对能源低碳化发展的金融驱动研究论文（精选4篇）
篇1：对能源低碳化发展的金融驱动研究论文
一、科技型中小微企业的界定和低碳技术创新的概念
1.科技型中小微企业的界定
从字面含义可知, 科技型中小微企业就是那些人数较少, 少则几人、十几人, 多则150人上下的企业。企业人员以科技型人才为主, 大专及以上学历科技型人才应占总人数的30%左右, 特别是在一些高新开发区和知识科技园区, 这一占比达到50%及以上, 其中直接从事科技研发的技术人员占企业总人数的10%及以上;所谓技术领域, 则是包括生物制药、新型能源和材料、节能环保、机电控制及一体化、计算机信息技术等在内的行业, 企业通过研发、设计、生产以及出售高新技术产品或服务为主, 开展经营管理活动;科技型中小微企业生产研发的产品因具有较高的科技价值, 用于生产研发的成本较高, 因此市场价值远高于传统行业, 一般而言, 科技型中小微企业每年投入到新型技术研发中的资金在销售收入的3%左右。由此可见, 科技型中小微企业代表着最先进科技的发展进步, 是高新经济的标志, 是市场经济的践行者, 企业始终将科技促生产作为目标, 将发展与创新理念应用于企业生产经营活动中。
2.低碳技术创新的概念
低碳技术科技创新是相对于高污染、高排放技术而言的, 低碳技术通过对碳排放量的减少, 来提高气候环境的质量, 将其同可持续发展内容或理念有机结合起来, 促进低碳技术低消耗和低污染发展, 同时, 也能产生更高的建设效益与经济价值。在创新活动中, 需要将原有的生产技术进行优化升级, 使得其可以被重新组合, 拆分, 带来高能耗的内容淘汰, 以此来做到对节能减排活动的质量提高。让低碳技术创新可以成为低碳经济不断向前发展的动力因素, 确保经济社会建设得以实现可持续发展, 最终推动国家经济整体建设水平的提高, 实现模式的转型。
二、科技型中小微企业低碳技术创新面临的困境
1.科技型中小微企业低碳技术创新的内部困境
(1) 科技型中小微企业缺乏低碳技术创新的主动性
按照美国科研人员的调查研究显示, 从当前能够选择的途径内容而言, 需要将原先技术所产生的经济效益进行技术锁定。在低碳领域, 让传统的技术进行优化升级, 使得新的技术得以被有效推广。比如。燃煤电厂在兴建的时候, 会将二氧化碳进行固化, 然后再排放, 这也就对煤炭产业与火能发电产业的市场需求进行了抑制, 以此来抑制新型发电项目:太阳能发电、风能发电等产业的发展。这样的实际情况存在于生产建设活动的方方面面, 如, 工业建设活动、新能源汽车生产等。由于目前科技型中小微企业资金能力等的限制, 用于研发的新型技术少之又少, 使得其投资力度与市场回报率总是难以形成对比, 导致研发者与参与者的开展积极性无从谈起。
在对成本进行控制的时候, 低碳技术会在随着创新活动的深入开展而产生较大的投入成本。比如, 在前期的开发建设活动中, 新技术的运用与维护会产生高额的费用, 所以, 低碳技术的研发在初期阶段无法做到与传统技术之间的良好竞争, 低碳技术本身所需的资金支持与机械设备保障也就势必会给科技型中小微企业的生产经营带来巨大的压力。虽然, 我国在政策支持上给科技型中小微企业的创新科技发展提供了一定的帮助, 但是其不能保障科技型中小微企业能够有效地将研发科技投入到生产活动中去, 产生直接经济效益, 使得科技型中小微企业难以适应市场实际需求。
在对风险内容进行衡量的时候, 需要做到长时间的调查研究与研发实践相结合, 引导能源技术得以做到不断发展, 相关风险得以降到较低水平。但在低碳产业建设活动中, 由于自身属于新兴产业, 因此它的未来发展趋势具有较大的不可预估性, 与此同时, 科技型中小微企业在进行科技研发与创新时会因巨大的风险压力而不能取得预期的经济效益。再者, 创新活动本身就带有一定的风险性, 导致企业不能在风险承受中表现地更为积极与主动。一般情况下, 大型企业因自身的资本实力与技术水平得以维持低碳产业的利润获得, 而科技型中小微企业一旦出现创新风险, 可能直接导致企业的倒闭。
