低碳技术简介

LOGO目录低碳技术定义低碳技术分类我国高耗能、高排放行业三大领域当前低碳技术动态中国低碳行业专利简况低碳技术定义低碳技术是指涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制温室气体排放的新技术个类型:第一类是减碳技术，是指高能耗、高排放领域的节能减排技术，煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发技术等。第二类是无碳技术，比如核能、太阳能、风能、生物质能等可再生能源技术。在过去10年里，世界太阳能电池产量年均增长38%，超过IT产业。全球风电装机容量2008年在金融危机中逆势增长28.8%。第三类就是去碳技术，典型的是二氧化碳捕获与埋存(CCS)。无碳技术即大力开发以无碳排放为根本特征的清洁能源技术。这主要包括风力发电技术、太阳能发电技术、水力发电技术、地热供暖与发电技术、生物质燃料技术、核能技术等，其最终理想是实现对化石能源的彻底取代。因为，化石燃料燃烧是主要的碳排放源，经由这一渠道每年进入大气的碳排放量约为80亿吨。减碳技术指实现生产消费使用过程的低碳，达到高效能、低排放。集中体现在节能减排技术方面。排在二氧化碳排放量前5位的工业行业(电力、热力的生产和供应业，石油加工、炼焦及核燃料加工业，黑色金属冶炼及压延加工业，非金属矿物制品业，化学原料及化学制品制造业)占工业二氧化碳排放的比重已超过80%。因此，这5大行业应该作为发展和应用减排技术的重点领域。另外，在建筑行业，通过构建绿色建筑技术体系、推进可再生能源与资源建筑应用、集成创新建筑节能技术等可减少电能和燃料的使用。去碳技术特指捕获、封存和积极利用排放的碳元素，即开发以降低大气中碳含量为根本特征的二氧化碳的捕集、封存及利用技术，最为理想状况是实现碳的零排放。主要包括碳回收与储藏技术，二氧化碳聚合利用等技术。根据联合国政府间气候变化委员会的调查，该技术的应用能够将全球二氧化碳的排放量减少20%至40%，将对气候变化产生积极影响。我国高耗能、高排放行业三大领域一是电力行业领域，目前我国每发一度电要排放二氧化碳0.8—0.9公斤，如果每度电的耗煤量降低1克，全国每年就可减排二氧化碳750万吨。因此，应集中精力加快技术改造，推进火电减排，实施“绿色煤电”计划。这将主要依靠开发煤清洁转化高效利用技术和提高燃煤发电效率实现，其中提高燃煤发电效率能实现15%的减排。目前具有发展前途的高效、洁净的煤发电技术，主要涉及整体煤气化联合循环(IGCC)、循环流化床燃烧(CFBC)等技术。二是材料和制造领域，主要集中于两大方面：一为金属材料制造。2010年我国粗钢产量将达到6.6亿吨，钢铁工业能源消耗占全国工业总能耗的1/4，每生产1吨钢，采用高炉工艺将排放2吨二氧化碳，电炉工艺排放1吨二氧化碳。钢铁工业必须将控制总量、淘汰落后和技术改造结合起来，推动节能减排。二为高分子材料，2009年，我国生产塑料达4000万吨，如果以石油路线制备的高分子材料为例，有估算每生产1吨塑料，需消耗2-5吨原油，排放二氧化碳4-8吨。因此，一方面要大力发展新型稳定化技术，提高材料服役寿命，从而节省石化资源，降低温室气体排放量。另一方面可通过应用生物基及生物降解塑料技术，直接以可再生资源替代石化资源，同时加快发展高效的回收利用新技术。如果从原料到回收处理形成产业链，以年产1000万吨生物基材料为例，单位产品就可减少二氧化碳排放40%以上。三是建筑领域，目前城市碳排放的60%来源于建筑维持功能本身，构建绿色建筑技术体系、发展低碳建筑极其重要，其关键是建筑规划设计、建造、使用、运行、维护、拆除和重新利用全过程的低碳控制优化。如在建造环节，可利用屋顶光伏发电技术，实现自然光和灯光照明有效整合，可通过建造无动力屋顶通风设备，调节风流风速并带动风机发电；在使用环节，可通过种植屋顶花草建造“绿色屋顶”，不仅可达到降温效果节省空调电力，还能吸收大气污染物；在拆除环节，可通过有效回收利用建筑废弃物，防止发生二次污染。低碳技术专利年度申请量趋势图低碳技术专利年度公开量趋势图太阳能一般而言，太阳能是指太阳向地球辐射的能量。