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第一章 总论1

前言3

一、中国分阶段温室气体减排目标的提出及其依据3

1．大气温度升高与大气层温室气体浓度的联系3

2．大气层温室气体浓度与累积排放量的联系4

3．中国排放额度的合理方案5

4．发展中国家分阶段减排的特点和中国的建议指标6

5．2050年的排放额度和中国的减排措施7

二、中国煤炭消费过程的碳排放及减排措施8

1．煤炭的消费和碳排放8

2．煤炭发电领域的碳减排措施9

3．工业部门的碳排放和碳减排12

4．中国煤源二氧化碳去向评估13

三、石油能源消费和碳排放13

1．中国石油需求受资源量的制约14

2．中国石油长远需求量的预测14

3．推广先进的节能汽车对减少石油消费非常关键15

4．不能无序发展个人小型乘用车16

5．中国烃类运输燃料的替代前景16

6．合理把握中国石油替代的程度17

四、天然气能源消费和碳排放19

1．中国天然气资源和生产现状19

2．中国天然气消费需求量预测20

3．天然气消费结构分析20

4．优化中国天然气消费结构的主要领域21

5．天然气制氢预计将有较大发展潜力22

6．天然气应用的节能减排措施22

7．增加中国天然气消费量的瓶颈23

8．2050年应用天然气导致的排碳量预测24

五、非化石能源的需求与碳排放25

1．核能26

2．生物质能27

3．风能28

4．太阳能发电29

5．水力能发电30

六、碳捕集与封存排放目标讨论30

1．碳收支30

2．碳捕集、碳输送和碳储存技术32

3．二氧化碳驱油增加石油采收率33

4．地下深部咸水层封存二氧化碳33

5．提高土壤、森林和岩溶碳汇，增加碳储存能力33

6．全球实施CCS的总体规划34

七、中国能源需求暨碳排放情景分析讨论34

1．碳减排情景基础条件和情景的设定34

2．长期用能和排碳情景简要分析35

3．实现A、B情景目标的措施37

4．欧盟低碳路线图值得借鉴38

5．改变出口贸易中“高排碳换取低外汇”的不合理结构39

6．总结和建议40

第二章 中国分阶段温室气体减排目标的提出及其依据43

前言45

一、温室气体排放与温度变化的量化关联45

1．本世纪气候变化的特征45

2．大气温度升高与大气层温室气体浓度的联系46

3．温室气体浓度与温室气体累积排放量的联系49

4．一个时间区间的累积排放量49

5．气候变化和累积碳排放的定量关联52

二、2005～2050年全球二氧化碳减排额度54

1．全球二氧化碳减排额度54

2．各国排放额度的确定55

3．中国排放额度的合理方案56

三、分阶段减排目标的制定及其能源消费和排碳数据57

1．分阶段减排的特点57

2．国内外提出的能耗与排碳量基础数据58

3．国内提出基础数据的基本思路60

四、我国碳减排前期的回顾与前瞻61

五、我国碳减排中期的形势预测62

1．将碳减排拐点前移到2025年十分必要62

2．碳排放与能源消费及能源结构密切相关63

六、我国碳减排后期的形势展望64

1．2050年排放量展望64

2．碳减排幅度的控制65

参考文献66

第三章 中国煤炭消费过程的碳排放及减排措施69

前言71

一、煤炭消费是大量碳排放的源头71

二、煤炭发电领域的能源消费和碳减排73

1．电力消费73

2．电力生产的低碳化和清洁化75

3．煤炭燃烧发电的碳减排措施77

4．煤炭气化发电的碳减排措施83

5．电力高效输配的途径87

三、工业部门的碳排放和碳减排89

1．基本情况89

2．钢铁工业的节能减排90

3．水泥行业的节能减排93

4．化工行业的节能减排94

5．2050年中国制造工业用煤预测96

四、氢能的供应和碳减排97

五、煤源生成二氧化碳的减排99

1．煤源生成的二氧化碳综合分析100

2．中国煤源二氧化碳的捕集101

3．中国煤源二氧化碳去向评估102

六、结语103

参考文献103

第四章 石油和替代石油能源产品在交通运输及石油化工等行业中的应用和碳减排107

前言109

一、石油能源在交通运输和工业生产中的应用状况110

1．石油能源是我国能源消费的主角110

2．石油能源在交通运输和工业生产中的消耗量110

二、交通运输周转量及能耗强度113

1．交通运输周转量113

2．国内外交通运输的能耗强度对比115

三、减少运输领域石油能源使用量的措施118

1．最大限度使用低碳替代燃料118

2．推广先进的节能汽车122

3．控制发展小型乘用车124

四、中国运输领域使用不同石油替代燃料的比例预估127

五、不同替代原料生产石油替代燃料和石油化工产品128

1．以煤和天然气为原料生产石油燃料和石油化工产品130

2．由生物质原料生产石油燃料和石油化工产品132

3．纯电动汽车使用电力替代石油产品135

六、2050年石油需求量分析137

