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2060中國碳中和 版權信息
- ISBN：9787122413383
- 條形碼：9787122413383 ; 978-7-122-41338-3
- 裝幀：一般純質紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
2060中國碳中和 本書特色
1.院士領銜——本書由我國化工界知名院士金涌先生領銜編著，參編作者均為各個領域有作為的專家，內容涵蓋豐富，包含了碳中和各個領域的內容，可參考性強。2.集眾家之長——《2060中國碳中和》內容包含了學術界、工業界、經濟界有作為的專家，編寫內容均來自自身多年的研究積累，本書集各家單位的研究成果于一身，您在閱讀本書時能體會到不同專家的視野，并能在各種技術中啟發交叉融合、融匯貫通的研究思路。3.跨界融合——本書不僅包括生態工業、流程再造低碳技術、二氧化碳利用技術、化石資源低碳利用技術，更有全新的零碳能源技術、碳中和過程中的新能源技術、碳金融等內容，涵蓋非常廣泛，為學術界、工業界、政府管理界提供了一部跨界融合的專著。4.技術經濟參考——本書涵蓋的技術新、領域全，對各地新上馬技術，從全國一盤棋調研新技術等有一定幫助，對各地經濟技術開發區的調研、定位、引進等提供可以借鑒的參考。
2060中國碳中和 內容簡介
為應對全球氣候變化，中國政府承諾努力爭取2060年前實現碳中和，這給各行各業帶來了戰略性變革。碳中和起步階段，尚缺乏比較系統的指導性策略。《2060中國碳中和》的作者以清華大學化學工程系為主體，聯合國內多個高校院所，由多位院士專家組成，集各家之長形成高水平創作團隊。內容基于60余位作者多年工作積累，在二氧化碳代謝、氣候變化等基礎內容之上，主要闡述我國碳達峰碳中和的路徑與前景、能源轉型路徑、化石資源低碳利用、再造基礎工業低碳流程、二氧化碳捕集利用與化學轉化、可再生能源與氫能規模化利用等低碳技術，比較全面系統地對我國碳中和前景與路徑進行研究和闡述，為我國各級管理部門和各行業開展碳達峰碳中和相關工作提供戰略參考和技術支撐。本書可供化工、冶金、能源工程等專業的研究人員，政府機構、管理單位人員參考閱讀，也可供相關專業高校院所的師生參考。
2060中國碳中和 目錄
第1章 緒論 001
1．1 全球碳元素代謝與我國碳中和的挑戰與機遇 001
1．2 產業結構轉型是實現碳中和的必由之路 003
1．3 可再生能源技術為近零碳電力系統的基礎 004
1．4 從化石燃料時代轉變為化石材料時代 005
1．5 發展循環經濟，實現能源梯級利用和資源循環利用 006
1．6 科技創新是實現碳中和的根本途徑 008
第2章 碳中和科學基礎—二氧化碳代謝機制 010
2．1 二氧化碳的自然代謝 010
2．1．1 碳的地球化學特征 010
2．1．2 含碳物質在自然界中的相互作用關系 011
2．1．3 大氣中的二氧化碳含量的變遷 012
2．2 二氧化碳的人為排放 013
2．2．1 溫室氣體的核算范圍 013
2．2．2 溫室氣體排放占比 014
2．2．3 中國的溫室氣體排放清單 016
2．3 中國基本二氧化碳流圖 018
2．3．1 中國二氧化碳排放途徑 018
2．3．2 中國二氧化碳流圖分析 020
2．4 碳循環經濟 022
2．4．1 碳循環經濟的內涵和理論基礎 022
2．4．2 碳循環經濟“4R”原則 024
2．4．3 碳循環經濟的重要指導意義 026
2．5 碳中和與經濟的協調發展 027
2．5．1 “碳中和”對經濟增長的短期影響 028
2．5．2 “碳中和”對經濟發展的長期效應 028
2．5．3 “碳中和”目標為我國經濟發展帶來的挑戰 030
2．6 碳達峰與碳中和背景下的科技創新 031
2．6．1 能源部門 031
2．6．2 建筑部門 032
2．6．3 交通部門 032
2．6．4 工業部門 032
2．6．5 負排放技術 033
參考文獻 034
第3章 全球氣候變化—人類面臨的挑戰 037
