國際發電廠排放的碳如何處理

A. 焚燒垃圾發電，燒出的氣體是如何處理的

垃圾焚燒發電是把垃圾焚燒廠和垃圾焚燒設備引進、消化吸收再創新的工作。生活垃圾焚燒煙氣中的二惡英是近幾年來世界各國所普遍關心的問題。二惡英類劇毒物質對環境造成很大危害，有效控制二惡英類物質的產生與擴散，直接關繫到垃圾焚燒及垃圾發電技術的推廣和應用。二惡英的分子結構為1個或2個氧原子連接2個被氯取代的苯環。兩個氧原子連結的稱為多氯二苯並二惡英(PCDD，Polycholoro diabenzo-p-dioxin)，一個氧原子的稱為多氯二苯並呋喃統稱二惡英(dioxin)。毒性最強的2,3,7,8-PCDD的毒性為氰化鉀的160倍。

控氣型熱解焚燒爐將焚燒過程分為二級燃燒室，一燃室進行垃圾熱分解溫度控制為700℃以內，讓垃圾在缺氧狀態下低溫分解，這時金屬Cu、Fe、Al等金屬元素不會被氧化，因而不會有 的產生，會大大減少二惡英的量；同時，由於HCl的產生量受殘氧濃度的影響，因而缺氧燃燒會減少HCl的產生；並且 自還原氣氛下也難以大量生成。由於控氣型垃圾焚燒爐是固體床，所以不會產生煙塵，不會有未燃盡的殘碳進入二燃室。

B. 什麼是碳達峰和碳中和怎麼管理碳排放

「全球變暖」「溫室氣體」這些詞相信大家都不陌生。近兩年各地自然災害頻繁發生（澳洲叢林大火、東非蝗災、歐洲多地出現罕見高溫天氣等），這都跟氣溫的變化有關。我們目前所使用的資源，煤、石油、天然氣等，燃燒後會產生大量的像二氧化碳、甲烷等氣體，當這些氣體進入空氣後，會導致空氣變得更保暖，再進入大氣層，就像給我們地球蓋了一層棉被一樣， 使整個地球的氣溫都升高 ，這類氣體稱為溫室氣體，因為這些氣體都含有碳元素，所以也把這種排放稱為碳排放。

那為什麼我們要控制全球變暖呢？

簡單來說，全球變暖，南北極的冰就會融化，導致海平面上升，直至淹沒沿海的城市和一些海拔低的島嶼。有科學家計算過，如果平均氣溫升高4 ，像 上海、倫敦、紐約這些沿海城市，就會變成水城。

而最可怕的是在兩極的冰層中，可能還冷凍著很多我們人類未知的微生物，科學家擔心冰層融化後會有這些古老的細菌和病毒出來，將會給人類帶來不可預測的超級災難。

碳達峰和碳中和是什麼？

地球是我們共同生存的家園，為了能夠准確計算出各國在減少碳排放上做出的貢獻，促進各國一起努力來控制全球變暖，也讓更多的國家積極參與和行動起來，「碳達峰」和「碳中和」兩個詞就出現了。

如果一個國家的碳排放量已經達到了最大值，以後不會增加只會減少，就可以叫做「碳達峰」；而如果一個國家通過植樹造林吸收的二氧化碳和排放的一樣多，那就可以叫做「碳中和」。

如果每個國家都能夠實現「碳中和」，那大氣中的溫室氣體就不會繼續增加，全球變暖也有可能被控制住。

而我國作為世界上碳排放量最大的國家，實現這一目標無疑是莫大的挑戰，但也從另一方面體現了我國要實現「碳中和」的決心。

碳排放管理師的出現

我國目前的發電廠，有70%是燒煤和天然氣，而我們的工廠、家電以及正在逐漸普及的電 汽車 ，都對電有大量的需求；想要實現減少碳排放，就必須要減少燒煤和天然氣的發電廠，增加風力、水力和太陽能發電的利用。同時企業發展過程中，也要控制碳排放。

所以國家就根據企業的不同類型，給企業分配了不同的碳排放額度，有的企業環保，用掉的碳排放額度比較少，就可以剩餘一部分額度出售給需要更多碳排放額度的企業，這就是「碳交易」， 「碳排放管理師」這個職業也就應運而生了。

中國力爭碳排放2030年前達到峰值 ，努力 爭取2060年前實現碳中和。 隨著「雙碳」目標的推進 ，碳排放管理師的職責更加重要，不僅國家需要這樣的人才盡快實現「碳中和」，各大企事業單位也更需要這樣的人才，對自己企業的碳排放量進行監測、核算以及交易。

「雙碳」目標的實現需要大量碳排放管理人才，但由於目前 社會 對該行業的總體認知度不高，碳排放管理師職業尚處於「由冷轉熱」的發展階段。 一些企業還開始推進內部人才轉型，鼓勵自己員工考取碳排放管理師 。要做好企業能源管理、計量、生產等多部門協調，確保各項數據摸得准、對得上。

看到這里，相信大家對碳排放管理師這個新職業有了一定的了解，碳排放管理師未來一定是個藍海市場，可以說對於這個職業的需求量是非常的大，現在從事碳排放管理師是一個不錯的機會，想了解更多可以評論區交流。

C. 光伏電站--碳減排和碳交易 如何核算如何進行CCER開發

碳減排、 碳交易 、碳配額、 碳資產管理

全球二氧化碳的大量排放不僅造成嚴重的環境污染問題，也造成全球災害性天氣頻發，嚴重的威脅著人類和地球其它生命的生存。

碳達峰、碳中和目標的出台，為我國未來綠色低碳發展繪制了美好藍圖。但也要看到，我國處於工業化發展階段，工業技術和耗能、排放水平比發達國家仍有較大差距，我國要實現碳達峰和碳中和的目標面臨著巨大的壓力和挑戰。要實現這個目標，我國不僅要努力提高製造業技術水平，加大節能減排力度，更需要改變能源結構，減少高耗能。

我國碳達峰和碳中和的目標的確定，將進一步推進綠色經濟發展和城鎮化、工業化、電氣化改革，對新能源特別是電力清潔化發展有著重要意義。

近年來，碳排放交易已經逐漸成為一個熱門話題。今天我們來談談光伏發電站到底能減排多少二氧化碳溫室氣體。

我們以一個1MW的光伏發電站為例來做計算。首先需要說明的是我國地緣遼闊，各地的太陽能輻射資源不同，不同地區安裝的同容量的光伏發電站的發電量是有很大差異的。如果我們以江浙地區和甘肅河西走廊地區的光伏發電站為例來做分析。

▲工商業屋頂光伏電站

我們知道，江浙一帶的最佳傾角光伏陣列表面年太陽能輻射量通常在1300kWh/m²左右，而西北地區河西走廊一帶太陽能輻射資源比較豐富，大約是2000kWh/m²左右。

江浙一帶的1MW光伏發電站電站首年發電量可達100萬kWh。

河西走廊一帶的1MW光伏發電站電站首年發電量可達160萬kWh。

與常規煤熱發電站相比，1MW的光伏發電站每年分別可節省405-630噸標准煤, 減排1036-1600噸二氧化碳，9.7-15.0噸二氧化硫，2.8-4.4噸氮氧化物。

按照目前碳排放40元/噸左右的平均交易價格計算，1MW的光伏電站每年碳減排交易的收益約4.1-6.4萬元左右。

1997年，全球100多個國家簽署了《京都議定書》，碳排放權成為了一種商品，碳交易成為碳減排的核心手段之一。目前，全球有幾十個碳交易體系。2020年，全球碳市場交易規模達2290億歐元，同比上漲18%，碳交易總量達103億噸。碳排放價格從平均每噸25歐元翻倍至2021年5月初的每噸50歐元左右。

我國碳交易工作也已經開展了十餘年了，全國有北京、天津、上海、重慶、湖北、廣東、深圳、和福建等八個地區已經開展了碳交易試點，完成了近5億噸二氧化碳排放量的交易，成交額上百億元。同時各地科技廳等部門都有從事的清潔能源機制的機構或碳排放管理部門。

據了解，目前我國碳排放交易價是每噸20-52元，和國際市場比，碳排放價格還是比較低的，但是隨著國家「雙碳」目標和國際化的推進，碳排放價格上漲的趨勢是必然的。我國目前有裝機240GW的光伏發電站，年發電量1172億kWh減排二氧化碳11684.8萬噸。每年有價值約4000萬元-6000萬元的排放配額指標可用於市場交易。光伏發電不僅可以直接通過售電獲得經濟效益，同時還可以通過碳排放交易獲得額外的經濟收入。

我們認為，未來我國將進一步加大各地碳排放配額管理和發展碳排放市場交易，推動新能源的發展和「雙碳」目標的實現。

（註：計算公式：1 度電 = 0.39 kg 煤 = 0.997 kg 二氧化碳 = 0.00936 kg二氧化硫 = 0.00273 kg 氮氧化物）

那如何計算二氧化碳減排量的多少呢?