1．交通运输领域石油燃料需求量137

2．其他石油化工产品对石油的需求量140

3．对石油加工方案的要求140

七、替代燃料的替代程度和数量141

八、石油能源在交通运输领域的排碳量分析145

1．不同国家和地区在交通运输领域的排碳量分析145

2．交通运输领域的碳排放分散且难处理146

3．生物质替代能源对减少碳排放的贡献147

九、结论和建议148

参考文献149

第五章 天然气能源在中国的应用前景及碳减排分析151

前言153

一、天然气资源和生产现状153

1．天然气资源储量153

2．天然气产量154

二、天然气消费需求量157

1．世界天然气消费需求量预测157

2．中国天然气消费需求量预测159

三、天然气消费结构分析161

1．天然气在能源消费结构中的比率161

2．天然气在电力部门的消费量分析162

3．天然气在工业部门的消费量分析163

4．天然气在居住和商业部门的消费量分析165

四、优化和完善中国的天然气消费结构168

1．中国居民的天然气消费量偏低168

2．中国用于电力的天然气消费量偏低169

3．优化中国天然气消费结构的主要领域170

五、天然气应用的节能减排措施174

1．集中供应方式174

2．节约天然气的分散供应方式176

3．提高建筑物节能非常关键176

六、增加中国天然气消费量的瓶颈177

1．资源瓶颈177

2．加大基础设施建设181

3．理顺天然气价格181

七、2050年应用天然气导致的排碳量预测182

1．中国2050年天然气消费情景182

2．提高天然气消费后的碳减排分析182

八、结论和建议184

参考文献185

第六章 非化石能源的需求与碳排放187

前言189

一、核能189

1．核原料资源量和产量189

2．核电工业的发展191

3．核电技术的发展192

4．核燃料封闭式循环192

5．核能的非电应用193

6．核能应用与排碳194

二、生物质能194

1．生物质资源量194

2．生物质能的利用196

3．远期生物质能优化利用方案202

4．生物质能利用中的能耗与碳排放问题204

三、风能206

1．风能资源206

2．风电发展207

3．风电技术209

4．风电并网输电210

5．风电制氢211

四、太阳能发电211

1．太阳能光伏发电211

2．太阳能热发电213

五、其他可再生能源216

1．水力能216

2．地热能216

3．波浪能217

六、结论和建议217

参考文献219

第七章 碳捕集与封存排放目标讨论223

前言225

一、二氧化碳的收支及二氧化碳的捕集与封存225

1．地球的碳收支225

2．世界碳排放的源和流226

3．远期的碳排放问题230

二、碳捕集措施230

1．即将实施的碳捕集技术230

2．正在研究开发中的碳捕集技术236

3．非煤能源的碳捕集238

三、二氧化碳的输送和储存239

1．二氧化碳的输送239

2．二氧化碳的储存241

四、二氧化碳驱油增加石油采收率245

1．二氧化碳驱油技术进展245

2．中国实施二氧化碳驱油前景展望247

3．二氧化碳驱油的技术经济性247

五、地下深部咸水层（DSR）封存二氧化碳249

六、提高土壤、森林和岩溶碳汇，增加碳储存能力250

七、二氧化碳利用途径探讨252

八、全球实施CCS的总体规划探讨253

1．CCS技术路线图的重要意义253

2．CCS技术路线图的主要内容254

3．中国急需编制CCS路线图257

九、统筹规划和国际合作258

1．国家科技部开始关注CCS258

2．急需国家全面统筹259

十、结论和建议261

参考文献262

第八章 中国能源需求暨碳排放情景分析讨论265

前言267

一、情景分析概况及综合数据268

1．情景分析概况268

2．情景分析综合数据269

二、碳排放情景分析271

三、电力消费和低碳化273

1．提高电力生产能量转化效率和减少输配的电力损耗273

2．电网的调峰和消纳将显得越来越重要274

四、工业部门的节能减排275

1．基本数据275

2．能耗分析与节能前景276

五、运输业的碳排放和碳减排277

1．树立低碳出行理念277

2．提高车辆燃油效率278

3．替代燃料的替代程度和数量279

4．运输部门来自石油和天然气产品的碳排放量280

六、商业和住户的碳排放及碳减排280

1．煤炭仅在边远地区的分散用户使用280

2．大幅度提高商业和住户的天然气使用量280

3．非化石能源的使用283

七、碳排放和碳减排情景分析283

1．基础条件和情景的设定283

2．情景主要数据汇总284

3．长期用能和排碳情景简要分析284

4．实现A、B情景目标的措施291

5．国际能源署（IEA）对中国的展望和分析291

6．欧盟低碳路线图值得借鉴302

八、愿景与现实305

九、总结和建议308

参考文献312