3．1 發達國家碳達峰歷程的研究、啟示與借鑒 037
3．1．1 經濟社會發展與能源消費及碳排放的關系 037
3．1．2 發達國家發展經歷對我國的啟示 038
3．2 應對氣候變化已達成共識 038
3．3 巴黎協定中升溫控制在1．5℃和2℃兩種情景 039
3．4 世界各國應對氣候變化的政策 041
3．4．1 氣候目標—歐盟的凈零排放之路 041
3．4．2 美國能源和氣候新計劃 042
3．5 中國的碳達峰與碳中和 045
3．5．1 中國能源結構的特點 045
3．5．2 中國碳排放現狀 047
3．5．3 中國提出的碳達峰與碳中和目標 048
參考文獻 048
第4章 中國碳達峰路徑和預測 050
4．1 中國歷年碳排放 050
4．2 碳排放環節分解 051
4．2．1 工藝過程 051
4．2．2 能源活動 051
4．3 碳排放前景分析 052
4．4 碳達峰驅動力模型 052
4．4．1 模型建立 052
4．4．2 模型計算與評價 053
4．4．3 未來預測 055
4．5 碳達峰路徑圖 059
參考文獻 060
第5章 中國碳中和路徑和前景 062
5．1 中國碳中和主要因素 062
5．1．1 工業 062
5．1．2 建筑 063
5．1．3 交通 063
5．1．4 可再生能源 063
5．1．5 碳捕集利用 065
5．2 碳中和情景分析 065
5．2．1 基準情景 066
5．2．2 低減排情景 067
5．2．3 高減排情景 068
5．2．4 對比分析 068
5．3 碳中和路線圖 069
5．3．1 降低能耗總量 069
5．3．2 發展零碳電力 069
5．3．3 化石資源化利用 070
5．3．4 植樹造林與CCUS技術 070
5．3．5 碳中和總體藍圖 070
參考文獻 071
第6章 中國碳中和目標下能源轉型路徑 073
6．1 概述 073
6．1．1 能源及其分類 073
6．1．2 中國能源結構 074
6．2 中國能源流與碳流 076
6．2．1 中國能源流 076
6．2．2 中國能源加工轉換 079
6．2．3 中國能源終端消費 081
6．2．4 中國碳流 083
6．3 碳中和目標下中國能源轉型 084
6．3．1 常規能源高效利用 085
6．3．2 新能源開發利用 089
6．3．3 CCUS技術 093
6．4 碳中和目標下中國能源轉型展望 097
參考文獻 098
第7章 邁向零碳電力系統 102
7．1 電力系統發展總體思路 102
7．1．1 國內外電力系統技術現狀 102
7．1．2 我國電力系統發展趨勢 106
7．1．3 電力系統技術瓶頸與挑戰 107
7．2 火電電力 108
7．2．1 火電效率提高技術 110
7．2．2 火電發展方向：IGCC和調峰電站 113
7．3 新能源電力 117
7．3．1 光伏 117
7．3．2 風能 124
7．3．3 水力發電（含河流海洋） 133
7．3．4 核能 139
7．3．5 地熱 142
7．3．6 其他新能源電力 150
7．4 以新能源為主體的新型電力系統 154
7．4．1 高比例新能源并網支撐技術 154
7．4．2 新型電力系統運行控制技術 158
7．4．3 多元需求側資源供需互動技術 160
7．4．4 新型電力系統能量存儲技術 163
7．5 碳中和目標下的零碳電力系統 166
7．5．1 氫能制-儲-輸-用全產業鏈促進電力系統零碳化 166
7．5．2 可再生能源制氫呈現高速發展趨勢 168
7．5．3 氫轉X具有廣闊的應用前景 169
7．5．4 燃料電池領域核心技術逐步突破 170
參考文獻 171
第8章 開啟化石資源低碳利用的新時代 174
8．1 化石資源利用目標的轉變 174
8．1．1 化石資源利用策略 174
8．1．2 化石資源利用科技創新 174
8．2 石油資源低碳利用 176
8．2．1 從石油到化工品 176
8．2．2 傳統石油的催化裂化技術 177
8．2．3 石油低碳利用新技術 179
