1. 低碳节能属于什么学科领域
低碳技术是一个跨学科跨行业的领域,所谓低碳技术,广义说是指所有能降低人类活动碳排放的技术。这些技术可分为两大领域:无碳或减碳技术,捕存和利用二氧化碳的技术。其中,无碳或减碳技术包括三个方面:一是绿色能源技术——水能、风能、生物质能、太阳能、潮汐能、地热能、核能等,二是传统化石能源节能减排技术——煤、石油、天然气开采及高效、清洁、综合使用,三是其他行业过程节能减排技术——制造业节能、建筑节能和交通节能;碳捕存和利用技术的核心是CCUS技术(Car-bon Capture & Storage),即二氧化碳的捕集、储存和利用技术。
您说的低碳节能应属于国务院近日颁布了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》七个产业领域的节能环保产业领域。
2. 低碳技术的技术概念
低碳技术是指涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的干净高效应用、油气资源和煤层气的勘察开发、二氧化碳捕获与埋存等范畴开发的有效掌握温室气体排放的新技术。
低碳化技术(CCS和CCUS)
为保证全球能够继续使用化石燃料发电,在未来数十年内必须大幅降低发电厂等主要二氧化碳排放源的排放量中国城市低碳经济网一方面,需要进一步提高热力效率改善成本效益,合理地采用热电联产和废热利用等途径;另一方面,必须对煤炭和天然气电厂及其他大规模的二氧化碳排放源(如水泥厂等)采用碳捕获和封存技术(CCS)。
CCS是指通过碳捕捉技术,将工业和某些能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。碳捕获和封存分为三个阶段:捕获阶段,从电力生产、工业生产和燃料处理过程中分离、收集二氧化碳,并将其净化和压缩。采用的方法是燃烧后捕获、燃烧前捕获和富氧燃烧捕获;运输阶段,将收集到的二氧化碳通过管道和船只等运输到封存地;封存阶段,主要采用地质封存、海洋封存和化学封存三种方式。
CCS技术仍处于试验阶段,因其成本过高而难以大规模推广。据麦肯锡咨询公司估计,捕获和处理二氧化碳的成本大约为每吨75到115美元,与开发风能、太阳能等可再生能源的成本相比并不具备竞争优势。此外,由于被捕获的二氧化碳缺乏良好的工业应用,封存是碳捕捉的最终路径。CCS技术的普及与二氧化碳的排放价格也密切相关,当二氧化碳价格为每吨25到30美元时,CCS技术的推广速度将会加快。2012年5月,由欧盟资助的目前世界最大的碳捕获和封存示范工程在挪威建成,其总投资为10亿美元,设计能力为年捕获二氧化碳10万吨。
如果利用CCS技术将现有煤焚电厂进行技术改造,可以捕获其二氧化碳排放量的90%,但所需费用相当于重新建造一座电厂。此外,发电厂生产的电力将有20%到40%被用于二氧化碳的分离、压缩和输送。因此,只有那些最具有超临界或超超临界机组的发电厂采用这种技术才比较合算。全球知名的埃森哲咨询公司曾对配备碳捕获和封存设备的发电场的成本进行预估,结果显示到2020年,将现有电厂翻新配备碳捕获设备并将捕获的碳加以封存,将使每度电的成本增加约3美分,使其成本增加为8美分左右,接近于2015年风力发电和2050年太阳能发电的预估价格。由于碳捕获和封存的成本仍高于国际上的碳交易价格,而配备碳捕获与封存设备将使燃煤发电厂的成本提高,因此除非政府提供补助,或开征高额碳税以增加厂商的经济诱因,否则碳捕获与封存尚难以产生具有利润的商业模式。
基于此,开发碳捕获、利用和封存技术(CCUS),探索利用二氧化碳进行油气增产和地热增产的相关技术途径,将成为一个具有吸引力的方向。研究人员可以利用高清晰仿真模拟技术来研究先进的CCS和CCUS,以减少小规模示范性工程向大型实用化系统转化过程中的风险,加快工业界采用这些技术的进程。
3. 低碳经济是什么
低碳经济是一种经济发展形态,旨在实现经济社会发展与生态环境保护的双赢。这种经济模式通过技术创新、制度创新、产业转型和新能源开发等手段,尽量减少煤炭、石油等高碳能源的消耗,以及温室气体的排放。
2010年8月,中国发改委选择了5个省和8个城市作为低碳产业建设的试点。低碳能源系统侧重于发展清洁能源,如风能、太阳能、核能、地热能和生物质能,以替代传统的化石能源。低碳技术包括清洁煤技术和二氧化碳捕捉与储存技术。低碳产业体系涵盖了火电减排、新能源汽车、节能建筑、工业节能与减排等多个领域。
低碳经济的重点在于减少碳排放和生态足迹。二氧化碳的主要来源包括火电排放、汽车尾气排放和建筑排放。火电排放占二氧化碳排放总量的41%,汽车尾气排放占比25%,建筑排放占比27%。
低碳经济是经济发展的碳排放量、生态环境代价及社会经济成本最低的经济模式,它能够增强地球生态系统的自我调节能力,实现可持续发展。低碳经济有两个基本点:一是社会再生产全过程的经济活动低碳化,以减少二氧化碳排放量,实现生态经济效益的最大化;二是社会再生产全过程的能源消费生态化,形成低碳能源和无碳能源的国民经济体系,确保生态经济社会的清洁发展、绿色发展和可持续发展。
发展低碳经济是减少二氧化碳排放量、延缓气候变暖的重要手段,从而保护我们共同的家园。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济模式,是人类社会发展的重大进步。
中国作为发展中国家,在转向低碳经济的过程中面临诸多挑战。中国正处于能源需求快速增长阶段,同时致力于提高人民的生活水平,这带来能源消费的持续增长。中国的能源结构以煤炭为主,低碳能源资源的选择有限。中国经济的主体是第二产业,工业生产技术水平的落后加重了经济的高碳特征。此外,中国的整体科技水平落后,技术研发能力有限,这成为经济转型的重大制约。