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文檔簡介

1、雙碳目標下的綠色低碳科技發(fā)展現(xiàn)狀與展望Green low carbon technology雙碳目標現(xiàn)狀展望目 錄CATALOG01低碳科技相關(guān)概述02低碳科技發(fā)展現(xiàn)狀03科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technology低碳科技相關(guān)概述Green low carbon technologyPART-01低碳科技相關(guān)概述Green low carbon technology零碳技術(shù)減碳技術(shù)儲碳技術(shù)非化石能源類技術(shù)燃料及原材料替代類技術(shù)工藝過程等非二氧化碳減排類技術(shù)碳捕集、利用與封存類技術(shù)碳匯類技術(shù)低碳技術(shù)是指能夠有.效降低碳能源消耗、減少溫室氣體排放、防止氣候變暖而采取的技

2、術(shù)手段。根據(jù)減排機理,低碳技術(shù)可分為零碳技術(shù)、減碳技術(shù)和儲碳技術(shù);根據(jù)技術(shù)特征,可分為非化石能源類技術(shù)等五大類。根據(jù)國家重點推廣的低碳技術(shù)目錄低碳技術(shù)的評價的溫室氣體主要為二氧化碳(CO2),同時也適當考慮甲烷(CH4)、氧化亞氮(N2O)、氫氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(S F6)等其他種類溫室氣體。低碳科技相關(guān)概述Green low carbon technology目前,全球約73%的碳排放來源于能源領(lǐng)域。2019年,全球能源相關(guān)的CO2排放量約為330億噸,其中,發(fā)達經(jīng)濟體的排放量約占三分之一。從能源相關(guān)的CO2排放量來源來看,目前煤炭和石油的燃燒是CO2排放量

3、的主要來源,合計占比在75%左右;從排放部門來看,電力部門、交通運輸和工業(yè)部門的排放量排名前三。44%42%18%docerID:327037375低碳科技相關(guān)概述Green low carbon technology巴黎協(xié)定在巴黎氣候大會上通過,為2020年后全球應(yīng)對氣候變化做出安排449個城市參與由聯(lián)合國氣候領(lǐng)域?qū)<姨岢龅牧闾几傎?25個國家承諾21世紀中葉前實現(xiàn)碳中和,不丹、蘇里南已經(jīng)實現(xiàn)碳中和碳中和聯(lián)盟生命,承諾21世紀中葉實現(xiàn)碳零排放隨著溫室氣體濃度的不斷增加,氣候變化已成為21世紀全人類共同面對的嚴峻挑戰(zhàn)之一。對此,全球各國紛紛采取氣候變化應(yīng)對行動、制定碳減排目標,“碳達峰、碳中和

4、”已逐漸成為全球議題。低碳科技發(fā)展現(xiàn)狀Green low carbon technologyPART-02低碳科技發(fā)展現(xiàn)狀Green low carbon technology主要技術(shù)粉煤加壓氣化技術(shù)非熔渣熔渣水煤漿分級氣化技術(shù)多噴嘴對置式水煤漿氣化技術(shù)技術(shù)條件采用先進的HT-L 粉煤加壓煤氣化技術(shù)改造原有的 常壓固定床煤氣化裝置采用常壓固定床間歇式氣化技術(shù)、20萬t總氨能力的化工企業(yè)建設(shè)規(guī)模18萬t/a合成氨或甲醇20萬t/a甲醇氣化裝置1臺日處理1150t煤多噴嘴對置式氣化爐化工行業(yè)適用范圍煤制烯烴、煤制天.然氣、煤制油等現(xiàn)代煤化工行業(yè),電力行業(yè)化工行業(yè) 煤制合成氣煤炭是我國主要能源消費需

5、求。先進煤氣化技術(shù)是大幅提升合成氨等傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)業(yè)水平的基礎(chǔ)技術(shù)之一,在節(jié)能環(huán)保、煤種適應(yīng)性等方面.具有十分突出的優(yōu)勢。低碳科技發(fā)展現(xiàn)狀Green low carbon technology吉林英臺采油廠新技術(shù)“密閉”收油污研制出以“井筒內(nèi)蒸汽清洗密閉回收工藝技術(shù)”為主的“清潔環(huán)保1+3”配套清潔方式,在有.效減少因桿管挑選不細、地面清蠟不徹.底導(dǎo)致的返修井問題方面發(fā)揮了重要作用。吉林油田CCS-EOR技術(shù)解決了吉林長嶺含二氧a化碳天.然氣田清潔開發(fā)二氧化碳去向問題,實現(xiàn)了低滲.透油田二氧化碳驅(qū)油增產(chǎn),通過循環(huán)注入,最終實現(xiàn)二氧化碳有.效埋存和零排放。為控制溫室氣體排放,中國石油開展了二氧化碳

