中国中长期碳减排战略目标初探Ⅱ——中国煤炭消费过程的碳排放及减排措施
中国双碳情况调研报告

中国双碳情况调研报告中国双碳情况调研报告一、引言双碳战略是指低碳发展与碳达峰、碳中和目标的统一,是应对气候变化和推动绿色低碳转型的重要举措。
为了深入了解中国双碳情况,我们进行了一系列的调研工作。
本报告将对中国双碳情况进行全面分析。
二、背景中国是全球最大的碳排放国,为了应对气候变化和推进可持续发展,中国政府提出了碳达峰、碳中和的目标,并加快了低碳转型的步伐。
三、中国双碳措施1. 碳减排政策中国政府出台了一系列的碳减排政策,包括减少煤炭的使用、提高能源利用效率、推广可再生能源等。
这些政策的实施对中国的双碳目标起到了积极作用。
2. 科技创新中国在低碳领域进行了大量的科技创新,推动了可再生能源和节能技术的发展。
中国的企业和研究机构在风能、太阳能、能源储存等领域取得了重要突破,为实现双碳目标提供了技术保障。
3. 加强国际合作中国积极参与国际合作,与其他国家分享经验和技术,推动全球的双碳行动。
中国与巴黎气候变化协定的签署,以及与其他国家的合作项目,都为实现双碳目标做出了贡献。
四、中国双碳成果1. 碳排放量下降趋势明显中国近年来采取的一系列措施使得碳排放量呈下降趋势。
据统计,2019年中国的碳排放量比2015年下降了约5%。
这意味着中国正朝着碳减排的目标稳步前进。
2. 可再生能源发展迅猛中国在可再生能源方面取得了巨大的成就。
截至2020年底,中国的风电装机容量和太阳能装机容量分别为约2812万千瓦和2549万千瓦,位居世界第一。
这些成果为实现碳中和目标打下了基础。
五、中国双碳挑战1. 依赖煤炭中国目前仍然过度依赖煤炭作为主要能源,这导致碳排放量仍然较高。
中国需要加快能源结构的调整,减少对煤炭的依赖,提高可再生能源的比重。
2. 经济发展压力中国是世界上最大的发展中国家之一,经济发展压力巨大。
在实现双碳目标的同时,中国需要平衡经济发展和环境保护的关系,确保低碳转型不会影响到经济的稳定增长。
六、建议1. 继续加大碳减排力度中国政府需要继续出台更多的碳减排政策,鼓励企业和个人参与到低碳发展中来。
“双碳”目标下煤炭行业转型必要性及路径探究

“双碳”目标下煤炭行业转型必要性及路径探究摘要:2021年,我国能源消费总量49.8亿t标准煤,煤炭消费占能源消费总量的比重为56.8%。
化石燃料能源生产消费相关的碳排放是我国碳排放的重要来源,煤炭生产消费的碳排放占我国碳排放的70%~80%。
“双碳”目标既给煤炭行业发展带来新的挑战,又为煤炭行业摒弃产量超负荷增长的包袱、走清洁高效发展之路提供了机遇。
本文将为煤炭行业实现“双碳”目标提供新的低碳发展思路和建议。
关键词:煤炭行业;碳减排;碳中和;绿色过程;能源1我国煤炭行业碳减排发展现状1.1CO2减排现状煤炭行业CO2减排量与煤炭消费量息息相关。
近年来,我国曾多次出台政策措施减少煤炭消费,但由于我国人民生活改善和工业生产的强劲发展势头,以及我国非化石能源发展不够快,不能满足能源消费增长的需求,煤炭消费总量很难降低。
我国煤炭生产结构不断优化,小型煤矿关停并转,大型现代化煤矿已经成为全国煤炭生产的主体,晋陕蒙地区煤炭产量占到全国煤炭产量的70%以上,煤炭集约化生产效益显著提高。
2012—2020年,我国以2.8%的年均能源消费增长支撑了国民经济年均7%的增长,而占能源消费60%左右的煤炭消费基本保持不变。
1.2煤炭清洁利用减排现状煤炭通过转化可以生产90%以上的燃料油和化工产品,实现煤炭的清洁高效低碳利用。
