低碳技术

低碳技术可分为3个类型:第一类是减碳技术，是指高能耗、高排放领域的节能减排技术，煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发技术等。第二类是无碳技术，比如核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术。在过去10年里，世界太阳能电池产量年均增长38%，超过IT产业。全球风电装机容量2008年在金融危机中逆势增长28.8%。第三类就是去碳技术，典型的是二氧化碳捕获与埋存(CCS)。

世界主要发达国家都在致力于新能源技术和清洁能源技术的开发利用，以期抢占低碳经济发展的制高点。到2013年为止，欧盟计划投资1050亿欧元用于绿色经济；美国能源部投资31亿美元用于碳捕获及封存技术研发；英国2009年7月公布了《低碳产业战略》。我国科技部、教育部、基金委、中科院和许多省市已经部署了发展低碳技术的计划，中科院2009年启动了《太阳能行动计划》。

有报告称，2050年我国可再生能源的消费量将接近甚至超过50%，届时一个真正的低碳社会就会到来。同国外发达国家相比，我国能源利用效率还有较大差距，应重点实现低碳能源技术突破，建立低碳经济发展模式和低碳社会消费模式。发展低碳经济，科学决策是前提，技术创新是关键，资金投入是保障，全员参与是核心。为此，我国应整合社会各种资源，调动各方面积极性，建立激励和约束机制，加快发展低碳技术的脚步。

低碳技术能引领能源利用方式的转变。发展低碳经济，就是要彻底改变以化石能源为主的全球能源利用的结构，而低碳技术则是实现低碳化发展的关键手段。当今低碳技术的开发应用，将颠覆以化石能源为基石的工业文明发展模式，带来能源利用方式的全新革命，这便是核能和可再生能源逐步应用并最终取代化石能源的新时代。

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。

低碳技术绪论

作为我国参加联合国气候变化框架公约有关技术转让方面谈判的专家，邹骥教授对于世界先进的低碳技术以及我国的发展现状有一个总体的了解。据他介绍，以高能效技术来看，发达国家的综合能效，也就是一次能源投入经济体的转换效率达到45%，而我国只能达到35%。这两年，虽然有了很大的提高，但整体来看还是很落后，而且发展十分不平衡。

低碳技术领域分类

如果分领域来看，电力行业中煤电的整体煤气化联合循环技术（IGCC）、高参数超超临界机组技术、热电多联产技术等，我国已经初步掌握，而且这两年进步很快，但仍不太成熟，产业化还有一定问题。

低碳技术能源技术

可再生能源和新能源方面，大型风力发电设备、高性价比太阳能光伏电池技术、燃料电池技术、生物质能技术及氢能技术等，与欧洲、美国、日本等发达国家相比，也还有不小差距。

低碳技术交通领域

在交通领域，例如汽车的燃油经济性问题、混合动力汽车的相关技术等，我们虽然掌握一些，但短时间无法达到产业化的水平。对于冶金、化工、建筑等领域的节能和提高能效技术，我们在系统控制方面，还无法达到发达国家的水平。

低碳技术设施投资

IPCC报告指出，未来全球能源基础设施投资预计到2030年超过20万亿美元。国际能源机构估算，2001—2030年，中国能源部门需要投资2.3万亿美元，其中80%用于电力投资，约为1.84万亿美元。能源基础设施建设对长期温室气体排放具有较大影响。

低碳技术专家观点

邹骥告诉记者，对于如此大规模的基础设施建设，如果只使用当前的非低碳技术，对于环境的伤害是不可逆转的。“我们的技术，从目前来看还达不到发达国家的先进水平，而我们的基础设施建设又停不下来，那么用落后技术建成的固定资产不可能在短期内推掉重建。这就将形成一个能源基础设施在其生命周期内的资金和技术锁定效应，因此造成的高排放问题将很难解决。我们一定要尽力避免这种情况的发生。”