6、驅(qū)油與埋存、咸水層和油藏碳封存潛力評估、自備電廠煙道氣二氧化碳捕集等重要碳減排技術(shù)研究;中國石化針對性地采取減排措施,并借助CCUS和林業(yè)碳匯等碳移除技術(shù),減少自身的碳足跡。中國石油中國石化低碳科技發(fā)展現(xiàn)狀Green low carbon technologyXX市商湯科技開發(fā)有限公司(XXXX)新興科技企業(yè)圖像識別、視.頻分析等人工智能技術(shù)、商湯科技SenseM ARS等能源電力行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型XX箱箱智能科技有限公司(箱箱共用)低碳服務(wù)企業(yè)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智能包裝碳阻跡XX科技有限公司(碳阻跡)低碳技術(shù)企業(yè)碳排放管理軟件等企業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展XX碧水源科技股份有限公司(XXX)低碳技術(shù)企業(yè)微濾膜、超

7、濾膜、智能一體.化污水凈化系統(tǒng)等膜集成城鎮(zhèn)污水深.度凈化技術(shù)污水及廢水處理、海水淡化等XX市裕同包裝科技股份有限公司(XX科技)低碳技術(shù)企業(yè)EB固化、無溶劑復(fù)合技術(shù)等XX芯建數(shù)字科技有限公司(XX芯建)初創(chuàng)科技企業(yè)BIM,MMO、碳數(shù)據(jù)等信息化高科技技術(shù)綠色包裝AI+AR巡檢系統(tǒng)、新一代人工智能計算與賦能平臺等“數(shù)智+”Saas循環(huán)管理平臺助力XXXX綠色物流、助力XX碳減排核算等振動膜生物反應(yīng)器污水深.度處理集成裝備、碳排放監(jiān)測監(jiān)管平臺等生物可降解包裝、紙塑環(huán)保包裝解決方案等目前,我國代表性科技企業(yè)在運用技術(shù)優(yōu)勢實現(xiàn)自身低碳發(fā)展的同時,將新技術(shù)與傳統(tǒng)破密集型產(chǎn)業(yè)結(jié)合,輔助碳密集型產(chǎn)業(yè)低碳發(fā)展

8、。部分代表性企業(yè)低碳技術(shù)類型及應(yīng)用如下:科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technologyPART-03科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technology目前DAC技術(shù)成本不斷下降,但依舊高昂1DAC技術(shù)2011年平均捕獲成本在610-780美元/噸二氧化碳,2020年平均222-463美元/噸二氧化碳。2010-2050年DAC成本評估及預(yù)測不同來源CO2捕集成本對比DAC成本(美元/噸)如何開發(fā)兼具高吸附容量和高選擇性的吸附材料是DAC技術(shù)未來商業(yè)化應(yīng)用的關(guān)鍵??萍及l(fā)展動向趨勢Green low carbon technology目前,全球有30余家

9、初創(chuàng)公司、科研機構(gòu)、研發(fā)聯(lián)合體正在對DAC技術(shù)進行研究,初創(chuàng)公司建立了19個試驗場為研究提供試驗數(shù)據(jù),修正研發(fā)方向。其中Climeworks公司、Global Thermostat公司、Carbon Engineering公司技術(shù)領(lǐng).先,擁有自己的試驗場,已經(jīng)初步商業(yè)化。公司地點吸附原理捕獲CO2循環(huán)用水量/噸消耗能.量/噸CO2項目投資Cimeworks瑞士固體吸附0.8-2噸加熱:1800-2500k Wh/t 電力(地熱):350-450kWh/t擁有16家工廠,初步進行了商業(yè)運營,總產(chǎn)能為2000噸/年CO22009年至今獲得1.7億美元投資2021年4月進行了第五輪融資Zurich

10、Cantonal Bank、Horizon 2020,瑞士企.業(yè)家基金會、微軟等Global Thermostat美國固體吸附1.6噸加熱:4.4GJ/t 無碳電力:160kWh/tOldahom.a和Colorado建設(shè)試驗場,募集4200萬美元ExxonMobil,NRG BAS.F,Zeor- CarbonPartners,Goldm.an Sachs等Carbon Engineering加拿大液體吸附2-7噸天.然氣:4/GJ無碳電力:200-300kWh/t加拿大Squamish的空氣收集系統(tǒng)工廠政.府初期投資0.3億、Bill Gates投資0.68億建造工廠,2020年底獲得 0