煤直接液化与煤制天然气的能效分别达58%和60%;煤炭转化产生的CO2浓度高,利于CO2捕集及无害化处置;在转化过程中,煤中的硫份转变成硫磺,得到资源化利用;煤制烯烃等化学品可将碳固定在产品中,从而实现减碳。
燃煤发电供热可以实现超低排放。
2“双碳”目标下我国煤炭行业转型发展路径2.1煤炭绿色开采及煤矿区绿色发展“双碳”目标对煤炭基地的核心要求为减少碳排放,通过开采技术体系升级创新和智能化开采,以及信息化和智能化的动态监管,提高生产效率和资源利用率,从源头减少碳排放和对煤矿区生态环境的扰动,实现绿色开采和区域绿色发展目标。
碳排放的危害和碳减排的对策

碳排放的危害和碳减排的对策摘要:在新时代的大环境下,全球气候变暖与温室效应变成了限制了全球经济发展的主要因素,低碳经济发展成为关注焦点。
我国大力推进低碳经济发展,重视企业绿色发展为实现碳达峰和碳中和,找到符合我国国情的减排途径,对实现可持续发展具有重要意义。
现代企业应深入分析碳排放及其危害,根据自身具体情况采取有效的碳减排策略,以达到节能减排的目标。
关键词:碳排放;危害;碳减排;对策引言在发展的新形势下,我国城镇化建设的不断深入,越来越多的城市群体涌现,对区域经济发展、提高竞争力发挥了非常积极的作用,已成为我国区域经济发展的重要因素,但经济的发展必然伴随着能源的大量消耗和二氧化碳等气体的排放。
大量的温室气体排放会阻碍城市的建设,对城市的可持续发展产生严重影响,因此发展低碳经济和建设低碳城市成为当前阶段最重要的工作之一。
我国大力推进企业的绿色发展,对企业提出了更加严格的节能减排要求。
企业应对自身碳排放进行综合分析,并结合未来发展规划制定碳减排战略,最大限度减少生产过程中的能源消耗,大幅减少二氧化碳等排放等其他气体的排放量,为低碳经济创造有利条件。
1碳排放的定义和碳排放的危害1.1碳排放的定义碳排放是指燃烧化石能源燃料活动、工业生产过程以及土地利用变化与林业等活动产生的温室气体排放,如煤炭、石油和天然气等燃烧产生的气体,还包括使用外包电力和热力产生的温室气体排放。
自然界中的碳主要储存在岩石圈、水圈、生物圈和大气中。
从生态系统的角度来看,碳元素处于动态循环中。
岩石圈中的碳元素的含量很大,而且非常缓慢。
而大气、水圈和生物圈中的碳交换是快速而活跃的。
碳循环的主要过程是大气和水圈中的二氧化碳被生物圈中的植物吸收进行光合作用,把碳元素固定并转化为有机物以满足自身生长的需要的物质,动物在生物圈中充当消费者的角色,将植物固定的碳转化为它们自己的成分。
动植物通过呼吸等一系列活动,使碳化合物再次转化为二氧化碳,返回大气和水圈。
2023年度碳排放减排目标

2023年度碳排放减排目标随着全球温室气体排放不断增加,导致气候变化加剧,各国纷纷提出了碳排放减排目标。
中国作为全球最大的温室气体排放国之一,也在积极主动地采取措施降低碳排放,努力实现碳中和。
为了实现2030年碳达峰、2060年碳中和的目标,我国制定了2023年度碳排放减排目标。
一、目标设定2023年度碳排放减排目标是指在全国范围内,通过各项政策和措施,将碳排放量控制在某一特定的目标范围内,实现相对于前一年度的减排。
具体来说,2023年度碳排放减排目标可分为减少工业排放、减少交通排放、减少能源消耗等多个方面,最终达到全国碳排放总量的减少。
二、工业排放减排目标在工业排放方面,我国将加大力度推动工业企业实施绿色生产,提高能源利用效率,降低二氧化碳等温室气体的排放。
具体措施包括推广节能环保技术装备、加强对高耗能企业的管理和监督、鼓励企业进行碳交易等。