对于一直研究气候变化和环境问题并参与气候谈判的专家，邹骥更希望通过气候变化这场国际博弈，在为中国争取更多的发展空间的同时，促进提高中国的核心竞争力和综合实力。“评价一个国家的经济竞争力、综合实力的时候，如果是一个污染型的经济，这表明它没有竞争力，不合世界发展潮流。如果真能通过这场国际博弈，让中国经济在二三十年后变成一个更清洁的低碳经济，掌握更多的低碳技术，到那时中国的经济就达到了一个新的高度。中国真正富强了，应该是一种积善成德、施惠于人的力量！”

“既然世界各国都强调，先进技术的研究、开发和应用是解决气候变化的最终手段。《气候变化框架公约》和《京都议定书》也都特别强调，向发展中国家转让先进技术，是帮助发展中国家参与国际社会共同应对气候变化的重要手段。为什么技术转让这么难呢？”

“这些技术关乎发达国家的相关企业，甚至整个国家在低碳经济时代的核心竞争力，怎么可能轻易地转让出去呢？”作为长期参与我国气候变化谈判的专家，清华大学能源环境经济研究院的刘滨对此有深刻的认识。

吕学都也认为，发达国家担心转让先进技术会影响其国内产业和产品的国际竞争力，10多年的气候谈判中，虽然在相关的公约和协议中都声称转让技术，但总是以各种借口拖延这项义务的履行。虽然缔约方会议已经就技术转让问题作出过大量决定，但真正实现发达国家向发展中国家转让先进技术以减排温室气体的案例，还没有在缔约方会议上展示过。

“在每一次的缔约方会议上，发展中国家都要求发达国家切实履行转让先进技术的义务，谈了10多年，丝毫没有进展。”由于在气候变化谈判中负责技术转让这一部分，中国人民大学环境学院的邹骥教授，一谈到这个“不老”的议题就显得特别沮丧。

“从这里也可以看出，技术确实是未来发展的竞争手段。发达国家虽然在政治上承诺了，但是在行动上却拖了10多年都不付诸实质性行动，到现在也没有任何迹象会改变这种状况。而对于那些具有很好经济效益的技术，要发达国家转让就会更加困难了。”

吕学都告诉记者，2005年7月，中国、美国、日本、印度、澳大利亚和韩国六国发表了《亚太清洁发展和气候新伙伴计划意向宣言》，这实际上是个联合技术研究和开发协定；2005年9月，中国和欧盟发表了《中国和欧盟气候变化联合宣言》，确定中欧将在低碳技术的开发、应用和转让方面加强务实合作，尤其是在提高能源效率、促进可再生能源开发方面加强合作，促进低碳经济发展。但这些宣言是否能够得到真正实施，还需时日检验。从到目前为止的进展看，还不能够说让人满意，至少中国方面对此寄予很高期望，但到目前为止，并没有出现先进技术的合作和转让。

我们自己的技术水平不高，自主研发缺乏资金和相应的技术积累，发达国家又不积极行动转让先进技术，这道难题真的无解么？

2013年7月13日，家发改委能源所姜克隽研究员步出机舱，抬头看看灰蒙蒙的天空，无奈地叹了口气。他刚刚从欧洲飞回北京，仅仅十来个小时的航程，却分开了两种截然不同的空气环境。

“北京现在的人均GDP已经突破5000美元，如果按照购买力平价来计算，已经达到或接近发达国家水平。可是我们的环境质量、生活质量呢？能达到发达国家的水平么？这种经济增长模式不改不行了。我们怎么就不能投入些资金搞低碳技术，提高竞争力？”姜克隽的观点不无道理。“国际上对我们的减排压力，也许正是一次机遇，可以使我们更好地应对气候变化，提升产业结构，提高国家的核心竞争力。”

姜克隽告诉记者，据他了解，美国布什政府退出《京都议定书》，虽然没有了减排压力，但相应的，低碳技术研发的动力也就小了许多，在某些领域，美国的领先地位已经逐渐被欧洲和日本取代。“压力有时也可以变成动力的！”

姜克隽给记者举了个例子。由于我国的能源结构是以煤为主，因此对“煤的清洁高效开发利用技术”的需求就很大，超临界机组和超超临界机组，一直以来我们都没能很好地掌握，但这两年却有了飞跃发展，已经接近了世界先进水平，并且开始向其他国家出口设备了。

