来自 能源节能 2020-01-18 02:40 的文章
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并减少8000吨的二氧化碳排放,加强生产销售全过程的节能环保和加快新能源车低油耗车的研发

英国政府近日公布一项计划,将投入超过25亿英镑(合33.1亿美元)用于研究和开发工作,以实现二氧化碳减排目标。投资的目的是帮助英国实现政府设定的减排目标。新计划将资助的行业包括运输、农业、能源和废物管理,都是清洁增长战略涵盖的行业。据路透社报道,这笔资金中约9亿英镑将用于创新,包括2.65亿英镑用于智慧能源,4.6亿英镑用于支持新的核能技术,1.77亿英镑用于开发新技术以进一步降低可再生能源成本,例如风机叶片的创新。此外还将投入高达1亿英镑用于捕集、利用和储存二氧化碳的技术以及旨在降低排放的工业创新。”

一、执行纲要  钢铁行业是英国八个高能耗行业之一,此篇报告旨在评价到2050年行业内低碳化生产的潜在可能性,研究钢铁制造业如何进行去碳化并在保障竞争力的同时提高能源效率。能源密集型产业在消耗大量能源的同时,对经济增长与经济再平衡也作出着巨大贡献。英国政府决心向低碳经济转型,能源密集型行业将扮演重要角色。  线路图项目的目标是:  (1)提高对各工业部门的减排潜能、替代减排措施的相对成本以及有关商业环境(包括投资决策、障碍和竞争力问题)的认知;  (2)建立一个用于报告未来政策以及确定战略结论和减排潜能(2020年至2050年)的共享证据平台。  钢铁行业路线图的发展包括三个主要阶段:  (1)收集有关技术操作、去碳化和能效技术投资动力与阻碍的证据;  (2)发展去碳化“路径”(至2050年),用于研究一系列减排等级的说明性技术组合;  (3)分析与解释技术、社会和商业依据,用于确定后续步骤的潜能以及作出结论。  二、行业调查  钢材制造可通过高炉-氧气转炉和电弧炉两条路线实现。其中,高炉-氧气转炉钢占英国钢材总产量的百分之七十九,剩余的钢材产量为电弧炉钢。2012年,行业内共计生产超过九百万吨不同类型的钢材产品。同时,行业内只用于电力消耗所排放的二氧化碳就接近200万吨。钢铁工业中,二氧化碳的排放分为直接排放与间接排放。直接排放来源于化石燃料的现场燃烧,间接排放来源于生产过程中的电力消耗。2011年行业内二氧化碳总排放量为1660万吨,2012年为1840万吨,到2013年达到了2280万吨。在这三个时间节点,电弧炉生产过程的碳排放量分别占总量的6%、6%和4%。另外,高炉-氧气转炉过程的碳排放量占直接排放量的绝大部分,而电弧炉钢的生产过程主要为间接排放过程。在钢铁生产的各阶段,以2011年高炉-氧气转炉钢的生产为例,炼铁过程中排放的二氧化碳量占直接排放量的绝大部分(生产一吨热轧板卷排放1.1-1.8吨的二氧化碳),接下来是烧结过程、炼钢过程和炼焦过程(生产一吨热轧板卷分别排放0.4-0.7、0.2-0.3、1吨的二氧化碳)。在二氧化碳间接排放量中,热轧过程是主要的排放源(生产一吨热轧板卷排放0.2-0.3吨的二氧化碳)。  英国钢铁工业是一个高度成熟和高度统一化的行业。2013年英国钢铁行业总收入达99亿英镑,其中利润达到6.73亿英镑。同时,钢铁部门的总收入是高度不稳定的,钢铁行业也是高度资本密集型的。行业未来的成功依赖于它能否进入日渐扩张的国际市场,依赖于减排的能力,依赖于核心投入物可靠来源的获取能力以及价格竞争能力。通过一些不同的研究方法,例如文献查阅、采访和专题讨论会,确定了去碳化进程的驱动力与障碍。  钢铁行业去碳化的驱动力有以下几点:发展型市场的进入、政策框架的改善、碳成本、靠近碳捕集与碳存储设施的定位、用于可再生能源材料需求的提高以及在投资项目中环境与安全问题的结合。  去碳化进程的障碍主要包括:低成本产品的全球竞争、股东要求快速的投资回收、资本的可获得性、电力和天然气价格的增加、资金周转率的缓慢、客户对于成本的要求(而不是碳排放)、监管的不确定性以及碳成本的增加和不公平竞争。  三、减排潜力与路径  为了分析钢铁行业去碳化的潜能,我们创立了四条不同的路径:  (1)没有特殊的额外的干预手段加速去碳化进程(称作“一切照常”);  (2)与第一条路径相似,但改善了炉道与炉顶煤气循环的部署,与2010年相比,使二氧化碳的排放量到2050年下降28%(称作“20-40%二氧化碳减排路径”);  (3)在前两条路径的基础上,从2035年开始在改造方案中加入碳捕集技术,与2010年相比,使二氧化碳的排放量至2050年下降46%(称作“40-60%二氧化碳减排路径”);  (4)尽可能投入最大技术潜力支持去碳化,从2040年开始,对行业内一半工厂进行加入碳捕集技术的改造,另一半进行加入碳捕集技术的重建(称作“最高技术”)。  这些路径包括各项操作的部署:  (1)对现有技术的逐步改进;  (2)对最佳可行技术应用的升级;  (3)利用颠覆性技术(在中期将有可能具备商业可行性)改变重要环节。  路径的分析表明,按照当前的趋势发展,“最高技术”路径将使2050年的行业内碳排放量减少到920万吨,与2012年相比排放量下降了60%。行业内的一项重要挑战是设备长时间的使用期,这需要我们谨慎地规划设备的重要翻新与重建,使其与更新的技术达成一致,而“最高技术”路径中的减排量主要依靠碳捕集技术。除此之外,调整高炉-氧气转炉产品与电弧炉产品的比例也是一种具有明显减少碳排放潜力的操作。将高炉-氧气转炉产品向电弧炉产品转化,会增加用电量,但同时也将减少高炉-氧气转炉产生的直接排放量。随着输电网去碳化的发展,这种转化将带来一个整体性的排放降低。  四、总结  未来政府以及工业需要怎样的措施克服障碍以达到行业路径?对此,提出了八个方面的战略结论和六个核心技术组。战略结论包括:  (1)通过领导与组织开发战略,面对减排带来的挑战;  (2)去碳化最重要的障碍是缺乏投资基金;  (3)未来能源成本、能源供应安全、市场结构和竞争;  (4)工业能源政策背景;  (5)生命周期的计算;  (6)价值链合作;  (7)研究、发展与示范;  (8)人与技术。  六个核心技术组有:  (1)输电网的去碳化;  (2)热能电气化;  (3)燃料与原料的可用性;  (4)能源效率及热回收;  (5)工业集群;  (6)碳捕集。  如果政府与钢铁行业将本报告的证据与分析作为依据,那么在未来几十年的时间里,实现碳排放量的显著降低、能源效率的增加和市场竞争力的提高等目标将会实现。

