碳中和导论

1.1　太阳光、能源与碳循环　/ 2
1.1.1　万物生长靠太阳　/ 2
1.1.2　太阳——能源之源　/ 3
1.1.3　能源与碳循环　/ 4
1.1.4　能源利用技术进步是人类文明和社会进步的梯级　/ 6
1.2　碳达峰碳中和概述　/ 10
1.2.1　气候变化及应对策略　/ 10
1.2.2　碳中和的本质与绿色思维　/ 12
1.2.3　碳中和工程与绿色能源　/ 13
1.3　碳达峰碳中和的发展现状　/ 15
1.3.1　全球碳中和进展　/ 15
1.3.2　中国碳中和发展现状　/ 16
1.4　碳中和的实现路径和发展方向　/ 19
1.4.1　中国的碳中和策略　/ 20
1.4.2　实现“双碳”目标的技术路径　/ 21
1.4.3　绿色理念与公众生活　/ 22
1.4.4　碳中和未来发展方向　/ 23
1.5　本书内容提要　/ 24
思考题　/ 25
第1 章
绪　论
1
>>> 碳中和导论 主册
C H A P T E R 2
2.1　概述　/ 28
2.1.1　能源利用与分类　/ 28
2.1.2　能源的品质及其分类　/ 29
2.1.3　能源利用与生态文明　/ 34
2.1.4　绿色能源的发展　/ 35
2.2　光伏发电技术　/ 35
2.2.1　太阳能电池原理与分类　/ 36
2.2.2　太阳能电池制造关键技术　/ 38
2.2.3　太阳能光伏发电系统　/ 40
2.2.4　光伏技术的机遇与挑战　/ 42
2.3　风力发电技术　/ 42
2.3.1　风力发电设备和技术　/ 43
2.3.2　风力发电的运维与回收技术　/ 47
2.3.3　其他风能技术　/ 47
2.3.4　风能技术的机遇与挑战　/ 48
2.4　水力发电技术　/ 49
2.4.1　水力发电的特点　/ 49
2.4.2　水资源的开发利用技术　/ 51
2.4.3　水力发电关键技术　/ 51
2.4.4　水力发电机遇与挑战　/ 53
2.5　核能发电技术　/ 53
2.5.1　核能发电的基本原理　/ 53
2.5.2　核反应堆类型　/ 54
2.5.3　核能利用的关键技术　/ 54
2.5.4　核能利用的机遇与挑战　/ 56
2.6　其他绿色能源技术　/ 56
2.6.1　太阳能光热技术　/ 57
2.6.2　海洋能及相关技术　/ 60
2.6.3　地热能及相关技术　/ 63
2.6.4　其他能源技术的机遇与挑战　/ 65
2.7　绿色能源的互补利用　/ 65
2.7.1　绿色能源转型的必要性　/ 65
2.7.2　构建智能化绿色能源综合体系　/ 66
思考题　/ 67
第2 章
绿色
能源
27
VII
>>> 目　录
C H A P T E R 3
3.1　概述　/ 70
3.2　绿色电力系统关键技术　/ 70
3.2.1　绿色电力系统概念　/ 70
3.2.2　传统电力系统的特征与面临的挑战　/ 72
3.2.3　大力发展储能技术在绿色电力系统中的战略意义　/ 75
3.2.4　火电转型升级　/ 78
3.2.5　关键技术　/ 80
3.2.6　安全保障机制　/ 81
3.3　电网新技术　/ 84
3.3.1　先进输电网技术　/ 84
3.3.2　先进配电网技术　/ 87
3.4　能源高效利用技术　/ 90
3.4.1　电能生产—消费融合互动技术　/ 90
3.4.2　多能源低碳供能技术　/ 92
3.4.3　消费终端电气化替代技术　/ 93
3.5　绿色电力系统市场机制　/ 94
3.5.1　电力市场发展路径　/ 94
3.5.2　“电碳协同”电力市场机制　/ 95
3.5.3　绿色电力交易　/ 96
思考题　/ 97
第3 章
绿色电力
系统
69
C H A P T E R 4
4.1　概述　/ 100
4.1.1　能量的储存与转化　/ 100
4.1.2　储能技术的分类与应用　/ 101
4.2　抽水储能技术　/ 102
4.2.1　抽水储能发展概述　/ 102
4.2.2　抽水储能原理　/ 102
4.2.3　抽水储能的主要功能　/ 103
4.2.4　抽水储能机遇与挑战　/ 104
第4 章
储能技
术与绿
色燃料
99
VIII
>>> 碳中和导论 主册
C H A P T E R 5
5.1　概述　/ 128
5.2　碳捕集技术　/ 130
5.2.1　什么时候捕集二氧化碳　/ 130
5.2.2　如何捕集二氧化碳　/ 133
5.3　二氧化碳利用与封存技术　/ 135
5.3.1　生物利用　/ 135
5.3.2　化工利用　/ 136
