳低碳生活碳交易低碳科技低碳發(fā)展低碳是什么?什么是溫室氣體?什么是溫室效應(yīng)?它的產(chǎn)生機(jī)制是什么?什么是強(qiáng)化(增強(qiáng))的溫室效應(yīng)?增強(qiáng)的溫室效應(yīng)會帶來什么問題?低碳是如何被人們關(guān)注的?碳減排,我們能做什么?碳是什么?地球氣候氣象變化的主要驅(qū)動力太陽是一個主要由氫和氦組成的熾熱的氣體火球。(半徑是地球109倍,質(zhì)量是地球33萬倍,中心問題幾千萬攝氏度)地球氣候氣象變化的主要驅(qū)動力太陽是一個主要由氫溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—傅里葉讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉JeanBaptisteJosephFourier1768–1830,法國著名數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家1820年,傅里葉做出測算1824年,《地球及其表層空間溫度概述》溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—傅里葉讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉J溫室效應(yīng)的驗(yàn)證者—約翰·延達(dá)爾1820–1893,物理學(xué)家約翰·廷達(dá)爾1859年,發(fā)現(xiàn)大氣中的水蒸氣、二氧化碳和甲烷等成分會造成溫室效應(yīng)溫室效應(yīng)的驗(yàn)證者—約翰·延達(dá)爾1820–1893,物理二氧化碳與溫室效應(yīng)的關(guān)系計(jì)算者—阿累尼烏斯斯萬特·奧古斯特·阿累尼烏斯(SvanteAugustArrhenius)瑞典物理學(xué)家1896年發(fā)表了“大氣中的二氧化碳對地球溫度的影響”的論文(二氧化碳倍增地球表面溫度升高5-6攝氏度)(1883年5月,他提出了電離理論的基本觀點(diǎn)。阿累尼烏斯同時提出了酸、堿的定義。1903年他榮獲了諾貝爾化學(xué)獎)二氧化碳與溫室效應(yīng)的關(guān)系計(jì)算者—阿累尼烏斯斯萬特·奧古斯溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—查爾斯·基林20世紀(jì)50年代,美國科學(xué)家查爾斯·基林(charleskeeling,1928-2005)現(xiàn)代氣候變化的先驅(qū)。率領(lǐng)小組在位于美國夏威夷島的名為莫納羅亞山的活火山站開展的大氣二氧化碳含量觀測,繪制了著名的基林曲線,提供了最為關(guān)鍵和另人信服的證據(jù)。溫室效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)—查爾斯·基林20世紀(jì)50年代,美國科學(xué)家全球氣候變化基本原理示意圖全球氣候變化基本原理示意圖溫室效應(yīng)溫室效應(yīng):使得地球表面溫度適宜增溫作用:可計(jì)算求出的這個溫度會更低(-19℃),而實(shí)際地表溫度是14℃,之間相差33℃的差距,是由自然溫室效應(yīng)貢獻(xiàn)。溫室效應(yīng)溫室效應(yīng):使得地球表面溫度適宜增溫作用:可計(jì)算求出的溫室氣體有哪些水蒸氣(H2O)臭氧(O3)二氧化碳(CO2)一氧化亞氮(N2O)甲烷(CH4)氫氟氯碳化物類(CFCs)全氟氯碳化物類(HFCs)含氟氯烴(HCFCs)全氟碳化物(PFCs)六氟化硫(SF6)等溫室氣體是指大氣中能吸收紅外線的氣體成分:01997年于日本京都召開的聯(lián)合國氣候化綱要公約第三次締約國大會中所通過的〔京都議定書〕,明訂針對六種溫室氣體進(jìn)行削減。溫室氣體有哪些水蒸氣(H2O)溫室氣體是指大氣中能吸收紅外線增強(qiáng)的溫室效應(yīng)會帶來什么問題?
