能源产品工程与低碳经济(金涌)

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1、能源产品工程与低碳经济清华大学化工系生态工业工程中心2008.4目录概论产业结构调整能源结构调整以科技创新推进低碳经济直接产业节能技术优化产业工艺路线优化替代产品CO2捕集与埋藏CO2利用技术优化能源消费以政策、法规推进低碳经济概论能源产品工程是指用煤、石油、天然气、煤层气等化石矿物和生物质沼气、焦炉气等次生含碳化合物制备车、船、飞机动力油料制备冶金、建材、石化产品提供原料和能量的工业过程低碳经济是指：低能耗、低污染为基础的生态经济开发在生产、使用和废弃全过程的低CO2排放产品和工程技术。CO2的捕集，重复利用和

2、埋藏的技术开发。达到节约能源和保护生态的可持续发展目的。和谐的自然生态系统微生物植物太阳能动物生产消费后处理CO2CO2CO2不和谐的人类生态系统农业生产工业生产生活废物后处理CO2CO2CO2化石能源化石资源快速消耗生态环境严重破坏（大气中CO2含量迅速上升）唯一出路：发展低碳经济2007年能源消耗石油、天然气开采业——2880.6万吨标煤石油加工、煤焦及核燃料加工——14619.8万吨标煤化学原料和化学制品——24208.57万吨标煤橡胶制品——778.49万吨标煤Σ合计——42487.46万吨标煤占全国规模以

3、上行业总能耗的20%。2005年黑色冶金消耗3.6亿吨标煤占全国16.3%化工行业能耗2.3亿吨标煤占全国10%（6行业）石油石化行业能耗1.4亿吨标煤占全国6.3%水泥石化行业能耗1.6亿吨标煤占全国7.1%Σ8.9亿吨标煤占全国40%2005年钢铁行业排CO2量7.1亿吨，占全国13.9%化工行业排CO2量4.4亿吨，占全国5.3%（6行业）石化行业排CO2量1.2亿吨，占全国2.3%水泥行业排CO2量2.7亿吨（化石燃料）占全国5.3%3.8亿吨（CaCO3分解），占7.46%Σ6.5亿吨占12.76%四行业

4、共排CO2量19.2亿吨全国温室气体排放总量61亿吨（2004年）其中CO2量50.7亿吨，占全球18.9%（IEA）1994年到2004年均增4%。历年万元GDP能耗变化年份万元GDP能耗吨标煤/万元GDP年份万元GDP能耗吨标煤/万元GDP197815.67620011.3059198311.075520021.261419886.182120031.288319933.282720041.271119981.566520051.219720001.396520061.166620071.0745年度GDP

5、结构变化年度第一产业第二产业第三产业197828.247.923.9198825.743.830.5199916.545.837.3200312.846.041.5200611.748.939.4发达国家第三产业占GDP的~70%，人均CO2排放量11.9吨16.1吨（2004，中国外交部气候变化谈判代表）发展中国家第三产业占GDP~30%，人均CO2排放量1.95吨即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进程。现代能源利用率低照明：白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）~3%荧光灯照明能源利用率大数倍半

6、导体照明能源利用率大数十倍汽车：从汽油燃烧到车轮能量利用率13%车轮有效利用率（除与地面摩擦）50%用于加速车身能耗占95%用于加速乘客能耗占5%总有效利用率0.26~0.39%我国工业能耗与国际领先水平对比项目我国平均水平（标煤）国际领先水平（标煤）火电煤耗379g/kw•h312g/kw•h大中钢厂可比能耗705g/t钢610g/t钢水泥综合能耗157g/t水泥127.3g/t水泥原油加工112kg/t原油73kg/t乙烯加工1004kg/t乙烯629kg/t大型合成氨1200kg/t合成氨970kg/t平均约

7、高30%左右。产业结构调整2005宝钢吨钢CO2排放2.1tCO2/t钢重点企业CO2排放2.34tCO2/t钢一般企业CO2排放2.67tCO2/t钢中小型生铁产能20世纪末占9%21世纪初一度达21%2006~2007年淘汰小火电2157万kw小煤矿1.12万处小水泥8700万吨/年小炼铁产能4659万吨/年2007年单位GDP能耗下降3.27%（比2005年）COD排放下降3.14%SO2排放下降4.66%11届全国人大政府工作报告《十一•五》时期淘汰落后生产能力表行业内容单位十一五时期预计淘汰总产能电力实施

8、“上大压小”关停小火电机组万千瓦5000炼铁300立方米以下高炉万吨10000炼钢年产20万吨及以下的小转炉、小电炉万吨5500电解铝小型预焙槽万吨65铁合金6300千伏安以下矿热炉万吨400电石6300千伏安以下炉型电池产能万吨200焦碳炭化室高度4.3米以下的小机焦万吨8000水泥等量替代机立窑水泥输料万吨25000玻璃落后平板玻璃万吨3000造纸年产3