以發電廠為例，節約1度電或1公斤煤到底減排了多少「二氧化碳」?

根據專家統計：每節約1度(千瓦時)電，就相應節約了0.328千克標准煤，同時減少污染排放0.272千克碳粉塵、0.997千克二氧化碳、0.03千克二氧化硫、0.015千克氮氧化物。每使用光伏電站所發的一度電是同樣道理。

以1MWp光伏電站為例。

減少二氧化碳減排量：

近日，浙江省樂清市有序用電工作領導小組辦公室文件印發 樂有序用電辦[2021]4號《關於調整C級有序用電方案的通知》，文件中明確：輪到停用的企業當天0點到24點全部停止生產用電，但是企業屋頂光伏發電不在控制范圍！免受限電影響，能控制用電成本還想增加碳交易收入的各位企業可以盡快在屋頂安裝光伏電站了！

光伏電站碳交易額外創收計算案例

這里以上數據可以看出，1MW光伏電站每年可以減少1196.4噸的二氧化碳減排量。按20元/噸（23日碳市場收盤價43.85元/噸）成交價計算，這座1MW的光伏電站每年可獲得2.4萬元左右的收益。25年將獲得60萬左右收益，這還沒有算更高的發電收益。按市場價格（排除原料漲價因素），一座1MW光伏電站的投入成本大概350萬左右，碳排放權交易給工商業光伏電站帶來的額外收益還是非常明顯的！

一、年發電量是多少？

根據北京市太陽能資源情況，安裝角度為35°時，光伏年峰值利用小時數為1536.65h，考慮到79%的系統效率，等效年發電利用小時數為1213.95h，在25年的運營期，光伏組件的發電衰減率按20%計算。

根據分布式光伏發電量常用的簡化計算公式：L=W×H×η，其中L為年發電量，W為裝機容量，H為年峰值利用小時數，η為光伏電站的系統效率，H×η為年等效利用小時數。

計算可知，20kW光伏電站的首年發電量為：

20kW×1213.95h=24.28MWh

按照10年衰減10%，25年衰減20%計算，25年的發電量情況見下表：

表1 北京地區20kW分布式光伏電站發電量計算

二、碳減排量是多少？

根據《聯網的可再生能源發電》、《可再生能源並網發電方法學》、《廣東省安裝分布式光伏發電系統碳普惠方法學》等與分布式光伏發電相關的自願碳減排量核算方法學，分布式光伏碳減排量核算周期以自然年為計算單位，減排量即為基準線排放量，也就是不安裝使用分布式光伏發電系統，使用電網供電所產生的二氧化碳排放量。簡化的減排量計算公式：

式中：ERy為安裝並運行分布式光伏發電系統在第y年的減排量（tCO2/yr），BEy是第y年的基準線排放量（tCO2/yr），EGPJ,y是第y年由於安裝分布式光伏發電系統並運行所發電量（MWh/yr），EFgrid,CM,y是第y年區域電網組合邊際CO2排放因子（tCO2/MWh）。

根據《CM-001-V02可再生能源並網發電方法學》(第二版)，組合邊際CO2排放因子EFgrid,CM,y計算方法如下：

式中：EFgrid,OM,y和EFgrid,BM,y分別為第y年電量邊際排放因子和容量邊際排放因子，單位均為tCO2/MWh，採用國家發改委最新公布的區域電網基準線排放因子。WOM和WBM分別為電量邊際排放因子和容量邊際排放因子的權重。

根據方法學規定，對於太陽能發電項目，第一計入期和後續計入期，WOM=0.75，WBM=0.25。

查閱官方資料，最新公布的排放因子為生態環境部2020年12月29日發布的2019年度減排項目中國區域電網基準線排放因子。

北京市屬於華北區域電網，其2019年度的組合邊際CO2排放因子：

按照2019年度的電網基準線排放因子，北京地區20kW分布式光伏電站的首年碳減排量為：24.28×0.8269=20.08（tCO2）；

25年運營期的年均碳減排量為：21.62×0.8269=17.88（tCO2）；

25年的總減排量為：540.45×0.8269=446.9（tCO2）。

隨著清潔能源裝機比例的不斷提高，電網基準線排放因子也有逐年降低的趨勢，因此，實際核準的總碳減排量可能會比本文計算結果偏低。

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三、碳交易實現路徑？

上節計算得出了分布式光伏的碳減排量，怎樣才能在碳市場通過交易獲得收益呢？

財政部於2021年8月在對關於可再生能源補貼問題的回復中指出：「將進一步完善我國綠證核發交易管理機制和碳排放權交易機制，通過綠證和碳排放權交易合理補貼新能源環境效益，為新能源健康發展提供有力支撐」。以下分別從碳交易和綠證交易進行分析。

一、CCER碳交易是什麼?

具體而言，CCER是指國家核證自願減排量，排放企業需要按照減去自願減排量的排放量來進行生產經營活動，如果排放超額，就要受到處罰，如果不想受到處罰，則可以向擁有多餘配額的企業購買排放權。

在這一機制下，可以促進企業進行技術升級來減少碳排放量，從而達到節能減排的效果，同時也提高了生產經營效率。

目前我國的碳排放交易體系正在不斷的完善當中，國內首個碳排放交易市場於2013年6月18日在深圳啟動，目前國內共有7家碳排放交易所，碳排放交易第一階段涉及16個行業，包括鋼鐵、石化、有色、電力等10個工業行業，以及航空、港口、機場、賓館等6個非工業行業。

二、如何申請CCER

1、申請的過程

2、申請過程項目業主的工作

三、項目開發的前期評估

項目開發之前需要通過專業的咨詢機構或技術人員對項目進行評估，判斷該項目是否可以開發成為CCER項目，主要依據是評估該項目是否符合國家主管部門備案的CCER方法學的適用條件以及是否滿足額外性論證的要求。

方法學是指用於確定項目基準線、論證額外性、計算減排量、制定監測計劃等的方法指南。截止到目前，國家發改委已在信息平台分四批公布了178個備案的CCER方法學，其中由聯合國清潔發展機制（CDM）方法學轉化173個，新開發5個；含常規項目方法學96個，小型項目方法學78個，林業草原項目方法學4個。這些方法學已基本涵蓋了國內CCER項目開發的適用領域，為國內的業主企業開發自願減排項目提供了廣闊的選擇空間。

另外，《指南》也規定了國內CCER項目開發的16個專業領域，如下表所示。

額外性是指項目活動所帶來的減排量相對於基準線是額外的, 即這種項目及其減排量在沒有外來的CCER項目支持情況下, 存在財務效益指標、融資渠道、技術風險、市場普及和資源條件方面的障礙因素, 依靠項目業主的現有條件難以實現。

如果所評估項目符合方法學的適用條件並滿足額外性論證的要求，咨詢機構將依照方法學計算項目活動產生的減排量並參考碳交易市場的CCER價格，進一步估算項目開發的減排收益。CCER項目的開發成本，主要包括編制項目文件與監測計劃的咨詢費用以及出具審定報告與核證報告的第三方費用等。項目業主以此分析項目開發的成本及收益，決定是否將項目開發為CCER項目並確定每次核證的監測期長度。

2.項目開發流程

CCER項目的開發流程在很大程度上沿襲了清潔發展機制（CDM）項目的框架和思路，主要包括6個步驟，依次是：項目文件設計、項目審定、項目備案、項目實施與監測、減排量核查與核證、減排量簽發。

（1）設計項目文件

設計項目文件是CCER項目開發的起點。項目設計文件(PDD)是申請CCER項目的必要依據，是體現項目合格性並進一步計算與核證減排量的重要參考。項目設計文件的編寫需要依據從國家發改委網站上獲取的最新格式和填寫指南，審定機構同時對提交的項目設計文件的完整性進行審定。2014年2月底，國家發改委根據國內開發CCER項目的具體要求設計了項目設計文件模板（第1.1版）並在信息平台公布。項目文件可以由項目業主自行撰寫，也可由咨詢機構協助項目業主完成。

（2）項目審定程序

項目業主提交CCER項目的備案申請材料後，需經過審定程序才能夠在國家主管部門進行備案。審定程序主要包括准備、實施、報告三個階段，具體包括合同簽訂、審定準備、項目設計文件公示、文件評審、現場訪問、審定報告的編寫及內部評審、審定報告的交付並上傳至國家發改委網站等7個步驟。