11、.6億用于研發(fā)必和必拓、微軟、Oxy低碳風投、 Chevron技術(shù)風投、微軟等科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technology哈佛大學(xué)Keith教.授創(chuàng)辦的碳工程公司(Carbon Engineering,CE)構(gòu)建了以KOH 和Ca(OH) 2 為核心吸收溶液的工藝,并在加拿大進行了中試。國內(nèi)最新的進展是山西清潔碳研究院正在進行固體吸附HOF材料的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)??萍及l(fā)展動向趨勢Green low carbon technology目前,我國科技企業(yè)在人工光合作用技術(shù)中的探索仍處于初步階段,技術(shù)領(lǐng)域主要包含納米科技(利用納米大小的光感應(yīng)材料將光能轉(zhuǎn)換為電能)太陽能制氫、水分

12、解催化劑等,致力于研究出人工光合作用相關(guān)技術(shù)。部分初創(chuàng)企業(yè)及科技企業(yè)人工光合作用相關(guān)技術(shù)專利情況如下:太陽能制氫水分解催化劑科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technology可再.生合成燃料技術(shù)(e-fuel),是指利用太陽能、風能、生物質(zhì)能等可再.生能源,轉(zhuǎn)化利用CO2設(shè)計出適合高.效清潔燃燒的合成燃料分子結(jié)構(gòu),以生產(chǎn)合成甲烷、醇醚燃料、烷烴柴油、航.空燃油等可再.生合成燃料。分類制取路線可再.生能源催化劑種類優(yōu)勢劣勢直接合成電化學(xué)合成風能、太陽能鉑、銅等金屬;碳基材料富余電力轉(zhuǎn)化、系統(tǒng)簡單能耗高、法拉第效率低、電流密度低光催化轉(zhuǎn)化太陽能半導(dǎo)體材料條件溫和、系統(tǒng)簡單、操作

13、方便光能利用率低、反應(yīng)速率慢間接合成熱化學(xué)轉(zhuǎn)化生物質(zhì)能、太陽能可不添.加催化劑;鎳、鈷等金屬氧化物;HZS.M-5等分子篩生產(chǎn)周期短、反應(yīng)速率快、轉(zhuǎn)化率高能耗高、產(chǎn)物組分復(fù)雜、燃料品質(zhì)低、污染物排放微生物轉(zhuǎn)化生物質(zhì)能細.菌、真.菌、古菌等微生物;生物酶條件溫和、能耗低、環(huán)境友好反應(yīng)速率慢、生產(chǎn)周期長、占地面積大科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technology產(chǎn)業(yè)低碳化低碳技術(shù)將引導(dǎo)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)向低碳產(chǎn)業(yè)為主體,新興綠色產(chǎn)業(yè)、現(xiàn)代服務(wù)業(yè)將快速發(fā)展;而應(yīng)用于傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的低碳技術(shù),將著眼于節(jié)能減排、提升資源利用效率,以助力傳統(tǒng)行業(yè)低碳化發(fā)展。生產(chǎn)去碳化生產(chǎn)端低碳技術(shù)將朝著“低成本化

14、、低風險化”趨勢發(fā)展。以CCUS技術(shù)為例,當前碳捕捉技術(shù)成本高、碳封存技術(shù)存在較大的碳泄漏風險,制約了它的廣泛應(yīng)用,未來技術(shù)發(fā)展將以實現(xiàn)CO2捕捉的低成本化和碳封存的低風險化為方向。能源低碳化一方面,為提升化石能源利用效率,低碳技術(shù)將在現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)上不斷革新;另一方面,技術(shù)發(fā)展將著眼于新能源開發(fā)與利用,新能源種類不斷被擴展,新能源的利用渠道不斷拓寬、 利用規(guī)模不斷擴大??萍及l(fā)展動向趨勢Green low carbon technology重點突破零碳技術(shù)在能源供給端,逐漸轉(zhuǎn)變以“化石能源”為主的供給結(jié)構(gòu),構(gòu)建水、風、光等資源利用可再.生.發(fā)電終端用能優(yōu)化匹配技術(shù)體系,發(fā)展可再.生能源規(guī)模化運用相關(guān)技術(shù) 等。加.快推進零碳非電能源技術(shù)的發(fā)展加.快推進“藍氫”、“綠氫”等低碳制氫技術(shù)的研發(fā),超前部署前沿制氫技術(shù);推動生物質(zhì)能、氨能等其他零碳非電能源技術(shù)發(fā)展科技發(fā)展動向趨勢Green low carbon technology推動耦合集成與優(yōu)化技術(shù)發(fā)展超前部署增匯技術(shù)和負排放技術(shù)發(fā)展CCUS 關(guān)鍵技術(shù),重.點部署 BECCS 以及直接空氣捕集(DAC)技術(shù);發(fā)展農(nóng)業(yè)、林業(yè)草原減排增匯技術(shù),研究海洋、土壤等碳儲技術(shù),發(fā)展以紅樹林、海草床、鹽藻為代表的海洋藍碳等技術(shù)持續(xù)發(fā)展

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