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1、CS TECHNOLOGY 1 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 2 【 什 么 是 環(huán) 境 污 染 】人 一 直 以 為 地 球 上 的 陸 、空 是 無 窮 盡 的 ，所 以 從 不 擔(dān) 心 把 千 萬 噸 廢 氣 送 到 天空 去 ，又 把 數(shù) 以 億 噸 計(jì) 的 垃 圾 倒 進(jìn) 海 洋 。大 家 都 認(rèn) 為 世 界 這 么 大 ，這 一 點(diǎn) 廢物 算 什 么 ？ 我 們 錯(cuò) 了 ，其 實(shí) 地 球 雖 大 ，但 生 物 只 能 在 海 拔 8千 米 到 海 底 11千 米的 范 圍 內(nèi) 生 活 ，而 占 了 95%的 生 物 都 只 能 生 存 在 中 間

2、約 3公 里 的 范 圍 內(nèi) ，人 竟肆 意 地 從 三 方 面 來 弄 污 這 有 限 的 生 活 環(huán) 境 。 1、海 洋 污 染 ：主 要 是 從 油 船 與 油 井 漏 出 來 的 原 油 ，農(nóng) 田 用 的 殺 蟲 劑 和 化 肥 ，工 廠 排 出 的 污 水 ，礦 場(chǎng) 流 出 的 酸 性 溶 液 ；它 們 使 得 大 部 分 的 海 洋 湖 泊 都 受 到污 染 ，結(jié) 果 不 但 海 洋 生 物 受 害 ，就 是 鳥 類 和 人 類 也 可 能 因 吃 了 這 些 生 物 而 中毒 。 2、陸 地 污 染 ：垃 圾 的 清 理 成 了 各 大 城 市 的 重 要 問 題 ，每 天 千

3、萬 噸 的 垃 圾 中 ，好 些 是 不 能 焚 化 或 腐 化 的 ，如 塑 料 、橡 膠 、玻 璃 、鋁 等 廢 物 。它 們 成 了 城 市 衛(wèi)生 的 第 一 號(hào) 敵 人 。 3、空 氣 污 染 ：這 是 最 為 直 接 與 嚴(yán) 重 的 了 ，主 要 來 自 工 廠 、汽 車 、發(fā) 電 廠 等等 放 出 的 一 氧 化 碳 和 硫 化 氫 等 ，每 天 都 有 人 因 接 觸 了 這 些 污 濁 空 氣 而 染 上 呼吸 器 官 或 視 覺 器 官 的 毛 病 。我 們 若 仍 然 漠 視 專 家 的 警 告 ，將 來 一 定 會(huì) 落 到 無半 寸 凈 土 可 住 的 地 步 。此 外

4、還 包 括 ：水 污 染 、大 氣 污 染 、噪 聲 污 染 、放 射 性 污 染 等 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 3 【 環(huán) 境 污 染 源 主 要 有 以 下 幾 方 面 】1）工 廠 排 出 的 廢 煙 、廢 氣 、廢 水 、廢 渣 和 噪 音 ；2）人 們 生 活 中 排 出 的 廢 煙 、廢 氣 、噪 音 、贓 水 、垃 圾 ；3）交 通 工 具 （所 有 的 燃 油 車 輛 、輪 船 、飛 機(jī) 等 ）排 出 的 廢 氣 和 噪 音 ；4）大 量 使 用 化 肥 、殺 蟲 劑 、除 草 劑 等 化 學(xué) 物 質(zhì) 的 農(nóng) 田 灌 溉 后 流 出 的

5、 水 。5）礦 山 廢 水 、廢 渣 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 4 【 如 何 減 少 環(huán) 境 污 染 】從 經(jīng) 濟(jì) 學(xué) 角 度 分 析 ： 減 少 資 源 消 耗 ，提 高 資 源 利 用 率 是 減 少 環(huán) 境 污 染 的 根 本 。即 節(jié) 能 減 排 如 何 減 少 環(huán) 境 污 染 節(jié) 能 減 排 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 5 【 危 害 影 響 】 氣 候 變 化 及 其 影 響 是 多 尺 度 、 全 方 位 、 多 層 次 的 ， 正 面 和 負(fù)面 影 響 并 存 ， 但 負(fù) 面 影 響 更 受 關(guān) 注

6、 。 全 球 變 暖 對(duì) 許 多 地 區(qū) 的 自 然 生 態(tài) 系 統(tǒng)已 經(jīng) 產(chǎn) 生 了 影 響 ， 如 氣 候 異 常 、 海 平 面 升 高 、 冰 川 退 縮 、 凍 土 融 化 、 河（ 湖 ） 冰 遲 凍 與 早 融 、 中 高 緯 生 長(zhǎng) 季 節(jié) 延 長(zhǎng) 、 動(dòng) 植 物 分 布 范 圍 向 極 區(qū) 和 高海 拔 區(qū) 延 伸 、 某 些 動(dòng) 植 物 數(shù) 量 減 少 、 一 些 植 物 開 花 期 提 前 ， 等 等 ?！?對(duì) 氣 候 的 影 響 】 二 氧 化 碳 等 溫 室 氣 體 的 增 加 對(duì) 氣 候 和 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 影 響 是一 個(gè) 更 為 復(fù) 雜 的 問 題 。 二

7、氧 化 碳 增 加 雖 然 有 利 于 增 加 綠 色 植 物 的 光 合 產(chǎn) 物 ，但 它 的 增 加 引 起 的 氣 溫 和 降 水 的 變 化 ， 會(huì) 影 響 和 改 變 氣 候 生 產(chǎn) 潛 力 ， 從 而改 變 生 態(tài) 系 統(tǒng) 的 初 級(jí) 生 產(chǎn) 力 和 農(nóng) 業(yè) 的 土 地 承 載 力 。 這 種 因 氣 候 變 化 而 對(duì) 生態(tài) 系 統(tǒng) 和 農(nóng) 業(yè) 的 間 接 影 響 ， 可 能 大 大 超 過 二 氧 化 碳 本 身 對(duì) 光 合 作 用 的 直 接影 響 。 按 照 氣 候 模 擬 試 驗(yàn) 的 結(jié) 果 ， 二 氧 化 碳 加 倍 以 后 ， 可 能 造 成 熱 帶 擴(kuò) 展 ，副 熱

