黨的十八大以來，黨中央始終保持加強生態(tài)文明建設的戰(zhàn)略定力，通過采取一系列有力措施，持續(xù)推進綠色低碳發(fā)展。綠色低碳技術是指能夠有效降低碳能源消耗、減少溫室氣體排放、防止氣候變暖的技術，是實現(xiàn)雙碳目標的關鍵手段。本書共7章，主要內(nèi)容包括國家雙碳目標的時代需求與綠色低碳技術發(fā)展概況，化石能源清潔高 效利用，可再生能源，氫能，碳捕集、利用與封存，低碳零碳工業(yè)流程再造，綠色低碳技術的應用與實踐等。
本書可作為普及讀物，幫助初學 者快速掌握綠色低碳技術領域的基礎知識，也可作為綠色低碳技術發(fā)展政策制定的參考資料，還可作為從事綠色低碳領域相關研究的科研人員以及管理人員的參考用書。
在全書結構設置上，本書把各種各樣綠色低碳技術進行提煉概括，解決了知識點碎片化的問題，介紹了綠色低碳技術所涵蓋的知識領域，幫助讀者快速建立起綠色低碳技術的知識體系。同時，注重理論與實踐的結合，通過大量的案例分析和實踐經(jīng)驗分享，使讀者能夠更加直觀地了解綠色低碳技術在實際應用中的效果和價值。
全書內(nèi)容呈現(xiàn)上，本書介紹的綠色低碳技術具有新穎性。書中介紹了相關領域的國內(nèi)外的技術方法，以及二氧化碳捕集利用與封存技術、低碳零碳工業(yè)流程再造技術等前沿領域的研究成果。同時，對綠色低碳技術進行縱向分類描述并橫向?qū)Ρ�，便于讀者了解各項技術的發(fā)展情況和差異之處，并可以借鑒和啟發(fā)。
全書寫作風格上，本書注重通俗性和專業(yè)性地高度結合，由淺入深、圖文并茂，便于讀者理解晦澀的專業(yè)知識。
張士漢 教授，博士生導師，本科和博士畢業(yè)于浙江大學環(huán)境與資源學院，美國伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校博士后，現(xiàn)任浙江工業(yè)大學能源與碳中和科教融合學院副院長（主持工作）、能源與可持續(xù)發(fā)展研究院執(zhí)行院長，全省清潔能源轉(zhuǎn)化與利用重點實驗室副主任，浙江省環(huán)境科學學會青年科學 家工作委員會主任委員，長期從事煙氣減污減碳控制研究。近年來，針對主要溫室氣體和氣態(tài)污染物控制過程捕集能耗高、轉(zhuǎn)化選擇性差、凈化負荷低等技術瓶頸，構建了新型低能耗碳捕集與轉(zhuǎn)化體系，研發(fā)了綠色低碳VOCs生物凈化過程強化技術，實現(xiàn)了碳污高 效減排。 主持國家自然科學優(yōu) 秀青年基金、聯(lián)合基金重點項目、面上項目、浙江省尖兵領雁科技計劃、浙江省杰青等科研項目。以第 一/通訊作者在Angewandte Chemie-International Edition、Environmental Science & Technology等高水平期刊發(fā)表SCI論文60余篇，高被引8篇，H指數(shù)44（Google Scholar），入選全球前2％頂 尖科學 家榜單；授權國家發(fā)明專利12項；獲第 二十四屆中國專利優(yōu) 秀獎（排名1）、河北省自然科學一等獎（排名2）、第十八屆霍英東教育基金會高等院校青年科學獎二等獎、第四屆中國環(huán)境科學學會青年科學 家獎金獎等獎項。參與編寫多項科技報告為國家決策提供支持。 擔任科技部《碳中和技術發(fā)展路線圖》編制專 家、IPCC AR6第三工作組決策者摘要評審專 家、聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署巴塞爾公約亞太區(qū)域中心智庫專 家、中國環(huán)境科學學會環(huán)境與熱能利用專業(yè)委員會常務委員、浙江省環(huán)境科學學會青年科學 家工作委員會主任委員、《Gas Science and Engineering》客座編輯、《Chinese Chemical Letters》、《Clean Energy and Sustainability》編委、《能源環(huán)境保護》青年編委等。
第1章 國家雙碳目標的時代需求與綠色低碳技術發(fā)展概況 1
1.1 全球碳排放與雙碳目標 2
1.1.1 全球碳排放與雙碳目標背景 2
1.1.2 全球雙碳目標新進展 3
1.1.3 全球雙碳目標新挑戰(zhàn) 7
1.1.4 全球雙碳目標的國別模式 10
1.2 我國碳排放的基本概況 14
1.2.1 我國碳相關的政策導向 14
1.2.2 我國碳排放的現(xiàn)狀與特征 16
1.2.3 我國碳排放的五大來源 18
1.3 我國雙碳目標的提出 21
1.3.1 雙碳目標的時代背景 21
1.3.2 雙碳目標的深層內(nèi)涵 24
1.3.3 雙碳目標的重大意義 27
1.4 我國雙碳目標帶來的挑戰(zhàn)和機遇 29
1.4.1 我國雙碳目標帶來的挑戰(zhàn) 29
1.4.2 我國雙碳目標帶來的機遇 32
1.5 雙碳目標下高耗能行業(yè)綠色發(fā)展的緊迫要求和瓶頸 36
1.5.1 高耗能行業(yè)綠色發(fā)展的緊迫要求 36
1.5.2 高耗能行業(yè)綠色發(fā)展的瓶頸 38
1.6 支撐雙碳目標的綠色低碳技術體系 40
1.6.1 化石能源清潔高效利用技術 40
1.6.2 可再生能源技術 41