根据各行业的特点和排放情况,分别设定相应的减排目标,督促企业完成减排任务。
三、交通排放减排目标交通行业是我国温室气体排放的重要来源,因此加大对交通排放的减排力度十分重要。
2023年度,我国将继续加大对电动汽车等新能源汽车的推广力度,减少传统燃油车的使用。
加强城市公共交通建设,鼓励居民使用公共交通出行,减少私家车排放。
对于交通拥堵的城市,采取各种措施减少车辆行驶,减少排放。
四、能源消耗减排目标能源消耗直接关系到碳排放量,因此在能源消耗方面的减排也是2023年度的重点目标。
一方面,我国将继续加大对清洁能源的发展和利用,鼓励减少煤炭、石油等传统能源的消耗。
另一方面,加强对能源使用的管理和监督,提高能源利用效率,减少能源浪费。
五、监督和考核机制为了确保2023年度碳排放减排目标的顺利实现,我国将建立健全的监督和考核机制。
各级政府将对各行业的减排情况进行定期检查和评估,对于未完成减排目标的企业和地区将采取相应的惩罚措施。
对于完成减排任务的企业和地区将给予相应的奖励和表彰。
中国碳中和的实现路径和政策

中国碳中和的实现路径和政策一、能源结构调整中国是全球最大的碳排放国,要实现碳中和目标,能源结构调整是关键。
应大力推动清洁能源的发展,降低煤炭等高碳排放能源的比重。
同时,应加强可再生能源的研发和应用,提高太阳能、风能等可再生能源的占比,逐步实现能源结构的低碳化。
二、节能减排节能减排是实现碳中和的重要手段。
应加强工业、建筑、交通等重点领域的节能工作,推广节能技术和设备,提高能源利用效率。
同时,应推进污染物减排,减少大气、水体、土壤等环境的污染,降低环境负荷。
三、碳捕获和储存碳捕获和储存是减少碳排放的重要技术手段。
应加强碳捕获技术的研发和应用,提高碳捕获的效率和稳定性。
同时,应推进碳储存技术的研究,包括地下储存、海洋储存等,降低碳排放对环境的影响。
四、植树造林植树造林是吸收二氧化碳的重要手段。
应加强森林资源保护和植树造林工作,扩大森林面积和森林覆盖率,增加对二氧化碳的吸收能力。
同时,应加强森林防火和病虫害防治工作,保障森林资源的可持续利用。
五、政策引导政府应制定相应的政策和法规,引导企业和个人积极参与碳中和行动。
例如,可以制定碳排放权交易制度,通过市场手段调节碳排放;可以提供税收优惠、财政补贴等政策措施,鼓励企业和个人采取低碳生产和消费模式。
六、国际合作应对气候变化是全球性的挑战,需要各国共同合作。
中国应积极参与国际气候治理,与其他国家开展合作与交流,共同推进碳中和目标的实现。
同时,可以借鉴其他国家的成功经验和做法,推动中国碳中和事业的发展。
七、教育宣传加强碳中和相关的教育和宣传工作,提高公众对气候变化和碳中和的认识和理解。
通过开展各种形式的宣传活动,普及低碳生活和绿色发展的理念,引导公众积极参与到碳中和行动中来。
同时,加强对青少年的教育,培养他们的环保意识和责任感,为碳中和事业培养后备力量。
综上所述,中国碳中和的实现需要全社会的共同努力。
通过能源结构调整、节能减排、碳捕获和储存、植树造林等措施的综合运用,同时加强政策引导、国际合作和教育宣传工作,我们有望实现碳中和目标,为全球气候治理做出贡献。
中国的碳排放、减排潜力及低碳发展政策

C O 排放的总量( 王庆一, 0 9。 20)
而且人 均 C : 放也急剧增长 。 O排
中 国经济 的快 速 持续 发 展 对 如 表 1所 示 ,9 0年 中 国 的人 均 19 C 放 的增 长 产 生 了决定 性 的 O排 C 放仅 为22t 只有 美 国人 均 O排 . ,
表 现 在 总量 和 速 度 增 长 的加 快 .