8、 帶 、 暖 熱 帶 和 寒 帶 縮 小 ， 寒 溫 帶 略 有 增 加 ， 草 原 和 荒 漠 的 面 積 增 加 ，森 林 的 面 積 減 少 。 二 氧 化 碳 和 氣 候 變 化 可 能 影 響 到 農(nóng) 業(yè) 的 種 植 決 策 、 品 種布 局 和 品 種 改 良 、 土 地 利 用 、 農(nóng) 業(yè) 投 入 和 技 術(shù) 改 進(jìn) 等 一 系 列 問 題 。 因 此 在制 定 國(guó) 家 的 發(fā) 展 戰(zhàn) 略 和 農(nóng) 業(yè) 的 長(zhǎng) 期 規(guī) 劃 時(shí) ， 應(yīng) 該 考 慮 到 二 氧 化 碳 增 加 可 能導(dǎo) 致 的 氣 候 和 環(huán) 境 的 變 化 背 景 。 這 個(gè) 問 題 對(duì) 于 面 臨 人 口 膨 脹

9、 和 人 均 資 源 貧乏 兩 大 壓 力 的 我 國(guó) ， 顯 得 尤 為 重 要 和 緊 迫 。美 國(guó) 環(huán) 境 保 護(hù) 署 認(rèn) 定 ， 二 氧 化 碳 等 溫 室 氣 體 是 空 氣 污 染 物 ， “ 危 害 公 眾 健康 與 人 類 福 祉 ” ， 人 類 大 規(guī) 模 排 放 溫 室 氣 體 足 以 引 發(fā) 全 球 變 暖 等 氣 候 變 化 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 6 溫 室 氣 體 指 的 是 大 氣 中 能 吸 收 地 面 反 射 的 太 陽 輻 射 ,并 重 新 發(fā) 射 輻射 的 一 些 氣 體 ,如 水 蒸 氣 、 二 氧 化 碳 、

10、 大 部 分 制 冷 劑 等 。 它 們 的 作用 是 使 地 球 表 面 變 得 更 暖 ,類 似 于 溫 室 截 留 太 陽 輻 射 ,并 加 熱 溫 室 內(nèi)空 氣 的 作 用 。 這 種 溫 室 氣 體 使 地 球 變 得 更 溫 暖 的 影 響 稱 為 “ 溫 室 效應(yīng) ” 。水 汽 (H2O)、 二 氧 化 碳 (CO2)、 氧 化 亞 氮 (N2O)、 甲 烷 (CH4)和 臭 氧(O3)是 地 球 大 氣 中 主 要 的 溫 室 氣 體 。溫 室 氣 體 之 所 以 有 溫 室 效 應(yīng) ， 是 由 于 其 本 身 有 吸 收 紅 外 線 的 能 力 。溫 室 氣 體 吸 收 紅

11、外 的 能 力 是 由 其 本 身 分 子 結(jié) 構(gòu) 所 決 定 的 。 在 分 子 中 存 在 著 非 極 性 共 價(jià) 鍵 和 極 性 共 價(jià) 鍵 。 分 子 也 分 為 極 性分 子 和 非 極 性 分 子 。 分 子 極 性 的 強(qiáng) 弱 可 以 用 偶 極 矩 來 表 示 。 而 只有 偶 極 矩 發(fā) 生 變 化 的 振 動(dòng) 才 能 引 起 可 觀 測(cè) 的 紅 外 吸 收 光 譜 ， 則 擁 有偶 極 矩 的 分 子 就 是 紅 外 活 性 的 ； 而 =0的 分 子 振 動(dòng) 不 能 產(chǎn) 生 紅 外振 動(dòng) 吸 收 的 ， 則 是 非 紅 外 活 性 的 。 也 就 是 說 ， 溫 室 氣

12、體 是 擁 有 偶 極 矩 的 紅 外 活 性 分 子 ， 所 以 才 擁有 吸 收 紅 外 線 ， 保 存 紅 外 熱 能 的 能 力 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 7 地 球 的 大 氣 中 重 要 的 溫 室 氣 體 包 括 下 列 數(shù) 種 ： 水 蒸 氣（ H2O） 、 臭 氧 （ O3） 、 臭 氧 二 氧 化 碳 （ CO2） 、 氧 化 亞氮 （ N2O） 、 甲 烷 （ CH4） 、 氫 氟 氯 碳 化 物 類 （ CFCs，HFCs， HCFCs） 、 全 氟 碳 化 物 （ PFCs） 及 六 氟 化 硫（ SF6） 等 。 由 于 水

13、 蒸 氣 及 臭 氧 的 時(shí) 空 分 布 變 化 較 大 ， 因此 在 進(jìn) 行 減 量 措 施 規(guī) 劃 時(shí) ， 一 般 都 不 將 這 兩 種 氣 體 納 入考 慮 。至 于 在 1997年 于 日 本 京 都 召 開 的 聯(lián) 合 國(guó) 氣 候 化 綱 要 公 約 第三 次 締 約 國(guó) 大 會(huì) 中 所 通 過 的 京 都 議 定 書 ， 明 訂 針 對(duì) 六種 溫 室 氣 體 進(jìn) 行 削 減 ， 包 括 上 述 所 提 及 之 ： 二 氧 化 碳（ CO2） 、 甲 烷 （ CH4） 、 氧 化 亞 氮 （ N2O） 、 氫 氟 碳 化物 （ HFCs） 、 全 氟 碳 化 物 （ PFCs） 及