“其实，只要国家有硬性要求，又有相应的政策支持，再加上市场这只手的调控，中国人的创造力将是惊人的！”

虽然有专家不太认同姜克隽的观点，认为他把问题想得太乐观了，但大都认为应尽快找到应对办法，提高我们的研究技术水平，调整产业结构，发展低碳经济。

从另一个角度看，如果我们错失良机，将来就会陷入被动。中国社会科学院可持续发展研究中心潘家华研究员说：“一般企业都是按50年的规模投资的，所以现在就要有所准备。”

潘家华担心，一些发达国家会把碳密集产业和高能耗项目向中国转移。未来数年，日本的一些钢铁产业就可能转向中国。而这些投资规模很大的项目，50年内很难搬走。“这些产业大规模转移进来，我们在第一个、第二个承诺期可以不履行《京都议定书》，但第三个承诺期到来时，我们却可能被投资套牢，如果把这些产业再转移出去，对就业、再就业和经济发展将有很大的冲击。”潘家华说。面对这道难解的题，我们已经无路可退！

既然我们的低碳技术与先进水平有着不小的差距，要在短时间内提高水平，我们能否依靠国外的技术转让呢？

低碳技术相关新闻

7月13日，中国清洁发展机制（CDM）网公布了一批获得批准的CDM项目。截至当天，共有599个项目获得了国家发改委的批准函，其中94个项目成功在联合国CDM理事会注册成功，13个项目得到了签发的减排量。这个由国家应对气候变化协调领导小组主办的网站，对于北京京诚嘉宇环境科技有限公司总经理杨晓东来说，是再熟悉不过的了。从2001年起，他就开始介入这个领域，几年来，也操作了不少冶金行业的能效CDM项目，虽有几个获得了国家批准，但尚无一个在联合国的相关机构注册成功。

“相对于能源项目来说，能效CDM项目是费力不讨好的。由于这个机制原本的不成熟和不完善，使得通过这个机制获得最新技术，真是十分困难了！”杨晓东告诉记者。

“准确地讲，清洁发展机制是按照《京都议定书》的规定，由发达国家与发展中国家合作减少温室气体排放的市场机制，是指发达国家通过提供资金和技术给发展中国家，在发展中国家实施具有减少温室气体排放效果的项目，项目产生的温室气体减排量转让给发达国家。”

2014年3月5日，许昌学院、许昌市魏都区人民政府、河南万里路桥集团有限公司在许昌学院共同签署战略合作三方协议，筹划成立“许昌市建设工程低碳技术协同创新中心”，加强在许昌市开展“城镇道路低碳建设养护示范区”领域的战略合作与技术研发。这是许昌学院继2013年12月与许昌市人民政府签署《战略合作协议书》、全面开展校地深度合作之后，学校着力深化战略转型、坚持融入地方经济社会发展办学、大力推进政校企合作、不断改革创新的又一重大举措。许昌学院党委书记王清义、院长陈建国、党委副书记王洪彬、副院长郑直，许昌市魏都区人民政府区长杨朝晖，河南万里路桥集团董事长张良奇等出席签约。

低碳技术官方观点

科技部全球环境办公室副主任吕学都给记者作了详细的解释：“通俗地讲，就是发达国家帮助发展中国家每减少一吨二氧化碳排放，其在国内就可相应多排放一吨二氧化碳，即多获得一吨二氧化碳排放权。由于在发达国家减排二氧化碳的成本，平均要比发展中国家高出5倍至20倍，一些发达国家及其企业在强制减排的压力下，更愿意利用相对低成本的资金和技术，帮助发展中国家减排而获得相应的排放指标。”

作为《京都议定书》清洁发展机制执行理事会委员，吕学都对这一机制的制定和执行情况非常熟悉：“当初设置清洁发展机制时，一个重要目标就是要促进发达国家向发展中国家转让低碳技术。但从这几年实施的情况看，更多的是资金的转让，也可以说是单纯的二氧化碳排放权的买卖，技术的输出转让很少。”

