低碳减排资料PPT课件

CSTECHNOLOGY 1 深圳市力骏泰燃气动力科技有限公司 低碳减排资料 2 环境污染 什么是环境污染 人一直以为地球上的陆 空是无穷尽的 所以从不担心把千万吨废气送到天空去 又把数以亿吨计的垃圾倒进海洋 大家都认为世界这么大 这一点废物算什么 我们错了 其实地球虽大 但生物只能在海拔8千米到海底11千米的范围内生活 而占了95 的生物都只能生存在中间约3公里的范围内 人竟肆意地从三方面来弄污这有限的生活环境 1 海洋污染 主要是从油船与油井漏出来的原油 农田用的杀虫剂和化肥 工厂排出的污水 矿场流出的酸性溶液 它们使得大部分的海洋湖泊都受到污染 结果不但海洋生物受害 就是鸟类和人类也可能因吃了这些生物而中毒 2 陆地污染 垃圾的清理成了各大城市的重要问题 每天千万吨的垃圾中 好些是不能焚化或腐化的 如塑料 橡胶 玻璃 铝等废物 它们成了城市卫生的第一号敌人 3 空气污染 这是最为直接与严重的了 主要来自工厂 汽车 发电厂等等放出的一氧化碳和硫化氢等 每天都有人因接触了这些污浊空气而染上呼吸器官或视觉器官的毛病 我们若仍然漠视专家的警告 将来一定会落到无半寸净土可住的地步 此外还包括 水污染 大气污染 噪声污染 放射性污染等 3 环境污染源 环境污染源主要有以下几方面 1 工厂排出的废烟 废气 废水 废渣和噪音 2 人们生活中排出的废烟 废气 噪音 赃水 垃圾 3 交通工具 所有的燃油车辆 轮船 飞机等 排出的废气和噪音 4 大量使用化肥 杀虫剂 除草剂等化学物质的农田灌溉后流出的水 5 矿山废水 废渣 4 减少环境污染 如何减少环境污染 从经济学角度分析 减少资源消耗 提高资源利用率是减少环境污染的根本 即节能减排 如何减少环境污染 节能减排 5 温室气体的危害 危害影响 气候变化及其影响是多尺度 全方位 多层次的 正面和负面影响并存 但负面影响更受关注 全球变暖对许多地区的自然生态系统已经产生了影响 如气候异常 海平面升高 冰川退缩 冻土融化 河 湖 冰迟冻与早融 中高纬生长季节延长 动植物分布范围向极区和高海拔区延伸 某些动植物数量减少 一些植物开花期提前 等等 对气候的影响 二氧化碳等温室气体的增加对气候和生态系统的影响是一个更为复杂的问题 二氧化碳增加虽然有利于增加绿色植物的光合产物 但它的增加引起的气温和降水的变化 会影响和改变气候生产潜力 从而改变生态系统的初级生产力和农业的土地承载力 这种因气候变化而对生态系统和农业的间接影响 可能大大超过二氧化碳本身对光合作用的直接影响 按照气候模拟试验的结果 二氧化碳加倍以后 可能造成热带扩展 副热带 暖热带和寒带缩小 寒温带略有增加 草原和荒漠的面积增加 森林的面积减少 二氧化碳和气候变化可能影响到农业的种植决策 品种布局和品种改良 土地利用 农业投入和技术改进等一系列问题 因此在制定国家的发展战略和农业的长期规划时 应该考虑到二氧化碳增加可能导致的气候和环境的变化背景 这个问题对于面临人口膨胀和人均资源贫乏两大压力的我国 显得尤为重要和紧迫 美国环境保护署认定 二氧化碳等温室气体是空气污染物 危害公众健康与人类福祉 人类大规模排放温室气体足以引发全球变暖等气候变化 6 温室气体与温室效应 温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射 并重新发射辐射的一些气体 如水蒸气 二氧化碳 大部分制冷剂等 它们的作用是使地球表面变得更暖 类似于温室截留太阳辐射 并加热温室内空气的作用 这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为 温室效应 水汽 H2O 二氧化碳 CO2 氧化亚氮 N2O 甲烷 CH4 和臭氧 O3 是地球大气中主要的温室气体 温室气体之所以有温室效应 是由于其本身有吸收红外线的能力 温室气体吸收红外的能力是由其本身分子结构所决定的 在分子中存在着非极性共价键和极性共价键 分子也分为极性分子和非极性分子 分子极性的强弱可以用偶极矩 来表示 而只有偶极矩发生变化的振动才能引起可观测的红外吸收光谱 则拥有偶极矩的分子就是红外活性的 而 0的分子振动不能产生红外振动吸收的 则是非红外活性的 也就是说 温室气体是拥有偶极矩的红外活性分子 所以才拥有吸收红外线 保存红外热能的能力 7 温室气体种类 地球的大气中重要的温室气体包括下列数种 