低碳技术包括哪些方面

随着能源危机和环境污染的日趋严重，人们已经认识到，单凭煤、石油、天然气等常规能源已经无法满足人类社会可持续发展的需要了。特别是进入21世纪以来，随着高科技的层出不穷，能源的储量、生产和使用之间的矛盾日益突出，成为世界各国亟待解决的重大问题。而且环境污染和生态破坏的问题也越来越严重。因此，寻找对环境无污染或污染很小的可再生能源就成为21世纪中科学家的重要任务。

目前，太阳能、核能、风能、海洋能和生物能等可再生能源的发展和应用为人类的能源问题指出了一条道路。它们的应用不但推动了社会生产力的进步，还使得人类从有限的一次能源使用转向多样化的、再生的、取之不尽的洁净能源的使用。使用洁净的可再生能源是人类低碳生活的重要组成部分，这对优美环境的保护无疑是非常有益的。

中国发展清洁能源，主要包括：

核电——作用和潜力大

水电——目前开发力度不够，三年没有上新项目了！

沼气——是解决农村用能的重要途径，还可以有效避免上砍柴破坏树木的行

太阳能热水器——解决生活用热水，可以替代部分化石能源。建议有条件的地方，积极安装。

风电、光伏发电——成本还比较高，接入电网也存在一定困难

纤维素乙醇——替代石油（技术上还有很多难关）

当前，发达国家以应对气候变化的重大挑战为契机，加大技术创新投入，以便在未来的产业竞争和新技术革命方面抢占制高点。在这样的形势下，我国要不要发展以提高碳生产力为标志的低碳经济，不能再以资源、能源高消耗和环境重污染来换取一时的经济增长了。

发展低碳经济更多的是转变发展方式，减轻单位GDP的资源和环境代价，通过向自然资源投资来恢复和扩大资源存量，运用生态学原理设计工艺与产业流程来提高资源效率，使发展的成果更好地为人民所共享。

作为一个高能耗国家，我们需要从节能减排、低碳发展的内在规律出发，找到我国巨大社会浪费和环境污染的本源。必须摒弃只关注诸如建筑节能、煤的高效利用等“用”的层面的具体技术问题，而忽视“体”的层面存在的痼疾，比如消费拉动经济增长理论的负面影响，城乡空间布局、国民生活方式等方面存在的巨大浪费等。因此，创新思维、改变观念，坚持体用结合，从全局观、系统论的角度出发，才能正确认识并加快低碳经济发展。

1．倡导形成绿色消费、绿色经营的理念，形成低碳的生活方式。必须转变公众和社会的观念，做任何事都要适度适宜、合理节约。对于个人，要培养节约是美德的观念，彻底改变诸如餐饮浪费等与节能减排背道而驰的陋习；对于企业，则要推行绿色经营的理念，建立清洁生产机制和精益生产方式；国家引导企业将环保成本计入企业生产成本，帮助企业树立企业公民意识，解决节能减排没有效益的错误认识。

2．解决潜藏在空间格局和社会发展格局中的重大浪费问题。有效的节能减排必须以工业相对集中为前提，工业相对集中才能产生专业化分工，提高效率，节省能源；同时催生集群创新，不断产生新技术、新工艺，从而减少物质消耗。

3．培育静脉产业，建立完备的工业化体系。民众对循环经济体系的理解目前还处于表层，基本理解为废渣利用、尾气回收等等。真正的循环经济体系应如同人体系统一样，如果把工业制造系统比作人体的动脉系统，那么，我们使用过的工业制造物的回收再利用则应如人体的静脉系统一样。工业品的回收再利用———“静脉”产业应该是一个巨大的产业。

4．大力发展低碳技术，解决自主创新成果和人才的匮乏问题。低碳技术包括在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术。必须强化自主创新能力，鼓励企业开发低碳技术和低碳产品，整合市场现有的低碳技术，加以迅速推广和应用。

低碳经济的加快发展急需大量前沿科技人才与科技成果支撑。以新能源领域人才现状为例，目前，我国风电产业当中受到长期专业技术培训的人不超过50个。在中国《可再生能源法》实施两年后的今天，全国仅有华北电力大学建立了可再生能源学院。另外，传统的创新成果评价认证体系，存在对某些现有科学体系不能解释的成果无法认定的尴尬现实。未来的重大科技成果，很可能来自自学成才的科学工作者，面对现有科学体系不能解释的成果，应当采取“非共识性原则”结合实证的方法加以认定。