、
中国 C O 排放 的现 状和
特点
研究表 明 ,9 12 0 年 间 , 18-0 2 中 国总的 C O 排放从 14 3 6MMt 增加
到 3 2 6 3MMt增 加 了 2 2 。2 0 . 0% 02 以来 中 国 C 放 C 外 增 加 O排 O另
碳
放
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影晌
20 0 9年联合 国气候 大会 形成 C O 排放 达 到 了 8 亿 吨 . l 占世 界 影 响。研究证实 ,9 1 2 0 1 7 - 0 5年问 . 的《 哥本 哈根 协 议 》 出 , 球 应 总 排 放 的 2 .% , O 指 全 42 C 排 放 比 经 济 发 展 累计 贡 献 了 约 8 %的 6 该 加 大 温 室 气 体 的减 排 力 度 , 将 2 0 0 8年 增 长 了 91 fl i n C 放 增 量 , 然 2 . % Oie ad O 排 vr 虽 0世 纪 9 0年 温度 升 高控制 在工 业化 前 的 2c. P tr 2 0 ) c e s 0 9。 e,
标 。 些 目标 的实 现将 使 2 2 这 0 0年 7 % ,而且 煤炭 主 导 能 源 的事 实 6 抵消 了效 率 的提 高 和技 术变 化带
碳排放影响因素分析及减排对策
碳排放影响因素分析及减排对策碳排放影响因素分析及减排对策来源:经济预测部作者:肖宏伟时间:2015-09-182014年11月,中美发布《中美气候变化联合声明》,中方首次正式提出,计划2030年左右中国二氧化碳排放达到峰值且将努力早日达峰,并计划到2030年非化石能源占一次能源消费比重提高到20%左右。
这一声明的发表,标志着我国政府已向世界正式宣布,未来将通过限定碳排放总量,加快形成转变经济发展方式的倒逼机制,实现绿色发展、循环发展、低碳发展。
因此,有必要对碳排放影响因素进行分析,进而有针对性地探讨如何碳减排。
一、碳排放影响因素分析1、工业化进程的加快,是促进工业领域碳排放快速增长的主要因素受发展阶段、资源禀赋、技术水平和体制机制等诸多因素影响,我国工业增长具有典型的高能耗、高污染特征,工业能源消费产生的碳排放占据中国能源消费产生的碳排放70%左右。
目前我国整体已步入工业化后期,距离基本完成工业化(工业化水平为80%)还有近10个百分点的空间,距离完成工业化(工业化水平为100%)还有近30个百分点的空间。
从工业化国家经验来看,基本完成工业化之前,工业化水平每增长1个百分点,碳排放相应增加约0.6亿吨;工业化水平超过80%以后,碳排放增长主要来源于新兴产业和服务业,工业化水平每增长1个百分点,二氧化碳排放则相应增加约0.3亿吨。
随着我国工业化进程的快速推进,工业领域的碳排放还将保持一定的刚性增长。
2、城镇化进程的快速推进,是推动交通和建筑领域碳排放增长的关键因素近年来,我国城镇化建设进程快速推进,城镇化率以每年约1个百分点的速度上升,城镇化过程中能源消费主要集中在交通和建筑领域,交通和建筑等部门当前占碳排放总量的近30%。
目前我国正处于工业经济为主向城镇经济为主转变的阶段,2020年、2030年我国城镇化率将分别达到60%、70%。
按OECD和国家统计局数据测算,中国城镇人均生活能耗约是农村人均水平的1.5倍、城镇单位建筑面积能耗约是农村地区的4.5倍,相应的总能耗和排放约为农村水平的3倍,随着城镇化进程的快速推进,交通和建筑领域的碳排放将呈刚性增长。
碳排放现状
我国碳排放的现状与主要减排措施时间:2006-11-8 原出处:国家发改委地区司气候办提供作者:阅读:2859次一、我国碳排放的现状1)我国碳排放强度下降的速率将趋缓。
能源利用是温室气体排放的主要来源。
我国以煤为主的一次能源结构在短期内很难改变,伴随着人均GDP超过1000美元和进入新的经济快速增长阶段以及工业化中期,重、化工业比重增加,能源密集度提高,能源消费呈迅速增长态势。