公共资源的特性存在, 使得环境资源成为整个社会的共同产品, 其带有对竞争性与排他性的否定, 导致这类技术资源的需求存在着较为明显区别。科技型中小微企业在对新型低碳技术进行研究与发展的时候, 应当将其可能产生的“公车效应”深入认识。否则, 科技型中小微企业将不能做到对新技术的经济化运用, 实现自身的报酬获得, 进而挫伤科技型中小微企业对低碳技术的运用积极性。
(2) 科技型中小微企业低碳技术创新受自身条件制约
低碳技术的创新发展是一个复杂的内容, 其包括了对低碳技术、生产活动以及市场需求的分析, 以此来让三者得以成为一个整体。当低碳技术的创新会让科技型中小微企业大量投入资源的时候, 科技型中小微企业本身所带有的弊端内容也就呈现了出来。具体内容指的是:首先, 大多数科技型中小微企业会选择使用家族管理的模式来推动整个企业的日常经营、生产与管理活动, 所以, 低碳技术的创新活动所需的策略支持与管理模式支持在这样的环境中很难被实现, 特别是当家族管理模式的科技型中小微企业本身缺乏高素质管理者的时候, 低碳技术的创新也就成了纸上谈兵。其次, 技术的创新离不开大量的专业人才, 而科技型中小微企业本身对人才的吸引力存在着一定的不足, 使得整个企业的创新能力难以做到根本提高;再者, 低碳技术的创新与发展, 需要更高水平的生产工艺与研发设备, 而科技型中小微企业本身的生产技术与设备处于较低水平。因此, 我国科技型中小微企业受自身发展历史较短、运营能力较低等因素的影响, 使得其在对核心进行研发与运用的时候, 会因为硬件条件不足而显得举步维艰。同时, 低碳技术的创新本身需要大量的资金投入, 而科技型中小微企业本身的资金投入能力有着较为明显的局限。在市场的实际环境中, 低碳创新技术的发展离不开来自于政府、企业的共同努力, 而这些要素的存在, 对科技型中小微企业来说是严重的阻碍因素。在一定程度上限制着科技型中小微企业的低碳技术研发水平提高。
2.科技型中小微企业低碳技术创新的外部困境
(1) 科技型中小微企业低碳技术创新受到行业技术水平束缚
我国的低碳技术本身与发达国家之间有着较大的差距, 其最为明显表现即为创新内容的分布存在不合理之处, 且缺乏核心技术。
(2) 科技型中小微企业低碳技术创新受到制度束缚
目前, 我国的碳能源系统俨然形成了一个完整的综合制度体系, 其中技术系统与制度内容之间有着千丝万缕的联系。可是其缺乏行之有效的制度内容来作为开展保障, 使得技术的进步不一定能够引导生产力的提高。按照路径依赖内容来说, 创新低碳技术除了会有一定的技术收益, 使原有技术成为锁定内容外, 还会因路径依赖造成制度固步自封。可低碳技术的创新本身是一个持续进行的长期建设项目, 其需要结合不同基础的设施来确保创新技术得以做到不断发展, 这是一个耗资巨大而运行周期较长的过程。所以, 当科技型中小微企业完成技术创新的时候, 需要加强对先进的技术的研发, 也要根据现有的制度体系来选择更具价值的低碳技术, 降低创新活动对其可能产生的消极影响。
就具体的发展实际来说, 目前, 我国尚未能建立起能够有效保障科技型中小微企业创新科技专利的制度, 也无法有效地激励科技型中小微企业主动地参与到科技创新活动中来。其所涉及的利益保护仅仅是局限于大型的国有企业, 使得国有企业能够得到大量的资金与政策支持, 而科技型中小微企业本身的基础薄弱又缺乏良好的资源支持, 导致其不能适应减排任务, 造成国家和社会压力剧增。
