能源产品工程与低碳经济(金涌).ppt

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 不和谐的人类生态系统 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% Σ 8.9亿吨标煤占全国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% Σ 6.5亿吨 占12.76% 四行业共排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 年度GDP结构变化 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 产业结构调整 2005宝钢吨钢CO2排放 2.1 tCO2/t钢 重点企业CO2排放 2.34 tCO2/t钢 一般企业CO2排放 2.67 tCO2/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% 1