另外，項目業主申請CCER項目備案須准備並提交的材料包括：

① 項目備案申請函和申請表；

② 項目概況說明；

③ 企業的營業執照；

④ 項目可研報告審批文件、項目核准文件或項目備案文件；

⑤ 項目環評審批文件；

⑥ 項目節能評估和審查意見；

⑦ 項目開工時間證明文件；

⑧ 採用經國家主管部門備案的方法學編制的項目設計文件；

⑨ 項目審定報告。

國家主管部門接到項目備案申請材料後，首先會委託專家進行評估，評估時間不超過30個工作日；然後主管部門對備案申請進行審查，審查時間不超過30個工作日（不含專家評估時間）。

（3）減排量核證程序

經備案的CCER項目產生減排量後，項目業主在向國家主管部門申請減排量簽發前，應由經國家主管部門備案的核證機構核證，並出具減排量核證報告。

核證程序主要包括准備、實施、報告三個階段，具體包括合同簽訂、核證准備、監測報告公示、文件評審、現場訪問、核證報告的編寫及內部評審、核證報告的交付並上傳至國家發改委網站等7個步驟。

項目業主申請減排量備案須提交以下材料：

① 減排量備案申請函；

② 監測報告；

③ 減排量核證報告。

監測報告是記錄減排項目數據管理、質量保證和控製程序的重要依據，是項目活動產生的減排量在事後可報告、可核證的重要保證。監測報告可由項目業主編制，或由項目業主委託的咨詢機構編制。

國家主管部門接到減排量簽發申請材料後，首先會委託專家進行技術評估，評估時間不超過30個工作日；然後主管部門對減排量備案申請進行審查，審查時間不超過30個工作日（不含專家評估時間）。

四、項目開發周期

如前所述的CCER項目備案申請的4類項目中，第一類項目為項目業主新開發項目，開發周期相對較長；第二類項目雖然獲得作為CDM項目的批准，但是在開發流程上與第一類項目相同，開發周期同樣較長；而第三、四類項目由於是在CDM項目開發基礎上轉化，開發周期相對較短。一個CCER項目的開發流程及周期如下圖所示。

據此估算，一個CCER的開發周期最少要有5個月。在整個項目開發過程中，還要考慮到不同類型項目的開發難易程度、項目業主與咨詢機構及第三方機構的溝通過程、審定及核證程序中的澄清不符合要求，以及編寫審定、核證報告及內部評審等環節的成本時間，通常情況下一個CCER項目開發時間周期都會超過5個月。

除上述項目開發流程，一個CCER項目成功備案並獲得減排量簽發，還需經過國家發改委的審核批准過程。由上述項目審定及減排量簽發程序，可以推算國家主管部門組織專家評估並進行審核批準的時間周期在60~120個工作日之間，即大約需要3~6個月時間。

綜上累加上述項目開發及發改委審批的時間，正常情況下，一個CCER項目從著手開發到最終實現減排量簽發的最短時間周期要有8個月。

國內碳排放權交易試點的「兩省五市」碳交易體系已為CCER進入各自的碳交易市場開放通道，皆允許CCER作為抵消限制進入碳交易市場，使用比例為5%~10%。作為抵消機制的CCER進入「兩省五市」碳排放權交易市場，將會擴大市場參與並降低減排成本。

D. 電力行業碳達峰碳中和的7個路徑

2021年年底， 中電聯規劃發展部發布《電力行業碳達報告》，報告提出了電力行業碳達峰碳中和實施的7個路徑：

一是構建多元化能源供應體系，形成低碳主導的電力供應格局；

二是發揮電網基礎平台作用，提高資源優化配置能力，支持部分地區率先達峰；

三是大力提升電氣化水平，服務全 社會 碳減排；

四是大力實施管理創新，推動源網荷高效協同利用；

五是大力推動技術創新，為碳中和目標奠定堅實基礎；

六是強化電力安全意識，防範電力安全重大風險；

七是健全和完善市場機制，適應碳達峰碳中和新要求。

內容摘要

實現碳達峰碳中和目標，電力行業既迎來轉型發展的重大機遇，也面臨艱巨挑戰。以保障電力安全供應為基礎，以低碳化、電氣化、數字化為基本方向，重點研究了電力行業碳達峰時序、電源和電網結構以及電力供應成本。通過綜合分析電力電量平衡、低碳電源貢獻率、考慮規模化發展及技術進步的經濟性，研究提出了確保2030年前、力爭2028年電力行業實現碳達峰，並逐步過渡到穩中有降階段。在此基礎上，提出了碳達峰碳中和實施路徑： 一是 構建多元化能源供應體系，形成低碳主導的電力供應格局； 二是 發揮電網基礎平台作用，提高資源優化配置能力，支持部分地區率先達峰； 三是 大力提升電氣化水平，服務全 社會 碳減排； 四是 大力實施管理創新，推動源網荷高效協同利用； 五是 大力推動技術創新，為碳中和目標奠定堅實基礎； 六是 強化電力安全意識，防範電力安全重大風險； 七是 健全和完善市場機制，適應碳達峰碳中和新要求。

內容簡介

一、發展基礎

清潔低碳轉型取得新成效。截至2020年底，全國非化石能源發電裝機9.6億千瓦，占總裝機的43.4%。非化石能源消費佔比從2015年的12.1%提高到2019年的15.3%，提前一年完成「十三五」規劃目標。截至2019年底，我國單位國內生產總值二氧化碳排放強度較2005年降低約48%，提前完成2020年碳減排目標。

安全高效發展達到新水平。截至2020年底，全國建成投運「十四交十六直」30個特高壓工程，220千伏及以上輸電線路79.4萬公里，變電容量45.3億千伏安。2019年，火電、水電、燃氣輪機與核電機組的等效可用系數均達到90%以上，變壓器、架空線路等主要輸變電設施的可用系數均超過99%。

電力 科技 創新日新月異。核電、超超臨界發電、新能源發電等技術取得積極進展，世界上輸電電壓等級最高、距離最遠的 1100千伏准東 皖南特高壓直流工程建成投運，世界首個特高壓多端混合直流工程烏東德電站送廣東廣西工程提前投產。

終端用能電氣化水平持續提升。2019年，我國電能占終端能源消費比重為26%，高於世界平均水平17%。2016 2019年，電能替代累計新增用電量約5989億千瓦時，對全 社會 用電增長的貢獻率達到38.5%。

市場機制建設積極推進。電力市場交易體系初步建立，各類交易方式和交易品種逐漸豐富。發電行業率先開展碳交易。截至2020年8月底，碳交易試點累計成交量約4.06億噸二氧化碳當量，成交額約92.8億元。

國際合作取得積極進展。截至2019年底，中國主要電力企業境外投資金額57.9億美元。中國主要電網企業建成10條跨國輸電線路，12回110千伏及以上與周邊國家相聯的線路走廊，能源互聯網理念得到廣泛認同。

實現碳達峰碳中和目標，電力行業既迎來轉型發展的重大機遇，也面臨艱巨挑戰。歐盟等發達經濟體二氧化碳排放已經達峰，從「碳達峰」到「碳中和」有50 70年過渡期。我國二氧化碳排放體量大，從碳達峰到碳中和僅有30年時間，任務更為艱巨。能源電力減排是我國的主戰場，能源燃燒佔全部二氧化碳排放的88%左右，電力行業排放占約41%。電力行業不僅要加快清潔能源開發利用，推動行業自身的碳減排，還要助力全 社會 能源消費方式升級，支撐鋼鐵、化工、建材等重點行業提高能源利用效率，滿足全 社會 實現更高水平電氣化要求。

二、電力行業碳達峰碳中和研究

（一）電力行業碳排放現狀

碳排放量增長有效減緩。以2005年為基準年，全國非化石能源裝機、發電量分別累計提升19、16個百分點，火電供電煤耗累計下降61.5克/千瓦時；電力行業累計減少二氧化碳排放超過160億噸。碳排放強度持續下降。2019年，全國單位火電發電量二氧化碳排放約838克/千瓦時，比2005年下降20%；單位發電量二氧化碳排放約577克/千瓦時，比2005年下降32.7%。電力碳排放佔全 社會 四成左右。2019年我國二氧化碳排放總量約102億噸，電力行業、交通行業、建築和工業碳排放佔比分別為41%、28%和31%，火力發電二氧化碳排放總量約42億噸。