低碳技术学者观点

杨晓东对此深有体会，他告诉记者，由于能效项目与风电、水电、垃圾发电等能源项目相比，产生的减排量比较少，而对减排量的核准认证又相对困难，所以这类CDM项目就少得多。“其实，像干熄焦这类余热回收利用技术和设备，对提高钢铁行业的能源利用效率以及节能减排有很大的促进作用，我国现有技术和设备与国际先进水平有不小的差距，非常适合通过CDM项目引进，但由于各种因素影响，目前项目进展并不顺利。”杨晓东无可奈何地笑笑。

在《科技管理研究》2011年第20期撰文认为,技术创新障碍是指阻碍技术创新成功实施或者降低技术创新成功效率的内外因素的总和。市场、技术和政府政策在驱动低碳技术创新的过程中,面临着一系列的动力障碍。

1、技术风险障碍。中国的低碳技术积累和技术水平与国外多年的差距是短期内无法弥补的。这使得中国低碳技术创新面临的技术不确定性风险远高于其他产业的技术创新。

2、市场失灵障碍。低碳技术创新之所以面临市场失灵,是因为技术成果的公共性与技术知识的外部性效应。

3、路径依赖障碍。技术的路径依赖和锁定儿童文学说明,市场对能源领域的技术选择可能是无效的,先进的低碳技术在市场上会输给落后的能源技术,而居于支配地位的技术和解决方案并非是环境有益的。

4、国际低碳技术转让障碍。在发达国家向中国转让先进低碳技术的问题上,技术转让方和技术接收方均存在阻碍技术转让的障碍。技术转让方,即发达国家方面,基于国家战略利益的考虑,发达国家缺乏向发展中国家转让先进低碳技术的政治意愿；掌握先进低碳技术的企业缺乏转让技术的经济动力。2100433B

序言

第一章 概述

第一节 电力建设与低碳技术

第二节 电力建设低碳技术的构成

第二章 影响低碳技术应用的因素

第一节 勘察设计

第二节 施工组织及技术管理

第三节 环境

第四节 设备材料

第三章 工程项目低碳技术应用的组织管理

第一节 管理原则

第二节 组织机构

第三节 管理职责

第四节 主要管理措施

第四章 勘察设计低碳技术策划与控制

第一节 火电

第二节 其他

第五章 通用性施工低碳技术策划与控制

第一节 施工组织总设计

第二节 设备材料选型、采购与保管

第三节 通用性施工

第六章 火电工程低碳技术策划与控制

第一节 土建专业施工

第二节 锅炉专业施工

第三节 汽机专业施工

第四节 焊接及金属检测专业施工

第五节 电气热控专业施工

第七章 水电工程低碳技术策划与控制

第一节 工程施工过程控制

第二节 鱼类保护控制

第三节 机电安装施工控制

第四节 金属结构施工控制

第八章 风电工程低碳技术策划与控制

第一节 植被恢复控制

第二节 集电线路直埋电缆施工控制

第三节 施工、检修道路控制

第四节 风力发电机组安装控制

第五节 风机调试过程中控制

第九章 输变电工程低碳技术策划与控制

第一节 变电站施工控制

第二节 输电线路施工控制

第三节 变电站、换流站的噪声控制

第四节 森林、草木防火控制

第十章 调整试运低碳技术策划与控制

第一节 启动条件

第二节 调整试运

第三节 环保工程

第四节 污染监测

第十一章 检查、改进与评价

第一节 过程检查

第二节 持续改进

第三节 总体评价

附录一 华电宁夏灵武二期2×1000MW空冷燃煤机组工程——设计实例

附录二 平顶山第二发电厂一期2×1000MW机组工程——施工实例

附录三 华能海门电厂一期1、2号机组（2×1036MW）工程——调试实例

附录四 引用标准

参考文献

《能源管理与低碳技术》是在积累了多年水、电工程项目节能改造及物业资产节能管理经验，以及多次参与节能减排培训授课经验的基础上编写而成的。它不仅介绍了以低碳技术实现节能减排的诸多成功案例，对当前国际、国内的能源形式，较前沿的碳排放和碳交易、低碳社区等概念及有关内容进行了梳理和介绍。对于行业内从事节能工作的工程技术人员、管理人员来说，《能源管理与低碳技术》有着很深的指导和传播价值。