低碳经济能源及化工发展.ppt

低碳经济、能源及化工发展,天津大学 马沛生,内容提纲,争论始终存在 不同角度下的低碳经济与低碳排放 中国的低碳排放 低碳排放下的能源 节能 化工发展与低碳经济 化工要从传统制造业向制造服务业过渡 化工节能减排 低碳要求下的石油化工和煤化工 十. 结论,一 争论始终存在,“气候变化伪命题论”由法国科学院院士阿莱格尔2006年在法国快极上发表，提出气候变暖尚属未知，也不一定由人类引起，而是某些人赚钱的“工具”。最近，又出版了气候的骗局或是虚假的生态，指向IPCC。2010.4 法国400名气候专家进行了驳斥。引起了多方争论，也有支持者，例如伯努瓦里多的气候的幻想。争论包括石油等能源是否快用完。,二 不同角度下的低碳经济与低碳排放,概念 低碳经济指经济形态、发展模式、政治博弈，核心是低碳排放。 不同角度下的低碳排放 国际公平 人际公平 成本效益原则,二 不同角度下的低碳经济与低碳排放,名词 联合国气候变化框架公约 京都议定书 巴厘岛路线图 碳市场或碳交易 排放市场（ET） 清洁发展机制（CDM） 碳税,三 中国的低碳排放,1.过去谁排放CO2 从1750起算，80%是发达国家排的。 从工业革命到1950，占95%，从19502000，占77%。 19002005，中国人均排放是世界平均的1/3，发达国家的1/10，美国的1/20。 19502002，中国排放只占9%。 2004年中国人均排放3.6t CO2 ，是美国的1/5。 目前我国约占世界排放20%，与美国相当，人均与世界平均水平相当。,2. 承诺 19902005，单位GDP能耗已下降了47%，仍为发达国家的5倍。十一五前三年，又下降了10.1%，到2020年，比2005年下降40%45%。 可再生能源消费占一次能源比例从2005年的7.5%升至目前9%，2009年中国清洁能源投资346亿美元，世界第一。 3. 已构建碳市场 4. 认识 生态文明、物质文明、精神文明、政治文明 同等高度,三 中国的低碳排放,5. 问题 工业化、城市化过程加快。 中国CO2排放大部由工业排放，产品又大量出口。2008年，产量占世界第一的产品有210种，工业品出口占全球贸易比重12.7%。中国在替世界排放CO2 ，其他国家消费占中国排放量14.5%24%。 “世界工厂”还要维持。 发达国家CO2排放2/3来自消费。,三 中国的低碳排放,三 中国的低碳排放,6. 不要盲目跟风 哥本哈根会议的困难 波恩会议（4/9/2010）中有人企图抛弃京都议定书及双轨制，要用人累计排放。 注意存在陷阱，IPCC方案450ppmV最高含量，世界化石燃料排放已定，中国到2019年达峰值。,四 低碳排放下的能源,1. 能源消费是排放CO2大户 2. 煤燃烧排CO2比石油高29%，比天然气高69%。 1t煤产生4.12t CO2 煤 2.66t CO2 /tce，石油2.02t CO2 ，天然气1.47t 3. 2006年，世界能源消耗总量155.6亿tce，其中煤炭、石油、天然气、核能和水能的比重分别为28.4%、35.8%、23.7%、5.8%、6.3%。化石燃料为主。,4. 中国能源消费 2009年工业消耗占71.3%。 2006年中国人均一次能源消费为1.9tce，世界平均为2.4tce，美、日、德、法、英分别为11.1、5.8、5.7、6.0、5.4tce 万元GDP下降到12.1tce（2006），但仍为世界和日本的2.5和7.2倍。 2008年能源结构：煤 68.70%，石油 18.00%，天然气 3.80%，水、核、风 9.5%，煤太高，天然气太少。 2009年，用煤31亿t，其中发电大于50%，未来要控制在30亿t以下。 2009年，进口原油超过50%，消费890亿美元。预计到2020年，风电（1.5亿kw），光伏发电（0.2亿kw ），核电（0.75亿kw ），水电（3亿kw ），生物质能（ 0.3亿kw ）,四 低碳排放下的能源,四 低碳排放下的能源,5. 煤、石油、天然气在长时间内还是能源主力 6. 石油储量分歧很大 悲观论：Leeb等 2040耗竭 乐观论：The Color of oil 200300年 市场需求将推动寻找 注意隐形（寻找）成本,四 低碳排放下的能源,7. 非常规油气资源 煤层气 安全意义 晋城沁水6.8万亿m3，占全国1/4，域寺河瓦斯发电厂8.4亿度，世界最大，晋城全市27厂，容量25万kw。 中石油参与 油页岩 历史久，长期衰落，再次考虑 油砂 以砂为主，混有沥青，开采困难。 加拿大最多，中石化已参加其投资，中国第三。 可燃冰 量大，前景诱人； 开采难度大； 主要在海中，要争海域。,四 低碳排放下的能源,8. 