8．3 煤低碳利用 184
8．3．1 煤化工產品的高端產品轉化 185
8．3．2 煤低碳利用新技術 195
8．4 天然氣低碳利用 201
8．4．1 天然氣化工概述 201
8．4．2 天然氣傳統化工工藝 203
8．4．3 天然氣氧化制乙炔及乙烯 205
8．4．4 天然氣轉化研究新進展 208
8．4．5 天然氣低碳利用展望 209
8．5 低碳化工下的環境保護與永續發展 210
8．5．1 用碳納米管吸附揮發性有機化合物 210
8．5．2 工業尾氣低碳利用技術—一氧化碳生物發酵制乙醇 216
8．5．3 利用工業廢液作吸收劑捕集廢氣中CO2 220
8．5．4 利用中空纖維膜捕集CO2工藝 223
8．5．5 利用生物法處理揮發性有機化合物 226
8．6 化石資源零碳利用的新時代 229
參考文獻 229
第9章 再造基礎工業低碳流程 233
9．1 鋼鐵行業低碳技術 233
9．1．1 鋼鐵行業發展現狀 233
9．1．2 鋼鐵行業低碳關鍵技術 235
9．1．3 在碳中和發展中的展望 238
9．2 有色金屬行業低碳技術 239
9．2．1 有色金屬行業發展現狀 239
9．2．2 有色金屬行業低碳關鍵技術 239
9．2．3 在碳中和發展中的展望 242
9．3 水泥金屬行業低碳技術 243
9．3．1 效能提高技術 243
9．3．2 水泥窯協同處置技術 244
9．3．3 熟料替代技術 244
9．3．4 替代燃料技術 245
9．3．5 替代原材料技術 246
9．4 化肥行業低碳技術 248
9．4．1 有機肥的制備與施用 248
9．4．2 微生物肥的制備與施用 251
9．4．3 配方施肥策略 252
9．5 零碳建筑 253
9．5．1 建筑運行過程中的直接碳排放 253
9．5．2 建筑運行過程中的間接碳排放 254
9．5．3 建筑建造和維修導致的間接碳排放 255
9．5．4 建筑運行過程中非二氧化碳類溫室氣體排放 256
9．6 零碳交通 256
9．6．1 交通運輸部門能耗和碳排放現狀 256
9．6．2 電能的應用及展望 258
9．6．3 氫能的利用與展望 259
9．6．4 生物質能的利用與發展 260
9．6．5 總結與展望 261
9．7 新型低碳工業 261
9．7．1 能源互聯網 262
9．7．2 新型綠色電力體系 263
9．7．3 新型綠色工業園區 265
9．7．4 蓬勃發展的新型低碳工業 266
參考文獻 268
第10章 儲能技術支撐可再生能源的規模化 274
10．1 儲能技術與產業 274
10．1．1 可再生能源與儲能技術的關系 274
10．1．2 發展規模化儲能技術基本準則 277
10．1．3 電化學儲能技術性能比較 278
10．2 物理儲能 280
10．2．1 抽水蓄能 280
10．2．2 壓縮空氣儲能 285
10．2．3 飛輪儲能 290
10．2．4 儲熱 295
10．2．5 儲冷 300
10．2．6 新型物理儲能 304
10．3 電化學儲能 311
10．3．1 鋰離子電池 311
10．3．2 鋰硫電池 314
10．3．3 固態電池 317
10．3．4 鈉離子電池 320
10．3．5 液流電池 323
10．3．6 水系電池 331
10．3．7 電介質薄膜電容器 332
10．3．8 超級電容器 335
10．3．9 高功率電池 342
10．3．10 液態金屬電池 345
10．3．11 新型化學儲能 346
參考文獻 352
第11章 氫能替代與零碳能源 357
11．1 碳中和背景下的氫能 357
11．1．1 能源載體的評價指標體系 357
11．1．2 零碳替代技術路線判據 358
11．1．3 現有工業體系中的氫 358
11．1．4 碳中和推動“物質氫”向“能源氫”轉變 362
11．2 可再生清潔能源制氫技術 362
11．2．1 電解水制氫技術概述 362
11．2．2 電解水制氫催化材料 363
11．2．3 電解水制氫膜材料 365
11．2．4 電解水制氫過程 367