1.6.3 碳捕集、利用與封存技術 42
1.6.4 低碳與零碳工業(yè)流程再造技術 43
1.6.5 儲能技術 44
1.6.6 節(jié)能技術 46
第2章 化石能源清潔高效利用 51
2.1 燃煤熱電聯(lián)產(chǎn) 52
2.1.1 微型熱電聯(lián)產(chǎn) 52
2.1.2 熱電聯(lián)產(chǎn)區(qū)域供熱 53
2.1.3 三重熱電聯(lián)產(chǎn) 54
2.2 燃煤耦合生物質(zhì)發(fā)電 54
2.2.1 直燃耦合發(fā)電 54
2.2.2 并聯(lián)耦合發(fā)電 55
2.2.3 氣化耦合發(fā)電 56
2.3 煤炭分質(zhì)轉(zhuǎn)化利用 59
2.3.1 煤熱解工藝 60
2.3.2 煤焦油加氫工藝 67
2.3.3 煤分質(zhì)清潔高效轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)的模式 72
2.4 超超臨界燃煤發(fā)電 74
2.4.1 高效超超臨界發(fā)電技術 75
2.4.2 超超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術 76
第3章 可再生能源 79
3.1 太陽能發(fā)電 80
3.1.1 太陽能光伏發(fā)電技術 80
3.1.2 太陽能熱發(fā)電技術 84
3.2 風能發(fā)電 87
3.2.1 風力發(fā)電技術 87
3.2.2 風能海水淡化 91
3.3 水力發(fā)電 91
3.3.1 筑壩式開發(fā) 91
3.3.2 引水式開發(fā) 92
3.3.3 混合式開發(fā) 94
3.3.4 梯級開發(fā) 94
3.4 海洋能利用 95
3.4.1 波浪能發(fā)電 95
3.4.2 潮汐能發(fā)電 96
3.4.3 海洋熱能轉(zhuǎn)換 98
3.4.4 鹽度梯度發(fā)電 98
3.5 生物質(zhì)能利用 100
3.5.1 生物質(zhì)能發(fā)電 100
3.5.2 生物質(zhì)能清潔供熱 104
3.6 地熱能利用 105
3.6.1 地熱能直接利用 106
3.6.2 地熱能發(fā)電 108
3.7 儲能 109
3.7.1 機械儲能 109
3.7.2 電磁儲能 111
3.7.3 電化學儲能 112
3.7.4 熱儲能 114
第4章 氫能 117
4.1 綠色制氫技術 118
4.1.1 化石燃料制氫 119
4.1.2 工業(yè)副產(chǎn)物制氫 122
4.1.3 電解水制氫 123
4.1.4 其他制氫方式 127
4.2 儲氫技術 131
4.2.1 高壓儲氫 131
4.2.2 液態(tài)儲氫 132
4.2.3 儲氫材料儲氫 134
4.3 運氫技術 137
4.3.1 氣氫運輸 137
4.3.2 有機液態(tài)運氫 138
4.3.3 固氫運輸 139
4.4 氫能應用 139
4.4.1 氫燃料電池 139
4.4.2 氫氣工業(yè)應用 143
4.4.3 其他應用 145
4.5 氫泄漏檢測技術 145
第5章 碳捕集、利用與封存 147
5.1 碳捕集技術 148
5.1.1 吸收技術 149
5.1.2 吸附技術 155
5.1.3 膜分離技術 157
5.1.4 富氧燃燒技術和化學鏈燃燒技術 159
5.1.5 電化學捕集技術 161
5.1.6 生物質(zhì)能-碳捕集與封存技術 162
5.1.7 直接空氣捕集技術 163
5.2 碳利用技術 164
5.2.1 化學利用制備化學品技術 164
5.2.2 化學利用制備高性能材料技術 167
5.2.3 生物利用技術 169
5.2.4 物理利用技術 170
5.2.5 礦化利用技術 172
5.3 碳封存技術 174
5.3.1 地質(zhì)利用與封存技術 174
5.3.2 海洋封存技術 179
5.3.3 礦物封存技術 180
第6章 低碳零碳工業(yè)流程再造 181
6.1 鋼鐵流程再造技術 182
6.1.1 長流程煉鋼碳減排技術 182
6.1.2 電弧爐短流程煉鋼節(jié)能減排技術 185
6.1.3 直接還原煉鐵技術 188
6.2 有色金屬行業(yè)流程再造技術 189
6.2.1 鋁冶煉低碳技術 189
6.2.2 銅冶煉低碳技術 191
6.2.3 鉛鋅冶煉低碳技術 194
6.2.4 鎂冶煉低碳技術 196
6.3 水泥行業(yè)流程再造技術 197
6.3.1 熟料煅燒清潔燃料替代技術 198
6.3.2 低碳水泥生產(chǎn)技術 199
6.3.3 節(jié)能提效技術 201
6.4 化工行業(yè)流程再造技術 204
6.4.1 綠色高效原油煉制技術 204
6.4.2 煤油共煉技術 206
6.4.3 先進低能耗分離技術 208
6.4.4 電催化合成氨/尿素技術 209
第7章 綠色低碳技術的應用與實踐 211
7.1 綠色工廠 212
7.2 綠色工業(yè)園區(qū) 216
7.3 綠色電力體系 221
7.4 能源互聯(lián)網(wǎng) 224
參考文獻 231
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