三、促进科技型中小微企业低碳技术创新的对策建议
1.激发科技型中小微企业创新的内在动力
(1) 外部条件分析
低碳技术作为研发成果, 其需求来自于政府的积极支持与相关制度保障, 进而让科技型中小微企业能够在技术创新研发活动中将所拥有的创新科技演变成为投资吸引力与直接的经济收益。同时, 这也是科技型中小微企业在激烈市场竞争中所拥有的市场优势因素, 低碳技术本身也能因此得到更多科技型中小微企业的认可与参与。为了更好地实现这一目的, 科技型中小微企业的创新成果应当能够被认作为合法的利益所得物, 通过法律的形式来让科技型中小微企业的前期投入成本能够以产品收益的形式来得到回报。在这个过程中, 政府应当建立并完善对低碳技术产权的法律保障与政策支持, 以此来激发科技型中小微企业的参与积极性。
(2) 内部条件考量
科技型中小微企业的参与是创新低碳技术的关键。科技型中小微企业之所以会对低碳技术创新活动的参与积极性始终处于较低水平, 究其根本是因为科技型中小微企业无法在固有的经济效益中得到提高, 也就无法认识到低碳技术对企业发展的积极影响力。为了解决这一问题, 需要做到:首先, 选择合适的创新点, 让低碳领域的创新活动能够适应全球减排压力的实际需求, 发挥出切实的开展价值;其次, 低碳技术本身需要区别于传统技术, 认识我国的水平差距, 进而成为整个技术领域的领先者;再者, 将企业的研发动力演变成为创新技术的持续开展保障, 让其能够成为低碳技术的主动引导者, 形成良好的开展循环。
2.发挥协同创新的“立体”作用
科技型中小微企业受资源、资金等客观条件的制约, 进行低碳技术研发和创新时, 无法全身心投入其中, 因而, 科技型中小微企业应当加强对内外资源的有效整合, 以此来弥补自身的不足之处。科技型中小微企业本身的创新发展离不开对推动作用的引导。
3.合理选择创新策略
创新低碳技术不管是在当前还是未来发展中都具有较强的市场竞争力, 科技型中小微企业在对自身低碳技术进行创新发展的时候, 需要让其与国家宏观目标相一致, 如太阳能、光伏产业等。这些技术不仅能够更好地吸引外部投资参与, 也能相应地得到国家政策支持, 实现技术突破后所能取得经济效益也更大。另一方面, 科技型中小微企业本身的发展规划需要针对于企业的实际需求, 将现阶段的技术研究有效地转变成为生产力的提高, 让创新资源的攻克核心能够取得关键技术的突破, 实现垄断, 发挥出技术对行业主动权的占据, 最终做到可持续发展。
四、结语
总的来说, 低碳经济作为目前最为先进的技术创新理念, 其对市场经济发展积极影响力是尤为明显的, 因此加强对低碳产业的重视, 推动低碳科技的不断发展是我国社会主义现代化建设的重要工作任务。在对低碳技术进行创新发展的时候, 我国应当主动地引导更多的科技型中小微企业参与到低碳技术的研发与创新活动中来, 以此来完成整体低碳经济产业的建设, 确保绿色经济模式得以被有效推广。当然, 受实际发展水平与低碳技术研发难度的影响, 我国的科技型中小微企业在对低碳技术进行创新的时候依旧需要面临着来自与多方面的问题。所以, 需要针对于这些问题的实际内容来制定解决方案, 确保科技型中小微企业能够在一个良好的环境中发挥自身的优势所在, 扬长避短, 推动我国低碳技术创新项目的开展。
摘要：低碳技术的创新发展, 需要从概念内容出发, 将系统的观点内容作为切入视角, 使得科技型的中小微企业能够在面对发展困境的时候, 选择更为合适的解决对策, 提高问题处理能力的征针对性与具体性。
关键词：低碳技术,中小微企业,科技创新,困境,对策
参考文献
[1]粟进.科技型中小微企业技术创新驱动因素的探索性研究[J].南开大学, 2014, 05.