14、 六 氟 化 硫 （ SF6） 。其 中 以 后 三 類 氣 體 造 成 溫 室 效 應(yīng) 的 能 力 最 強(qiáng) ， 但 對(duì) 全 球 升溫 的 貢 獻(xiàn) 百 分 比 來 說 ， 二 氧 化 碳 由 于 含 量 較 多 ， 所 占 的 比例 也 最 大 ， 約 為 55%。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 8 大 氣 中 的 二 氧 化 碳 是 植 物 光 合 作 用 合 成 碳 水 化 合 物 的 原 料 ， 它 的 增 加 可 以 增 加 光 合 產(chǎn) 物 ， 無疑 對(duì) 農(nóng) 業(yè) 生 產(chǎn) 有 利 。 同 時(shí) ， 它 又 是 具 有 溫 室 效 應(yīng) 的 氣 體 ， 對(duì) 地

15、 球 熱 量 平 衡 有 重 要 影 響 ， 因 此 它 的增 加 又 通 過 影 響 氣 候 變 化 而 影 響 農(nóng) 業(yè) 。 此 外 ， 大 氣 中 具 有 溫 室 效 應(yīng) 的 微 量 氣 體 還 有 甲 烷 、 氯 氟 烴 、一 氧 化 碳 、 臭 氧 等 ， 總 的 溫 室 效 應(yīng) 中 二 氧 化 碳 的 作 用 約 占 一 半 ， 其 余 為 以 上 各 種 微 量 氣 體 的 作 用 。 二 氧 化 碳 濃 度 有 逐 年 增 加 的 趨 勢(shì) ， 50年 代 其 質(zhì) 量 分 數(shù) 年 平 均 值 約 315 10（ -6） ， 70年 代 初 已增 加 至 325 10（ -6） ，

16、目 前 已 超 過 345 10（ -6） ， 平 均 每 年 增 加 1.01.2 10（ -6） ， 或 每 年 約以 0.3%的 速 度 增 長(zhǎng) 。 綜 合 多 數(shù) 測(cè) 定 結(jié) 果 ， 在 工 業(yè) 革 命 以 前 的 二 氧 化 碳 質(zhì) 量 分 數(shù) 為 275 10（ -6） 。 大 氣 中 二 氧 化 碳 濃 度 增 加 的 主 要 原 因 是 工 業(yè) 化 以 后 大 量 開 采 使 用 礦 物 燃 料 。 1860年 以 來 ， 由燃 燒 礦 物 質(zhì) 燃 料 排 放 的 二 氧 化 碳 ， 平 均 每 年 增 長(zhǎng) 率 為 4.22%， 而 近 30年 各 種 燃 料 的 總 排 放

17、量 每 年達(dá) 到 50億 噸 左 右 。 大 氣 中 二 氧 化 碳 增 加 的 另 一 個(gè) 主 要 原 因 是 采 伐 樹 木 作 燃 料 。 森 林 原 是 大 氣 碳 循 環(huán) 中 的 一 個(gè) 主要 的 “ 庫 ” ， 每 平 方 米 面 積 的 森 林 可 以 同 化 12kg的 二 氧 化 碳 。 砍 伐 森 林 則 把 原 本 是 二 氧 化 碳 的“ 庫 ” 變 成 了 又 一 個(gè) 向 大 氣 排 放 二 氧 化 碳 的 “ 源 ” 。 據(jù) 世 界 糧 農(nóng) 組 織 （ FAO ,1982） 估 計(jì) ， 70年 代末 期 每 年 約 采 伐 木 材 24億 立 方 米 ， 其 中 約

18、 有 一 半 作 為 燃 柴 燒 掉 ， 由 此 造 成 的 二 氧 化 碳 質(zhì) 量 分 數(shù) 增加 量 每 年 可 達(dá) 0.4 10（ -6） 左 右 。 近 200年 來 ， 另 一 個(gè) 主 要 的 溫 室 氣 體 -甲 烷 的 增 加 也 十 分 迅 速 。 人 和 草 食 動(dòng) 物 的 腸 道 、 糞 便 、沼 澤 地 ， 稻 田 等 都 是 產(chǎn) 生 甲 烷 的 “ 源 ” 。 此 外 ， 人 類 在 開 采 天 然 氣 和 煤 炭 時(shí) ， 也 向 大 氣 中 排 放 甲烷 。 在 工 業(yè) 化 以 前 ， 大 氣 中 的 甲 烷 的 質(zhì) 量 分 數(shù) 只 有 0.7 10（ -6） ， 現(xiàn)

19、在 已 接 近 1.9 10（ -6） ， 預(yù) 計(jì) 到 2030年 可 達(dá) 到 2.34 10（ -6） 。 氯 氟 烴 是 近 50年 工 業(yè) 污 染 的 結(jié) 果 ， 70年 代 初 首 次 檢 測(cè) 到 大 氣 中 的 氯 氟 烴 。 由 于 氯 氟 烴 可 以 破壞 大 氣 臭 氧 層 而 且 本 身 又 具 有 溫 室 效 應(yīng) ， 因 而 已 受 到 各 國(guó) 重 視 。 根 據(jù) 以 上 綜 合 分 析 ， 如 果 按 現(xiàn) 在 二 氧 化 碳 等 溫 室 氣 體 濃 度 的 增 加 幅 度 ， 到 21世 紀(jì) 30年 代 ， 二氧 化 碳 和 其 它 溫 室 氣 體 增 加 的 總 效 應(yīng)