過去100年地球平均溫度升高0.3~0.6℃,到2030年將再升高1~3℃,如不控制,到本世紀(jì)末氣溫要升高3~6℃,我國年平均地表氣溫溫度增加1.1℃,高于全球及北半球同期增溫率。近百年全球平均氣溫變化曲線1)氣溫升高增強(qiáng)的溫室效應(yīng)會帶來什么問題?過去100年地
過去100年全球海平面以每年1~2mm速度上升了10~26厘米,太平洋地區(qū)數(shù)十個島國面臨消失.2)全球海平面上升過去100年全球海平面以每年1~2mm速度上帕勞共和國將消失。馬爾代夫?qū)⑴e國搬遷(100年內(nèi)沉沒倒計(jì)時)帕勞共和國將消失。馬爾代夫?qū)⑴e國搬遷卡特里特島(人口2600)去年已開始搬遷卡特里特島(人口2600)去年已開始搬遷圖瓦盧(長20公里,寬20~30米)16年海平面上升9.12厘米,已與新西蘭簽訂搬遷協(xié)議。
格陵蘭(全球氣溫上升2~3℃)整個冰川融化,致全球海平面至少上升7米,曼谷10年后將被淹沒。圖瓦盧(長20公里,寬20~30米)16年海平面上升9.12
近30年上海海平面上升115毫米,到2050年上海的海平面將上升30~50厘米,估計(jì)40年后將有近半土地被淹沒。我國華南估計(jì)2100年海平面將上升60~74厘米,珠江三角洲將受到嚴(yán)重影響。2007年上海沿海月平均海平面變化曲線近30年上海海平面上升115毫米,到2050
海平面升高,導(dǎo)致海岸侵蝕,海水入侵沿海地下水層,土地鹽漬化,海岸灘涂濕地、紅樹林、珊瑚礁等生態(tài)群消失。英國簡·阿徹1987年花2萬英鎊購買的住房海岸侵蝕影響,這套房子面臨被淹危險,目前僅值1英鎊(2美元)。海岸灘涂濕地紅樹林珊瑚礁土地鹽漬化3)海平面升高的后果海平面升高,導(dǎo)致海岸侵蝕,海水入侵沿海地下水兩極冰雪融化(全部)海平面將上升70米。兩極冰雪融化(全部)海平面將上升70米。
中國、尼泊爾、印度、巴基斯坦、不丹最嚴(yán)重,號稱“亞洲水塔”的喜馬拉雅山冰川后退速度最快,國際冰雪委員會(ICSI)報告,照目前情況下去,這些冰川在2035年以前消失的可能性很大。不丹-喜馬拉雅冰川湖喜馬拉雅山脈冰川變化對比
4)冰川融化中國、尼泊爾、印度、巴基斯坦、不丹最嚴(yán)重,號高溫極端—突然變冷—冰雪災(zāi)害—颶風(fēng)5)極端氣候出現(xiàn)頻繁高溫極端—突然變冷—冰雪災(zāi)害—颶風(fēng)5)極端氣候出現(xiàn)頻繁
中國近幾年的許多省份災(zāi)害不斷,帶來的是洪水、干旱、冰雪、雹災(zāi),甚至蝗災(zāi),土壤沙化。中國近幾年的許多省份災(zāi)害不斷,帶來的是洪水、
到2050年葡萄牙里斯本因高溫而死的人將是現(xiàn)在的六倍,倫敦5倍,加利福尼亞2~7倍。
澳大利亞10年持續(xù)干旱,森林火災(zāi)。
美國的《全球氣候變化對美國的影響》(2009年6月政府公布)稱到本世紀(jì)末,全美平均氣溫將上升2.2~6.4℃,美國東南部夏季可能延長100多天,西部更干旱。6)干旱淡水缺乏美國的《全球氣候變化對美國的影響》(2009
肯尼亞是非洲最發(fā)達(dá)的國家之一,但也難逃干旱帶來的饑荒災(zāi)難,大批動物死去,草場消亡。埃塞俄比亞和肯尼亞邊境干旱,飲水枯竭。肯尼亞是非洲最發(fā)達(dá)的國家之一,但也難逃干旱帶來的饑荒
我國華北地區(qū)比上世紀(jì)50年降水減少三分之一,水資源減少二分之一,我國每年因干旱受災(zāi)面積4億畝,正常年份灌區(qū)每年缺水300億方,城市缺水60億方,北京已經(jīng)成為缺水城市,人均只有300多方/年。中國青海2006年還有4000多個湖泊,現(xiàn)在多半干涸消失,湖北原是千湖之省,現(xiàn)在只有一百多個湖了。我國華北地區(qū)比上世紀(jì)50年降水減少三分之一,2009年遼西出現(xiàn)嚴(yán)重伏旱農(nóng)作物大面積絕收7)農(nóng)作物減產(chǎn)2009年遼西出現(xiàn)嚴(yán)重伏旱農(nóng)作物大面積絕收7)農(nóng)作物減8)疾病頻發(fā)8)疾病頻發(fā)