（二）電力行業碳達峰碳中和研究

我國電力需求還處在較長時間的增長期。雙循環發展新格局帶動用電持續增長，新舊動能轉換，傳統用電行業增速下降，高技術及裝備製造業和現代服務業將成為用電增長的主要推動力量。新型城鎮化建設將推動電力需求剛性增長。能源轉型發展呈現明顯的電氣化趨勢，電能替代潛力巨大。綜合考慮節能意識和能效水平提升等因素，預計2025年、2030年、2035年我國全 社會 用電量分別為9.5萬億、11.3萬億、12.6萬億千瓦時，「十四五」、「十五五」、「十六五」期間年均增速分別為4.8%、3.6%、2.2%。預計2025年、2030年、2035年我國最大負荷分別為16.3億、20.1億、22.6億千瓦，「十四五」、「十五五」、「十六五」期間年均增速分別為5.1%、4.3%、2.4%。

研究對「十四五」及中長期電源發展設置了新能源、核電不同發展節奏的三種情景，情景一是新能源加速發展，2030年電力行業碳排放達峰，投資最省。情景二是核電+新能源加速發展，2028年電力行業碳達峰，投資比情景一高0.6萬億元。情景三新能源跨越式發展，2025年電力行業碳達峰，投資比情景一高1.6萬億元，但「十四五」期間主要依賴電化學儲能技術成熟度，具有不確定性。綜合分析，推薦情景二， 2030年前、力爭2028年電力行業碳達峰，峰值規模47億噸左右。

「十四五」期間，為保障電力供應安全，需要新增一定規模煤電項目。水電、核電項目建設工期長，一般需要5年左右時間，「十四五」期間新投產規模比較確定，預計到2025年水電達到4.7億千瓦（含抽水蓄能0.8億千瓦），核電0.8億千瓦。新能源按照年均新增0.7億千瓦考慮，到2025年風電達到4.0億千瓦，太陽能發電達到5.0億千瓦。由於新能源可參與電力平衡的容量僅為10 15%，為保障電力供應安全，滿足電力實時平衡要求，「十四五」期間，需新增煤電1.9億千瓦。考慮退役情況，到2025年煤電裝機達到12.5億千瓦。

「十五五」中後期，電力行業實現碳排放達峰，並逐步過渡到穩中有降階段。「十五五」期間，按照新能源年均新增1.2億千瓦，核電年均增加8 10台機組。預計2030年左右煤電裝機達峰，電力行業碳排放於2028年達峰。「十六五」期間，電動 汽車 廣泛參與系統調節，進一步支撐更大規模新能源發展。新能源年均新增2.0億千瓦，核電發展節奏不變。新能源、核電、水電等清潔能源發電低碳貢獻率分別為58%、20%、22%，電力行業碳排放進入穩中有降階段。

碳達峰碳中和目標的實現將推高發電成本。考慮規模化發展及技術進步，核電、新能源及儲能設施的建設成本呈加速下降趨勢。但由於新能源屬於低能量密度電源，為滿足電力供應，需要建設更大規模的新能源裝機，導致電源和儲能設施年度投資水平大幅上升，據測算，「十四五」「十五五」「十六五」期間，電源年度投資分別為6340億、7360億、8300億元（「十一五」「十二五」「十三五」期間，電源年度總投資分別為3588億、3831億、3524億元）。相比2020年，2025年發電成本提高14.6%，2030年提高24.0%，2035年提高46.6%。

重大技術創新助力電力行業實現碳中和目標。 諸如碳中性氣體、液體燃料取得重大突破,包括氫、氨和烴類等載體可以長期儲存電力或用於發電， 將大范圍替代火電機組，增加系統轉動慣量，保障大電網穩定運行，電力生產進入低碳、零碳階段，並輔以碳捕集、林業碳匯，實現電力行業碳中和。實現碳中和，將以新型電力系統為基礎平台，特高壓輸電技術、智能電網技術、長周期新型儲能技術、氫能利用技術、碳捕集技術等綠色低碳前沿技術創新為依託，共同推進目標實現。

三、實施路徑

（一）構建多元化能源供應體系

堅持集中式和分布式並舉，大力提升風電、光伏發電規模。以西南地區主要河流為重點，有序推進流域大型水電基地建設。安全有序發展核電，合理布局適度發展氣電。按照「控制增量、優化存量」的原則，發揮煤電托底保供作用，適度安排煤電新增規模。因地制宜發展生物質發電，推進分布式能源發展。

（二）發揮電網基礎平台作用

優化電網主網架建設，新增一批跨區跨省輸電通道，建設先進智能配電網，提高資源優化配置能力。支持部分地區率先達峰。

（三）大力提升電氣化水平

深入實施工業領域電氣化升級，大力提升交通領域電氣化水平，積極推動建築領域電氣化發展，加快鄉村電氣化提升工程建設。

（四）推動源網荷高效協同利用

多措並舉提高系統調節能力，提升電力需求側響應水平。推動源網荷儲一體化和多能互補發展，推進電力系統數字化轉型和智能化升級。

（五）大力推動技術創新

推動抽水蓄能、儲氫、電池儲能、固態電池、鋰硫電池、金屬空氣等新型儲能技術跨越式發展。促進低碳化發電技術廣泛應用與智能電網技術迭代升級，加大前瞻性降碳脫碳技術創新力度。

（六）強化電力安全意識

強化新能源發電出力的隨機性和間歇性給電力供應安全、電力電子設備的廣泛接入給大電網安全運行、技術創新存在不確定性等帶來的風險識別。加強應急保障體系建設，防範電力安全重大風險。

（七）健全和完善市場機制

積極發揮碳市場低成本減碳作用，加快建設全國統一電力市場，持續深化電力市場建設。推動全國碳市場與電力市場協同發展。

四、保障措施

制定電力行業碳達峰行動方案、開展電力行業碳達峰碳中和重大問題研究、加大關鍵技術研發投入支持力度、推動形成科學合理的電價機制、實施財稅金融投資政策引導、推動「雙碳」目標電力行業任務落地實施。

E. 碳排放的應對措施

能源結構調整對減排的作用明顯但困難較大
從目前情況來看，短期內，通過能源替代技術改變能源結構的作用有限。人類存在採用低碳或無碳的替代能源技術的可能性，但還有很長一段路要走。為此，重點研究了現有能源的相互替代的可能性與效果。 在考慮宏觀經濟系統各個方面的復雜相互作用的基礎上，我們初步建立了以減排政策為核心的一般均衡模型，應用這一模型對能源結構調整、經濟結構調整、徵收碳稅等進行了政策模擬分析，主要結論如下。
中國2003年能源消費中，煤的比重為67.1%，天然氣的比重為2.8%。如果將煤的使用比重降低1個百分點，代之以天然氣，CO2的排放量會減少0.74%，而GDP會下降0.64%，居民福利降低0.60%，各部門生產成本普遍提高，其中電力部門受影響最大，平均成本提高0.60%；如果「氣代煤」的比例為5%，CO2的排放量會減少4.9%，而GDP會下降2.0%，居民福利減低2.0%，電力部門平均成本提高2.4%。 因此，能源結構調整的後果是，一方面CO2排量會顯著降低，另一方面GDP增長速度會放緩，居民福利受到一定的影響。在中國全面建設小康社會的過程中，經濟必須保持一定的增長速度，因此，即使在能源供給充分的條件下，能源結構調整的速度不應也不可能太快。 技術和提高能源利用效率是最有效的途徑。根據以上預測，即使採取較積極的能源政策，包括提高可再生能源和油氣等清潔能源的比例，2020年中國煤炭消費仍占約60%。而碳埋存和相關碳匯技術因成本等問題難以推廣。因此，最可行也是最有效的技術減排措施就是採取清潔生產等技術來提高能效，特別是煤炭的清潔利用技術在未來15年中將扮演十分重要的角色。能效技術不僅減少能源利用、減少排放、提高成本效益，還能通過技術轉移發揮更大潛力，因此是CDM項目最優先的選擇。另外，在農業方面，提高化肥利用率。在保證作物產量的前提下，實現減少化肥消耗量，對於減少化肥生成過程中的CO2排放和保護環境都具有重要的作用。
中國履行《京都議定書》 增加陸地生態系統碳吸收有助於減輕中國潛在的減排壓力造林、林地恢復、豐產林管理、採伐管理、森林防火和病蟲害控制等可增加森林固碳量，減少碳排放。據初步估計，中國實施的林業六大重點工程的固碳潛力約200億噸，持續時間約為100年。合理的農業管理措施(包括平衡施肥、合理種植、增加秸稈還田、少耕免耕等)和減少土壤侵蝕能大大提高農業土壤固碳量。根據目前的野外定位研究成果，在施用有機肥的情況下，除東北部分地方外，土壤有機質均會增加，平均增加幅度為8.52～59.78 g/（m2·yr）。農作物秸稈的還田，類似於施用有機肥，可以增加土壤的有機質含量，平均增加幅度45.24 g/（m2·yr）。免耕和少耕可以分別平均增加土壤有機碳134.81和208.74 g/（m2·yr）。在中國農業生產中，積極施用有機肥及推廣秸稈還田和免耕，農田生態系統土壤的固碳潛力是巨大的。初步估計，目前森林植被的現有碳貯量只有潛在貯量的44.3%，土壤的現有碳貯量只有潛在貯量的90%。
增加草地固碳量的主要措施包括合理放牧、灌溉、施肥和品種改良等。另外，中國青藏高原高寒濕地、東北濕地以及分布在幾大流域的濕地是個巨大的碳庫，納入陸地生態系統碳管理框架具有重要戰略意義。當前中國符合《京都議定書》的生態系統碳匯占工業CO2總排放量的4%～6%。到2020年，這個碳匯可提高2～4倍，占工業CO2總排放量的7%～8%。增強陸地生態系統碳吸收與碳管理可在一定程度上減輕中國所面臨的溫室氣體減排壓力，為加快中國的工業化進程爭取空間和時間。 徵收碳稅對整個經濟的負面影響不可低估
如果採用徵收碳稅的市場手段實現5%或10%的減排目標，需要分別徵收每噸碳90.71元和192.9元的碳稅。如果將徵收的碳稅全部用於返還居民，其稅率還會略有提高。在徵收碳稅情形下，各部門的生產成本將增加，電力部門增加的成本分別為5.78%和12.07%，鋼鐵部門增加0.91%和1.94%，郵電運輸業增加0.128%和0.263%。 如果把調整能源結構和徵收碳稅的措施結合起來，我們可以得到社會總成本略小的方案。例如：「氣代煤」1%，徵收碳稅82.1元/噸碳，可以實現5%的總的減排目標，而居民福利下降0.78%，GDP下降1.51%。
總之，採用徵收碳稅和能源結構調整的政策對整個經濟的負面影響比較大。 消費行為對節能與減排的作用突出
目前，對生產活動中的節能、提高能效方面的研究比較多，而對居民生活用能研究得比較少。事實上，1999～2002年中國每年全部能源消費量的大約26%、CO2排放的30%是由居民生活行為及滿足這些行為需求的經濟活動造成的。經過研究，居民的生活用能具有巨大的節約空間。在基本不降低生活水平的前提下，單是在住房、汽車、摩托車和家用電器節能這幾項就可以節約能源2176.3萬噸標准煤，佔2002年居民生活行為用能的11.0%，相當於每年減少1628.8噸碳的CO2排放。