11．2．5 可再生能源電解水制氫展望 372
11．3 零碳排放的氫能應用 373
11．3．1 燃料電池 373
11．3．2 零碳排放的新型化工系統 382
11．4 未來氫能產業發展 386
11．4．1 制氫技術與產業格局的演變 386
11．4．2 氫能應用場景預測與分析 388
11．4．3 氫能產業發展的機遇與挑戰 390
參考文獻 391
第12章 二氧化碳的捕集、利用和封存 394
12．1 二氧化碳捕集技術 394
12．1．1 二氧化碳分離方法 394
12．1．2 燃燒前捕集技術 398
12．1．3 燃燒后捕集技術 399
12．1．4 富氧燃燒捕集技術 399
12．1．5 捕集技術的總結 401
12．2 二氧化碳利用技術 402
12．2．1 驅油 402
12．2．2 驅水 405
12．2．3 驅氣 407
12．2．4 二氧化碳礦化 411
12．2．5 二氧化碳其他新應用 420
12．3 二氧化碳封存技術 424
12．3．1 封存技術的分類及原理 424
12．3．2 封存技術的發展現狀 425
12．3．3 封存技術的挑戰及發展趨勢 427
參考文獻 428
第13章 二氧化碳的化學轉化 434
13．1 碳還原CO2制CO 435
13．1．1 碳還原CO2制CO熱力學 435
13．1．2 碳還原CO2制CO動力學 436
13．1．3 碳還原CO2制CO反應器 437
13．2 甲烷-二氧化碳重整制合成氣 440
13．2．1 甲烷-CO2重整反應熱力學 440
13．2．2 甲烷-CO2重整反應催化劑 441
13．2．3 甲烷-CO2重整反應器 442
13．3 二氧化碳合成甲醇 444
13．3．1 二氧化碳直接加氫合成甲醇熱力學 444
13．3．2 二氧化碳直接加氫合成甲醇反應機理 445
13．3．3 二氧化碳直接加氫合成甲醇動力學 446
13．3．4 二氧化碳直接合成甲醇反應器 446
13．3．5 二氧化碳直接加氫合成甲醇工業實施 448
13．3．6 二氧化碳間接法制甲醇 448
13．3．7 電催化CO2還原制甲醇 449
13．4 二氧化碳合成乙醇 449
13．4．1 二氧化碳加氫直接合成乙醇 449
13．4．2 二氧化碳通過逆水煤氣變換合成乙醇 451
13．4．3 CO2/CH4重整制乙醇 452
13．4．4 光/電催化CO2還原制乙醇 452
13．4．5 生物質熱解+CO2重整+CO發酵制乙醇 453
13．5 二氧化碳合成碳酸酯 453
13．5．1 二氧化碳與環氧化合物合成環狀碳酸酯 454
13．5．2 二氧化碳與環氧化合物直接合成聚碳酸酯 457
13．5．3 CO2與烯烴直接環氧化和環加成制環狀碳酸酯 458
13．6 CO2加氫直接制航空燃料 460
13．6．1 綠色航空燃料與傳統制備工藝 460
13．6．2 CO2加氫直接制航空燃料 460
參考文獻 462
第14章 新興碳金融政策 465
14．1 碳稅分析 466
14．1．1 碳稅理論分析 466
14．1．2 碳稅面臨的一些問題 466
14．1．3 各國碳稅法律制度的比較及借鑒 467
14．1．4 文獻分析 468
14．2 碳交易分析 471
14．2．1 碳排放權理論分析 471
14．2．2 碳排放權交易面臨的問題 472
14．2．3 碳排放權制度借鑒 473
14．3 碳金融創新 474
14．3．1 綠色債券 474
14．3．2 期貨市場的建立 476
14．3．3 碳排放權質押 476
14．3．4 碳交易保險和碳主題基金 477
14．3．5 綠債支持生態產品價值實現的實踐效果 477
參考文獻 480
第15章 全員行動實現碳中和 482
15．1 生活消費減碳 482
15．1．1 生活消費范圍界定及其碳排放構成 482
15．1．2 客觀社會因素對生活消費碳排放的影響 485
15．1．3 主觀心理因素對生活消費碳排放的影響 487
15．1．4 生活消費減碳的系統策略 489
