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绿碳神州云丨能源消费端技术需求

作者:威士丹利发布日期:2024-05-23329 人已读

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“用绿电、绿氢等替代煤、油、气,从理论上讲是不难做到的,但工艺和设备的再造重建绝不是一件简单的事。”-丁仲礼院士

消费端的减碳:一是替代,二是重建。

所谓替代就是用绿电、绿氢、地热等非碳能源替代传统的煤、油、气,一系列工艺过程需要重新建立。


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1.建筑部门三个方面发力: 

首先是对建筑本身作出节能化改造;

其次是针对城市的建筑用能,包括取暖/制冷和家庭炊事等,均应以绿电和地热为主;

农村的家庭用能,则可采用屋顶光伏+浅层地热+生活沼气+太阳能集热器+外来绿电的综合互补方式。

 

2.交通部门可着眼于五个方面。

未来私家车以纯电动车为主;

重卡、长途客运可以氢燃料电池为主;

铁路运输以电气化改造为主,特殊地形和路段可采用氢燃料电池,同时发展磁悬浮高速列车;

船舶运输行业中的内河航运可用蓄电池,远航宜用氢燃料电池或以二氧化碳排放相对较少的液化天然气作为动力;

航空则可用生物航空煤油达到低碳目标。

 

3.钢铁行业碳排放主要来自炼焦和焦炭炼铁,可分两阶段实现低碳化。

第一阶段是对炼焦炉、高炉等的余热、余能作充分利用,同时用钢化联产的方式把炼钢高炉中的副产品充分利用起来。

第二阶段是逐步用新的低碳化工艺取代传统工艺,研发和完善富氧高炉炼钢工艺,炼钢过程中以绿氢作还原剂取代焦炭,对废钢重炼用短流程清洁炼钢技术等。

 

4.建材行业低碳化应从三方面研发技术:

一是用电石渣、粉煤灰、钢渣、硅钙渣、各类矿渣代替石灰石作为煅烧水泥的原料,从原料利用上减少碳排放的可能性;

二是煅烧水泥时,尽可能用绿电、绿氢、生物质替代煤炭;

三是用绿电作能源生产陶瓷和玻璃。

 

5.化工减碳四大方向:

一是蒸馏、焙烧等工艺过程用绿电、绿氢;

二是对余热、余能作充分的利用;

三是适当控制煤化工规模,条件许可时尽量用天然气作原料;

四是对二氧化碳作捕集—利用处理。

 

6.冶金工业的低碳化有四步:

一是在选矿、冶炼过程中尽可能用绿电;

二是研发绿色材料取代电解槽中的碳素阳极;

三是对电解槽本身作出节能化改造;

四是对铝废金属作回收再生利用。

 

7.其他工业领域

食品加工业、造纸业、纤维制造业、纺织行业、医药行业等也有一定量的碳排放,其排放来源主要有两个方面,一是生产加工过程中用的煤、油、气,二是其废弃物产生的排放。

 

低碳化改造主要在于用绿电替代化石能源,同时做好废弃物的回收再利用。

 

8.服务业以“间接排放”为主

服务业用电一般被统计到电力系统碳排放中,运输过程中的用油一般被统计到交通排放中,建筑物中的用能(包括餐饮业的用气)则被统计到建筑排放中,“直接排放”的量并不大。

但这样说,并不是说服务业可以置身于低碳化之事外,恰恰相反,服务业亦有可以“主动作为”的地方,一方面是大力做好节能工作,另一方面是尽可能用电能替代化石能源的使用。

 

9.农业的低碳化四大路径

一是农业机械用绿电、绿氢替代柴油作动力;

二是从田间管理的角度,挖掘能减少甲烷和氧化亚氮排放但不影响作物产量的技术;

三是研发出减少畜牧业碳排放的技术;

四是尽可能增加农业土壤的碳含量。

 

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