F. 發電廠廢氣如何處理

電力工業廢氣的來源

發電廠有許多種，如火力發電廠、水力發電廠、原子能發電廠、地熱發電廠、風力發電廠、潮汐發電廠和太陽能發電廠等。這些發電廠由於使用不同的動力能源，所以其排放廢氣的量和廢氣中的污染物也不盡相同。其中，水力、原子能、地熱、風力、潮汐和太陽能發電廠使用的都是比較干凈的能源，所以它們對大氣環境的影響比較小;而火力發電廠由於多使用燃煤鍋爐，其所排廢氣的量大，煙氣成分復雜，對大氣造成的污染嚴重。火力電廠的燃煤鍋爐的煙氣是電力行業中z主要的廢氣污染源。

燃煤電廠廢氣的來源及特點

燃煤電廠的廢氣主要源於鍋爐燃燒產生的煙氣，氣力輸灰系統中間灰庫排氣和煤廠產生的含塵廢氣，以及煤場、原煤破碎及煤輸送所產生的煤塵。其中，鍋爐燃燒產生的煙氣量和其所含的污染物排放量遠遠大於其他廢氣。

鍋爐燃燒產生的煙氣中的污染物由飛灰、SO2、NOX、CO、CO2、Hg、少量的氟化物和氯化物。他們所佔的比率取決於煤炭中的礦物質組成，主要污染物是飛灰、煤塵、SO2、NOX和Hg。

鍋爐燃燒產生的煙氣排放量大，排氣溫度高，但氣態污染物濃度一般較低。

燃煤電廠廢氣治理的對策

對燃煤電廠廢氣的治理，應大力推行潔凈煤技術並盡快進行技術改造和加強企業管理，以降低煤耗，這是電廠減少廢氣排放的重要途徑之一。此外，應積極開發和採用高效的廢氣治理技術和綜合資源利用技術，如鍋爐煙氣除塵採用除塵效率高的電除塵器，電袋式負荷除塵器、袋式除塵器，開發高效的電廠脫硫脫硝脫汞新工藝、新技術、新設備，採用熱電聯產等措施。

G. 關於碳排放儲存的問題

麻省理工科學家的最新一項研究成果表明，人們只要在合適的地方選建發電廠，就可能將發電廠產生的所有二氧化碳注入地下，這些二氧化碳會天然形成微小的泡沫，安全地儲藏在多孔鹽水層中數百年甚至上千年，最終溶入鹽水，其中的一部分會形成岩石中諸如鐵和碳酸鎂這樣的礦物質。

二氧化碳是造成全球變暖的主要溫室氣體之一。之前的研究表明減少二氧化碳排放或者將排放的二氧化碳捕捉並儲存在地下可有效緩解全球變暖的趨勢。但是碳儲存面臨的一個巨大風險是被注入地下的二氧化碳會通過廢棄的油井或者地層裂縫重新回到大氣中。

《水—資源研究》（Water -Resources Research）雜志近期發表了MIT教授Ruben Juanes小組的研究結果，表明這種擔心很可能是多餘的。

科學家們一直在考慮至少三種儲存二氧化碳的地方：廢棄的油井和天然氣田，不再有開采價值的煤層，深海鹽鹼含水層。Juanes小組研究的就是第三個候選方案——遍布地下的、泡在鹹水裡的多孔岩層。

Juanes小組發現，二氧化碳可以被壓縮，然後通過地下深井注入到天然的多孔岩層中去，這種多孔岩層由砂岩和石灰岩等組成，浸滿了鹽水。因為被注入的二氧化碳氣體的浮力，它會像羽毛一樣在滲透性很好的岩層中上浮，注入結束後，這層「氣體羽毛」會繼續不斷上浮，但是鹽水會在「氣體羽毛」後面跟著湧上，就這樣，二氧化碳和鹽水在通過岩層中的微小孔洞的時候會不斷爭搶位置。因為岩石的表面親水，水份會牢牢地附著在孔洞的內層，這些潮濕的內層會不斷膨脹，從而引起孔洞的不斷縮小，限制二氧化碳的流動，最終把原本聯成一體的「氣體羽毛」分割成無數小泡，這樣二氧化碳就被捕捉在這些孔洞中了。

日本將首次展開大規模地下封存二氧化碳的實驗，將火力發電廠排放的二氧化碳封存於海底的廢棄天然瓦斯田內。

實驗將針對位於福島縣石木市的火力發電廠展開，對該發電廠排放的二氧化碳加以分離回收後，經管線送至海底的廢棄天然瓦斯田加以封存。這座火力發電廠的發電量為25萬千瓦，一年排放約100萬噸的二氧化碳，廢棄的瓦斯田足以容納兩千萬噸以上的二氧化碳。

日本地球環境產業技術研究機構指出，日本若能充分利用地下和海底，理論上最多可封存約1500億噸二氧化碳，相當於日本一百年以上的排放量。

這次實驗，是一系列大規模「二氧化碳捕捉與封存技術」實驗的開始，日本政府希望通過技術攻關，大幅度降低這一技術的成本，力爭2020年前將這一技術全面推廣，最終實現日本政府制定的「2050年溫室氣體排放量減少60～80%」的目標。

共同社曾報道稱，7月底，日本政府在內閣會議上通過了溫室氣體減排計劃，為實現這一遠景目標制定了具體數值及日程。該計劃的具體內容是：日本政府將大規模驗證「二氧化碳捕捉與封存技術」，將火力發電站等排放的二氧化碳捕捉並儲存於地下，到本世紀20年代，有望將目前每噸約4200日元的二氧化碳回收成本降至1000多日元（約合60元人民幣），為全面普及該技術提供條件。

新華報業網訊 哥本哈根氣候峰會臨近，如何對付二氧化碳、減排溫室氣體成為焦點話題。記者從昨日在南京舉行的第六屆長三角能源論壇上了解到，除了節能減排、發展新能源這些思路，科學家正在研究一種新技術——碳捕獲與封存技術(CCS)。據預測，它對全球減排的貢獻率將達到20%。

