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碳中和技術導論(喬森)

包郵 碳中和技術導論(喬森)

出版社:化學工業出版社出版時間:2025-03-01
開本: 16開 頁數: 278
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碳中和技術導論(喬森) 版權信息

碳中和技術導論(喬森) 內容簡介

《碳中和技術導論》由河北工業職業技術大學與北控水務集團有限公司、日照鋼鐵控股集團有限公司共同編纂。教材系統地追溯了國內外碳中和技術的演進路徑,內容涵蓋碳中和總論、能源領域減碳技術以及典型行業的碳中和技術三個方面。本書通過引入企業實踐中的真實案例幫助讀者深入理解碳中和技術的概念、原理、政策,把握其當前的發展狀況與未來發展趨勢。讀者將能夠學習到氫能技術、二氧化碳捕集與封存技術等前沿知識,以及碳循環理論、碳排放核算等對碳中和決策至關重要的支撐技術。此外,教材還詳細闡述了化工、鋼鐵等行業中的碳中和技術及其應用實例。 本書既可作為職業本科生態環境工程技術專業、高職專科環境工程技術等專業的教材,也適合作為碳中和領域的技術人員和管理人員的培訓資料。

碳中和技術導論(喬森)碳中和技術導論(喬森) 前言

氣候變暖是人類面臨的重大全球性挑戰,應對氣候變化是全人類共同的事業。作為世界上*大的發展中國家,我國承諾力爭2030年前實現碳達峰,2060年前實現碳中和,展現了負責任大國的使命與擔當。黨的二十大強調了生態文明建設和綠色發展的重要性。實現碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革,需要把碳中和納入生態文明建設整體布局。2021年7月,正式發布了《高等學校碳中和科技創新行動計劃》,提出了加快碳中和領域人才培養、專業建設、教材建設等重點任務。為積極響應行動計劃,河北工業職業技術大學聯合北控水務集團有限公司、日照鋼鐵控股集團有限公司組建了校企“雙元”教材開發團隊,依托供需對接就業育人項目、河北省職業教育生態環境工程技術專業教學資源庫分項目建設,編寫了《碳中和技術導論》教材,以期為實現國家碳中和目標貢獻教育力量,培養具有創新能力和實踐技能的碳中和技術高層次技能人才。
本教材追溯了國內外碳中和的技術路線,參考了國內外碳中和領域眾多優秀書籍,聚焦各類技術*新動態和發展趨勢,加強理論知識與案例分析的結合,適應我國碳中和目標的實際需要,從碳中和總論、能源領域減碳技術、典型行業的碳中和技術三個角度設計了編寫內容,引入企業真實案例,讓學生能夠理解碳中和技術的概念和原理,了解其發展現狀和趨勢,掌握清潔能源技術、二氧化碳捕集封存技術、碳循環理論,以及碳排放核算等知識,掌握化工、生物制藥等行業碳中和技術及應用。該教材既可以作為職業本科生態環境工程技術、高職專科環境工程技術等專業的專業課教材,又可以作為碳中和相關的技術、管理人員的培訓教材。

碳中和技術導論(喬森) 目錄

**章 全球氣候變化、溫室效應背景 001
**節 全球氣候變化的原因和影響001
一、全球氣候變化的原因001
二、全球氣候變化的影響003
第二節 溫室氣體與氣候變化005
一、溫室氣體與溫室效應005
二、溫室效應與氣候變化的關系007
三、氣候變化減緩與適應路徑008
思考題010

第二章 “雙碳”相關術語及碳交易市場 012
**節 “雙碳”相關術語介紹012
一、碳排放012
二、碳匯與碳捕集014
三、碳達峰與碳中和014
四、碳稅與碳關稅015
五、科學碳目標016
六、碳足跡016
七、碳資產管理016
第二節 碳交易市場的產生與發展形態017
一、減排目標、成本與可控性017
二、低碳經濟模式定義020
三、全球碳交易市場的發展形態026
第三節 國內外碳排放現狀033
一、中國碳排放基本特征研究033
二、全球碳排放044
思考題049

第三章 國內外應對“雙碳”政策、措施、挑戰和機遇 050
**節 國外應對“雙碳”政策、措施050
一、國際公約050
二、國際應對措施052
第二節 國內應對“雙碳”政策、措施057
一、國內政策057
二、國內應對措施065
第三節 我國“雙碳”道路上的挑戰和機遇071
一、我國“雙碳”道路上的挑戰071
二、我國“雙碳”道路上的機遇073
思考題075

第四章 清潔能源 076
**節 氫能076
一、氫能的制備077
二、氫能的儲運080
三、氫能的應用081
四、氫能發展的制約084
第二節 水能084
一、水能資源084
二、水能開發085
第三節 太陽能087
一、太陽能產業發展背景087
二、太陽能光伏光熱的綜合利用087
三、太陽能光伏光熱綜合利用的優點088
四、太陽能光伏光熱綜合利用技術的應用途徑089
第四節 核能090
一、核能產業發展情況090
二、核能綜合利用091
三、耐事故燃料開發091
四、智慧核電建設091
五、模塊化小型反應堆技術092
六、新一代核電技術093
七、乏燃料后處理及放射性廢物處理與處置095
思考題095