大量淡水匯入北冰洋,破壞切斷的墨西哥暖流,歐洲西北部溫度下降5~8℃。9)新的冰河期大量淡水匯入北冰洋,破壞切斷的墨西哥暖流,歐
到2050年全球可能有2~10億“氣候難民”,即生存受到威脅的人民(自然災(zāi)害,疾病頻發(fā),環(huán)境破壞,健康、安全有問題,要遷徙……)。
WHO估計(jì)每年有30萬人死于氣候變化帶來的災(zāi)難。10)氣候難民到2050年全球可能有2~10億“氣候難民”,
氣候變化帶來新的不公平,責(zé)任最小的窮人承擔(dān)了最大的威脅。11)氣候變化帶來新的不公平氣候變化帶來新的不公平,責(zé)任最小的窮人承擔(dān)了關(guān)注與怎么做
可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)新,制度創(chuàng)新,產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型,新能源開發(fā)等手段,盡可能減少煤炭、石油等高碳能源消耗,減少溫室氣體排放,達(dá)到經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展與生態(tài)環(huán)境保護(hù)雙贏的一種經(jīng)濟(jì)發(fā)展形態(tài)。
2003年英國能源白皮書《我們能源的未來:創(chuàng)建低碳經(jīng)濟(jì)》2006年世界銀行首席經(jīng)濟(jì)學(xué)家尼古拉斯·斯特恩的《斯特恩報告》提出全球以每年GDP1%的投入,可避免將來每年GDP5%~20%的損失,呼吁向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型。
2007年6月中國正式發(fā)布了《中國應(yīng)對氣候變化國家方案》2007年7月美國參議院提出《低碳經(jīng)濟(jì)法案》
2007年12月3日聯(lián)合國氣候變化大會“巴厘路線圖”,要求要求發(fā)達(dá)國家2020年前將溫室氣體的減排25%~40%。關(guān)注與怎么做可持續(xù)發(fā)展理念指導(dǎo)下,通過技術(shù)創(chuàng)1992年5月9日《聯(lián)合國氣候變化框架公約》最終目標(biāo)是將大氣中溫室氣體濃度穩(wěn)定在不對氣候系統(tǒng)造成危害的水平,到2007年6月已經(jīng)有191個國家批準(zhǔn)了《公約》。1992年5月9日《聯(lián)合國氣候變化框架公約》
1997年12月《京都議定書》即《公約》的第一個附加協(xié)議,到1999年3月已經(jīng)有84個國家簽署,議定書規(guī)定了2008~2012年溫室氣體排放量在1990水平上削減5.2%,規(guī)定了6種溫室氣體CO2,甲烷(CH4)、N20,氫氟碳化物(HFCS)全氟化碳(PFCS)六氟化碳(SF6).規(guī)定了三種“靈活機(jī)制”即ET(排放貿(mào)易),JT(聯(lián)合履行),和CDM(清潔發(fā)展機(jī)制),目前已有175個締約方批準(zhǔn)。1997年12月《京都議定書》即《公約》的第二、碳捕集與碳貯存
CCS技術(shù)是指通過碳捕捉技術(shù),將工業(yè)和有關(guān)能源產(chǎn)業(yè)所生產(chǎn)的二氧化碳分離出來,再通過碳儲存手段,將其輸送并封存到海底或地下等與大氣隔絕的地方。目前,CCS技術(shù)尚處于研發(fā)階段。二、碳捕集與碳貯存CCS技術(shù)是指通過碳捕捉技碳捕捉:就是捕捉釋放到大氣中的二氧化碳,壓縮后,封存到枯竭的油田或其他安全的地下場所。(目前有三種在試點(diǎn))碳捕捉:碳運(yùn)輸:
壓縮后用管道,長距離用船,全球已有5600公里的陸上運(yùn)輸管道。碳運(yùn)輸:碳封存:
