1. 低碳節能屬於什麼學科領域
低碳技術是一個跨學科跨行業的領域,所謂低碳技術,廣義說是指所有能降低人類活動碳排放的技術。這些技術可分為兩大領域:無碳或減碳技術,捕存和利用二氧化碳的技術。其中,無碳或減碳技術包括三個方面:一是綠色能源技術——水能、風能、生物質能、太陽能、潮汐能、地熱能、核能等,二是傳統化石能源節能減排技術——煤、石油、天然氣開采及高效、清潔、綜合使用,三是其他行業過程節能減排技術——製造業節能、建築節能和交通節能;碳捕存和利用技術的核心是CCUS技術(Car-bon Capture & Storage),即二氧化碳的捕集、儲存和利用技術。
您說的低碳節能應屬於國務院近日頒布了《國務院關於加快培育和發展戰略性新興產業的決定》七個產業領域的節能環保產業領域。
2. 低碳技術的技術概念
低碳技術是指涉及電力、交通、建築、冶金、化工、石化等部門以及在可再生能源及新能源、煤的干凈高效應用、油氣資源和煤層氣的勘察開發、二氧化碳捕獲與埋存等范疇開發的有效掌握溫室氣體排放的新技術。
低碳化技術(CCS和CCUS)
為保證全球能夠繼續使用化石燃料發電,在未來數十年內必須大幅降低發電廠等主要二氧化碳排放源的排放量中國城市低碳經濟網一方面,需要進一步提高熱力效率改善成本效益,合理地採用熱電聯產和廢熱利用等途徑;另一方面,必須對煤炭和天然氣電廠及其他大規模的二氧化碳排放源(如水泥廠等)採用碳捕獲和封存技術(CCS)。
CCS是指通過碳捕捉技術,將工業和某些能源產業所生產的二氧化碳分離出來,再通過碳儲存手段,將其輸送並封存到海底或地下等與大氣隔絕的地方。碳捕獲和封存分為三個階段:捕獲階段,從電力生產、工業生產和燃料處理過程中分離、收集二氧化碳,並將其凈化和壓縮。採用的方法是燃燒後捕獲、燃燒前捕獲和富氧燃燒捕獲;運輸階段,將收集到的二氧化碳通過管道和船隻等運輸到封存地;封存階段,主要採用地質封存、海洋封存和化學封存三種方式。
CCS技術仍處於試驗階段,因其成本過高而難以大規模推廣。據麥肯錫咨詢公司估計,捕獲和處理二氧化碳的成本大約為每噸75到115美元,與開發風能、太陽能等可再生能源的成本相比並不具備競爭優勢。此外,由於被捕獲的二氧化碳缺乏良好的工業應用,封存是碳捕捉的最終路徑。CCS技術的普及與二氧化碳的排放價格也密切相關,當二氧化碳價格為每噸25到30美元時,CCS技術的推廣速度將會加快。2012年5月,由歐盟資助的目前世界最大的碳捕獲和封存示範工程在挪威建成,其總投資為10億美元,設計能力為年捕獲二氧化碳10萬噸。
如果利用CCS技術將現有煤焚電廠進行技術改造,可以捕獲其二氧化碳排放量的90%,但所需費用相當於重新建造一座電廠。此外,發電廠生產的電力將有20%到40%被用於二氧化碳的分離、壓縮和輸送。因此,只有那些最具有超臨界或超超臨界機組的發電廠採用這種技術才比較合算。全球知名的埃森哲咨詢公司曾對配備碳捕獲和封存設備的發電場的成本進行預估,結果顯示到2020年,將現有電廠翻新配備碳捕獲設備並將捕獲的碳加以封存,將使每度電的成本增加約3美分,使其成本增加為8美分左右,接近於2015年風力發電和2050年太陽能發電的預估價格。由於碳捕獲和封存的成本仍高於國際上的碳交易價格,而配備碳捕獲與封存設備將使燃煤發電廠的成本提高,因此除非政府提供補助,或開征高額碳稅以增加廠商的經濟誘因,否則碳捕獲與封存尚難以產生具有利潤的商業模式。
基於此,開發碳捕獲、利用和封存技術(CCUS),探索利用二氧化碳進行油氣增產和地熱增產的相關技術途徑,將成為一個具有吸引力的方向。研究人員可以利用高清晰模擬模擬技術來研究先進的CCS和CCUS,以減少小規模示範性工程向大型實用化系統轉化過程中的風險,加快工業界採用這些技術的進程。
3. 低碳經濟是什麼
低碳經濟是一種經濟發展形態,旨在實現經濟社會發展與生態環境保護的雙贏。這種經濟模式通過技術創新、制度創新、產業轉型和新能源開發等手段,盡量減少煤炭、石油等高碳能源的消耗,以及溫室氣體的排放。
2010年8月,中國發改委選擇了5個省和8個城市作為低碳產業建設的試點。低碳能源系統側重於發展清潔能源,如風能、太陽能、核能、地熱能和生物質能,以替代傳統的化石能源。低碳技術包括清潔煤技術和二氧化碳捕捉與儲存技術。低碳產業體系涵蓋了火電減排、新能源汽車、節能建築、工業節能與減排等多個領域。
低碳經濟的重點在於減少碳排放和生態足跡。二氧化碳的主要來源包括火電排放、汽車尾氣排放和建築排放。火電排放佔二氧化碳排放總量的41%,汽車尾氣排放佔比25%,建築排放佔比27%。
低碳經濟是經濟發展的碳排放量、生態環境代價及社會經濟成本最低的經濟模式,它能夠增強地球生態系統的自我調節能力,實現可持續發展。低碳經濟有兩個基本點:一是社會再生產全過程的經濟活動低碳化,以減少二氧化碳排放量,實現生態經濟效益的最大化;二是社會再生產全過程的能源消費生態化,形成低碳能源和無碳能源的國民經濟體系,確保生態經濟社會的清潔發展、綠色發展和可持續發展。
發展低碳經濟是減少二氧化碳排放量、延緩氣候變暖的重要手段,從而保護我們共同的家園。低碳經濟是以低能耗、低污染、低排放為基礎的經濟模式,是人類社會發展的重大進步。
中國作為發展中國家,在轉向低碳經濟的過程中面臨諸多挑戰。中國正處於能源需求快速增長階段,同時致力於提高人民的生活水平,這帶來能源消費的持續增長。中國的能源結構以煤炭為主,低碳能源資源的選擇有限。中國經濟的主體是第二產業,工業生產技術水平的落後加重了經濟的高碳特徵。此外,中國的整體科技水平落後,技術研發能力有限,這成為經濟轉型的重大制約。