第五章 降碳與循環利用技術 096
**節 固體廢物處置與循環利用096
一、固體廢物的產生096
二、固體廢物的分類097
三、固體廢物的危害098
四、固體廢物的控制099
五、固體廢物處置與循環利用和降碳之間的關系100
六、固體廢物的處置與循環利用措施101
第二節 水處理中的降碳技術105
一、污水的產生和分類105
二、污水中的污染物及其危害106
三、污水處理行業中的碳排放106
四、低碳污水處理措施107
思考題109

第六章 二氧化碳的捕集、運輸、封存及資源化技術 110
**節 二氧化碳的捕集技術110
一、二氧化碳捕集的技術路線110
二、二氧化碳捕集的方法113
第二節 二氧化碳的運輸技術120
一、二氧化碳在運輸過程中的狀態120
二、二氧化碳的運輸121
第三節 二氧化碳的封存技術122
一、二氧化碳的地質封存122
二、二氧化碳的海洋封存123
三、二氧化碳的礦物化封存124
四、二氧化碳的焦油砂封存124
第四節 二氧化碳的資源化技術125
一、二氧化碳的直接利用125
二、二氧化碳的化學轉化129
三、二氧化碳的生物轉化131
思考題132

第七章 化工行業碳中和技術 133
**節 化工行業與碳中和133
一、化工行業的“碳”在哪里133
二、化工行業“脫碳”行動指南134
第二節 化工全產業鏈碳減排技術135
一、過程節能增效碳減排技術135
二、產品提質耐用碳減排技術135
三、廢棄聚合物循環碳減排技術136
四、工業共生技術136
五、非二氧化碳溫室氣體減排技術136
第三節 零碳原料和零碳能源替代技術137
一、零碳原料制備化學品技術137
二、零碳電力及零碳非電能源替代138
第四節 二氧化碳制備化學品碳負排技術139
一、二氧化碳耦合綠氫的轉化技術139
二、二氧化碳直接轉化碳負排技術139
第五節 信息碳中和技術路徑140
一、大數據技術實現碳排放精準計量及預測140
二、AI實現能源高效調度利用141
三、物聯網支撐工業運行節能技術142
思考題143

第八章 生物制藥行業碳中和技術 144
**節 生物制藥行業過程降碳技術144
一、生物制藥工業生產及用能特點144
二、生物醫藥企業數字化轉型145
三、生物制藥領域一次性使用技術146
四、生物制藥領域膜分離技術147
五、生物制藥領域真空冷凍干燥技術148
六、其他相關技術149
第二節 生物制藥廢水、廢渣減排技術152
一、生物制藥污染物排放情況152
二、生物制藥廢水減排方向和技術153
三、生物制藥廢渣減排方向和技術157
第三節 制藥供應鏈的降碳對策159
一、原材料制備159
二、綠色能源159
三、連續式制造方式160
四、運輸160
思考題161

第九章 其他行業領域碳中和技術 162
**節 建筑領域碳中和技術162
一、建筑建造、構造與環境營造碳減排技術162
二、建筑能源系統碳零排技術166
三、建筑綠化系統碳負排技術170
第二節 農業領域碳中和技術172
一、種植與養殖碳減排技術172
二、農田土壤固碳增匯技術178
三、農業有機廢棄物資源化利用技術181
第三節 交通運輸領域碳中和技術187
一、能效提升技術187
二、替代燃料技術192
三、綠色能源替代技術194
思考題196

第十章 碳中和技術應用案例 197
**節 鋼鐵行業碳中和技術應用案例197
一、鋼鐵行業工藝過程降碳技術197
二、鋼鐵行業原料降碳技術214
三、鋼鐵企業碳中和典型案例221
第二節 “雙碳”背景下污水處理廠提質增效方向與案例225
一、污水處理廠運營碳排放路徑225
二、污水處理廠提質增效存在的問題226
三、低碳運行評價標準226
四、北控水務集團低碳運行方向與案例230
第三節 電力系統碳中和技術應用案例247
一、河北平山營里—白洋淀—西柏坡三級源網協同能力提升案例247
二、山東海陽核電廠核能供暖工程項目案例251
思考題255

拓展學習章 化工行業森林碳匯需求 256
**節 化工行業減排路徑比較的森林碳匯需求現狀256
一、減排路徑與減排成本257
二、森林碳匯價格核算方法259
三、森林碳匯需求259
第二節 碳交易背景下行業碳減排路徑261
一、減排路徑的選擇261
二、行業選擇對森林碳匯需求的原理263
第三節 化工行業碳邊際減排成本的計算264
一、樣本選取和數據來源264
二、樣本區化工行業碳排放現狀264
三、樣本區化工行業二氧化碳邊際減排成本265
第四節 我國森林碳匯價格的計算268
一、數據來源268
二、模型設定268
三、森林碳匯價格計算268
第五節 化工行業路徑減排森林碳匯需求271
一、化工行業減排路徑成本差量比較272
二、化工行業對森林碳匯需求的決策272
三、化工行業對森林碳匯需求的潛力273

參考文獻 278

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碳中和技術導論(喬森) 作者簡介

喬森,碩士研究生,畢業于山東大學環境科學與工程學院,研究方向為生物柴油,參與相關課題1項,發表實用新型專利3件,論文1篇,指導學生獲得全國職業院校學生技能大賽一等獎1項,二等獎1項,河北省職業院校學生技能大賽一等獎3項,獲得全國職業院校技能大賽教學能力比賽二等獎1項,作為副主編出版全國高職高專規劃教材《水污染控制》。

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