當前常用的技術是在燃料燃燒之後用胺法或者冷卻塔法，把二氧化碳從煙囪里的廢氣中分離出來。第二種方法是建煤氣化多聯產電站，從氣化的煤中將二氧化碳和氫氣分離。東南大學熱能研究所趙長遂教授告訴記者，他們目前在研究的則是氧燃料法，利用循環流化床富氧燃燒技術，直接排出高濃度的二氧化碳。

被捕捉的二氧化碳被壓縮成液體，通過管道或者車輛輸送到歸宿地，而枯竭的油田大概是最理想的去處。由於二氧化碳的物理特性等原因，當它被高壓送入千米油田深處後，就會與地質層中的物質粘合起來，迫使石油顆粒從小孔中溢出，從而變得更易開采。由於油氣田已經過深入廣泛的地質分析，而且石油和天然氣公司將天然氣儲存在地下深處已有數十年的經驗，他們的成功也為將大量二氧化碳存儲上千年或上百萬年提供了信心。

據介紹，美國共有70多座油田採用二氧化碳驅油，年消耗二氧化碳達3000萬噸，增產10%。商業運行證明這種方法可以將枯竭油氣田壽命預期延長20年。

根據此原理，被開採的煤層同樣可以儲存二氧化碳，含鹽蓄水層也是可行的選擇，深海儲存則是一種更加富有挑戰性的嘗試。這種方法是通過海底管線將液體二氧化碳泵入海底，讓它沉睡在那裡。目前的布置管線深度只限於1300米，今後還將向3000米注入。

H. 減少碳污染的治理方案

徹底解決碳排放的思路和方法

摘要：隨著現代工業產業逐步形成，人類也養成一些習慣行為和做法。比如燒鍋爐排煙、汽車尾氣排放，好像是必然發生和天經地義的行為。今天，是時候通過理念的更新，打破慣性思維的牢籠，讓我們的工業生產過程來一次變革，從根本上解決碳排放及其他污染氣體排放問題，讓污染物質資源化，同時實現熱量、能量的充分利用，達到減排、節能、增效的綜合目的。

