碳中和目标下可再生能源的3种应用模式

介绍了当前CO₂催化氢化技术,跟踪最新CO₂转化研究进展,提出化工园区多能互补的CO₂转化循环系统。采取铁配合物Fe-PNP催化氢化CO₂代替传统贵金属催化剂,高效制备甲醇和甲酰胺,实现了氢、电、碳、热、水的多能互补。海岛环境下,通过海洋养殖贝类、藻类等生物固碳,构建兼顾发电、经济养殖、以种植海水稻供粮的耦合结构。利用可再生能源的余电进行黑碳提取和回收并将其施入土壤,改善土壤肥力,增加绿色植物种植面积,提出了通过植物的光合作用吸碳的构想。最后对可再生能源实现碳中和的途径和方案进行了展望。     

碳中和目标下的石油公司转型之路

2020年新冠疫情加速了全球能源行业向低碳转型.国际主要石油公司纷纷出台碳中和目标路线图,采取了剥离上游资产、发展天然气、布局新能源、加强碳资产管理等系列举措.中国在提出2030年碳达峰、2060年碳中和的目标之后,国内石油企业也显著加大了低碳转型步伐,致力于绿色发展和净零排放.文章对碳中和目标下的石油公司转型路径和实践进行了研究,在此基础上,建议国内油企着眼长远,制定明确的碳减排目标和方案,统筹碳资产,积极参与碳交易,加快构建清洁低碳安全高效的能源体系.     

关于碳达峰碳中和目标下氢能源的发展及加氢站的选址探究

基于碳达峰碳中和目标导向下,推动氢能源良性发展与加氢站合理选址,是目前氢能产业践行生态文明建设战略重要途径,理应予以重视。本文简要分析了氢能源发展现状,并通过提高氢能源应用占比、加强氢能源应用推广等路径,改善氢能源发展条件,同时利用明晰选址原则、评估应用前景、预判应用需求、合理规划站点方法建设加氢站,达成新时代发展要求。     

碳中和背景下能源领域课程改革探索——以高职石油专业课程为例

当今,世界能源进入煤炭、石油、天然气、新能源四分天下的格局,碳中和目标的提出将深度影响未来能源结构。随着能源结构的变革,高校课程改革的推进不可避免。目前新能源还无法完全替代化石能源,石油与天然气仍是能源的重要组成部分,因此,如何实现从培养石油专业人才向能源领域人才转型,具有重要意义。本文以高职院校石油专业课程为例,集合目前高职课堂教学已有的一些问题,明确能源改革背景下高校、教师、学生应具备的责任与担当,从课程理念、课程目标、课程内容、课程结构、课程思政多路径探索课程改革。     

碳中和目标下的减排技术研究进展

从高能效循环利用技术、零碳能源技术、负排放技术3个方面综述了碳中和减排技术,分析了这些技术的优缺点及其在碳中和目标下的减排可行性,并对减排技术的发展进行了展望,以期为缓解气候变化、实现碳中和目标提供技术借鉴.     

碳达峰与碳中和目标下PEM电解水制氢研究进展

氢能作为重要的能源载体,燃烧过程绿色无污染,能够助力碳达峰和碳中和目标实现。本文通过对比化石能源制氢、工业副产气制氢、电解水制氢等方式,分析各制氢方式的优缺点,阐述了质子交换膜（PEM）电解水制氢与可再生能源结合的重要意义。之后从PEM电解槽内部结构和可再生能源电解水制氢两个方面展开综述,详细介绍了PEM电解槽双极板、催化剂、扩散层、质子交换膜研究进展、存在的主要问题和未来发展方向。文中通过分析我国太阳能、风能分布特征,总结可再生能源利用存在的问题,从研究现状和产业发展的角度介绍了太阳能制氢、风电制氢、可再生能源多能互补制氢的发展。最后对可再生能源PEM电解水制氢的未来发展方向进行了展望,期望为可再生能源PEM电解水制氢的发展提供借鉴和参考。     

碳中和目标下的环保产业发展现状与策略分析

中国二氧化碳排放力争到2030年前达到碳达峰,2060年前实现碳中和,任重而道远。通过碳中和在环保产业中应用,我国应从绿色环保产业的角度设立碳中和的关键时间节点,促进环保技术革新,推进资源优化和能源转化,采取有效减排措施降幅高碳排放强度,以应对气候变化,实现全球绿色低碳转型。本文对此进行了简要分析,以供参考。     

碳中和视角下污水处理现状与改进策略

提高污水处理工作的运行质量,可以使碳中和目标得到更高水平的实现。但是,国内很多污水处理工作简单的停留在水资源净化的基础层面,缺乏对碳中和目标的有效关注,唯有严格按照碳中和目标进行污水处理技术的调整创新,才可以更好的满足环保战略的贯彻需要。本文首先对碳中和视角下污水处理现状进行了研究分析,并结合碳中和目标的设计特点,制定了提高污水处理技术应用质量的有效策略。     

碳中和视角下污水处理现状与展望

碳中和背景下,污水处理厂不仅要实现水资源的可持续性,还要实现碳减排。若在污水处理过程中对污水中潜在的化学能和热能进行回收利用,则可弥补污水处理厂运行中的能量损耗,甚至达到碳中和的目标。为探明污水处理厂实现碳中和的可行性,通过对国内外污水处理厂实现碳中和案例的解读分析,总结了实现碳中和目标的实施途径和主要减排工艺,并提出...     