因此决定了我国温室气体排放的现状是:温室气体排放总量大、增速快,单位GDP的CO2排放强度高。
这种状况使得减缓CO2排放量的增加既存在潜力,也面临很大困难。
20世纪80年代以来,我国经济高速增长的同时,碳排放强度保持了持续的下降趋势,其下降的速率甚至超过了国际上多数发达国家经济起飞阶段的水平。
那么这种快速下降的驱动因素是什么,能否据此推测我国的能源强度在未来还会继续保持快速下降的趋势?通过建立模型,定量分析中国生产部门终端能源利用的碳排放强度持续下降的原因,我们得到的答案是否定的。
研究结果表明:1980年至2003年间,我国能源强度的下降对碳排放强度的下降起主导作用;而终端能源消费结构的变化对碳排放强度的下降反而起抑制作用,这说明我国三大产业的终端能源消费结构在向碳密集型的方向发展;同时,产业结构从1995年到2002年的变化也对碳排放强度下降起到抑制作用,同样说明1995年以来我国的产业结构在向碳密集型的方向发展。
我国能源强度以及碳排放强度的下降主要是改革开放以来我国经济体制改革、管理水平提高以及技术进步的结果,今后提高能效仍然是减少碳排放的重要途径。
但是,对一次能源消费和碳排放起主导作用的产业结构及其终端能源消费结构却在向碳密集型发展,这一趋势应该引起足够的重视。
2002年以后,随着新一轮经济增长,我国能源消费迅速上升,能效提高的速率减缓。
其直接结果是碳排放强度下降的速率也相应减缓。
通过对今后社会经济发展趋势的分析,在没有强有力的政策支持的情况下,我国进入碳排放强度下降速率趋缓的阶段可能难以避免。
中国减碳路线及时间表
中国减碳路线及时间表近年来,全球气候变化的问题日益严重,各国纷纷投入到减少碳排放的行动中。
作为全球最大的温室气体排放国,中国在减碳方面发挥着重要作用。
为了阐明中国的减碳路线及时间表,本文将从国家政策、能源结构和技术发展等方面进行探讨。
一、国家政策自《巴黎协定》签署以来,中国政府高度重视减少碳排放的问题,并采取了一系列措施来推动减碳工作。
首先,根据国家发展和改革委员会的规划,中国将在2030年前实现二氧化碳排放达峰,力争尽早达到峰值。
其次,中国政府还制定了相应的能源政策和环境保护法规,鼓励采用清洁能源,限制高碳排放行业的发展。
此外,政府还鼓励企业降低能源消耗,推广节能减排技术。
二、能源结构调整中国能源结构一直以来都以煤炭为主导,但随着可再生能源的发展和清洁能源技术的突破,政府正积极推动能源结构的调整。
首先,加大对风电、太阳能等清洁能源的投资力度,提高其在能源消耗中的比例。
其次,鼓励推广新能源汽车,并逐步淘汰传统燃油汽车,以减少道路交通对环境的污染。
此外,近年来中国还大力发展核能产业,以确保清洁能源的稳定供应。
三、技术创新与发展技术创新在减碳过程中起着至关重要的作用。
中国政府通过资金支持和科研项目的推动,加强对新能源技术、低碳技术和节能技术的研发。
一方面,加强对太阳能发电和风能利用等新能源技术的研究,不断提高其发电效率和可靠性。
另一方面,开展了一系列节能减排项目,推广智能家居系统、节能灯具等节能技术产品,以减少能源的浪费。
此外,中国还加强与国际合作,吸收其他国家的先进技术和经验,共同推动全球减碳事业的发展。
四、减碳路线及时间表为了确保减碳工作的顺利进行,中国政府制定了详细的减碳路线及时间表。
根据计划,到2025年中国将实现碳排放强度比2005年下降65%左右。
同时,到2030年,中国将比2005年的碳排放强度下降70%,非化石能源占一次能源消费比重达到20%。
此外,为了实现这些目标,中国将加大投资力度,建设大规模的太阳能和风能发电厂,推广新能源汽车,开展碳排放交易等措施,以确保减排目标的实现。
“双碳”战略下煤炭工业节能减排技术评估
“双碳”战略下煤炭工业节能减排技术评估第一篇范文"双碳"战略下煤炭工业节能减排技术评估在"双碳"战略的大背景下,煤炭工业作为我国能源结构中的重要一环,面临着前所未有的挑战与机遇。