不排CO2的能源 水电 中国世界第一 水环境问题有争论 水电还要大发展，目前占20%。 风电 2009年，中国成为最大的风力涡轮机生产国 各地热情高；不稳定；成本高 太阳能 限于采暖；发电成本高 核能 核能主要是发电 发展过程曲折，IEA及OECD（6/16/2010）公布，2050占全球1/4电力，增至现在的3倍。 铀矿； 技术换代,四 低碳排放下的能源,9. 生物质能 粮食（玉米）制酒精遭普遍反对，“八亿对二十亿” “不与民争粮，不与粮争地” 秸秆发酵，困难很大；酸碱处理，也有污染 地沟油制柴油 10. 有人认为，清洁能源可能是一个比网络公司、 资产证券化更大的神话。 要注意： 风险投资家操作 清洁能源的生产设备的成本问题,五 节能,1. 能源是中国社会发展主要瓶颈之一 油、气、煤、铀全缺 节能是解决能源问题重要途径之一，也是减排的主要途径之一。 2. 节能首先是经济模式改变 一、二、三产业比例； 品牌； 技术 3. 工艺改进是主要的节能减排，甚至是最重要的 例如超超临界发电、裂解制乙烯原料更换、烷烃利用。 提高物料收率或是能量利用，都是有效节能。,五 节能,4. 淘汰落后产能 小火电；2010上半年全国还有单机30万kw 纯凝火电机组，总容量为7000万kw，火电单机平均规模还只有10.31万kw，全国十一五已关停小火电机组5417万kw，节约原煤7000万t。 小钢铁 小水泥 小焦炭 5. 住宅节能 我国外墙导热率约为北欧国家的7倍 6. 全世界要“换一个活法”,六 化工发展与低碳经济,1. 经济发展离不开化工发展 国民经济前进的需要 改善人民生活的需要 衣食住行离不开化工 对环境是双刃剑，对减排也是双刃剑,六 化工发展与低碳经济,2. 发展长尾经济,六 化工发展与低碳经济,六 化工发展与低碳经济,3. 发展精细化学品特别是高端精细化学品是世界或中国化学工业发展的关键，是节能减排（单位产品或单位GDP）的关键。 4. 当前我国大宗化学品产量大都已达到世界前三，但人均大都还低于世界平均，还有许多产品进口量还很大，因此大部分产品还有发展空间。有些产品产量已超世界40%，甚至50%，市场依赖出口，发展空间不大。 5. 大宗化学品中也有高端产品，有发展空间。 6. 我国精细化率仅35%40%，21世纪初发达国家已在60%以上。我国精细化工已有2025个门类，有的产量已居世界前列。企业8000多家，品种过3万，而世界上已超10万。,六 化工发展与低碳经济,7. 在精细化学品中，我国在某些部门居世界前列（农药、燃料等），并大量出口，但缺高端产品。 8. 精细化学品更需品牌 9. 要适应我国能源紧张，化工又是排CO2大户，要统筹石化产品，同时要大力发展精细化学品，在高GDP下减排CO2。,七 化工要从传统制造业向制造服务业过渡,1. 微笑曲线 更大附加值，单位GDP更少CO2，要有知识产权或对生产的服务（专利、设计等），要突破只限于制造业。,七 化工要从传统制造业向制造服务业过渡,3. 产品工程 what/why,2. 要投入研发，有专利，有产权，有设计能力，有著名名牌，对产品“从前到后”的控制权。,七 化工要从传统制造业向制造服务业过渡,QSAR，CAMD 实例：HFC代替CFC，寿命 全球化工产业发展,八 化工节能减排,1. 减排不限于CO2、SO2、Nox， 致癌物（如氯乙烯、Hg）的排放更严重。 2. 关键在于工艺，要降原材料消耗，降能耗，减排污染物。 3. 合理的化工工艺在于每一个元素充分利用，排出物少。,九 低碳要求下的石油化工和煤化工,1. 互为进退 典型：氯乙烯、乙醛（醋酸）、醋酸乙烯 2. 中国缺油、少气、煤相对丰富 3. 煤化工排放更多CO2，煤缺氢，转化为油或含氧化合物本身要消耗高温蒸汽，耗能。 4. 现代煤化工 （1）煤制甲烷 （2）煤间接液化 （3）煤直接液化 （4）MTO （5）MTP （6）MTG （7）二甲醚 （8）醋酸 （9）乙二醇 5. 甲醇经济,九 低碳要求下的石油化工和煤化工,6. 煤化工的问题 （1）煤制油是资源转化，必然大量生成CO2，70%C变CO2，每生产1t油排CO28.8t， 2.3t CO2/tCH3OH, 3.4t CO2/tNH3 （2）耗水多，逆向分布 （3）中国煤储量也有限，进口已超过出口 （4）国外已工业生产的煤化工装置极少 7. 关键是价格，煤价/油价，也要看能否用劣质煤 8. 一看二慢，左顾右盼 研究在先，不要冲动，不要盲动，更不要过热， 不只看中试成果。,十 结论,1.“科学不靠投票，要用数据说话”，应该允许争论。 2. 中国对CO2排放一定要重视，这也是社会进步的标志。 3. 中国能源问题大，缺油少气，煤只