[2]宋正刚.科技型中小微企业技术创新的关键驱动因素研究——基于京津4家企业的一项探索性分析[J].科学学与科学技术管理, 2014, 05.
篇2：低碳化的室内能源设计研究
关键词：低碳化；新能源；室内设计
人一生绝大部分时间是在室内度过的, 因此室内环境的好坏直接关系到人们的生活质量。所以应该把有利于人们的身心健康作为室内设计的首要前提。
室内设计主要有显性设计和隐性设计两方面因素。显性设计是通过外在的如灯饰、墙纸等附加物来装饰空间；隐性设计是通过对空间本身的分隔达到设计的目的。一个室内空间就算拥有再多的节能产品和绿色材料, 也只是形式上的低碳, 而利用合理的空间把自然风、景观和自然光巧妙引入室内, 让人与自然充分接触, 才算得上高品质的低碳生活。
1、新能源在低碳化室内设计中的应用
“新能源”这一词汇早在上个世纪就已经频繁出现了，它包括风能、太阳能、水能等。目前国内的室内设计多追求表面形式、材料变化、视觉效果，常常采用不可降解或难降解材料，甚少对新能源加以利用，这就导致了高能耗、高碳排放，有悖于低碳化的室内设计，因此应注重新能源的利用。
首先，风能作为一种无污染和可再生的新能源有着巨大的发展潜力，风能体现在室内空间低碳化设计中主要表现为自然通风。
室内自然通风的方法有很多：利用风压实现的通常称为 “穿堂风”。利用热压实现的称为“烟囱效应”。其原理是热空气上升，从建筑上部风口排出，室内因此产生负压，于是室外新鲜的冷空气从建筑底部被吸入。还可通过绿化、水体引导风向形成自然通风。如在房屋的长风向一侧房屋两端向外延伸处种植树木加强导风。在房屋迎风一侧的室外设置水池，可使吹进室内的空气温度下降，达到降温的目的。
利用自然通風降温、改善居住环境是节约能耗的重要方法；恰当的平面布置有助于形成理想的通风，通过室内门窗的合理设置，形成通风口，组织诱导自然通风，既节能又克服了使用空调来调节室内空气品质差的弱点，达到低碳化的目的。
其次，利用太阳能减少建筑能耗和改善室内物理环境是建筑技术发展的一个重要方向。把太阳能运用到室内空间主要体现在光环境设计。
现有的太阳能利用技术主要有主动式利用和被动式利用。主动式利用是通过装置主动收集太阳能，并加以利用，如太阳能集热器、太阳能灶等。被动式利用是利用现有条件引导太阳能，可以不采用特殊装置，而是利用辐射、对流、传导等使热能流经室内空间，通过建筑本身的性能控制热能流向，达到采暖或制冷效果。
为体现低碳化的室内空间设计，主要应采用被动式太阳能利用。途径有：侧窗采光，房间的一侧或两侧开采光口；天窗采光，有矩形天窗、锯齿形天窗等形式；中庭采光，庭院、天井和建筑凹口都是中庭的特殊形式，除了考虑直射光之外，光线在中庭内部界面反射形成了第二次或第三次漫反射光, 可起到 “光通道”的作用；还有新型采光，如导光管、采光搁板、凌镜窗等，主要通过光的反射、折射、衍射等方法将天然光引入并传输到室内深处。
需要注意的是在侧窗采光中，应将开窗率控制在适当水平，尽量避免东、西向开窗；现在建筑外墙多为大玻璃窗或者玻璃幕墙形式，这在夏季有可能造成室内温度升高，不得不采用空调降温，甚至造成光污染，这可通过采用伸缩式遮阳板来解决，以达到低碳节能的目的。
2、新能源在低碳化室内设计中的应用实例