枯竭的油田最適合。目前二氧化碳的封存技術(shù)分為“地質(zhì)封存”和“海洋封存”兩種。適合封存二氧化碳的地質(zhì)結(jié)構(gòu)包括油田、氣田、咸水層、無法開采的煤礦等。據(jù)IPCC研究表明,二氧化碳性質(zhì)穩(wěn)定,若地質(zhì)封存點(diǎn)經(jīng)過謹(jǐn)慎選擇、設(shè)計(jì)與管理,注入其中的二氧化碳99%可封存上千年.碳封存:目前二氧化碳的封存技術(shù)分為“地質(zhì)封存
如果要在一家煤電廠旁邊開展“碳捕捉”項(xiàng)目,首先要安裝3個主要裝置。第一個是用于化學(xué)反應(yīng)的金屬片,“清洗”發(fā)電廠排放出的尾氣,把二氧化碳“捕捉”下來;接著是讓二氧化碳?xì)怏w通過一個加熱塔,目的是通過蒸汽加熱,得到更純的二氧化碳;最后一步是將氣體通過一座壓縮塔,得到方便運(yùn)輸?shù)膲嚎s二氧化碳。如果要在一家煤電廠旁邊開展“碳捕捉”三、節(jié)能減排技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用廣義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源和能量資源,減少廢棄物和環(huán)境有害物(包括三廢和噪音等)排放;狹義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約能源和減少環(huán)境有害物排放。節(jié)能減排無疑是必須的選擇三、節(jié)能減排技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用廣義而言,節(jié)能減排是指節(jié)約物質(zhì)資源節(jié)能減排的途徑①煤的清潔高效利用②提高能源系統(tǒng)高效率(含采集、轉(zhuǎn)化、中斷利用效率)③能源結(jié)構(gòu)多樣化節(jié)能減排的途徑①煤的清潔高效利用節(jié)能減排的實(shí)例煤炭的“清潔”利用燃燒改造節(jié)能型電力生產(chǎn)—超超臨界機(jī)組節(jié)能型建筑節(jié)能減排的實(shí)例煤炭的“清潔”利用煤炭的“清潔”利用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)煤炭的“清潔”利用整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)
多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是利用物理化學(xué)方法達(dá)到煤的高效、潔凈利用的途徑。它以煤炭氣化為中心,可以將95%以上的煤轉(zhuǎn)換成一種稱之為合成氣的可燃?xì)怏w。將合成氣用于聯(lián)合循環(huán)發(fā)電,可以獲得比常規(guī)燃煤發(fā)電高的能源利用效率。多聯(lián)產(chǎn)、潔凈化技術(shù)是實(shí)現(xiàn)煤基潔凈能源的有競爭力的途徑?;靖拍疃嗦?lián)產(chǎn)的原理,是將煤氣化后先通過一個反應(yīng)器做化工產(chǎn)品,剩下尾氣再去燃燒發(fā)電。多聯(lián)產(chǎn)相當(dāng)于把化工和發(fā)電兩個過程耦合起來,能量利用效率可以提高10%~15%,同時,化工產(chǎn)品增值量比較大,并且能夠?qū)崿F(xiàn)調(diào)峰。煤的氣化系統(tǒng)很貴,如果能實(shí)現(xiàn)化工和發(fā)電相互調(diào)整,氣化系統(tǒng)就能始終穩(wěn)定運(yùn)行,降低發(fā)電成本。煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是利用物理化學(xué)方法達(dá)到煤的高效、潔凈利用的重要意義整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)(IGCC)加上多聯(lián)產(chǎn),被認(rèn)為是目前最具發(fā)展前景的清潔煤技術(shù),它在燃燒前先去除煙氣中的污染物,常規(guī)污染少,效率高,有利于綜合利用煤炭資源,能同時生產(chǎn)甲醇、尿素等化工產(chǎn)品。