水蒸气 H2O 臭氧 O3 臭氧二氧化碳 CO2 氧化亚氮 N2O 甲烷 CH4 氢氟氯碳化物类 CFCs HFCs HCFCs 全氟碳化物 PFCs 及六氟化硫 SF6 等 由于水蒸气及臭氧的时空分布变化较大 因此在进行减量措施规划时 一般都不将这两种气体纳入考虑 至于在1997年于日本京都召开的联合国气候化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的 京都议定书 明订针对六种温室气体进行削减 包括上述所提及之 二氧化碳 CO2 甲烷 CH4 氧化亚氮 N2O 氢氟碳化物 HFCs 全氟碳化物 PFCs 及六氟化硫 SF6 其中以后三类气体造成温室效应的能力最强 但对全球升温的贡献百分比来说 二氧化碳由于含量较多 所占的比例也最大 约为55 8 温室气体增加原因 大气中的二氧化碳是植物光合作用合成碳水化合物的原料 它的增加可以增加光合产物 无疑对农业生产有利 同时 它又是具有温室效应的气体 对地球热量平衡有重要影响 因此它的增加又通过影响气候变化而影响农业 此外 大气中具有温室效应的微量气体还有甲烷 氯氟烃 一氧化碳 臭氧等 总的温室效应中二氧化碳的作用约占一半 其余为以上各种微量气体的作用 二氧化碳浓度有逐年增加的趋势 50年代其质量分数年平均值约315 10 6 70年代初已增加至325 10 6 目前已超过345 10 6 平均每年增加1 0 1 2 10 6 或每年约以0 3 的速度增长 综合多数测定结果 在工业革命以前的二氧化碳质量分数为275 10 6 大气中二氧化碳浓度增加的主要原因是工业化以后大量开采使用矿物燃料 1860年以来 由燃烧矿物质燃料排放的二氧化碳 平均每年增长率为4 22 而近30年各种燃料的总排放量每年达到50亿吨左右 大气中二氧化碳增加的另一个主要原因是采伐树木作燃料 森林原是大气碳循环中的一个主要的 库 每平方米面积的森林可以同化1 2kg的二氧化碳 砍伐森林则把原本是二氧化碳的 库 变成了又一个向大气排放二氧化碳的 源 据世界粮农组织 FAO 1982 估计 70年代末期每年约采伐木材24亿立方米 其中约有一半作为燃柴烧掉 由此造成的二氧化碳质量分数增加量每年可达0 4 10 6 左右 近200年来 另一个主要的温室气体 甲烷的增加也十分迅速 人和草食动物的肠道 粪便 沼泽地 稻田等都是产生甲烷的 源 此外 人类在开采天然气和煤炭时 也向大气中排放甲烷 在工业化以前 大气中的甲烷的质量分数只有0 7 10 6 现在已接近1 9 10 6 预计到2030年可达到2 34 10 6 氯氟烃是近50年工业污染的结果 70年代初首次检测到大气中的氯氟烃 由于氯氟烃可以破坏大气臭氧层而且本身又具有温室效应 因而已受到各国重视 根据以上综合分析 如果按现在二氧化碳等温室气体浓度的增加幅度 到21世纪30年代 二氧化碳和其它温室气体增加的总效应将相当于工业化前二氧化碳浓度加倍的水平 可引起全球气温上升1 5 4 5 超过人类历史上发生过的升温幅度 由于气温升高 两极冰盖可能缩小 融化的雪水可使海平面上升20 140cm 对海岸城市会有严重的直接影响 9 温室气体排放量比重 不同行业占全球人为温室气体排放量比重 2004年 10 CO2减排 化石燃料燃烧为二氧化碳人为排放之主要来源 企业 产业于因应时 备受关注的CO2气体可资减量之方向包括 1 能源替代 以天然气替代其他燃料 2 采用高效率或节电设备 3 引进再生能源 风力 太阳能等 4 评估及增进废弃物再利用 5 资源物回收 6 节约用水 废水减量以降低废水处理负荷 7 废弃物减量 以降低废弃物焚化 掩埋或其他物理化学处理程序之负荷 8 节约用电 照明管理 夏季空调管理及建筑物自然采光 防晒之设计 9 环保标章或环境友善产品之开发 改良 10 环境绿化 11 多样化能源策略 长期的能源解决之道在于多样化能源组合未来 没有任何一种单一能源能满足全球日益增长的能源需求 因此 需要采取传统能源如石油 天然气和替代能源如太阳能 风能 生物燃料的综合应用 12 京都议定书 要点 1997年12月11日 联合国气候变化框架公约 第三次缔约方大会在日本京都召开 促生了公约的第一个附加协议 京都议定书 2005年2月16日 京都议定书 正式生效 这是人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放 