目前利用太阳能的技术主要包括：太阳能加热-制冷（SolarHeatingandCooling，SHC），例如太阳能热水器和太阳能空调；太阳能光伏材料，例如光伏材料、光伏器件及其制备；太阳能集中发电，即规模型太阳能发电站；以及其它太阳能应用，例如利用太阳能进行废水处理等。在检索得到的太阳能技术相关专利中，有近14500件为日本（JP）专利，占所有太阳能技术相关专利的42%，说明日本在太阳能领域的技术优势明显。太阳能技术专利国别概况JP日本专利，CN中国专利，US美国专利，WO世界专利，DE德国专利，EP欧洲专利，KR韩国专利，Other其它国家地区的专利（本图中其它国家地区包括台湾专利、法国专利、英国专利、俄罗斯专利等）先进交通工具先进交通工具相关技术是指能够显著降低交通工具尾气排放以及能够提高燃料利用效率的技术。根据奥斯陆气候和环境国际研究中心2008年在美国《国家科学院学报》月刊上刊登的研究报告，在过去10年之中全球二氧化碳排放总量增加了13％，而源自交通工具的碳排放增长率却达25％。从检索结果来看，先进交通工具的研发从1994年开始起步，日本在这方面优势明显。2004年之后，该领域专利申请猛增，呈现出较为猛烈的增长势头。先进交通工具技术专利国别概况建筑和工业节能建筑和工业节能技术分为建筑节能技术和工业节能技术，主要包括：建筑物节能技术，例如使用真空绝热层保持室内温度的技术；建筑物照明、通风、供热和制冷方面的节能技术；水泥、混凝土等建筑材料工业中的节能技术；纺织、造纸以及石化、化工工业中的节能技术；以及冶金工业中的节能技术。根据国际能源机构的报告，工业生产消耗了全世界三分之一的终端能源消耗，并且排放了近40%与能源相关的二氧化碳。而五个最耗能的工业：钢铁工业、水泥工业、石化工业、造纸工业和炼铝工业排放的二氧化碳占了所有工业直接二氧化碳排放的75%。2005年之前，大量建筑和工业节能领域专利在日本申请。2000年以后，我国该领域专利开始增长，到2005年迅速增加，使得在该技术领域我国专利申请数量较多建筑和工业节能技术专利国别概况煤技术这里的煤技术主要是指洁净煤技术，即从煤炭开发到利用的全过程中旨在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化及污染控制等新技术，主要包括：清洁的煤开采技术，包括煤的开采、脱气脱硫、运输以及焦化、混合、成块、浆化等技术；清洁的煤燃烧技术，提高煤的燃烧效率，降低二氧化碳和其它有害气体的排放，例如煤的富氧燃烧；以及煤转化技术，例如将煤气化、液化，以提高煤的利用效率。由于我国是产煤大国，该领域技术的发展对于我国能源结构的改变有着较为重要的影响。在2005年之后，我国在煤技术领域的专利申请开始迅速增长。煤技术专利国别概况碳捕捉和储存碳捕捉和储存，是指将工业生产产生的二氧化碳，或者大气中的二氧化碳通过吸收、捕捉等方式分离出来，并且固定下来或者输送到一定地方储存，或者使用所获得的二氧化碳作为原材料进行生产。其主要包括：二氧化碳捕捉分离技术，例如采用物理方法从工厂（尤其是发电厂）尾气中收集高浓度二氧化碳，或者使用化学方法用碱性物质吸收二氧化碳的方法；二氧化碳运输和封存，包括将二氧化碳注入地层或者海底；二氧化碳采油，主要是利用二氧化碳进行采油（气），提高采油率；以及二氧化碳应用，主要是指使用二氧化碳作为原材料制备其它有用的物质。该技术首先在西方兴起，由于目前对该技术还具有安全和成本的疑问，我国在这方面投入不大。碳捕捉和储存技术专利国别概况中国低碳行业专利简况在我国申请的专利中，可以看出建筑、工业节能技术领域申请的专利占比较重，与世界低碳技术专利申请分布相比，先进交通工具技术领域申请量偏少。另外，在所有中国专利中，发明专利占比刚好过半，专利申请质量不容乐观。从中国低碳技术专利申请公开趋势图中可以看出，我国专利申请量在2004年之后增长迅速，说明这些年我国较好地落实了发展低碳经济的政策，开始重视低碳技术的开发和发展。中国低碳技术专利技术分布概况然而，这些专利申请多集中在科研单位，企业专利申请零散。这说明了我国企业在低碳技术领域研发能力不足，与国际先进企业相比还有不小的差距。中国低碳技术专利申请公开趋势图谢谢！