發(fā)展態(tài)勢2003年,美國發(fā)起一項(xiàng)為期10年的研究項(xiàng)目FutureGen計(jì)劃,投入10億美元,用于構(gòu)建世界上第一個生產(chǎn)電力和氫的零排放燃煤電站。在生產(chǎn)電能和氫氣產(chǎn)品的同時,集成二氧化碳的捕獲,并在深厚的地質(zhì)層下實(shí)現(xiàn)碳隔離技術(shù)。FutureGen計(jì)劃以每年一百萬噸的速度減少二氧化碳排放,同時也嚴(yán)格限制其他的與煤有關(guān)的環(huán)境污染物排放,通過先進(jìn)的技術(shù)優(yōu)勢,消除與用煤有關(guān)的環(huán)境影響因素。煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)重要意義煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)示意圖煤炭現(xiàn)代化利用—多聯(lián)產(chǎn)示意圖燃煤電廠在高溫運(yùn)作時,采用先進(jìn)的蒸汽循環(huán)以實(shí)現(xiàn)更高的熱效率和比傳統(tǒng)燃煤電廠更少的氣體排放燃煤發(fā)電是通過產(chǎn)生高溫高壓的水蒸氣來推動汽輪機(jī)發(fā)電的,蒸汽的溫度和壓力越高,發(fā)電的效率就越高。在374.15攝氏度、22.115兆帕壓力下,水蒸氣的密度會增大到與液態(tài)水一樣,這個條件叫做水的臨界參數(shù)。比這還高的參數(shù)叫做超臨界參數(shù)。溫度和氣壓升高到600攝氏度、25―28兆帕這樣的區(qū)間,就進(jìn)入了超超臨界的“境界”。如果我國600MW等級的燃煤機(jī)組采用超超臨界技術(shù),供電煤耗278g/kWh,比同容量亞臨界機(jī)組的煤耗減少30克/kWh,按年運(yùn)行5500小時計(jì)算,一臺600MW超超臨界機(jī)組可比同容量亞臨界機(jī)組節(jié)約標(biāo)煤6萬噸/年,同時SO2、氮氧化物、粉塵等污染物以及CO2排放將大大減少。采用超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)對于節(jié)約資源消耗、保護(hù)環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。與其余幾種潔凈煤發(fā)電技術(shù)相比,超超臨界機(jī)組技術(shù)具有繼承性好,容易實(shí)現(xiàn)大型化的特點(diǎn),在機(jī)組的可靠性、可用率、熱機(jī)動性、機(jī)組壽命等方面已經(jīng)可以和亞臨界機(jī)組媲美,已經(jīng)有了較多的商業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)。超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)燃煤電廠在高溫運(yùn)作時,采用先進(jìn)的蒸汽循環(huán)以實(shí)現(xiàn)更高的超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)
國際上超超臨界機(jī)組的參數(shù)已經(jīng)達(dá)到27~32Mpa左右,蒸汽溫度為566~600℃,熱效率可以達(dá)到42~45%。國外機(jī)組的可靠性數(shù)據(jù),表明了超超臨界機(jī)組可以同樣實(shí)現(xiàn)高的可靠性。超超臨界燃煤機(jī)組甚至可以與燃用天然氣、石油等機(jī)組一樣實(shí)現(xiàn)清潔的發(fā)電。目前中國有玉環(huán)電廠、外高橋三廠、寧海國華二期、北侖電廠三期、嘉興電廠三期,以及漕涇電廠等多個2*1000MW超超臨界燃煤機(jī)組已建成或在建。600MW和1000MW超臨界機(jī)組將成為我國今后10年內(nèi)帶電網(wǎng)基本負(fù)荷的主力發(fā)電機(jī)組。