20、 將 相 當(dāng) 于 工 業(yè) 化 前 二 氧 化 碳 濃 度 加 倍 的 水 平 ， 可 引 起 全 球 氣溫 上 升 1.54.5 ,超 過 人 類 歷 史 上 發(fā) 生 過 的 升 溫 幅 度 。 由 于 氣 溫 升 高 ， 兩 極 冰 蓋 可 能 縮 小 ， 融 化 的雪 水 可 使 海 平 面 上 升 20140cm， 對(duì) 海 岸 城 市 會(huì) 有 嚴(yán) 重 的 直 接 影 響 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 9 不 同 行 業(yè) 占 全 球 人 為 溫 室 氣 體 排 放 量 比 重 （ 2004年 ） GREENING OUR WORLDCS TECHNOL

21、OGY 10 化 石 燃 料 燃 燒 為 二 氧 化 碳 人 為 排 放 之 主 要 來 源 ， 企 業(yè) /產(chǎn) 業(yè) 于 因 應(yīng) 時(shí) ， 備 受 關(guān) 注 的 CO 2氣 體 可 資 減 量 之 方 向 包 括 ： 1） 能 源 替 代 ： 以 天 然 氣 替 代 其 他 燃 料 。 2） 采 用 高 效 率 或 節(jié) 電 設(shè) 備 。 3） 引 進(jìn) 再 生 能 源 (風(fēng) 力 、 太 陽 能 等 )。 4） 評(píng) 估 及 增 進(jìn) 廢 棄 物 再 利 用 。 5） 資 源 物 回 收 。 6） 節(jié) 約 用 水 、 廢 水 減 量 以 降 低 廢 水 處 理 負(fù) 荷 。 7） 廢 棄 物 減 量 ， 以 降

22、 低 廢 棄 物 焚 化 、 掩 埋 或 其 他 物 理 化 學(xué) 處 理 程 序之 負(fù) 荷 。 8） 節(jié) 約 用 電 ： 照 明 管 理 、 夏 季 空 調(diào) 管 理 及 建 筑 物 自 然 采 光 、 防 曬 之設(shè) 計(jì) 。 9） 環(huán) 保 標(biāo) 章 或 環(huán) 境 友 善 產(chǎn) 品 之 開 發(fā) 、 改 良 。 10） 環(huán) 境 綠 化 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 11 長(zhǎng) 期 的 能 源 解 決 之 道 在 于 多 樣 化 能 源 組 合未 來 ，沒 有 任 何 一 種 單 一 能 源 能 滿 足 全 球 日 益增 長(zhǎng) 的 能 源 需 求 。因 此 ，需 要 采 取

23、 傳 統(tǒng) 能 源 如 石油 、天 然 氣 和 替 代 能 源 如 太 陽 能 、風(fēng) 能 、生 物 燃料 的 綜 合 應(yīng) 用 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 12 1997年 12月 11日 ， 聯(lián) 合 國(guó) 氣 候 變 化 框 架 公 約 第 三 次 締 約 方 大 會(huì) 在 日 本 京 都 召 開 ， 促 生 了公 約 的 第 一 個(gè) 附 加 協(xié) 議 京 都 議 定 書 。 2005年 2月 16日 ， 京 都 議 定 書 正 式 生 效 ， 這 是 人 類歷 史 上 首 次 以 法 規(guī) 的 形 式 限 制 溫 室 氣 體 排 放 。 京 都 議 定 書 的

24、目 標(biāo) 是 在 2008年 至 2012年 間 ， 將 主 要 工 業(yè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 的 二 氧 化 碳 等 6種 溫 室氣 體 排 放 量 在 1990年 的 基 礎(chǔ) 上 平 均 減 少 5.2%。 減 排 的 溫 室 氣 體 包 括 二 氧 化 碳 (co2)、 甲 烷 (ch4)、氧 化 亞 氮 (n20)、 氫 氟 碳 化 物 (hfcs)、 全 氟 化 碳 (pfcs)、 六 氟 化 硫 (sf6)。 其 中 ， 歐 盟 削 減 8%、 美 國(guó)削 減 7%、 日 本 削 減 6%、 加 拿 大 削 減 6%、 東 歐 各 國(guó) 削 減 5%至 8%。 新 西 蘭 、 俄 羅 斯 和

25、烏 克 蘭 可將 排 放 量 穩(wěn) 定 在 1990年 水 平 上 。 議 定 書 同 時(shí) 允 許 愛 爾 蘭 、 澳 大 利 亞 和 挪 威 的 排 放 量 比 1990年 分 別增 加 10%、 8%和 1%。 而 議 定 書 對(duì) 包 括 中 國(guó) 在 內(nèi) 的 發(fā) 展 中 國(guó) 家 并 沒 有 規(guī) 定 具 體 的 減 排 義 務(wù) 。 合 作 機(jī) 制 京 都 議 定 書 建 立 了 三 種 旨 在 減 排 溫 室 氣 體 的 新 的 靈 活 的 合 作 機(jī) 制 國(guó) 際 排 放貿(mào) 易 機(jī) 制 (et)、 聯(lián) 合 履 行 機(jī) 制 (ji)和 清 潔 發(fā) 展 機(jī) 制 (cdm)。 排 放 貿(mào) 易 和 聯(lián)

26、 合 履 行 主 要 涉 及 附 件 一 所列 締 約 方 之 間 的 合 作 ； 而 清 潔 發(fā) 展 機(jī) 制 涉 及 附 件 一 所 列 締 約 方 與 發(fā) 展 中 國(guó) 家 締 約 方 之 間 在 二 氧 化碳 減 排 量 交 易 方 面 的 合 作 關(guān) 系 ?！?減 排 方 式 】 為 促 進(jìn) 各 國(guó) 完 成 溫 室 氣 體 減 排 目 標(biāo) ， 議 定 書 允 許 采 取 以 下 四 種 減 排 方 式 ： 1.兩 個(gè) 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 之 間 可 以 進(jìn) 行 排 放 額 度 買 賣 的 “ 排 放 權(quán) 交 易 ” ， 即 難 以 完 成 削 減 任 務(wù) 的 國(guó) 家 ，可 以 花 錢 從 超