一、 碳排放現狀和危害
自工業革命以來,人類活動大量排放的二氧化碳使全球出現變暖趨勢,北極冰雪也加速融化，引起極端性氣候災害頻發，嚴重危害人類生存和發展。對於全球變暖,科學家已經基本達成共識:最近50年來氣溫的上升主要是由於二氧化碳等溫室氣體增加造成的。因為二氧化碳是一種可長期存留的溫室氣體，它的排放量最終必須降到接近零的水平，
中國目前是世界最大的碳排放國。隨著經濟的發展，今後仍將持續增加。盡管中國的碳排放總量仍在增長，但排放增速自2005年以來已「穩步下降」了大約30%，2014年增速甚至放緩至接近於零，並且中國的發電廠平均能源使用效率也處在世界領先水平。中國承諾其二氧化碳排放量將在2030年左右達到峰值，有推算認為最高將達到150億噸。作為全球最大的二氧化碳排放國，為達成這一目標中國將投入超過41萬億元人民幣。
二、 碳排放來源及控制
人類活動造成的碳排放是溫室氣體劇增的主要因素！人類碳排放主要來自於化石燃料的使用以及其他工業生產。煤炭、天然氣、石油、水泥在1960～2012年間的累計排放量占總排放量的比例依次為39.2%、17.2%、40.5%、3.1%。2012年的比例依次為42.8%、19.0%、33.0%、5.2%。近十多年來，由於煤炭使用量快速增長，來自於煤炭的排放也快速增長。
從上述數據可以看出，化石燃料能源生產和利用的排放占溫室氣體排放2/3，減少碳排放的根本出路是減少石化燃料消耗！而能源又是經濟增長基礎。既要確保世界經濟增長和能源安全，解決70多億人的衣食住行，又要顧及各國不同國情逐步減少對化石燃料的依賴。
所有的發展中國家目前也都面臨兩難境地，既要發展經濟，又要應對、減緩氣候變化。在現有技術條件下，如果減少碳排放，就意味著它們要承擔經濟放緩甚至停滯的巨大成本。這無論從現實和道義上都講不通。對於中國特別不是一件容易的事情。即使採取較積極的能源政策，包括提高可再生能源和油氣等清潔能源的比例，到了2020年我國煤炭消費仍占約60%。
三、 碳排放吸收固定
地球空氣中含有約不到0.03%的二氧化碳，而且在過去很長一段時期中，含量基本上保持恆定。在自然生態系統中,陸地植物和海洋生物通過光合作用從大氣、水中攝取並固定碳的速率,與自然環境生物、火山、溫泉等排放源釋放到大氣中的速率基本是相同的, 二氧化碳始終處於「邊增長、邊消耗」 的動態平衡狀態。
大氣中的二氧化碳有80％來自人和動、植物的呼吸，20％來自燃料的燃燒。散布在大氣中的二氧化碳有75％被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解於水中。還有5％的二氧化碳通過植物光合作用，轉化為有機物質貯藏起來。而現在,隨著工業的迅速的發展,使積存在地層中千百萬年的碳元素,在很短時間內釋放出來,而破壞了原有的碳循環的平衡，積累的二氧化碳估計需要50~100年才能自然消耗、固定。
對於空氣中微量的二氧化碳等溫室氣體，除了依賴環境自然消耗以外，人類目前沒有更好的辦法。我們所能做的，就是設法增加、強化海洋、陸地吸收、固定、儲存碳的能力。
四、 減排理論創新
除了保護海洋環境，保護陸地植被來幫助環境增加吸收二氧化碳的能力以外，人類能做的主要在於減少碳排放。目前，減少碳排放主要有以下幾種技術方向和選擇。
1、 採取清潔能源
首先一個方法就是使用含碳量低的清潔化石能源。但是採用天然氣、頁岩氣等替代煤炭，同樣存在很多問題，首先還是使用化石能源，存在枯竭的問題；其次含碳比例雖然下降，但仍有一半的排放；再次，有專家認為，這類石化燃料排放的水蒸氣，是城市霧霾的成因之一，因為有霧才有霾的物理條件，局部空氣含水量增加，容易隨著氣候變化快速形成污染物的「氣溶膠」，這就是霾！
再有就是發展非化石能源，如核能、水電、風電、太陽能。但是就電力供應總量而言，可再生能源所佔的比例仍很小。全球來看，新型可再生能源，也就是風能和太陽能，在全球主要能源供應量中所佔的比重仍不足5%。1990年，化石燃料在全球電力供應中所佔的比重為88%，2012年這個比例是87%。學術界也對於風能造成環境生態變化、草原沙化，太陽能光伏在產業鏈過程的污染、效率問題提出很多疑問，這些能源供應方式到底是不是人類的最終出路，還沒有得出定論。
使用低碳能源和可再生能源顯然是出路，但一國的能源結構涉及的因素太多，並非一朝一夕所能解決。
2、 提高能源的利用率
現在全社會倡導節能減排，呼籲每個人通過改變用能習慣，實現低碳生活，參與到拯救環境、拯救人類自己的行動中來。但是個人的能力有限，並且少數發達國家的人均耗能長期居高不下，從某種角度來講，這條路顯然不是好的出路！
傳統的能源利用觀念是習慣於消耗能源來滿足能源需求，節能減排手段也習慣於追求能源消耗過程中盡可能百分之百的利用。這樣的思路和方法已經無法實現高耗能環節的大比例節能降耗。社會能耗水平隨著經濟社會的發展只能不斷增加。
人們熟知的能量守恆定律，讓我們許多人忽略了使用一種叫「熱泵」技術的熱能搬運 「杠桿」作用。即消耗一份能量，帶動其它介質中已有熱量的再利用，目標得到同樣熱能，但新消耗的高品位能源、石化燃料大大減少，通過能量的流動，替代能量簡單消耗，實現大幅度節能減排。
熱泵技術有很多種，空調、製冷系統採用的是一種壓縮式熱泵系統，空調可以高效率地將室內外的熱量來回搬運，能效比普遍在3倍以上，換句話說，比直接消耗能源物質獲得熱量的方法，節約能源三分之二以上！而人們使用空調、冰箱已超百年，這些年逐步推廣開的水源熱泵、地源熱泵，也都是該原理的典型應用。
熱泵有太多種類，驅動熱泵工作的能量來源也包括電能、熱能、勢能等。現有的熱泵系統輸出可以很容易地達到100℃以上，介入「水-汽」沸騰高耗能環節，並且長時間高效率運行，如果我們的鍋爐能從現在努力追求100%的效率，變成起步就是200%～300%的效率或更高，節能50%以上，從原來需要熱量就消耗能源物質轉換獲得，變為從其他環節高效率回收、搬運獲得，系統新增的能量消耗、環境熱排放僅是原有直接能耗模式的幾分之一、幾十分之一，大大提高了能源的利用效率。
事實上要想實現人類能源資源的成倍增加幾乎不可能，採用技術創新將社會能耗降低三分之一、三分之二甚至更多則完全可能！只要設法「讓能量動起來」，能量守恆定律就能保證人類有了用不完的能源，地球也就沒有日益變暖的危險了。
3、 發展能源利用基礎理論
現在理論界都在研究新的理論、新的能源，對於傳統能源和能源應用基礎理論則沒有人反思和研究。目前中國電力能源的約70%靠火電提供，但是火力發電的工作原理還是基於100多年前誕生的郎肯循環，幾乎沒有發展！汽車、飛機還用的是「卡諾循環」，也沒有突破進展。即便到了今天，郎肯循環仍產生世界上90％的電力，包括幾乎所有的太陽能熱能、生物質能、煤炭與核能的電站。
從哲學意義上講，郎肯循環誕生的年代有必然的歷史局限性，那個時代研究熱力學的機械條件、流體力學理論和現在差距很大，難免存在一些理論限制和認識不足。即便是能量守恆定律都已經發展到了質能守恆，且還在發展，「卡諾循環」、「郎肯循環」就無懈可擊、十全十美了？
其實人類一百多年的技術進步已經有理由對郎肯循環進行發展、創新。射流技術能實現利用非機械動力的方式實現對完成做功後的乏蒸汽進行再利用，可壓縮流體熱力學理論也能讓我們設法直接回收再利用未能直接利用的乏汽凝結釋放的冷凝熱，讓未能通過汽輪機一次轉化為功的熱量有機會參與下一次做功循環，經過多次轉化做功，在理論上實現蒸汽動力循環整體熱效率的大幅度提高。
我們提出了一種「新的蒸汽動力循環」設法實現「能量動起來」，也對卡諾循環進行再認識和應用創新，提出「熱機冷下來」。希望藉此帶來理論界的新的探索，改變能源應用主要模式，提高熱機的效率，實現各行業大幅度的節能、減排、增效。
4、 碳捕獲並資源化利用
l 碳捕集
二氧化碳利用的前提是如何持續穩定地獲取二氧化碳資源，而這方面的技術已經基本成熟。對於大量分散型的CO2排放源是難於實現碳的收集，因此碳捕獲的主要目標是像化石燃料電廠、鋼鐵廠、水泥廠、煉油廠、合成氨廠等CO2的集中排放源。
首先有一種方法通過「富氧燃燒」提高排放廢氣中二氧化碳的濃度，便於高效率回收，採用直接冷卻、壓縮就可以實現碳捕捉。針對二氧化碳含量不同的各種廢氣，也已經形成了相應的回收方法，包括低溫蒸餾法、膜分離法、催化燃燒法和變壓吸附法等。
本文將提出一種簡單、高效、環保、低成本，可以適用各種濃度、不同成分的含二氧化碳廢氣的冷凝回收方法，還可以同時分類回收其他溫室氣體和有害氣體。
l 碳埋存
近年來人們嘗試把集中收集到的二氧化碳濃縮液化、固化後深埋地下、深海。但從長遠來說，這只是一個「鴕鳥政策」，並且能處理的碳和自然界消化、固定的碳相比，微乎其微，也留下嚴重生態危機隱患。
還有一種利用金屬和金屬化合物與二氧化碳再反應生成金屬固化物封存的辦法，反應過程還能釋放熱量，是一種另類的燃燒過程，通常需要在2000℃以上或更高的溫度下實現，但產生其他更復雜污染物的情況將更加嚴重，目前行業技術進展不大。
l 碳利用
二氧化碳可以用於食品、化工、消防、農業、石油、人工降雨等諸多領域。從每噸600~800元的價格，就能反映出他的價值。
二氧化碳作為化學品原料加以利用已初具規模。尿素是固定二氧化碳的最大宗產品，其次是無機碳酸鹽，還有利用二氧化碳制鹼、製糖、合成可降解塑料等。
雖然二氧化碳是非常優秀的滅火劑，但是實際使用還不夠普及，特別當它用於大范圍常規火災（如森林火災）或一般性危化品火災（天津濱海新區危化品火災）時，有非常好的滅火效果。今後應進一步推廣應用，同時也實現了大量的碳存儲。
二氧化碳是綠色植物光合作用不可缺少的原料，一定范圍內，二氧化碳的濃度越高，植物的光合作用也越強，因此二氧化碳是最好的氣肥。有實驗證明二氧化碳在農作物的生長旺盛期和成熟期使用，效果顯著。在這兩個時期中，如果每周噴射兩次二氧化碳氣體，噴上4～5次後，蔬菜可增產90%，水稻增產70%，大豆增產60%，高粱甚至可以增產200%。我們可以利用這種方式，給森林「施肥」，主動促進植被的生長，大幅度增加環境綠色植物吸收二氧化碳的能力。
收集到的二氧化碳不是低溫就是高壓存儲，根據我們的「熱機冷下來」理論，固態、液態二氧化碳還可以吸收環境或其它介質里免費的熱量，氣化膨脹為高壓氣體，用於推動機械工作。實驗室里已經將現有內燃機稍加改動，就可以成為一個「氣動機」，使用高壓二氧化碳氣體作為動力源。有實驗證明，使用液態二氧化碳作為「動力」，攜帶介質體積比汽油大5~8倍，但綜合成本是汽油的二分之一或相近，有推廣應用的商業價值。
想像一下不久的將來，一個遠洋貨輪，攜帶大量液態二氧化碳作為媒介，吸收海水的熱量膨脹為高壓二氧化碳氣體，成為輪船的動力來源，最後排放到大海里，增加海洋吸碳量，減少興波阻力，一舉數得！一輛經過改裝的長途汽車、火車頭，攜帶液態二氧化碳，當途徑一個山路、草原的時候，啟動氣動模式，二氧化碳吸收環境空氣的熱量變成高壓二氧化碳氣體，繼續推動車輛前進，排出的二氧化碳尾氣成為山間、草原綠色植物的「氣肥」。
五、 冷凝回收碳排放
現有的氣體冷凝收集雖然是一種常用的手段，但是採用極低的溫度來對沸點很低的廢氣、污染氣體進行吸收的具體應用還不多。我們提出一個利用超低溫冷源，對成分復雜的工業尾氣、廢氣進行分級冷卻、冷凝處理，將尾氣中所含的溫室氣體液化，初步分離、分類存放，可以變廢為寶，進一步集中處理，實現尾氣零排放。同時可以將尾氣所含的顯熱、潛熱部分轉換為電能、機械能的解決方案。
1、 利用液態空氣冷源
液態空氣是把空氣製冷降溫到空氣的沸點以下，空氣從常溫的氣態變為接近-200℃的液態。利用這樣的液體作為冷源，通過一個裝置，對廢氣進行製冷，最後沸點較高的二氧化碳等氣體液化、固化，低沸點的液態空氣吸熱氣化後排放，通過液體置換，實現了廢氣中污染氣體、溫室氣體的收集。系統
示意圖如下：

廢氣從廢氣入口進入風冷蒸發器進一步降溫，再進入回熱換熱器（如板翅換熱器或套管式換熱器）利用處理後的冷氣逐步降溫，進一步到換熱器進一步降溫；到低溫冷凝器達到最低溫度，廢氣中二氧化碳冷凝，處理後干凈的氣體再回到回熱換熱器，利用排氣低溫對新進入的廢氣預冷，冷量充分利用，最後回升到接近進氣溫度後再排放；液態空氣被低溫泵送入低溫冷凝器作為冷源，同時吸熱氣化成為高壓氣體，再經換熱器進一步換熱升溫後，進入膨脹機做功帶動發電機發電；膨脹機排出的氣體也進入回熱換熱器對進氣預冷。廢氣中的水蒸氣冷凝後再次噴淋到風冷蒸發器蒸發，提高冷量的利用率。
這樣的系統，設備成本約每噸位15000元；用1Kg、-191℃、汽化熱約37、氣體比熱0.25的液態空氣，經過膨脹機做功發電後再次吸熱，大約可以置換 -78℃、汽化熱137的二氧化碳0.6Kg，同時可以發電0.15KwH。1噸液態空氣批發價150元，回收的0.6噸二氧化碳按批發價650元計算價值390元，還能發電150KwH價值75元，毛利潤約315元；還能回收少量濃硫酸鹽、硝酸鹽溶液。
2、 利用熱泵冷源

以現有的二級製冷壓縮式熱泵系統，很容易實現-80℃ 的輸出，利用這樣的冷源，通過一個裝置，對廢氣進行製冷，將廢氣中的二氧化碳等氣體液化、固化，實現了廢氣中沸點低於冷源溫度的污染氣體、溫室氣體的收集。系統示意圖如下：