碳中和目标下石油与化学工业绿色低碳发展路径分析

石油与化工行业是高耗能、高污染、高碳排的“三高”行业,在碳达峰、碳中和的目标下,促进石油与化学工业和生态环境的协调可持续发展成为亟需解决的热点问题。本文从国家层面和企业层面总结典型国家及其石油与化学工业面对“双碳”目标采取的措施行动,对乙烯、成品油等石油与化工产品不同生产路径的能耗及二氧化碳排放情况进行比较分析,概述中国的区域能源分布特点、各省份的石油与化学工业产值及二氧化碳排放情况,明确提出作为碳排放的大户,石油与化工行业有可能在“十四五”期间被纳入全国碳市场。文中指出石油与化工行业必须在借鉴发达国家先进碳减排经验的基础上,立足本国国情,综合考虑本国的能源分布情况和石油与化工产品生产的能耗及二氧化碳排放情况,建构清洁低碳、节能高效的工艺流程体系,促进石油与化学工业的高质量发展。石油与化学工业二氧化碳减排的核心是区域能源结构的调整和工艺流程的优化,并以此为前提建设绿色集成化工园区,辅之以可再生能源如风能、太阳能等的综合利用,研发碳捕集、利用与封存技术进行碳固定。还提出值得注意的是,由于其他温室气体如甲烷等的减排已经提上日程,我国也应加快相关技术储备。     

“双碳”目标下能源安全定量评价方法

为应对全球气候变化,中国提出了“2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和”的“双碳”目标。在“双碳”目标下,中国的能源消费结构由传统化石能源为主向可再生能源为主转变,能源结构的转变导致能源安全的内涵发生了改变,能源安全评价方法也将随之发生变化。本文主要总结了各类能源安全的定量评价方法,对比和分析了这些方法的优缺点以及适用范围,详细阐述了基于能源供应安全评价和基于国家或区域能源安全评价方法。在“双碳”目标下,能源安全指标参数与以往化石能源供应安全的评价指标不同,在参数选择上更加关注二氧化碳、二氧化硫、颗粒物的排放等环境指标,以及与之相关的水、粮食等也作为重要的评价指标纳入到能源安全定量评价体系中。在“双碳”目标下,特别是能源结构转型的过渡期,建立合理的能源安全定量评价体系具有重要的现实意义。     

“双碳”战略下的冶金行业资源循环利用技术前沿

资源循环利用是冶金行业保障关键金属资源安全供给、实现碳达峰、碳中和的重要途径。本工作立足“双碳”战略视角,概述了冶金行业资源循环利用总体现状与绿色低碳转型发展趋势,从物质循环科学基础、“无废冶金”变革性技术、资源循环与碳循环耦合、二次金属资源高质循环以及基于数字技术的知识产权重构等多角度,展望了冶金行业资源循环利用技术发展前沿,提出了系列观点,以期为冶金行业绿色低碳转型发展提供参考。     

碳中和背景下国内外废塑料裂解法回收进展

人类生产生活对塑料制品日益增长的需求使得塑料废弃物迅速增加,由此引起的环境问题和社会问题亟待解决。本文综述了碳中和背景下国内外废塑料裂解法回收进展,从废塑料裂解催化剂、废塑料裂解反应器、废塑料与其他固废共裂解三个方面对废塑料裂解技术进展进行总结,归纳了国内外塑料回收企业和石油石化企业在废塑料裂解回收方面的进展,分为裂解法制油和裂解法制化学品两个方面。阐明了废塑料回收在节约能源、碳减排和经济性方面的意义,指出国内废塑料裂解法回收存在法规缺失、废塑料分类不清晰、产业链条不完善、相关学术研究不深入等问题,提出国内石油石化企业应从全生命周期角度出发对废塑料进行裂解法回收处理,结合上下游产业链,分阶段实施废塑料裂解产油品路线和产化学品路线。     