27、 額 完 成 任 務(wù) 的 國(guó) 家 買 進(jìn) 超 出 的 額 度 。 2.以 “ 凈 排 放 量 ” 計(jì) 算 溫 室 氣 體 排 放 量 ， 即 從 本 國(guó) 實(shí) 際 排 放 量 中 扣 除 森 林 所 吸 收 的 二 氧 化 碳 的 數(shù) 量 。 3.可 以 采 用 綠 色 開 發(fā) 機(jī) 制 ， 促 使 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 和 發(fā) 展 中 國(guó) 家 共 同 減 排 溫 室 氣 體 。 4.可 以 采 用 “ 集 團(tuán) 方 式 ” ， 即 歐 盟 內(nèi) 部 的 許 多 國(guó) 家 可 視 為 一 個(gè) 整 體 ， 采 取 有 的 國(guó) 家 削 減 、 有的 國(guó) 家 增 加 的 方 法 ， 在 總 體 上 完 成 減 排

28、任 務(wù) 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 13 世 界 絕 大 多 數(shù) 國(guó) 家 目 前 已 達(dá) 成 共 識(shí) ： 以 降 低 溫 室 氣 體 排 放 為目 標(biāo) 的 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 是 解 決 當(dāng) 前 氣 候 變 化 問 題 的 有 效 方 式 。 發(fā) 展 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 已 成 為 具 有 全 球 共 識(shí) 的 選 擇 。 2003年 ,英 國(guó) 政 府發(fā) 布 了 能 源 白 皮 書 我 們 能 源 的 未 來 :創(chuàng) 建 低 碳 經(jīng) 濟(jì) ,首 次 明確 提 出 “ 低 碳 經(jīng) 濟(jì) ” (Low Car bon Economy)一 詞 ,該 白 皮 書指 出 ,英 國(guó)

29、 將 在 2050年 將 其 溫 室 氣 體 排 放 量 在 1990年 的 水 平 上減 排 60%,從 根 本 上 把 英 國(guó) 變 成 一 個(gè) 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 的 國(guó) 家 。 2007年7月 ,美 國(guó) 參 議 院 提 出 了 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 法 案 ,表 明 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 的 發(fā)展 道 路 將 成 為 美 國(guó) 未 來 的 重 要 戰(zhàn) 略 選 擇 。 日 本 、 歐 盟 也 都 以不 同 方 式 制 訂 了 發(fā) 展 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 的 路 線 。 在 此 背 景 之 下 ,轉(zhuǎn) 變 經(jīng)濟(jì) 發(fā) 展 模 式 ,從 傳 統(tǒng) 的 高 碳 經(jīng) 濟(jì) 向 低 能 耗 、 低 排 放 、 低 污 染 的模

30、式 轉(zhuǎn) 型 逐 漸 被 世 界 各 國(guó) 提 上 議 事 日 程 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 14 不 可 否 認(rèn) ， 伴 隨 著 經(jīng) 濟(jì) 起 飛 、 工 業(yè) 化 進(jìn) 程 的 加 快 ， 中 國(guó) 近 年 的碳 排 放 量 有 所 增 加 。 2000年 2008年 ， 中 國(guó) 能 源 消 費(fèi) 年 均 增 速 達(dá)9.1%， 其 中 煤 、 石 油 等 化 石 能 源 占 能 源 消 費(fèi) 比 重 的 90%， 能 源 消 耗占 世 界 總 量 的 1/4， CO 2排 放 占 世 界 總 量 的 1/3。 中 國(guó) 現(xiàn) 在 有 8億 千 瓦的 裝 機(jī) 容 量 ，

31、 煤 炭 為 燃 料 的 電 站 比 重 約 占 70%以 上 。 而 能 源 、 汽 車 、鋼 鐵 、 交 通 、 化 工 、 建 材 等 六 大 高 耗 能 產(chǎn) 業(yè) 的 快 速 發(fā) 展 ， 更 在 一 定程 度 上 使 得 中 國(guó) 成 為 了 “ 高 碳 經(jīng) 濟(jì) ” 的 代 表 。中 國(guó) 降 低 碳 排 放 強(qiáng) 度 的 具 體 指 標(biāo) 將 被 寫 入 “ 十 二 五 ” 發(fā) 展 規(guī) 劃 綱 要 。這 意 味 著 ， “ 十 二 五 ” 期 間 我 國(guó) 的 碳 減 排 目 標(biāo) 將 會(huì) 更 高 ， 減 排 力 度也 會(huì) 更 大 。2020年 我 國(guó) 控 制 溫 室 氣 體 排 放 的 行 動(dòng)

32、目 標(biāo) 為 ： 2020年 我國(guó) 單 位 國(guó) 內(nèi) 生 產(chǎn) 總 值 二 氧 化 碳 排 放 比 2005年 下 降 40 45 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 15 “ 富 煤 、 少 氣 、 缺 油 ” 的 資 源 條 件 又 決 定 了 中 國(guó) 能 源 結(jié) 構(gòu) 以 煤 為 主 ， 低 碳能 源 資 源 的 選 擇 有 限 。 水 電 占 比 只 有 20%左 右 ， 火 電 占 比 達(dá) 77%以 上 ，“ 高 碳 ” 占 絕 對(duì) 的 統(tǒng) 治 地 位 。 據(jù) 計(jì) 算 ， 每 燃 燒 一 噸 煤 炭 會(huì) 產(chǎn) 生 4。 12噸 的 二氧 化 碳 氣 體 ， 比