节能减排技术的发展与评估,成为了推动煤炭产业转型升级、实现绿色发展的关键。
煤炭工业的"双碳"压力随着全球气候变化问题日益严重,我国政府提出了"碳达峰、碳中和"的战略目标,这对煤炭工业提出了更高的要求。
煤炭作为传统能源,其开采、加工和使用过程中产生的碳排放,是实现"双碳"目标的重要挑战。
节能减排技术的应用为了减少煤炭工业的碳排放,一系列节能减排技术得到了广泛应用。
其中包括煤炭洗选技术、煤炭燃烧优化技术、煤气化技术、碳捕捉和封存技术等。
这些技术的应用,可以在提高能源利用效率的同时,减少煤炭开发利用过程中的碳排放。
技术评估与挑战然而,这些技术的应用效果和可行性,需要进行严格的评估。
评估不仅要考虑技术的经济性、技术成熟度,还要考虑其对环境和社会的影响。
例如,煤炭洗选技术虽然可以减少煤炭的碳排放强度,但其在水资源利用和土地复垦方面也存在挑战。
未来发展方向面对挑战,煤炭工业的节能减排技术需要不断创新和发展。
这包括加强基础研究,提高技术成熟度,推动技术产业化,以及加强国际合作,共同应对全球气候变化问题。
在"双碳"战略下,煤炭工业的节能减排技术评估是一个复杂而重要的任务。
只有通过科学、客观、全面的评估,才能推动煤炭工业的绿色发展,实现我国"双碳"战略目标。
第二篇范文3W1H与BROKE模型在"双碳"战略下煤炭工业节能减排技术评估中的应用在"双碳"战略的大背景下,煤炭工业作为我国能源结构中的重要一环,面临着前所未有的挑战与机遇。
那么,我们如何去理解和评估煤炭工业在"双碳"战略下的节能减排技术呢?这里,我们可以运用3W1H(What,Why,Who,How)模型和BROKE(Background,Requirement,Objective,Knowledge,Experience)模型,以全新的视角来分析和探讨这个问题。
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商品热电转化效率(姗,%
效率相对值 CO:排放量,fkg・(MW“)“】 C02捕集量/(t・d。)
外送电功率/MW。
4070 106.5
单位投资额,(元・kW。)
19.6
发电成本/I元・(MW・h)。】
59.6 109.6
—墨塑!趔唑;皇至唑巴h)‘1l
出厂电价/【美元・(MW.h)。】
脱除COz成本/(g・t‘1) 相对投资 相对成本 注:投资和成本为2010年价格。
代价太大。
有COS(90%1
3166 101 5l 159 146
表6次烟煤C皿锅炉发电采用CCS技术指标对比
项目 无CCS
500 36.5 100 1030 1868 49
0
有CCS(90%)
500 26.7 73 141 3404 84 40 182 17l
商品热电转化效率(姗,%
效率相对值 CO:排放量,【kg・(MW“)。】 单位投资额,(美元・kW“) 发电成本,f美元・(MW.h)。】 脱除C02成本,(美元・t“) 相对投资
14.5 936 25 250
2005年
44.1 17.4 8.2 4.6 1.7
2020正①
55.4 26.4 8.4 4.1 1.5
2035年o (常规情景)
76.8 40.9 9.6 4.2 1.4 30 1230 450
2050薤
2050正 (节能情景)
320 18~20④
美国 欧盟 日本
1.60
2782 11113 6287 6443 2453
kW・h
2035正 预测 5866 10023 566 2232 4770
国家, 地区 德国 英国 法国 日本 韩国
2008篮 耗电
7148 6067 7703 8072 8863
国家, 地区 中国香港 中国台湾 印度
巴西
地区 世界 美国 欧盟 俄罗斯 中国
外送电功率/M职
2005年以来国外对常规燃煤发电采用CCS技 术曾进行多次经济评估.确认了多项重要技术经济 指标。由于煤种和气化炉型的差异、设定经济指标 的出入以及发表年代的先后.互比和同比均有难 度,只能在同一条件下粗略对比。表4摘录了美国 能源部2010年发表的若干综合性数据【71。