5．加快文化创意产业建设。文化创意产业处于技术创新和研发等产业价值链的高端环节，是一种高附加值的产业和低碳消耗的绿色产业。大力发展文化创意服务业，能够为社会创造巨大的财富，同时避免了能源过度消耗和环境污染问题。

6．从雨污分流入手，治理城市污染问题。我国的县级城市基本没有雨污分流的设施，大中城市雨污分流设施虽然投资量很大，实施却不够彻底，造成大量污水处理厂的劳动成果被不能彻底实施的雨污分流措施“一票否决”。

7．从我国能源结构入手，抓住矛盾的主要方面，才能提高节能减排的效率。中国能源消耗形式主要为动力消耗、农村采暖和城市集中供暖消费、电能消费3种，其中大约有68%的能源是由各种能源转化为电能后被消费的。而我国电力系统普遍存在着低效率运行和严重能源浪费问题，尤其是在配电和用电两个环节，节能潜力总计为1.2亿千瓦，占中国电能的20%。重点推广配电用电领域的重大自主创新项目，可极大提高节能减排效率。

8．低碳经济之路的核心，是建立起我国乃至全球的可再生能源系统，最终实现由“高碳”时代到“低碳”时代的跨越，真正实现人与自然和谐发展。

英国承诺到2020年和2050年，温室气体在1990年的基础上，分别减排26%—32%和60%，到2050年建成“低碳经济社会”。今年将在以下方面努力：

节约能源：包括企业节能，家居节能，节能交通，公共行业节能等。

清洁能源供应：包括供暖与能源分布，大规模更洁净发电，可再生电力，化石燃料发电和碳捕获与存储，核电，低碳交通，可再生能源，新低碳技术的研究、开发和示范等。

“碳排放信托基金”：碳基金是一个由政府投资、按企业模式运作的独立公司，目标是帮助商业和公共部门减少二氧化碳排放，并寻求低碳技术的商业机会。碳基金的主要来源于英国的气候变化税，它是向工业、商业及公共部门(住宅及交通部门、居民除外)征收的一种能源使用税，每年约6600万英镑。碳基金主要投资于三方面：一是促进研究与开发，二是加速技术商业化，三是投资孵化器。碳基金用于投资项目，一般是150万英镑；用于研究项目，一般在5万—25万英镑。低碳技术的主要筛选标准是碳的减排潜力和技术成熟度，并注重成本效率。碳基金主要关注大企业，即年能源成本在300万—400万英镑以上的企业。

日本是《京都议定书》的倡导国，也是推动“低碳经济”的急先锋。在发展“低碳技术”方面，日本将投入巨资开发利用太阳能、风能、光能、氢能、燃料电池等替代能源和可再生能源，并积极开展潮汐能、水能、地热能等研究。

日本在光伏发电技术领域居世界领先，是全球最大的光伏设备出口国，仅夏普公司的光伏发电设备就占世界的1/3。日本推出了“先进光伏发电计划”，提出到2030年，将太阳能发电量提高20倍。

日本通产省2007年曾提出一项新计划，将在未来5年内投入2090亿日元，用于发展清洁汽车技术，不仅大大降低燃料消耗，还要降低温室气体排放。此外，日本注重产业结构调整，停止或限制高能耗产业发展，鼓励其向国外转移，日本还制定了节能计划，对节能指标做出具体规定。

欧盟应对气候变化目标是：到2020年和2050年，将温室气体排放量分别减少20%和60%—80%。欧盟2007年底就提出了战略能源技术计划，这是欧洲建立新能源研究体系的综合性计划。欧盟相信，欧洲可望降低清洁能源生产成本，并使欧盟工业立足于快速增长的低碳技术之上。

该计划包括欧洲风能启动计划，重点是大型风力涡轮和大型系统的认证（陆上与海上）；欧洲太阳能启动计划，重点是太阳能光伏和太阳能集热发电的大规模验证；欧洲生物能启动计划，重点是在整个生物能使用策略中，开发新一代生物柴油；，欧洲CO2捕集、运送和贮存启动计划，重点是包括效率、安全和承受性的整个系统要求，验证在工业范围内实施零排放化石燃料发电厂的生存能力；欧洲电网启动计划，重点是开发智能电力系统，包括电力贮存；欧洲核裂变启动计划，重点是开发第IV代技术。