33、石 油 和 天 然 氣 每 噸 多 30%和 70%， 而 據(jù) 估 算 ， 未 來 20年 中國(guó) 能 源 部 門 電 力 投 資 將 達(dá) 1。 8萬 億 美 元 。 火 電 的 大 規(guī) 模 發(fā) 展 對(duì) 環(huán) 境 的 威 脅 ，不 可 忽 視 ?？?體 來 看 ， 中 國(guó) 正 在 通 過 各 方 面 的 不 斷 努 力 ， 大 踏 步 向 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 邁 進(jìn) 。 但必 須 看 到 ， 與 發(fā) 達(dá) 國(guó) 家 相 比 ， 中 國(guó) 發(fā) 展 低 碳 經(jīng) 濟(jì) 的 基 礎(chǔ) 還 較 為 薄 弱 。 比 如 ，以 重 化 工 業(yè) 為 特 征 的 產(chǎn) 業(yè) 結(jié) 構(gòu) ， 造 成 了 我 國(guó) 資 源 消 耗 強(qiáng) 度 大

34、 ， 低 碳 產(chǎn) 業(yè) 比重 低 的 現(xiàn) 實(shí) ； 作 為 后 發(fā) 工 業(yè) 化 國(guó) 家 ， 我 國(guó) 在 碳 減 排 技 術(shù) 領(lǐng) 域 落 后 于 發(fā) 達(dá) 國(guó)家 ， 并 因 缺 乏 自 主 知 識(shí) 產(chǎn) 權(quán) 而 容 易 受 制 于 人 ； 在 碳 交 易 市 場(chǎng) ， 我 國(guó) 所 占 的份 額 還 很 小 ， 沒 有 碳 交 易 定 價(jià) 權(quán) ， 相 關(guān) 的 碳 交 易 金 融 衍 生 品 極 度 缺 乏 。 根據(jù) 世 界 銀 行 的 統(tǒng) 計(jì) ， 2008年 全 球 碳 市 場(chǎng) 交 易 額 已 達(dá) 1264億 美 元 ， 而 中 國(guó) 清潔 發(fā) 展 機(jī) 制 的 交 易 額 只 有 約 54億 美 元 (按 交

35、 易 量 占 比 估 算 )， 只 占 全 球 市 場(chǎng)的 4.27%。 同 樣 代 表 一 噸 CO 2減 排 額 的 EUA的 價(jià) 格 ， 在 2008年 8月 價(jià) 差 達(dá) 到10歐 元 ， 即 使 因 為 金 融 危 機(jī) 兩 者 的 價(jià) 差 縮 小 ， 目 前 兩 者 2012年 到 期 的 期 貨價(jià) 格 還 有 3歐 元 5歐 元 的 價(jià) 差 。 按 我 國(guó) 2008年 所 占 碳 市 場(chǎng) 的 份 額 粗 略 計(jì) 算 ，我 國(guó) 光 因 價(jià) 差 (按 10歐 元 計(jì) 算 )， 一 年 中 便 有 約 33億 歐 元 的 碳 資 產(chǎn) 流 失 了 。 GREENING OUR WORLDCS

36、TECHNOLOGY 16 汽 車 的 代 用 燃 料 是 指 特 性 和 成 分 接 近 現(xiàn) 有 汽 車 燃 料 的 非 石 油 提 煉 的 液態(tài) 碳 氫 化 合 物 、 醇 類 燃 料 （ 甲 醇 及 乙 醇 ） 、 醚 類 燃 料 （ 首 推 二 甲 醚 ） 、氣 態(tài) 碳 氫 化 合 物 、 氫 氣 、 氮 氫 化 合 物 等 。正 因 為 天 然 氣 有 上 述 如 此 眾 多 的 優(yōu) 點(diǎn) ， 它 才 受 到 了 許 多 國(guó) 家 的 青 睞 ，被 視 為 近 期 最 有 發(fā) 展 前 途 的 清 潔 燃 料 之 一 ， 在 拓 寬 未 來 汽 車 燃 料 的 來源 、 防 止 傳 統(tǒng) 液

37、 態(tài) 石 油 燃 料 的 不 足 方 面 最 有 希 望 。據(jù) 國(guó) 際 天 然 氣 聯(lián) 合 會(huì) 調(diào) 查 ， 全 球 包 括 美 國(guó) 、 意 大 利 、 加 拿 大 等 國(guó)在 內(nèi) 的 30多 個(gè) 國(guó) 家 正 在 實(shí) 施 以 天 然 氣 等 代 替 石 油 產(chǎn) 品 的 發(fā) 展 策 略 。我 國(guó) 大 力 發(fā) 展 天 然 氣 汽 車 不 僅 可 以 緩 解 能 源 和 環(huán) 保 壓 力 ， 而 且 還 可 以促 進(jìn) 我 國(guó) 汽 車 工 業(yè) 超 越 式 的 發(fā) 展 ， 具 有 重 要 的 現(xiàn) 實(shí) 意 義 ， 實(shí) 行 燃 料 多元 化 ， 減 少 我 國(guó) 能 源 對(duì) 中 東 的 依 賴 ， 推 廣 天 然

38、氣 汽 車 勢(shì) 在 必 行 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 17 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 18 天 然 氣 的 主 要 成 分 是 烷 烴 中 的 輕烴 組 分 ， 基 本 由 甲 烷 CH 4(82%98%)和 不 多 的 乙 烷 C2H 6(6%)、丙 烷 C3H 8(1.5%)和 丁 烷 C4H 10(約1%)組 成 。 一 般 油 、 氣 田 的 天 然氣 中 的 甲 烷 含 量 差 別 相 當(dāng) 大 。 我國(guó) 四 川 氣 田 天 然 氣 中 的 甲 烷 含 量多 在 95%以 上 ， 而 油 田 的 伴 生 天