安藤忠雄设计的住吉长屋是低碳化室内设计的典型实例。人在室内可以充分的感受自然四季, 风霜雨雪。将自然通风、生态设计引入室内,能在无形之中对人心理和生理的健康产生影响, 更能提高室内空间环境的品质。2010年上海世博会中也有许多场馆体现了低碳化的室内能源设计，如英国零碳馆，屋顶设置太阳能和风能接收装置，室内空间与陈设也多利用废旧材料，充分体现了低碳、节能、环保的概念。
3、结语
随着人类生活环境不断恶化，解决环境污染和能源危机问题是当今人类面临的共同课题。中国能源消耗中，建筑能耗比例相当高，因此建设低碳型建筑，营造低碳型室内环境意义重大。新能源的运用在一定程度上帮助我们解决了高能耗、高碳排放的问题，但是建立低碳建筑以及低碳化的室内空间还在于设计师和大众的环保意识，只有设计师具有环保意识并自觉应用到设计中，大众了解更多的环保知识，才能从根本上解决环境污染问题，从而形成低碳型社会。
篇3：高碳能源低碳化途径的探讨
发展以低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济是社会可持续发展的必然选择。在我国一次能源消费中,化石能源不仅占主导地位,而且是以高碳性更强的煤炭为主。煤炭差不多占到70%,石油只占到20%,天然气更少,只有3.5%。在二次能源电力的消费中,燃煤火电占到77%,水电占到20%。即使在化工原料中,煤炭也占到50%左右。这种消费现状是由我国的化石能源禀赋特点“多煤、少油、缺气”所决定的。因此如何实现高碳能源的低碳化利用成为人们关注的热点,特别是煤炭的高效清洁利用。
本文从化石能源的源头避免高碳排放、过程减少碳排放和终端碳的利用与固定三个方面分别探讨了高碳能源低碳化的途径。
2 能源源头避免高碳排放
在现代工业生产中不论燃料还是化工产品的原料都有多种来源,同时也对应着多种不同的匹配性工艺过程。由于达到同一目标,不同的原料和工艺过程对应不同的CO2排放,因此针对具体的应用对象和原料开发和选择适宜的原料和工艺,能够从源头上避免产生不必要的CO2排放。这是目前CO2减排最有效的途径,主要通过国家政策和税收、产业结构调整和升级以及合理的能源定价机制和能源产品价格来实现。
以燃煤发电为例,选择低灰精煤和合理的过剩空气系数就能有效降低烟气量,减少无效热量外排,从而提高煤的利用率、减少CO2的排放。同样采用循环流化床燃烧发电、RGCC和多联产发电、超临界发电等均能达到上述目的。
以合成甲烷工艺为例,选择褐煤和长焰煤采用燃气型的鲁奇炉气化和循环流化床分级热解气化要比合成型的德士古气流床气化、壳牌气流床气化、四喷嘴对置气流床气化和航天炉生产的合成气甲烷含量高(约10%左右)、氧耗低;合成甲烷时产生较难利用的低温热源减少10%以上。从整个合成甲烷工艺核算,前者煤的利用率高、能耗和氧耗低,同样规模的合成甲烷,自然就减少了CO2的排放。对于循环流化床分级热解气化和液态排渣的鲁奇炉气化来说,固态排渣相对换热容易,水封用水量较低,加之循环流化床分级热解气化相对鲁奇炉气化合成气不含煤焦油,不会产生含酚废水,因此循环流化床分级热解气化合成甲烷的工艺过程能耗更低,更有利于避免高碳排放。