5.3.3　物理利用与封存　/ 138
5.4　生物固碳　/ 144
5.4.1　海洋固碳　/ 144
5.4.2　陆地固碳　/ 145
思考题　/ 148
第5 章
负碳
技术
127
4.3　储热技术　/ 105
4.3.1　储热技术发展概述　/ 105
4.3.2　储热技术的分类和基本原理　/ 106
4.3.3　电热储能　/ 107
4.3.4　储热技术的机遇与挑战　/ 107
4.4　新型电力储能技术　/ 107
4.4.1　新型电力储能技术概述　/ 108
4.4.2　基本工作原理　/ 108
4.4.3　发展趋势及拟突破的关键技术　/ 112
4.4.4　新型电力储能技术比较　/ 115
4.5　绿色燃料　/ 116
4.5.1　绿氢技术　/ 117
4.5.2　绿氨技术　/ 123
4.5.3　绿氢、绿氨与绿电生态体系　/ 124
思考题　/ 126
IX
>>> 目　录
C H A P T E R 6
6.1　概述　/ 150
6.2　化石能源节能减碳技术　/ 151
6.2.1　煤炭的节能减碳技术　/ 151
6.2.2　石油的节能减碳技术　/ 153
6.2.3　天然气的节能减碳技术　/ 156
6.2.4　其他节能增效技术　/ 158
6.2.5　工艺改造与节能意识　/ 160
6.3　能量利用的节能减碳技术　/ 160
6.3.1　节电技术　/ 160
6.3.2　节油技术　/ 165
6.3.3　节气技术 　/ 168
6.4　综合能源管理节能技术　/ 168
6.4.1　信息与通信技术　/ 169
6.4.2　综合能源管理系统　/ 169
6.4.3　能源路由器　/ 170
思考题　/ 171
第6 章
节能减
碳技术
149
C H A P T E R 7
7.1　概述　/ 174
7.1.1　碳交易市场　/ 175
7.1.2　碳税和碳关税　/ 177
7.1.3　碳汇　/ 178
7.1.4　绿色电力交易　/ 180
7.2　全球碳市场的现状与发展趋势　/ 181
7.2.1　全球碳市场的现状　/ 181
7.2.2　全球碳市场的发展趋势　/ 183
7.3　中国碳市场的现状与发展趋势　/ 184
7.3.1　中国碳市场的现状　/ 184
7.3.2　中国碳市场的发展趋势　/ 187
7.4　绿色金融　/ 188
第7 章
绿色
经济
173
X
>>> 碳中和导论 主册
C H A P T E R 8
8.1　国内首个碳中和小镇——中新天津生态城智慧能源小镇　/ 196
8.1.1　绿色能源技术应用　/ 197
8.1.2　绿色电力技术应用　/ 199
8.1.3　节能减碳技术应用　/ 202
8.1.4　负碳技术应用　/ 204
8.1.5　“零碳”示范单元标准体系　/ 204
8.1.6　小结　/ 205
8.2　国内首个碳中和园区——金风科技亦庄智慧园区　/ 205
8.2.1　绿色能源技术应用　/ 206
8.2.2　绿色电力技术应用　/ 208
8.2.3　节能减碳技术应用　/ 208
8.2.4　绿色经济运行　/ 210
8.2.5　小结　/ 210
8.3　首个碳中和奥运会——北京2022 冬奥会赛事工程　/ 210
8.3.1　绿色能源技术应用　/ 211
8.3.2　节能减碳技术应用　/ 214
8.3.3　负碳技术应用　/ 217
8.3.4　绿色经济运行　/ 218
8.3.5　小结　/ 219
8.4　首届碳中和世界杯——卡塔尔赛事工程　/ 219
8.4.1　绿色能源技术应用　/ 220
8.4.2　节能减碳技术应用　/ 221
8.4.3　负碳技术应用　/ 225
8.4.4　碳汇经济实施　/ 225
8.4.5　小结　/ 226
8.5　总结　/ 227
第8 章
碳中和工
程典型应
用案例
195
7.5　绿色评价　/ 190
7.5.1　概述　/ 190
7.5.2　绿色量化评价　/ 190
7.5.3　绿色评价应用举例　/ 193
思考题　/ 194
XI
>>> 目　录
C H A P T E R 9
9.1　碳中和人才需求　/ 230
9.1.1　能源行业发展对碳中和人才需求　/ 230
9.1.2　碳中和相关人才需求　/ 231
9.2　碳中和人才培养　/ 232
9.2.1　碳中和人才培养现状　/ 232
9.2.2　碳中和人才培养特点和课程体系　/ 233
9.3　碳中和人才就业　/ 237
第9 章
碳中和人
才需求与
人才培养
229
参考文献　/ 239