15．2 飲食：食品與生態農業 490
15．2．1 中國飲食正在經歷快速變革 490
15．2．2 飲食帶來的碳足跡不容忽視 490
15．2．3 低碳農業對飲食碳減排的作用 491
15．2．4 減少食物浪費對飲食碳減排的作用 492
15．3 住房：低能耗建筑，零碳取暖制冷 493
15．4 出行：新能源車與共享交通 496
15．4．1 發展新能源交通工具 496
15．4．2 完善綠色公共交通系統 498
15．4．3 建設電動汽車充電基礎設施 499
15．4．4 倡導共享交通出行模式 500
15．5 其他：垃圾分類與固廢處理 500
15．5．1 中國生活垃圾排放現狀 500
15．5．2 生活固廢收運與處理中的碳排放 502
15．5．3 生活固體廢物的碳減排策略 504
15．6 全員碳賬戶測算和實踐 506
15．6．1 實踐路徑 506
15．6．2 企業碳賬戶場景 507
15．6．3 公眾碳賬戶場景 509
15．6．4 區域“碳家底”場景 509
15．6．5 未來展望 509
參考文獻 510
跋 512
1．1 全球碳元素代謝與我國碳中和的挑戰與機遇 001
1．2 產業結構轉型是實現碳中和的必由之路 003
1．3 可再生能源技術為近零碳電力系統的基礎 004
1．4 從化石燃料時代轉變為化石材料時代 005
1．5 發展循環經濟，實現能源梯級利用和資源循環利用 006
1．6 科技創新是實現碳中和的根本途徑 008
第2章 碳中和科學基礎—二氧化碳代謝機制 010
2．1 二氧化碳的自然代謝 010
2．1．1 碳的地球化學特征 010
2．1．2 含碳物質在自然界中的相互作用關系 011
2．1．3 大氣中的二氧化碳含量的變遷 012
2．2 二氧化碳的人為排放 013
2．2．1 溫室氣體的核算范圍 013
2．2．2 溫室氣體排放占比 014
2．2．3 中國的溫室氣體排放清單 016
2．3 中國基本二氧化碳流圖 018
2．3．1 中國二氧化碳排放途徑 018
2．3．2 中國二氧化碳流圖分析 020
2．4 碳循環經濟 022
2．4．1 碳循環經濟的內涵和理論基礎 022
2．4．2 碳循環經濟“4R”原則 024
2．4．3 碳循環經濟的重要指導意義 026
2．5 碳中和與經濟的協調發展 027
2．5．1 “碳中和”對經濟增長的短期影響 028
2．5．2 “碳中和”對經濟發展的長期效應 028
2．5．3 “碳中和”目標為我國經濟發展帶來的挑戰 030
2．6 碳達峰與碳中和背景下的科技創新 031
2．6．1 能源部門 031
2．6．2 建筑部門 032
2．6．3 交通部門 032
2．6．4 工業部門 032
2．6．5 負排放技術 033
參考文獻 034
第3章 全球氣候變化—人類面臨的挑戰 037
3．1 發達國家碳達峰歷程的研究、啟示與借鑒 037
3．1．1 經濟社會發展與能源消費及碳排放的關系 037
3．1．2 發達國家發展經歷對我國的啟示 038
3．2 應對氣候變化已達成共識 038
3．3 巴黎協定中升溫控制在1．5℃和2℃兩種情景 039
3．4 世界各國應對氣候變化的政策 041
3．4．1 氣候目標—歐盟的凈零排放之路 041
3．4．2 美國能源和氣候新計劃 042
3．5 中國的碳達峰與碳中和 045
3．5．1 中國能源結構的特點 045
3．5．2 中國碳排放現狀 047
3．5．3 中國提出的碳達峰與碳中和目標 048
參考文獻 048
第4章 中國碳達峰路徑和預測 050
4．1 中國歷年碳排放 050
4．2 碳排放環節分解 051
4．2．1 工藝過程 051
4．2．2 能源活動 051
4．3 碳排放前景分析 052
4．4 碳達峰驅動力模型 052
4．4．1 模型建立 052
4．4．2 模型計算與評價 053
4．4．3 未來預測 055
4．5 碳達峰路徑圖 059
參考文獻 060
第5章 中國碳中和路徑和前景 062
5．1 中國碳中和主要因素 062
5．1．1 工業 062