39、然 氣 中 的 甲 烷 含 量 則 為 70%80%。 有 的 甲 烷 含 量 更 低 ， 并 且含 有 較 重 的 烴 類 ， 如 丁 烷 、 戊 烷和 已 烷 等 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 19 液 化 天 然 氣 的 特 點(diǎn)1、 低 溫 、 氣 液 膨 脹 比 大 、 能 效 高 易 于 運(yùn) 輸 和 儲(chǔ) 存1標(biāo) 準(zhǔn) 立 方 米 的 天 然 氣 熱 質(zhì) 約 為 9300千 卡 1噸 LNG可 產(chǎn) 生 1350標(biāo) 準(zhǔn) 立 方 米的 天 然 氣 ， 可 發(fā) 電 8300度 。2、 清 潔 能 源 LNG被 認(rèn) 為 是 地 球 上 最 干 凈 的 化 石

40、 能 源 ！LNG硫 含 量 極 低 ， 若 260萬 噸 /年 LNG全 部 用 于 發(fā) 電 與 燃 煤 （ 褐 煤 ） 相 比 將 減 排SO2約 45萬 噸 （ 大 體 相 當(dāng) 于 福 建 全 年 的 SO2排 放 量 的 2倍 ） ， 將 阻 止 酸 雨 趨 勢(shì) 的擴(kuò) 大 。天 然 氣 發(fā) 電 NOX和 CO2排 放 量 僅 為 燃 煤 電 廠 的 20%和 50%。 安 全 性 能 高 由 LNG優(yōu) 良 的 理 化 性 質(zhì) 決 定 的 ！ 燃 點(diǎn) 較 高 自 燃 溫 度 約 為 590 燃 燒 范 圍 較 窄 5% 15% 輕 于 空 氣 、 易 于擴(kuò) 散 ！ GREENING OU

41、R WORLDCS TECHNOLOGY 20 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 21 根 據(jù) 統(tǒng) 計(jì) ， 2009年 ， 我 們 國(guó) 家 汽 車 產(chǎn) 量 和 銷量 均 超 過 了 美 國(guó) ， 現(xiàn) 在 全 社 會(huì) 機(jī) 動(dòng) 車 保 有 量基 本 達(dá) 到 了 1.86億 輛 ， 成 為 僅 次 于 美 國(guó) 的 第二 大 機(jī) 動(dòng) 車 保 有 國(guó) 。 在 我 國(guó) 家 人 均 資 源 的 擁有 量 偏 低 、 經(jīng) 濟(jì) 社 會(huì) 發(fā) 展 的 資 源 環(huán) 境 承 載 能力 比 較 低 、 生 態(tài) 環(huán) 境 日 益 脆 弱 的 情 況 下 ， 汽車 的 生 產(chǎn) 和 消 費(fèi) 的 快 速

42、 增 長(zhǎng) 面 臨 著 石 油 緊 缺 、交 通 擁 堵 、 空 氣 污 染 等 方 面 的 問 題 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 22 究 其 原 因 ， 盡 管 純 電 動(dòng) 汽 車 在 行 駛 過 程 中 幾 乎 是 零 排 放 、 零 污 染 ，但 目 前 我 國(guó) 的 電 力 供 應(yīng) 結(jié) 構(gòu) 卻 是 失 衡 的 。 截 至 2009年 底 ， 我 國(guó) 火 電總 裝 機(jī) 容 量 占 全 國(guó) 發(fā) 電 總 裝 機(jī) 容 量 的 比 重 為 74.6%， 水 電 、 核 電 等清 潔 能 源 發(fā) 電 裝 機(jī) 比 重 僅 占 25.4%。 因 此 ， 許 多 業(yè)

43、界 人 士 認(rèn) 為 ， 如果 電 動(dòng) 汽 車 的 電 能 主 要 源 于 火 電 的 話 ， 就 沒 有 達(dá) 到 減 排 的 效 果 。 工信 部 副 部 長(zhǎng) 苗 圩 日 前 也 坦 言 ： “ 目 前 我 國(guó) 的 發(fā) 電 方 式 是 否 能 促 進(jìn) 新能 源 汽 車 減 排 ， 現(xiàn) 在 賬 還 沒 有 算 好 ” 。能 源 與 交 通 創(chuàng) 新 中 心 低 碳 交 通 項(xiàng) 目 官 員 康 利 平 進(jìn) 一 步 解 釋 ： “ 電 已 作 為 一 種 新 型 燃 料 引 入 到 汽 車 能 源 系 統(tǒng) 中 ， 它 與 傳 統(tǒng) 汽 柴 油 相 比是 否 更 低 碳 ， 不 能 僅 考 慮 車 輛 排

44、 放 ， 而 應(yīng) 從 燃 料 生 命 周 期 的 角 度 全面 考 慮 。 其 中 ， 發(fā) 電 原 料 、 發(fā) 電 技 術(shù) 、 輸 送 距 離 、 充 電 模 式 都 將 影響 電 燃 料 的 碳 強(qiáng) 度 ， 即 使 電 動(dòng) 汽 車 在 行 駛 中 幾 乎 為 零 排 放 、 零污 染 ， 但 綜 合 燃 料 上 游 生 產(chǎn) 及 下 游 應(yīng) 用 ， 電 動(dòng) 汽 車 的 減 排 效 果 并 不盡 相 同 。 因 此 ， 電 作 為 一 種 車 用 燃 料 不 能 簡(jiǎn) 單 歸 類 為 低 碳 燃料 。 ” 但 是 ， 電 動(dòng) 汽 車 將 溫 室 氣 體 排 放 從 移 動(dòng) 源 轉(zhuǎn) 化 為 固 定