超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)國際上超超臨界機(jī)組的參數(shù)已經(jīng)節(jié)能型建筑—迪拜能源自給的旋轉(zhuǎn)“動態(tài)城堡”節(jié)能型建筑—迪拜能源自給的旋轉(zhuǎn)“動態(tài)城堡”馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓大樓概述梅那拉-梅西加尼亞大樓是馬來西亞的著名環(huán)保建筑。馬來西亞梳邦再也市(SubangJaya)的這棟綠色建筑最大限度利用了自然通風(fēng)并且根據(jù)朝陽方向加以精心設(shè)計(jì)。環(huán)保設(shè)計(jì)自然通風(fēng)提供了涼爽的富氧氣流。沿著東(熱)西向,按一定間距從玻璃辦公室立面安裝沿制遮陽板。從而為建筑中受陽光影響最大的一側(cè)提供遮陽。只在南北立面使用玻璃墻,以獲得適量的日照。樓頂陽臺運(yùn)用許多自動隔熱系統(tǒng),通過設(shè)備和空調(diào)裝置降低能源損耗。馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓大樓概馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓在不久的將來,太陽能有望成為破解高層住宅節(jié)能問題的最佳“法寶”,這座英國曼徹斯特保險合作協(xié)會的太陽能大樓就充分利用了天然環(huán)保的太陽能作為自給能量,采用7244面太陽能光伏板替代傳統(tǒng)材料(如磚、玻璃等)。建成后外墻高達(dá)120m,成為歐洲最大的立式太陽能電池陣。每年將產(chǎn)生18萬單位的可再生電力。該公司形象地估算說,這些電可用泡900萬杯茶。馬來西亞充分利用自然通風(fēng)光照的梅娜拉-梅西加尼亞大樓紐約赫斯特大廈赫斯特大廈(HearstTower)是由英國建筑師諾曼·福斯特設(shè)計(jì)的,是赫斯特出版公司的總部。大廈由1928年竣工的六層大樓——原赫斯特總部延伸而成,共有46層。其三角的設(shè)計(jì)風(fēng)格和石質(zhì)的正面六層底座形成鮮明的對比。這是美國自2001年9.11后破土的第一棟摩天大樓,也是紐約的第一棟竣工的綠色辦公大赫斯特大廈(HearstTower)樓。
赫斯特大廈已經(jīng)成為紐約的綠色新地標(biāo),它是紐約第一座在啟用時獲得美國綠色建筑委員會LEED黃金級別認(rèn)證的寫字樓。其環(huán)保特性在于:從建筑外殼到內(nèi)部裝修,全部采用百分之百可回收且無污染排放的材料;采用內(nèi)墻最少化的設(shè)計(jì),以增加自然光的利用;屋頂被設(shè)計(jì)成可收集雨水的結(jié)構(gòu);首層大堂主要依靠輻射石地板來調(diào)節(jié)冷熱;大樓內(nèi)采用智能化的節(jié)能電器(如電燈、電梯)等。紐約赫斯特大廈赫斯特大廈(HearstT法蘭克福商業(yè)銀行大廈—生態(tài)之塔整座大廈除非在極少數(shù)的嚴(yán)寒或酷暑天氣中,全部采用自然通風(fēng)和溫度調(diào)節(jié),將運(yùn)行能耗降到最低,同時也最大程度地減少了空氣調(diào)節(jié)設(shè)備對大氣的污染。據(jù)測算,該樓的自然通風(fēng)量可達(dá)60%。三角形平面又能最大限度地接納陽光,創(chuàng)造良好的視野,同時又可減少對北鄰建筑的遮擋。因此,大廈被冠以“生態(tài)之塔”、“帶有空中花園的能量攪拌器”的美稱。這座超高層集中式辦公建筑中的自然景觀,使城市高密度的生活方式與自然生態(tài)環(huán)境相融合。法蘭克福商業(yè)銀行大廈—生態(tài)之塔整座大廈除非在極少蒲公英之家1995年,日本建筑師藤森照信為自己設(shè)計(jì)了一所別樣的居所,名為“蒲公英之家”。在這里,綠化不再簡單、安分地僅限于屋前屋后,而是布滿整座建筑物的表層;種植在屋頂和墻壁上的蒲公英“從石板間探出頭來搖曳著春天”,帶有一絲哀傷的浪漫主義氣質(zhì)與手工藝時代遺留下的癡迷與沉醉。