活性炭孔结构及电化学性能协同优化

以马尾藻为原料,采用KOH活化法制备了高微孔率马尾藻基活性炭,结合二氧化碳与碳反应动力学机理,对马尾藻基活性炭进行二氧化碳扩孔改性,研究了二氧化碳改性对高微孔率马尾藻基活性炭孔结构特性和电化学性能的影响。研究表明：二氧化碳改性后马尾藻基活性炭的比表面积明显减小,由3155m²/g减小至2776m²/g,但是改性后活性炭中孔比表面积明显增大,由181m²/g增大至538m²/g,活性炭孔径介于2~8nm的中孔含量明显增多,比表面积的减少是由于微孔比表面积的减少导致的。改性后活性炭微孔含量降低,孔径介于0.4~0.6nm的微孔结构基本消失,但是孔径介于0.6~1nm的微孔结构却有所增加,活性炭微孔平均孔径增大。改性后马尾藻基活性炭的比电容性能以及倍率性能得到明显提升。经过二氧化碳改性后,马尾藻基活性炭的孔结构和电化学性能得到协同优化。     

产业发展仍具韧性碳中和目标实现之路径

在新冠肺炎疫情后复杂的国际政治经济格局中,我国提出“碳中和”目标,既体现了我国在环境保护和应对气候变化问题上的责任担当,也为我国绿色低碳发展擘画了宏伟蓝图.水泥工业应根据自身的特点,分析产业内直接和间接碳排放的内在影响因素,积极探索碳中和的关键路径,早日实现碳中目标,以实际行动为全球应对气候变化做出应有贡献.     

碳中和约束下绿色减排体系的构建

基于对CO₂具有“既是亟待减排的温室气体,又是人类生存必不可少的可再生资源”双重性的认知,本文首次提出了碳中和约束下的“污染温室因子禁排、CO₂净零排放、调控CH₄产生和排放”的温室因子绿色减排体系。文中从两个方面提出绿色减排体系的构建：在国家层面,通过制定相关减排政策体系、进行国家超级工程和行动,为我国实现“30·60双碳目标”提供依据、标准和规范,形成实施绿色碳减排的基石和支撑体系;在微观技术层面,通过全过程控碳排放的CO₂绿色减排技术,包括源头上避免高碳排放、过程中控制碳排放、末端强化碳循环与捕集利用（3CU）等。最后指出,依靠能源绿色低碳转型,以节能降耗和生物固碳为抓手,疏堵结合,满足自然界的碳循环平衡需求,高效低成本实现经济社会高质量低碳化发展、生态文明建设与应对气候变化的三赢,将会促进我国2030年前达到峰值和2060年前实现碳中和。     

“双碳”目标下膜技术发展的思考

实现碳达峰和碳中和,本质在于使经济社会发展彻底摆脱对含碳矿产资源的依赖,其关键在科技创新。作为一种高效节能的共性分离技术,膜技术在这个过程中可以发挥怎样的作用？本文从零碳能源重构、低碳流程再造、非二气体减排及负碳体系构建四个方面详细阐述了膜技术在实现“双碳”目标的关键技术途径中所发挥的重要作用,主要包括零碳电力存储、绿氢制备及利用、工业流程优化及节能降耗、CO₂及非二气体捕集、CO₂转化再利用等。文中分析了相关领域膜技术的发展现状,并对“双碳”目标下我国未来膜技术的研究方向和发展目标进行了展望,指出通过一系列颠覆性膜技术的大规模应用,可助力实现可再生能源成本全球最低、低碳流程再造代价最小两大战略目标,为我国实现碳中和提供坚实的技术支撑。     

“双碳”背景下高炉使用高比例球团的展望

碳达峰和碳中和是我国承担解决气候问题的大国责任,推动生态文明建设和高质量发展的重要举措。高的碳排放是限制钢铁行业实现“双碳”目标的关键因素。为了达到低碳发展目标,一方面进行突破性的低碳冶金工艺的开发和应用,或拥有足够的优质废钢资源供给;另一方面,充分发挥现有高炉流程成熟、高效、优质、低成本等特点,结合铁矿资源条件,充分利用球团矿优良的冶金性能、生产过程低能耗和低排放等优势,开发高炉使用高比例球团的炉料结构和相关操作制度,实现全系统最佳的能源消耗和碳排放水平,提高现有流程的综合竞争力。高炉使用高比例球团的相关技术研究、开发和应用在国内外都已取得显著进展,我国在部分企业具备一定的资源优势条件,开展了大量前期研究和生产实践,未来的发展将为我国钢铁行业实现低碳目标产生积极效应。要点：(1)钢铁行业碳排放占世界碳排放总量的比例较大,尤其我国是钢铁大国,行业低碳发展意义重大。(2)钢铁生产过程中,铁前系统的能耗和碳排放占据主导地位,而球团矿生产的能耗、有害气体排放和碳排放等指标大大优于烧结矿生产。(3)国内外高炉使用高比例球团的技术趋于成熟,充分利用球团矿优良的冶金性能,优化高炉系统和操作制度,是...