5．1．2 建筑 063
5．1．3 交通 063
5．1．4 可再生能源 063
5．1．5 碳捕集利用 065
5．2 碳中和情景分析 065
5．2．1 基準情景 066
5．2．2 低減排情景 067
5．2．3 高減排情景 068
5．2．4 對比分析 068
5．3 碳中和路線圖 069
5．3．1 降低能耗總量 069
5．3．2 發展零碳電力 069
5．3．3 化石資源化利用 070
5．3．4 植樹造林與CCUS技術 070
5．3．5 碳中和總體藍圖 070
參考文獻 071
第6章 中國碳中和目標下能源轉型路徑 073
6．1 概述 073
6．1．1 能源及其分類 073
6．1．2 中國能源結構 074
6．2 中國能源流與碳流 076
6．2．1 中國能源流 076
6．2．2 中國能源加工轉換 079
6．2．3 中國能源終端消費 081
6．2．4 中國碳流 083
6．3 碳中和目標下中國能源轉型 084
6．3．1 常規能源高效利用 085
6．3．2 新能源開發利用 089
6．3．3 CCUS技術 093
6．4 碳中和目標下中國能源轉型展望 097
參考文獻 098
第7章 邁向零碳電力系統 102
7．1 電力系統發展總體思路 102
7．1．1 國內外電力系統技術現狀 102
7．1．2 我國電力系統發展趨勢 106
7．1．3 電力系統技術瓶頸與挑戰 107
7．2 火電電力 108
7．2．1 火電效率提高技術 110
7．2．2 火電發展方向：IGCC和調峰電站 113
7．3 新能源電力 117
7．3．1 光伏 117
7．3．2 風能 124
7．3．3 水力發電（含河流海洋） 133
7．3．4 核能 139
7．3．5 地熱 142
7．3．6 其他新能源電力 150
7．4 以新能源為主體的新型電力系統 154
7．4．1 高比例新能源并網支撐技術 154
7．4．2 新型電力系統運行控制技術 158
7．4．3 多元需求側資源供需互動技術 160
7．4．4 新型電力系統能量存儲技術 163
7．5 碳中和目標下的零碳電力系統 166
7．5．1 氫能制-儲-輸-用全產業鏈促進電力系統零碳化 166
7．5．2 可再生能源制氫呈現高速發展趨勢 168
7．5．3 氫轉X具有廣闊的應用前景 169
7．5．4 燃料電池領域核心技術逐步突破 170
參考文獻 171
第8章 開啟化石資源低碳利用的新時代 174
8．1 化石資源利用目標的轉變 174
8．1．1 化石資源利用策略 174
8．1．2 化石資源利用科技創新 174
8．2 石油資源低碳利用 176
8．2．1 從石油到化工品 176
8．2．2 傳統石油的催化裂化技術 177
8．2．3 石油低碳利用新技術 179
8．3 煤低碳利用 184
8．3．1 煤化工產品的高端產品轉化 185
8．3．2 煤低碳利用新技術 195
8．4 天然氣低碳利用 201
8．4．1 天然氣化工概述 201
8．4．2 天然氣傳統化工工藝 203
8．4．3 天然氣氧化制乙炔及乙烯 205
8．4．4 天然氣轉化研究新進展 208
8．4．5 天然氣低碳利用展望 209
8．5 低碳化工下的環境保護與永續發展 210
8．5．1 用碳納米管吸附揮發性有機化合物 210
8．5．2 工業尾氣低碳利用技術—一氧化碳生物發酵制乙醇 216
8．5．3 利用工業廢液作吸收劑捕集廢氣中CO2 220
8．5．4 利用中空纖維膜捕集CO2工藝 223
8．5．5 利用生物法處理揮發性有機化合物 226
8．6 化石資源零碳利用的新時代 229
參考文獻 229
第9章 再造基礎工業低碳流程 233
9．1 鋼鐵行業低碳技術 233
9．1．1 鋼鐵行業發展現狀 233
9．1．2 鋼鐵行業低碳關鍵技術 235
9．1．3 在碳中和發展中的展望 238
9．2 有色金屬行業低碳技術 239
9．2．1 有色金屬行業發展現狀 239
9．2．2 有色金屬行業低碳關鍵技術 239