在15项主要技术开发中，包括生物燃料以及氢能和燃料电池。

生物燃料新技术将是研发的重中之重。在生物燃料方面，2010年要达到5.75%；2030年欧洲运输燃料的1/4将为生物燃料。按照上述路线图，2020年可望减少CO2排放4000万吨/年，2030年减少7500万吨/年，2010年—2030年的最大累积CO2减排量可望高达8.1亿吨。

在氢能和燃料电池方面，通过今后7年的研发，氢能汽车在欧盟27国市场上的份额将提高到2020年1.4%和2030年12%。这一领域的技术热点包括，开发高性能和低成本的贮氢技术，脱碳产氢技术等。

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。

二是以节能降耗为抓手，推进低碳消费。继续制定全国及地区节能降耗约束性指标，进一步明确目标任务和总体要求，着力构建低碳型社会。大力推广节能省地绿色型建筑，强化新建建筑执行能耗限额标准监督管理，建立并完善大型公共建筑节能运行监管体系等，着力推进低碳建筑。加快城市快速公交和轨道交通建设，严格执行并适时提高乘用车、轻型商用车燃料消耗量限值标准，推进替代能源汽车产业化，着力推进低碳交通。大力宣传低碳消费理念和低碳行为好的做法，引导城乡居民转变消费观念。

三是发展清洁能源，构建低碳能源供应体系。进一步落实可再生能源法及相关配套法规和政策，大力开发风

能，加快开发生物质能，积极开发利用太阳能、地热能和海洋能，着力提升可再生能源的比重。提升新能源在国家能源战略中的地位，做好新能源产业发展规划，加强新能源的技术研发，增加对新能源产业的投资，促进新能源的加快发展。加强低碳能源工程建设，着力推进大型核电、大型水电、西气东输、大型风电基地和清洁煤电基地等项目，着力提高天然气、核电等优质能源在国家能源消费结构中的比重。引导和鼓励农村居民发展户用沼气，生产生物质原料，为大中型生物质发电工程提供稳定可靠的燃料保障。

四是加大科技投入，促进低碳技术创新。把可再生能源、先进核能、碳捕集和封存等先进低碳技术作为提升国家技术竞争力的核心内容，列入国家和地区科技发展规划。加强应对气候变化的重大科学、战略与政策的研究。

     根据国家能源局局长章建华30日在国新办发布会上表示，我国可再生能源开发利用规模稳居世界第一，为能源绿色低碳转型提供强大支撑。截至到2020年底，在我国，可再生能源发电装机总规模达增长14.6个百分点。而针对于可再生能源的利用水平，也持续的上升，占全社会用电量的比重达到29.5%，较2012年增长9.5个百分点，可再生能源的前景，可谓是一片光明。

     可再生能源技术日益完善。利用可再生能源是未来发展的必然趋势，也是可持续发展的有效途径，在可探测的到的能力范围内，地球上的中石油，天然气，煤炭等能源，存储量是固定的，而且这些化石能源的使用，也会使全球温室气体的增加，导致气候变暖冰川融化，海平面上升等自然灾害的发生，而可再生能源有风能，太阳能，潮汐能，电能等依靠大自然能力而创造的能源，这些新能源遍布世界各地，比如利用风力发电，风力发电的优势在于清洁，无污染，最早利用风力的国家是丹麦，在1890年，而真正兴起，是世界各国对能源需要量剧增，不少国家也逐渐的注意到风力发电这种大自然神奇的力量，后来因为石油危机，环境恶化等情况的发生，世界各地环保呼声日益高涨，在科技高速发展的强有力推动下，风力发电技术更是迅猛发展，到如今发展成就，令人瞩目。

     可再生能源观念日益高涨。随着最近各种自然环境灾害的频繁发生，每一个灾害都让人触目惊心，让每个人都知道，保护环境的重要性，等地球超出了它自身的承受能力和自我净化能力，就不能再好好的保护我们了，因此对于可再生能源的重视程度，越来越高，不仅仅上文说的风力发电，还有利用太阳能的辐射能量发电，利用海水潮汐重力作用下的水力发电，都是可再生新能源的优势。

    总的来说，虽然可再生能源利用逐渐普及，但是现如今的技术，也存在着很多瓶颈，我们还是需要好好的节约资源，从自身开始，发挥为环境保护的微薄之力。