对于焦炭这一高耗能、高污染行业,其产品95%以上用于炼铁。如果采用移动床原位气化炼铁工艺,无烟煤粉和铁矿粉冷固结造球,移动床连续加料上部出煤气、下部直接还原熔融炼铁出铁水。这样炼铁无需焦炭,省去了炼焦和炼铁团球化过程,同时由于铁矿粉和无烟煤粉微细接触,还原过程大大加快,设备处理能力大约提高50%以上,能耗降低40以上,解决了炼焦和团球化过程严重的环境污染,避免了其能耗产生。
对于烯烃,主要的生产工艺有轻质油高温炉裂解、重油催化裂解(CPP、HCC、HS-FCC等)、重油高温裂解、重油高温裂解气化、FCC干气回收乙烯、甲醇制烯烃(MTO、MTP、FMTP等)以及天然气催化氧化制烯烃等。从原料角度来看,天然气氢碳摩尔比接近4.0、轻质油1.8左右、重油1.6左右、煤尚不足1.0,而烯烃氢碳摩尔比2.0,从元素利用率来看,利用煤生产甲醇再制烯烃,原料消耗和能耗最高,吨产品排出CO2最多;利用FCC干气回收乙烯和轻质油生产烯烃最为经济和节能。按照合理的能源定价机制和能源产品价格,大规模生产烯烃工艺首选重油裂解(催化或无催化)工艺。现在急需解决的是乙烯低能耗分离(如络合分离工艺)、甲烷和乙烷制乙炔工艺和工艺过程中裂解焦的合理利用(如重油高温裂解气化)技术的开发和工业示范。
另外煤化工发展含氧化合物燃料和多联产工艺、民用燃料采用天然气、大力发展核能、水电、风能和生物能、化工行业大力实施循环经济、发展纯电动汽车等均能实现从源头避免高碳排放。
3 能源过程减少碳排放
能源在开采、生产、使用和终端产品消费全过程中,各个阶段都需要能耗,其产品都有一个使用效率,尤其我国目前万元GDP能耗水平与发达国家有较大差距,物理能耗水平约比国际先进水平高20～30%左右。如2002年,我国每千瓦时供电耗煤比国际先进水平高67g标煤,每吨钢能耗水平比国际先进水平高69kg标煤,每吨水泥综合能耗水平比国际先进水平高44.3kg标煤,分别高出21%、11%和35%。另外生产的产品利用率偏低,又变相地增加了能耗。通过优化设计,使用高效节能的工艺设备、高效适宜的催化剂和合理使用优质产品均能实现节约能耗,减少终端产品的使用量。减少终端产品的使用量就是相应减少了产品生产量,避免生产这部分产品产生的能耗。节能降耗自然就减少了CO2的排放,这是目前CO2减排最容易实现、成本最低并且具有较大收益的途径。各行各业节能降耗技术和产品枚不胜举,均能通过自身调整和改造实现这一目标。
煤炭在开采中采用先进采掘机械和工艺以及高效的选煤工艺和设备均能提高效率,降低能耗,同时又降低了后续运输和使用的能耗。石油在开采过程中需要间歇式从地下抽送,采用可间歇式操作的直线电机驱动往复式抽油机要比现有油梁式抽油机更能根据地下原油渗透聚集的情况有效调节抽次,提高采油效率,实现节能40%以上。原油集输过程使用高效旋流式油水分离器、管道减阻剂、原油降凝剂、高效管道加热炉等均能降低输送成本和能耗。
对于现代煤化工的龙头——大型煤气化来说,空分是投资和能耗均占气化工艺50%左右的必不可少的过程,其产品主要是液氧,副产的液氮只需使用部分产量,其余的均比低效利用或排放。如果采用深冷分离为主的梯级分离工艺,大部分氮气组成在低压端就作为产品气外送,无需经过空气压缩机高能耗加压,最终产品主要是液氧和部分液氮,工艺所需的高压氧气通过泵液体低能耗加压即可满足,这样大大降低了空气压缩机的处理量和能耗,从而达到降低气化工艺投资和能耗均的目的。