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降低IT业的自身碳排放量固然重要,但对于那些减排技术而言,更大的机会是为其他行业的减排发挥作用。惠普公司针对不同行业的特点进行创新,使得IT技术可以为整个人类的节能减排作出贡献。

从生产到销售到售后,各环节都在减碳范围内 哥本哈根气候峰会已经落幕,节能减排的呼声再次高涨。而无论是在生产、销售还是售后环节,都会产生大量二氧化碳排放的汽车工业受到了更多的关注和质疑。“到2020年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%”的目标,无疑对汽车企业提出更高的要求。那么,车企将用怎样的方式促进节能减排? 接受访问的车企均认为,加强生产销售全过程的节能环保和加快新能源车低油耗车的研发,是目前车企肩负的最重要的责任。东风雪铁龙相关人士表示,神龙公司最新投产的第二工厂拥有全方位的节能减排考量,实现了水的零排放,使用无碳排放能源,降低排放污染。 长安铃木则在技术研发层面,加大对汽车低碳技术研发的重视程度与实际投入,尽快实现概念性技术的量化与生产;在生产过程中,做到不仅产品是低碳的,而且整个生产线、工厂也应该是绿色的、低碳的;在终端推广方面,加强对终端和消费者的整体教育力度,注重节油习惯的宣传。 奇瑞汽车相关负责人表示,要在生产方面最大限度实现几款车的共线生产,整合公司物流系统,改善和提升工艺水平,减少生产、运输过程中的能耗;在产品方面,奇瑞提高传统汽车的燃油效率、改进汽车设计降低风阻、采用新型环保轮胎等措施促进节能减排;在销售环节,采用更科学的配给方式,减少运输频次,从而达到节能减排的作用。 东风日产将从三方面节能减排,一是从生产环节着手生产更加环保节能的车型;二是建立绿色工厂、绿色专营店,最大限度节能减排;三是要在销售和售后服务环节采取更多的节能减排措施。 宝马汽车将从通过无污染的生产流程,研发低油耗和新能源汽车,到绿色回收项目的实施,在公司运营过程中将可持续发展贯穿于整个价值链中。 广汽本田将在降低废水排放、能源集约化建设、厂房建筑节能、能源动力站房建设中的节能降耗等方面积极促进减排工作。力争到2010年汽车单位能耗比2005年降低5%。 广汽丰田将在整个产业链上下游各个环节共同推进节能环保,包括整车厂,也包括供应商、经销商。 长城汽车在创新研发上就确立了以促进节能减排,保护环境为重要目标的研发方向,截至目前,长城已拥有了国际一流的研发设备和体系,被发改委授予“国家认定企业技术中心”,“博士后科研工作站设站单位”。 专家说法 低碳将成行业新标准 汽车界资深专家陈光祖表示,哥本哈根气候会议之后,碳排放标准有望成为全球汽车行业统一的标准,引导全球汽车工业的发展。他认为,这对我国来说,在环保上实现欧Ⅲ、欧Ⅳ排放标准的同时,也要尽快考虑推行低碳汽车的科技发展。“不能因为比例不高,就放慢减排的速度,我国汽车行业必须尽快确立碳排放标准,对汽车低碳技术加快研发推广,而不再是停留在示范性的行为上。”除了排放之外,陈光祖认为,行业还要对建设低碳的绿色汽车企业作出规划,不仅仅在产品上,在包括工厂建设、企业运营等全产业链上都要做到低碳,真正实现汽车产业的可持续发展。