京都议定书 的目标是在2008年至2012年间 将主要工业发达国家的二氧化碳等6种温室气体排放量在1990年的基础上平均减少5 2 减排的温室气体包括二氧化碳 co2 甲烷 ch4 氧化亚氮 n20 氢氟碳化物 hfcs 全氟化碳 pfcs 六氟化硫 sf6 其中 欧盟削减8 美国削减7 日本削减6 加拿大削减6 东欧各国削减5 至8 新西兰 俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年水平上 议定书同时允许爱尔兰 澳大利亚和挪威的排放量比1990年分别增加10 8 和1 而议定书对包括中国在内的发展中国家并没有规定具体的减排义务 合作机制 京都议定书 建立了三种旨在减排温室气体的新的灵活的合作机制 国际排放贸易机制 et 联合履行机制 ji 和清洁发展机制 cdm 排放贸易和联合履行主要涉及附件一所列缔约方之间的合作 而清洁发展机制涉及附件一所列缔约方与发展中国家缔约方之间在二氧化碳减排量交易方面的合作关系 减排方式 为促进各国完成温室气体减排目标 议定书允许采取以下四种减排方式 1 两个发达国家之间可以进行排放额度买卖的 排放权交易 即难以完成削减任务的国家 可以花钱从超额完成任务的国家买进超出的额度 2 以 净排放量 计算温室气体排放量 即从本国实际排放量中扣除森林所吸收的二氧化碳的数量 3 可以采用绿色开发机制 促使发达国家和发展中国家共同减排温室气体 4 可以采用 集团方式 即欧盟内部的许多国家可视为一个整体 采取有的国家削减 有的国家增加的方法 在总体上完成减排任务 13 低碳经济 世界绝大多数国家目前已达成共识 以降低温室气体排放为目标的低碳经济是解决当前气候变化问题的有效方式 发展低碳经济已成为具有全球共识的选择 2003年 英国政府发布了能源白皮书 我们能源的未来 创建低碳经济 首次明确提出 低碳经济 LowCarbonEconomy 一词 该白皮书指出 英国将在2050年将其温室气体排放量在1990年的水平上减排60 从根本上把英国变成一个低碳经济的国家 2007年7月 美国参议院提出了 低碳经济法案 表明低碳经济的发展道路将成为美国未来的重要战略选择 日本 欧盟也都以不同方式制订了发展低碳经济的路线 在此背景之下 转变经济发展模式 从传统的高碳经济向低能耗 低排放 低污染的模式转型逐渐被世界各国提上议事日程 所谓低碳经济 是指在可持续发展理念指导下 通过技术创新 制度创新 产业转型 新能源开发等多种手段 尽可能地减少煤炭石油等高碳能源消耗 减少温室气体排放 达到经济社会发展与生态环境保护双赢的一种经济发展形态 14 中国减排目标 不可否认 伴随着经济起飞 工业化进程的加快 中国近年的碳排放量有所增加 2000年 2008年 中国能源消费年均增速达9 1 其中煤 石油等化石能源占能源消费比重的90 能源消耗占世界总量的1 4 CO2排放占世界总量的1 3 中国现在有8亿千瓦的装机容量 煤炭为燃料的电站比重约占70 以上 而能源 汽车 钢铁 交通 化工 建材等六大高耗能产业的快速发展 更在一定程度上使得中国成为了 高碳经济 的代表 中国降低碳排放强度的具体指标将被写入 十二五 发展规划纲要 这意味着 十二五 期间我国的碳减排目标将会更高 减排力度也会更大 2020年我国控制温室气体排放的行动目标为 2020年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40 45 15 中国低碳经济 富煤 少气 缺油 的资源条件又决定了中国能源结构以煤为主 低碳能源资源的选择有限 水电占比只有20 左右 火电占比达77 以上 高碳 占绝对的统治地位 据计算 每燃烧一吨煤炭会产生4 12吨的二氧化碳气体 比石油和天然气每吨多30 和70 而据估算 未来20年中国能源部门电力投资将达1 8万亿美元 火电的大规模发展对环境的威胁 不可忽视 总体来看 中国正在通过各方面的不断努力 大踏步向低碳经济迈进 但必须看到 与发达国家相比 中国发展低碳经济的基础还较为薄弱 比如 以重化工业为特征的产业结构 造成了我国资源消耗强度大 低碳产业比重低的现实 作为后发工业化国家 我国在碳减排技术领域落后于发达国家 并因缺乏自主知识产权而容易受制于人 在碳交易市场 我国所占的份额还很小 没有碳交易定价权 相关的碳交易金融衍生品极度缺乏 