裘4常规燃煤超临界锅炉发电采用CCS技术指标对比①
表2中国和其他主要国家不同部门煤炭消费份额
国家,地区 发电和供热 (发电厂) 钢铁丁业 水泥丁业 传统煤化工 消 费 部 门 新型煤化工 其他T业部门 农业部门 建筑、交通运输 服务业、商业 居民消费 其他 合计
4.4 2.5 1.5 O.1 5.1 0.2 O.1 0.2 O.9 O.2 29.6 l008 49 330 3 2 -25 -4
本文第一作者系本刊学术指导委员会委员。 作者简介:陈俊武。中国科学院资深院士、中国炼油催化裂化工 程技术的开拓者、国家工程建设设计大师.现任中国石化集团 洛阳石油化工工程公司技术委员会名誉主任.长期从事炼油工 程设计工作。近年来致力于我国煤化工、能源替代和节能减排 领域的研究与工程开发.曾指导设计了世界首套大型甲醇制烯 e(DMTO)工业装置。E—mail:chenjw.1pec@sinopec.COrn
煤炭直接燃烧发电分为两类:一是人们已经非 常熟悉的将粉煤在大型锅炉内燃烧产生超l临界压 力(sc)或超超临界压力(usc)蒸汽(当以煤矸石为原 料时采用循环流化床锅炉),然后驱动蒸汽透平发 电:另一种是近年来开发中的将氧气与循环烟气混 合燃烧,号称“氧燃料(OxyFuel)”的新工艺。 3.1.1新建带有CCS技术的常规燃煤发电厂 典型常规燃煤锅炉发电排放的烟气中的二氧
南非
注:①美国2006年数据包括煤炭和焦炭。
煤炭发电有两种基本方式.一种是沿用至今的 直接燃烧.以蒸汽为热载体通过蒸汽轮机做功的发 电方式;另一种是开发于上世纪后期,使用煤炭气 化后的净化煤气.经由燃气轮机与蒸汽轮机联合循 环做功.号称“整体气化联合循环(iccc)”技术的发 电方式,但迄今未能全面推广应用。
有CCS(90%1
550 254.7 28.4 16.6 149.7
外送电功率/MW, 用煤l⑦/(t・h。11
有CCS(90%1
622 33.1 75 106 14180 6672 463 109 138 17l
热电转化效率(nm0,%
C02排放量/(t・h“) C02捕集量/(t・h“) 单位投资额,(美元・kW。) 发电成本/【美元・(MW-h)。】 燃料煤成本/【美元・(MW.h)‘1】
项目
100 100
相对成本 注:投资和成本为2010年价格。
表7中国烟煤超超临界锅炉发电 采用CCS技术指标对比
项目 无CCS
824 43.9 100 797 0 4822 271 0 100 100
无CCS
550 184.3 39.3 120.4 O 2296 56.9 14.2 31.7 74.7
中国20lO年, 美国200|6年/ 欧盟2007年, 108t原煤 l(Pt标煤① 106t标油
煤1.1Gt标煤。电力消费一般和GDP同步增长,发 达国家年人均用电量已在10MW・h上下.预计中国 2050年人均用电量应不低于70MW・h,见表3t6i。
44
国家,
表3若干国家年人均电力消费量
2008年 耗电
大部分煤炭终端消费的去向是在发电厂转化 为电力和热力等“二次能源”。其余终端消费则是以 钢铁工业和水泥工业为代表的众多工业部门、农业 部门、运输部门、商业部门、服务机构及民用。今后 煤炭转化为其他一次能源如煤制油和煤制气(SNGl 以及新的二次能源如“氢能”也有一定发展前景.但 预计份额较少。中国和其他主要国家煤炭的主要消
万方数据
陈俊武等.中中长期碳减排战略目标初探(Ⅱ)
第6期
——中国煤炭消费过程的碳排放及减排措施
续表5 项目 单位投资额,(美元・kW“) 发电成本,【美元・(MW.h)“1 脱除C02成ag/(美ff,・t。) 相对投资 相对成本 注:投资和成本为2010年价格。 无CCS
1990 69 0 100 100
第16卷第6期
2011年6月
中外能源
SINO—GLOBAL ENERGY