表2 超临界、超超临界燃煤发电技术与IGCC发电技术对比分析

惠普IT技术助力节能减排

汽车行业应为减碳而努力 知名汽车行业分析师贾新光表示,汽车的节能减排是一项庞大工程,要从多方面采取措施,发展新能源汽车只是其中一个方面。此外,还要抓好传统内燃机汽车的节能减排,使新产汽车的平均油耗水平明显下降;要因地制宜地发展可再生能源,包括生物能源。 要加大政策支持力度,鼓励使用小排量节能环保汽车,日本每年有200万辆微型车市场,就是因为几十年坚持贯彻《轻四轮车法》不动摇。优惠政策对于小排量特别是微型汽车市场是关键因素,我们不要仅仅为保证短期GDP的增长来优惠小排量,而要成为一项长期政策。要加快淘汰老旧车辆,因为老旧车辆不但污染高油耗也高;鼓励使用公共交通工具,减少私人汽车的使用,最好不要再提倡长途自驾游活动,可以在发展汽车租赁的基础上开展异地自驾游。 更应该引起重视的是,政府应该加快公车改革步伐,在减少碳排放方面为全国人民做出表率。 各车企的具体减碳行动 ●东风雪铁龙日前展出了试装有STT微型混合动力系统的世嘉车,不久的将来会实现量产。STT(Stop-Start)即启动/停止系统,是欧洲研发的一种新型的节能环保系统,能有效降低车辆的碳排放,降低油耗。 ●长安铃木花费10亿元巨资引入了铃木先进的M系列发动机生产线,采用领先的VVT技术,能在拥有动力充沛输出的同时,保证出色的省油表现。 ●奇瑞汽车加大了革新力度,提高传统汽车的燃油效率、改进汽车设计降低风阻、采用新型环保轮胎等措施促进节能减排。 ●东风日产导入了CVT变速器,让二氧化碳的排放比一般的变速器节省15-18%;同时,还计划于2011年导入零排放电动车;第三,推动智能交通系统;第四,改变人们的驾驶习惯。 ●宝马集团在现阶段优化传统发动机的同时,将加大对混合动力以及电动车的研发;2020年前,宝马计划将其产品的二氧化碳排放量至少降低25%。 ●广汽本田的节能将分三个阶段推进。第一阶段是强化管理;第二个阶段是引进节能设备;第三个阶段是改善生产工艺,大幅度地改善生产设备本体以及工艺,利用新的节能技术,以一次性达到减少能源消耗量的目的。 ●广汽丰田将于2010年导入油电混合动力凯美瑞。油电混合动力凯美瑞将采用新一代的TOYOTA油电混合动力系统(ToyotaHybridSystem-II),该系统综合了电动机和发动机两大动力优点,其二氧化碳排放量相比同排量汽油版轿车可降低30%以上。 ●长城汽车累计投资15个亿,其中发动机研发、环境排放、整车造型等涉及环保、减排等方面的设施占据重要地位。另外,在产品投入方面,早在2007年底,长城汽车正式挥师轿车市场时,便将其主攻方向锁定在1.5L以下的A级车市场。公司领导表示,“节能环保是未来汽车研发的主要方向。这应成为汽车企业研发的重点,长城要在A级车市场实行重点突破,做节能环保、有创新技术的精品小车,开发全球版、符合国际法规标准的产品。”