蒲公英之家1995年,日本建筑師藤森照信為自己設(shè)計(jì)了一節(jié)能減排在中國一次能源人均占有率低能源消費(fèi)隨經(jīng)濟(jì)發(fā)展而迅速增長以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期難以改變能源和資源利用率水平較低生態(tài)環(huán)境壓力明顯增大需要承擔(dān)碳減排的國際義務(wù)節(jié)能減排在中國一次能源人均占有率低一“十一五”期間,我國以能源消費(fèi)年均6.6%的增速支撐了國民經(jīng)濟(jì)年均11.2%的增速,能源消費(fèi)彈性系數(shù)由“十五”時期的1.04下降到0.59,緩解了能源供需矛盾。
二“十五”后三年全國單位GDP能耗上升了9.8%,全國二氧化硫和化學(xué)需氧量排放總量分別上升了32.3%和3.5%;“十一五”期間,全國單位GDP能耗下降了19.1%,全國二氧化硫和化學(xué)需氧量排放總量分別下降了14.29%和12.45%。
三是促進(jìn)了結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級。2010年與2005年相比,電力行業(yè)300兆瓦以上火電機(jī)組占火電裝機(jī)容量比重由47%上升到71%,鋼鐵行業(yè)1000立方米以上大型高爐比重由21%上升到52%,建材行業(yè)新型干法水泥熟料產(chǎn)量比重由39%上升到81%。
四是推動了技術(shù)進(jìn)步。2010年與2005年相比,鋼鐵行業(yè)干熄焦技術(shù)普及率由不足30%提高到80%以上,水泥行業(yè)低溫余熱回收發(fā)電技術(shù)由開始起步提高到55%,燒堿行業(yè)離子膜法燒堿比重由29.5%提高到84.3%。
五“十一五”期間,通過實(shí)施十大節(jié)能重點(diǎn)工程形成節(jié)能能力3.4億噸標(biāo)準(zhǔn)煤;新增城鎮(zhèn)污水處理率達(dá)到77%;燃煤電廠投運(yùn)脫硫機(jī)組容量達(dá)5.78億千瓦,占全部燃煤機(jī)組容量的82.6%。
六2010年與2005年相比,火電供電煤耗下降了10.0%;噸鋼綜合能耗下降了12.8%;水泥綜合能耗下降了24.6%;乙烯綜合能耗下降了11.6%;合成氨綜合能耗下降了14.3%。
七2010年與2005年相比,環(huán)保重點(diǎn)城市二氧化硫年均濃度下降26.3%,地表水國控斷面劣五類水質(zhì)比例由27%下降到16.4%,七大水系國控斷面好于三類比例由41%上升到59.9%。
八“十一五”通過節(jié)能降耗減少二氧化碳排放14.6億噸,得到國際社會的廣泛贊譽(yù),也體現(xiàn)了負(fù)責(zé)任大國的形象?!笆晃濉惫?jié)能減排取得顯著成效一“十一五”期間,我國以能源消費(fèi)年均6.6%2012年8月6日,國務(wù)院以國發(fā)〔2012〕40號印發(fā)《節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃》。該《規(guī)劃》分現(xiàn)狀與形勢,指導(dǎo)思想、基本原則和主要目標(biāo),主要任務(wù),節(jié)能減排重點(diǎn)工程,保障措施,規(guī)劃實(shí)施6部分。節(jié)能減排“十二五”規(guī)劃(一)燃煤工業(yè)鍋爐改造(二)電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能
(三)余熱余壓利用工程
(四)能量系統(tǒng)優(yōu)化工程(五)節(jié)約和替代石油工程
(六)綠色照明工程(七)建筑節(jié)能改造(八)交通運(yùn)輸節(jié)能十二五節(jié)能改造工程2012年8月6日,國務(wù)院以國發(fā)〔2012〕40號印發(fā)《節(jié)能四、低碳城市解析
中國低碳路上的“中國電谷”,兩個第一,20
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