廢氣從廢氣入口進入回熱換熱器（如板翅換熱器或套管式換熱器）利用處理後的冷氣逐步降溫，到低溫冷凝器達到最低溫度，廢氣中二氧化碳冷凝，處理後干凈的氣體再回到回熱換熱器，利用排氣低溫對新進入的廢氣預冷，冷量充分利用，最後回升到接近進氣溫度後再排放；冷凝熱被熱泵轉移到儲水罐的熱水中備用。
這樣的系統，設備成本約3000元/KwH；用1KwH的電能，成本0.5元，製冷效率0.85（理論值是2），能輸出大約可以輸出「冷量」714Kcal，約回收-78℃、汽化熱137、氣體比熱0.25的二氧化碳4.4Kg，按批發價650元/噸計算價值2.86元。同時還能輸出120℃的水蒸氣2Kg，或者溫升50℃的熱水31Kg，按每噸熱水25元計算，價值0.7元，毛利潤約3元。
根據中歐煤炭利用近零排放合作項目在2009年年底作出的報告，二氧化碳的捕集成本為18歐元/噸, 捕集和封存二氧化碳的綜合成本為25-30歐元/噸。本文提出的方案和已有數據接近甚至更低，綜合效果也更好。
從上述兩種方式分析，均具有較好的經濟性，設備成本不高，通用性強，投資回收期短，社會推廣的價值很大，企業的積極性會很高！
六、 實施階段展望
在推廣應用上述碳收集資源化方案的步驟，應該首先從碳排放比較集中的環節下手。例如各種鍋爐、窯爐、大型內燃機等。
例如從採暖鍋爐、工業生產蒸汽鍋爐、發電廠的燃煤鍋爐排煙口、煙囪，獲取本來要排放的煙氣，將其中的污染氣體、溫室氣體回收。熱泵冷源系統採用的設備，都是工業領域里成熟的系統，製冷冷源從數千瓦到數千千瓦都可以生產，換熱系統、冷凝器也都是成熟產品，低溫儲罐早都有國家標准，很快可以實現規模化生產。這樣的系統安裝試用過程中，對原有的生產系統不需要改造，具有很好的可行性、安全性，易於工程化，系統安裝調試、投入使用過程可以逐階段實施，實現平穩過渡。後續使用過程中也可以靈活啟動、停止。由於具有良好的經濟性，企業的改造、使用的積極性會很容易調動起來，市場化操作非常容易整合各方的產能、資金、資源。
液態空氣冷源方法具有系統簡單，可以輸出輔助電力、動力等特點，適用於機動車尾氣回收。可以由政府帶頭示範，在城市公交、環保環衛車輛上優先試用，逐步向重點運輸單位、物流等企業推廣，讓他們在減排的同時，也能從節約燃料、銷售回收的資源等多方面獲得更好的經濟效益。
針對有條件利用二氧化碳作為動力介質，將二氧化碳帶到海洋、森林、草原等環境釋放的企業，可以進一步給予獎勵、補償，實現國家、企業、環境多方受益的目的。
七、 結束語
一位生物學家在玻璃杯里放了一隻跳蚤，這個可跳到自己身體400倍高度的「跳高冠軍」，毫不客氣就跳了出來。後來，試驗者在玻璃杯口上放了一個玻璃蓋，這只不知情的跳蚤便連續不斷地撞在玻璃蓋上。不斷地撞擊之後，這只跳蚤適應了這個高度，再也沒有一次撞到玻璃蓋。這時，試驗者取走了玻璃蓋。卻發現，這只跳蚤再也跳不出杯子了。一周過去，情形依舊。這只跳蚤只會把自己的跳躍保持到這個高度了。怕撞頭，不敢再跳？已經習慣，懶得再跳？還是已經默認這只杯子，就是自己無法逾越的高度？看來，它是被自己通過親身實踐而總結的成功經驗束縛住了。
今天，我們人類不能當那個跳蚤，需要打破慣性思維，對已經習慣了、想當然的、傳統的工業生產過程重新梳理，利用技術進步的成果進行基本理論、工藝過程的再認識，實現創新發展，再來一次能充分發揮自己能力的「飛躍」！我們需要通過能量、動力、排放的變革，徹底解決能源、資源高效利用和環境污染問題。

參考文獻：
【1】李芬芬等，電廠煙氣中二氧化碳的捕獲，化學工程與技術 2011，1，4-10
【2】田超，二氧化碳的利用前景，大氮肥，2002，第25卷第3期
【3】劉文宗，二氧化碳的資源化利用，科學發展 2007，5，413期
【4】沈國良，二氧化碳在化工中的利用，二氧化碳減排控制技術與資源化利用研討會，2008年9月
【5】梁國侖，國外二氧化碳的應用及市場概況，低溫與特氣，1997，1期
【6】陳健等，全球碳排放市場現狀及對我國的啟示分析，中國環境科學學會學術年會論文集，2014，700頁
【7】周偉等，中國碳排放：國際比較與減排戰略，資源科學，2010年8月第32卷
【8】朱維群，零碳排放的煤炭清潔利用技術開發，第六屆能源科學家論壇，大連,2015.8

I. 瓦斯發電的碳排放如何申請國家的補助

環球能源網根據碳監測行動(CARMA)網站提供的數據,對全球各國的CO2排放量進行了比較排行,詳見下表。數據表明,美國仍是二氧化碳排放最多的國家,由於這個國家的工業化程度很高,火力發電廠較多,因此光美國發電廠二氧化碳排放量就佔到了全球發電廠排放總量的25%。中國是唯一在排放上最接近於美國的國家,不過,中國的人均二氧化碳排放僅為2噸,而每個美國人每年排放二氧化碳不少於9噸。而總排放量位居全球第7名的澳大利亞實際人均排放二氧化碳為11噸,為世界首位。值得一提的是,澳大利亞的電力公司排放的二氧化碳十分驚人,此外其牲畜的排放也是一個主要因素。盡管澳大利亞和美國是全球最大的「污染者」,它們卻都不願意加入任何就減排達成一致的國際協定。他們以前沒有簽署將於2012年到期的《京都議定書》,看起來以後也不想加入。俄羅斯由於自1999年-2005年,大規模擴大工業化生產,其以二氧化碳為主的溫室氣體排放量也有明顯增加,不過,即使如此,2005年底,俄羅斯溫室氣體排放量也只為1990年的74%。環球能源網認為,這不僅由於俄羅斯的主力能源是清潔能源(天然氣),也因為俄羅斯自2002年起就開始實施節能增效措施,如對,高耗能、高污染排放企業技術設備升級換代,以及利用自己的碳市場配額吸引國際游動資金投入專項生態項目,以減少溫室氣體排放和改善環境。印度的人均年排放只有0.5噸,不過,因為印度的工業化慣性發展,印度總的二氧化碳排放量未來幾年將會有明顯增加。日本的二氧化碳排放量近年來有明顯增加態勢,其國內產業部門的減排雖然取得了明顯進展,但公場所和民用減排卻無所建樹,並且明顯滯後。日本有關部門已公開承認,無法完成《京都議定書》制訂的相關目標,即到2012年日本的二氧化碳排放量要比1990年減少6%。德國是可再生能源的領軍地和大本營,德國宣稱,2020年將電能從再生能源中獲取的比例從目前的9.4%,提高到25%。也就是說,德國的減排將更有成效,並用近年來德國從碳排放額中嘗到的「甜頭」使其國內經濟的發展也可圈可點。南非近年來成為石油的新興資源地,而石油帶來的排放也不容小覷。而南非經常出現的燃燒森林木材現象也大大加重了環境污染。對英國的布朗政府來說,怎樣完成其上周提出的減排60%的目標是一個很困難的課題,而韓國,也需要在削減二氧化碳上下下功夫了。

J. 碳排放列入環評,企業如何應對

1月5日，生態環境部正式發布《碳排放權交易管理辦法（試行）》（下稱《管理辦法》），對全國碳排放權交易及相關活動進行了規定，包括碳排放配額分配和清繳，碳排放權登記、交易、結算，溫室氣體排放報告與核查等。該《管理辦法》將於2月1日起正式施行。

與此同時，生態環境部首先將發電行業納入全國碳排放交易市場，並印發了配套的配額分配方案和2225家重點排放單位名單。

作為推動我國碳減排工作的重要抓手，我國碳市場自2011年在北京、上海等七個省市啟動試點以來，進行了大量的探索實踐。在業內人士看來，此次一系列文件的正式發布，是我國碳市場建設的重要「里程碑」，標志著全國碳排放權交易體系建設向前邁了實質性一步。