9．2．3 在碳中和發展中的展望 242
9．3 水泥金屬行業低碳技術 243
9．3．1 效能提高技術 243
9．3．2 水泥窯協同處置技術 244
9．3．3 熟料替代技術 244
9．3．4 替代燃料技術 245
9．3．5 替代原材料技術 246
9．4 化肥行業低碳技術 248
9．4．1 有機肥的制備與施用 248
9．4．2 微生物肥的制備與施用 251
9．4．3 配方施肥策略 252
9．5 零碳建筑 253
9．5．1 建筑運行過程中的直接碳排放 253
9．5．2 建筑運行過程中的間接碳排放 254
9．5．3 建筑建造和維修導致的間接碳排放 255
9．5．4 建筑運行過程中非二氧化碳類溫室氣體排放 256
9．6 零碳交通 256
9．6．1 交通運輸部門能耗和碳排放現狀 256
9．6．2 電能的應用及展望 258
9．6．3 氫能的利用與展望 259
9．6．4 生物質能的利用與發展 260
9．6．5 總結與展望 261
9．7 新型低碳工業 261
9．7．1 能源互聯網 262
9．7．2 新型綠色電力體系 263
9．7．3 新型綠色工業園區 265
9．7．4 蓬勃發展的新型低碳工業 266
參考文獻 268
第10章 儲能技術支撐可再生能源的規模化 274
10．1 儲能技術與產業 274
10．1．1 可再生能源與儲能技術的關系 274
10．1．2 發展規模化儲能技術基本準則 277
10．1．3 電化學儲能技術性能比較 278
10．2 物理儲能 280
10．2．1 抽水蓄能 280
10．2．2 壓縮空氣儲能 285
10．2．3 飛輪儲能 290
10．2．4 儲熱 295
10．2．5 儲冷 300
10．2．6 新型物理儲能 304
10．3 電化學儲能 311
10．3．1 鋰離子電池 311
10．3．2 鋰硫電池 314
10．3．3 固態電池 317
10．3．4 鈉離子電池 320
10．3．5 液流電池 323
10．3．6 水系電池 331
10．3．7 電介質薄膜電容器 332
10．3．8 超級電容器 335
10．3．9 高功率電池 342
10．3．10 液態金屬電池 345
10．3．11 新型化學儲能 346
參考文獻 352
第11章 氫能替代與零碳能源 357
11．1 碳中和背景下的氫能 357
11．1．1 能源載體的評價指標體系 357
11．1．2 零碳替代技術路線判據 358
11．1．3 現有工業體系中的氫 358
11．1．4 碳中和推動“物質氫”向“能源氫”轉變 362
11．2 可再生清潔能源制氫技術 362
11．2．1 電解水制氫技術概述 362
11．2．2 電解水制氫催化材料 363
11．2．3 電解水制氫膜材料 365
11．2．4 電解水制氫過程 367
11．2．5 可再生能源電解水制氫展望 372
11．3 零碳排放的氫能應用 373
11．3．1 燃料電池 373
11．3．2 零碳排放的新型化工系統 382
11．4 未來氫能產業發展 386
11．4．1 制氫技術與產業格局的演變 386
11．4．2 氫能應用場景預測與分析 388
11．4．3 氫能產業發展的機遇與挑戰 390
參考文獻 391
第12章 二氧化碳的捕集、利用和封存 394
12．1 二氧化碳捕集技術 394
12．1．1 二氧化碳分離方法 394
12．1．2 燃燒前捕集技術 398
12．1．3 燃燒后捕集技術 399
12．1．4 富氧燃燒捕集技術 399
12．1．5 捕集技術的總結 401
12．2 二氧化碳利用技術 402
12．2．1 驅油 402
12．2．2 驅水 405
12．2．3 驅氣 407
12．2．4 二氧化碳礦化 411
12．2．5 二氧化碳其他新應用 420
12．3 二氧化碳封存技術 424
12．3．1 封存技術的分類及原理 424
12．3．2 封存技術的發展現狀 425
12．3．3 封存技術的挑戰及發展趨勢 427
參考文獻 428