.I能源战略与政策研究◆
中国中长期碳减排战略目标初探(1I)
——中国煤炭消费过程的碳排放及减排措施
陈俊武.陈香生
(中国石化集团洛阳石油化丁丁程公司,河南洛阳471003)
摘
要
中国能源领域排放的二氧化碳主要来自煤炭,因此煤炭消费过程中的碳减排措施尤为重要。煤炭的主要用户是发电 部门,基于应对气侯变化的需要,煤电行业的低碳途径不得不考虑采用CCS技术。不论是新建燃煤电厂,还是今后 在传统电厂改建过程中增设CCS设施已是大势所趋.预计多数仍将采用MEA法脱除烟气中二氧化碳这一成熟技 术。由于MEA法技术经济指标不够先进.估计10—20年内必将出现更先进的脱二氧化碳T艺技术。传统的燃煤锅炉 增加CCS的经济效益已经逊于IC.CC—CCS.预计2020年后IGCC电厂将成为新建煤电厂的首选方案。20年后采用临 氢气化炉与燃料电池FC发电相结合、把高温的热能和甲烷的化学能直接转化为电力的IGFC高效燃煤电厂或将成 功应用,IGFC综合能量转化效率比IGcC相对高出1/2—3/4,发展前景不可低估。钢铁、水泥和化工等高耗煤工业部 门可通过节能和采用CCS技术降低碳排放。其余用煤的T业部门和分散用户则应考虑节能或用天然气等低碳燃料 替代,间接起到减排效果。预计2050年燃煤发电和高耗煤T业总计将排放二氧化碳4.6C.t,如果二氧化碳捕集量是 2.9Gt,则净排放量为1.7Gt。加上其他难以捕集二氧化碳的T业、部门及民用煤排放二氧化碳1.OGt。合计二氧化碳 净排放量为2.7Gt(情景A)。如果采用更先进的技术和严格的节能减排措施,可减少煤炭消耗0.31Gt标煤,减少二氧 化碳排放0.5Gt.使煤源二氧化碳净排放量减少到2.2Gt(情景B)。无论哪种情景,实施CCS的任务都十分艰巨。
注:①投资和成本按照2007年不变价计算;②原料煤为Illinois
6号烟煤(人厂含水11.2%,干基灰分10.9%,入厂基高位热
值(姗为27113kJ/kg,干基碳71.72%)。
国际能源署(IEA)在2010年的一篇论文中引用 了欧盟有关部门的技术指标181,见表5、表6。该文 章引用的在中国境内建设CCS的有关数据[91见表 7,以供对比。
3.1煤炭燃烧发电的碳减排措施
针对各个国家能源资源禀赋的具体情况,使用 煤炭、煤基燃料和煤基原料应本着“不可不用.不可 多用”的方针。在使用中首先要提高应用效率以减 少消费量;其次是采用“洁净煤技术”以消除杂质; 再就是采用包括有效利用技术在内的碳捕集和封 存技术(ccs),以减少向大气层的碳排放。 碳捕集的源头一般是使用燃煤或煤炭加工所 排出的含二氧化碳气体(通常是烟气),每小时排放 量达几万标准立方米(浓度低时气体总量达数十万 标准立方米)之多。一个点源需要配备相应的干燥 和压缩设备.然后从该点源经由数十或数百千米的 输送管线到达集中封存处,或通过若干注气井实施 油井增产作业.或进入深部卤水层进行封存。从经 济角度计算.每个捕集点的规模不宜低于1Mt,这
注:表中数据源自①DOE/lEA“lEO 2010”高油价情景;②lEA
Energy Technology Perspectives
2008(3);③中国科学院《中
国至2050年科技发展路线图》;④中国T程院“中国能源中 长期(2030、2050)发展战略研究成果要点”;⑤EU.2050
Carbon Roadmap。 Low
・3・
化碳可先用以单乙醇胺(MEA)水溶液为主要成分的 吸收剂在常压下将其吸收。然后利用蒸汽加热将溶 解的气体解吸。此项技术属于传统工艺,500MW级 的发电厂需要4台直径约10m、高度约30m的吸收 塔和直径近12m、高度近20m的再生塔。单系列溶 液循环泵的功率约8MW.另从汽轮机抽汽提供解 吸热量,因而减少了外送电力。安装庞大的吸收塔、 再生塔和换热设备还需要占用较大的面积。以上几 方面的不利因素不仅降低了电厂已有的供电能力。 同时还增加了投资和发电成本.电厂为此要付出的