我国自20世纪80年代开始引进和发展超临界机组。我国发展超临界火电机组的起步容量定为600MW。从技术性、经济性以及机组配用材料方面考虑,参数初步定为压力24——26MPa、温度538——566℃、一次中间再热。随着超临界火电机组的成功运行,取得了一些重要的调试和运行经验。 上海石洞口电厂引进的2台600MW超临界机组于1991年和1992年投入运行。福建漳州后石电厂由日本三菱公司和美国燃烧工程公司引进的6×600MW超临界机组从1999年底起陆续投运。营口电厂2×300MW、内蒙伊敏电厂2×500MW、辽宁绥中电厂2×800MW、天津盘山电厂2×500MW超临界机组己陆续投入运行。河南沁北电厂采用日本日立公司技术生产的2×600MW超临界机组于2004年月11月和12月分别投运。上海外高桥电厂从阿尔斯通公司引进的2×900MW超临界机组于2004年投入运行。江苏常熟电厂2×600MW超临界机组己于2005年3月和6月分别投入运行。 超超临界机组重点发展600MW和1000MW的机组己建成的具有代表性的有浙江玉环电厂4×1000MW机组、上海外高桥2×1000MW机组、山东邹县2×1000MW机组、江苏泰州2×1000MW机组、山东莱洲2×1000MW机组等。 整体煤气化联合循环发电(IGCC)技术发展。整体煤气化联合循环发电技术是将煤气化与联合循环发电相结合的一种洁净煤发电技术,被誉为“最清洁的煤电”,有人用“旧能源,新方法”来形容IGCC技术。同样以传统煤炭资源为能源,具有较高的热效率,目前可达43%——45%;对环境污染小:硫能被回收利用;NOx的排放低于25mg/m3,粉尘排放低于10mg/m3;经水汽转换后的CO2达到高浓度,易于实现零排放;IGCC电厂的耗水量也只有常规火力发电厂的一半左右。因此IGCC集高效发电和环保性能于一体,不仅弥补了煤炭利用单项技术难同时满足效率、成本和环境等多方面的不足,而且与削减二氧化碳排放的长远可持续发展目标相同,是最有效的清洁煤利用技术途径,也将成为我国洁净煤利用高新技术发展的主要方向。 IGCC系统主要由煤的气化与净化部分以及燃气一蒸汽联合循环发电部分组成。煤的气化与净化部分包括的主要设备有气化炉、空分炉、煤气净化装置、硫回收装置等;燃气一蒸汽联合循环发电部分包括的主要设备有燃气轮机发电系统、余热锅炉、蒸汽轮机发电系统。 我国从1996年开始论证、规划山东烟台IGCC示范电站(2×300——2×400MW)。十多年来,我国积累了较多的科研成果,基本具备了IGCC电站的设计和设备制造经验。我国引进Texac,Shell气化炉近40台,在引进、消化、自主创新方面有较大的突破。西安热工研究院有限公司承担国家“十五863课题”,成功开发出干煤粉加压气化技术,并建成26t/d的两段式干煤粉加压气化中试装置以及IGCC电站仿真机。 我国的蒸汽燃气轮机联合循环发电技术在“技贸结合、打捆引进、联合制造”的基础上,国内制造厂基本具备了除燃用低热值合成气的燃气轮机、核心部件的制造技术以外设备的设计制造能力;国内设计院已基本具备IGCC发电工程的总体设计能力。在此基础上,各大发电集团公司都在积极规划发展IGCC项目。2012年12月2日,中国首座煤气化联合循环电站——华能天津IGCC示范电站投产,标志着我国洁净煤发电技术取得了重大突破。目前中国在华北、华东和华南地区已经拥有12个IGCC发电及多联产项目。IGCC电厂的投资费用比较高,技术尚需完善,拟与当今己经相当成熟和先进的常规燃煤蒸汽电厂相竞争,仍有很长的一段路要走。 超临界、超超临界燃煤发电技术与IGCC发电技术对比分析。超临界、超超临界机组同IGCC在燃煤电力系统应用中都存在各自的优缺点,具体详见下表。

服务器技术正面临着另一个突破。光子学技术允许通过光传输信息,将其用于刀片服务器,可以提高能源效率,同时减少对铜的需求及铜矿开采。据估计,2012年节约13兆度电力,即转换为节省12亿美元,并减少8000吨的二氧化碳排放。

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