45、源 ， 隨著 未 來 溫 室 氣 體 捕 獲 技 術(shù) 的 應(yīng) 用 、 可 再 生 電 力 比 例 的 提 高 、 電 動(dòng) 汽車 技 術(shù) 和 應(yīng) 用 模 式 的 不 斷 成 熟 ， 未 來 溫 室 氣 體 排 放 也 將 不 斷 減 少 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 23 低 碳 燃 料 一 般 指 與 傳 統(tǒng) 化 石 燃 料 （ 如 柴 油 、 汽 油 、 航 空 煤 油 ）相 比 ， 單 位 能 量 能 源 具 有 更 低 的 碳 強(qiáng) 度 （ 或 者 說 溫 室 氣 體 排 放強(qiáng) 度 ） ， 這 種 比 較 是 建 立 在 燃 料 生 命 周 期 評(píng) 價(jià)

46、 的 基 礎(chǔ) 上 。 也 就是 說 ， 燃 料 的 碳 強(qiáng) 度 應(yīng) 從 能 源 原 料 的 獲 取 開 始 計(jì) 算 ， 包 括 開 采（ 種 植 ） 、 生 產(chǎn) 、 運(yùn) 輸 以 及 最 后 汽 車 發(fā) 動(dòng) 機(jī) 燃 燒 ， 整 個(gè) 過 程 的溫 室 氣 體 排 放 都 應(yīng) 包 括 在 燃 料 碳 度 內(nèi) ， 并 不 是 只 考 慮 汽 車 發(fā) 動(dòng)機(jī) 的 燃 燒 排 放 。 而 且 ， 溫 室 氣 體 的 排 放 可 能 因 其 中 任 何 環(huán) 節(jié) 的改 變 而 產(chǎn) 生 較 大 的 變 化 ， 同 一 種 燃 料 的 碳 強(qiáng) 度 是 可 以 通 過 工 藝改 進(jìn) 、 技 術(shù) 創(chuàng) 新 來 降 低 的

47、 。 從 國(guó) 內(nèi) 外 研 究 成 果 來 看 ， 廢 棄 油 生物 柴 油 、 纖 維 素 乙 醇 、 可 再 生 電 力 等 具 有 更 低 的 碳 強(qiáng) 度 和 減 排潛 力 ， 被 認(rèn) 為 是 低 碳 燃 料 。交 通 運(yùn) 輸 業(yè) 是 能 源 消 耗 最 大 的 行 業(yè) 之 一 。 其 石 油 消 耗 總 量 占 全社 會(huì) 石 油 消 耗 總 量 的 30%以 上 ， 而 且 這 一 比 重 還 在 逐 年 增 加 。同 時(shí) ， 交 通 運(yùn) 輸 業(yè) 還 是 碳 排 放 的 “ 大 戶 ” 。 隨 著 我 國(guó) 汽 車 保 有量 的 持 續(xù) 增 加 ， 未 來 交 通 運(yùn) 輸 業(yè) 對(duì) 燃 料

48、的 需 求 將 越 來 越 多 ， 傳統(tǒng) 化 石 能 源 、 電 力 、 煤 基 合 成 油 、 燃 料 乙 醇 、 生 物 柴 油 等 各 種燃 料 勢(shì) 必 將 在 市 場(chǎng) 上 共 存 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 24 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 25 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 26 天 然 氣 發(fā) 電 比 柴 油 發(fā) 電 具 有 的 優(yōu) 勢(shì) ：n排 放 物 基 本 屬 于 無 污 染 物 質(zhì) ， 對(duì) 環(huán) 境 污 染 很 小 ；n運(yùn) 行 時(shí) 的 噪 聲 低 ， 運(yùn) 行 時(shí) 的 狀

49、 態(tài) 非 常 平 穩(wěn) ， 整 體 的 運(yùn) 行 壽 命長(zhǎng) ， 可 以 達(dá) 20年 以 上 ；n適 合 熱 電 聯(lián) 供 ， 可 以 利 用 煙 氣 和 缸 套 水 的 余 熱 可 產(chǎn) 生 蒸 汽 和熱 水 ， 降 低 能 源 成 本 開 支 ， 提 高 經(jīng) 濟(jì) 效 益 ；n在 燃 料 的 使 用 方 面 ， 天 然 氣 發(fā) 電 可 以 可 直 接 永 久 接 入 管 道 天然 氣 ， 避 免 了 柴 油 發(fā) 電 機(jī) 對(duì) 柴 油 的 儲(chǔ) 存 和 運(yùn) 輸 開 支 ；n發(fā) 電 經(jīng) 濟(jì) 效 益 好 。 特 別 隨 著 柴 油 價(jià) 格 的 日 益 上 升 ， 液 化 天 然氣 的 應(yīng) 用 程 度 的 加 大

50、 和 氣 體 價(jià) 格 的 降 低 ， 采 用 天 然 氣 發(fā) 電 帶 來更 好 的 收 益 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 27 項(xiàng) 目 500KW 柴 油 發(fā) 電 機(jī) 組 500KW 天 然 氣 發(fā) 電 機(jī) 組 說 明 主 設(shè) 備 投 資 62 105 年 發(fā) 電 收 益 315 315 年 運(yùn) 行 費(fèi) 用 10.5 10.5 年 燃 料 費(fèi) 用 322 196 總 費(fèi) 用 332.5 206.5 年 純 收 入 -17.5 108.5 回 收 期 虧 損 ， 無 限 期 回 收 12個(gè) 月 單 位 ： 萬 元 人 民 幣 1.電 價(jià) 和 柴 油 價(jià) 越 高 ， 柴 油 發(fā) 電 的 虧 損 越 大 ； 2.如 能 利 用 煙 氣 和 缸 套 水 的 余 熱 ， 天 然 氣 發(fā) 電 能 帶 來 更 大 的經(jīng) 濟(jì) 效 益 。 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 28 GREENING OUR WORLDCS TECHNOLOGY 29