根据世界银行的统计 2008年全球碳市场交易额已达1264亿美元 而中国清洁发展机制的交易额只有约54亿美元 按交易量占比估算 只占全球市场的4 27 同样代表一吨CO2减排额的EUA的价格 在2008年8月价差达到10欧元 即使因为金融危机两者的价差缩小 目前两者2012年到期的期货价格还有3欧元 5欧元的价差 按我国2008年所占碳市场的份额粗略计算 我国光因价差 按10欧元计算 一年中便有约33亿欧元的碳资产流失了 2010年8月 发改委确定在5省8市开展低碳产业建设试点工作 16 汽车的代用燃料 除天然气外的代用燃料仍没有实质性突破汽车的代用燃料是指特性和成分接近现有汽车燃料的非石油提炼的液态碳氢化合物 醇类燃料 甲醇及乙醇 醚类燃料 首推二甲醚 气态碳氢化合物 氢气 氮氢化合物等 正因为天然气有上述如此众多的优点 它才受到了许多国家的青睐 被视为近期最有发展前途的清洁燃料之一 在拓宽未来汽车燃料的来源 防止传统液态石油燃料的不足方面最有希望 据国际天然气联合会调查 全球包括美国 意大利 加拿大等国在内的30多个国家正在实施以天然气等代替石油产品的发展策略 我国大力发展天然气汽车不仅可以缓解能源和环保压力 而且还可以促进我国汽车工业超越式的发展 具有重要的现实意义 实行燃料多元化 减少我国能源对中东的依赖 推广天然气汽车势在必行 17 最清洁的碳氢燃料 天然气 虽然我们在不断探索更清洁的能源 但传统的碳氢燃料将仍然是几十年内的主要能源之一 幸运的是 我们有天然气 这一更清洁的选择 事实上 天然气是家庭及商业使用中最清洁的化石能源 产生1度电能 天然气要比煤炭燃料少排放至少50 的二氧化碳 18 天然气 天然气的主要成分是烷烃中的轻烃组分 基本由甲烷CH4 82 98 和不多的乙烷C2H6 6 丙烷C3H8 1 5 和丁烷C4H10 约1 组成 一般油 气田的天然气中的甲烷含量差别相当大 我国四川气田天然气中的甲烷含量多在95 以上 而油田的伴生天然气中的甲烷含量则为70 80 有的甲烷含量更低 并且含有较重的烃类 如丁烷 戊烷和已烷等 天然气组分 19 LNG液化天然气 液化天然气的特点1 低温 气液膨胀比大 能效高易于运输和储存1标准立方米的天然气热质约为9300千卡1吨LNG可产生1350标准立方米的天然气 可发电8300度 2 清洁能源 LNG被认为是地球上最干净的化石能源 LNG硫含量极低 若260万吨 年LNG全部用于发电与燃煤 褐煤 相比将减排SO2约45万吨 大体相当于福建全年的SO2排放量的2倍 将阻止酸雨趋势的扩大 天然气发电NOX和CO2排放量仅为燃煤电厂的20 和50 安全性能高 由LNG优良的理化性质决定的 燃点较高 自燃温度约为590 燃烧范围较窄 5 15 轻于空气 易于扩散 20 天然气液化储运 天然气液化储运简图 21 中国汽车保有量 根据统计 2009年 我们国家汽车产量和销量均超过了美国 现在全社会机动车保有量基本达到了1 86亿辆 成为仅次于美国的第二大机动车保有国 在我国家人均资源的拥有量偏低 经济社会发展的资源环境承载能力比较低 生态环境日益脆弱的情况下 汽车的生产和消费的快速增长面临着石油紧缺 交通拥堵 空气污染等方面的问题 22 电动车是否 低碳 有争议要进行生命周期评价 究其原因 尽管纯电动汽车在行驶过程中几乎是零排放 零污染 但目前我国的电力供应结构却是失衡的 截至2009年底 我国火电总装机容量占全国发电总装机容量的比重为74 6 水电 核电等清洁能源发电装机比重仅占25 4 因此 许多业界人士认为 如果电动汽车的电能主要源于火电的话 就没有达到减排的效果 工信部副部长苗圩日前也坦言 目前我国的发电方式是否能促进新能源汽车减排 现在账还没有算好 能源与交通创新中心低碳交通项目官员康利平进一步解释 电 已作为一种新型燃料引入到汽车能源系统中 它与传统汽柴油相比是否更低碳 不能仅考虑车辆排放 而应从燃料生命周期的角度全面考虑 其中 发电原料 发电技术 输送距离 充电模式都将影响 电燃料 的碳强度 即使电动汽车在行驶中几乎为零排放 零污染 但综合燃料上游生产及下游应用 电动汽车的减排效果并不尽相同 因此 电 作为一种车用燃料不能简单归类为低碳燃料 但是 电动汽车将温室气体排放从移动源转化为固定源 随着未来温室气体捕获技术的应用 可再生电力比例的提高 电动汽车技术和应用模式的不断成熟 未来