第13章 二氧化碳的化學轉化 434
13．1 碳還原CO2制CO 435
13．1．1 碳還原CO2制CO熱力學 435
13．1．2 碳還原CO2制CO動力學 436
13．1．3 碳還原CO2制CO反應器 437
13．2 甲烷-二氧化碳重整制合成氣 440
13．2．1 甲烷-CO2重整反應熱力學 440
13．2．2 甲烷-CO2重整反應催化劑 441
13．2．3 甲烷-CO2重整反應器 442
13．3 二氧化碳合成甲醇 444
13．3．1 二氧化碳直接加氫合成甲醇熱力學 444
13．3．2 二氧化碳直接加氫合成甲醇反應機理 445
13．3．3 二氧化碳直接加氫合成甲醇動力學 446
13．3．4 二氧化碳直接合成甲醇反應器 446
13．3．5 二氧化碳直接加氫合成甲醇工業實施 448
13．3．6 二氧化碳間接法制甲醇 448
13．3．7 電催化CO2還原制甲醇 449
13．4 二氧化碳合成乙醇 449
13．4．1 二氧化碳加氫直接合成乙醇 449
13．4．2 二氧化碳通過逆水煤氣變換合成乙醇 451
13．4．3 CO2/CH4重整制乙醇 452
13．4．4 光/電催化CO2還原制乙醇 452
13．4．5 生物質熱解+CO2重整+CO發酵制乙醇 453
13．5 二氧化碳合成碳酸酯 453
13．5．1 二氧化碳與環氧化合物合成環狀碳酸酯 454
13．5．2 二氧化碳與環氧化合物直接合成聚碳酸酯 457
13．5．3 CO2與烯烴直接環氧化和環加成制環狀碳酸酯 458
13．6 CO2加氫直接制航空燃料 460
13．6．1 綠色航空燃料與傳統制備工藝 460
13．6．2 CO2加氫直接制航空燃料 460
參考文獻 462
第14章 新興碳金融政策 465
14．1 碳稅分析 466
14．1．1 碳稅理論分析 466
14．1．2 碳稅面臨的一些問題 466
14．1．3 各國碳稅法律制度的比較及借鑒 467
14．1．4 文獻分析 468
14．2 碳交易分析 471
14．2．1 碳排放權理論分析 471
14．2．2 碳排放權交易面臨的問題 472
14．2．3 碳排放權制度借鑒 473
14．3 碳金融創新 474
14．3．1 綠色債券 474
14．3．2 期貨市場的建立 476
14．3．3 碳排放權質押 476
14．3．4 碳交易保險和碳主題基金 477
14．3．5 綠債支持生態產品價值實現的實踐效果 477
參考文獻 480
第15章 全員行動實現碳中和 482
15．1 生活消費減碳 482
15．1．1 生活消費范圍界定及其碳排放構成 482
15．1．2 客觀社會因素對生活消費碳排放的影響 485
15．1．3 主觀心理因素對生活消費碳排放的影響 487
15．1．4 生活消費減碳的系統策略 489
15．2 飲食：食品與生態農業 490
15．2．1 中國飲食正在經歷快速變革 490
15．2．2 飲食帶來的碳足跡不容忽視 490
15．2．3 低碳農業對飲食碳減排的作用 491
15．2．4 減少食物浪費對飲食碳減排的作用 492
15．3 住房：低能耗建筑，零碳取暖制冷 493
15．4 出行：新能源車與共享交通 496
15．4．1 發展新能源交通工具 496
15．4．2 完善綠色公共交通系統 498
15．4．3 建設電動汽車充電基礎設施 499
15．4．4 倡導共享交通出行模式 500
15．5 其他：垃圾分類與固廢處理 500
15．5．1 中國生活垃圾排放現狀 500
15．5．2 生活固廢收運與處理中的碳排放 502
15．5．3 生活固體廢物的碳減排策略 504
15．6 全員碳賬戶測算和實踐 506
15．6．1 實踐路徑 506
15．6．2 企業碳賬戶場景 507
15．6．3 公眾碳賬戶場景 509
15．6．4 區域“碳家底”場景 509
15．6．5 未來展望 509
參考文獻 510
跋 512
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