以煤炭生产甲醇为例,相对于壳牌气流床、GSP气流床和航天炉德士古气流床干法气化,德士古和四喷嘴对置气流床等湿法气化可以等压合成,减少了合成气的加压能耗,更有利节能。与现有的激冷流程和部分流量变换控制相比,德士古和四喷嘴对置气流床等湿法气化采用废锅流程换热,低水汽比可控全流量变换除了节能,更有利于后续净化工艺。在甲醇生产中,如果采用高效催化剂和级间脱除的均温合成工艺或低温液相合成技术将CO单程转化率提高到90%以上单程合成甲醇,比现有仅有10%左右CO单程转化率的循环合成将大大提高设备的处理能力,大幅度降低甲醇合成能耗。
利用化石能源花费巨大的能耗和成本生产的氮肥,由于我国化肥产品落后、使用工艺不当和不合理施肥,利用率仅有30%左右,不到发达国家的一半,不仅造成了浪费,而且造成了严重的面源污染。如将现有的化肥改造为缓控增效肥料,并采用相应的耕作模式,就可提高作物产量和品质以及化肥使用效率,从而减少了肥料的消费量和生产这部分肥料的所产生CO2排放。
化工行业合理选择高效催化剂以及分离、反应、换热和泵送高效节能设备,采用调频技术等可以大幅度降低能耗。蒸馏是化学加工工业中首选的均相体系分离技术,也是目前总能耗最大的化工分离过程。据估计,化工过程中40～70%的能耗用于分离,而蒸馏能耗又占其中的95%,蒸馏的强化和节能显得尤为重要。如将梯形垂直长条帽罩与规整填料有机结合的NS倾斜长条立体复合并流塔板用于改造F1浮阀塔板,阀孔动能因子高达34,开孔率高达40%以上(国内外目前塔板最大开孔率仅为20%左右),提高处理能力2倍以上(目前国内外最高提高70%)、降液管通过能力3倍以上,降低板压降30%以上,同时提高板效率30%以上,操作弹性为4倍,解决了塔器大型化塔内件结构和安装难题。工业应用表明用于现有装置改造只需更换塔内件,就可实现处理量翻番扩能改造,节能50%以上,节省投资80%以上;用于新建装置降低投资40%以上。提高处理能力2倍以上的同时提高板效率30%以上的塔板,这在国内外尚属首例。
将工字钢双层错流复合穿流筛板与规整填料有机结合,充分利用塔内空间,增大气液接触相界面,开发的适合于塔器大型化的“全混级”、高点效率、低压降、大通量的NS高效穿流式立体复合塔板,正常操作空塔动能因子高达2.41,压降不大于1kPa,点效率高达95%以上,处理能力提高1倍以上,效率提高50%以上,解决了高效塔器大型化的难题,经结构力学计算无需复杂的支撑可满足16m以上超大型高效蒸馏塔结构需求;并在该塔板基础上建立了基于点效率的非平衡级模型,解决了现有精馏计算模型准确性差的难题,为将蒸馏学科从传统的凭经验、半经验过渡到依靠半理论以至理论提供了依据。
在建筑领域合理设计,可以大量节约钢材、水泥、石灰等高耗能高排放产品,节约化石能源的使用量;推广使用纯电动汽车,可以节约石油资源和使用成本,提高能源利用率,最有效的治理城市污染;开发和示范人造天然气家庭分散式能源系统,相对大一统的发电、输电和终端峰谷式的使用,可以大大提高煤炭的利用效率,从而实现减少CO2的排放。各行各业节能降耗技术和产品枚不胜举,这是目前CO2减排最容易实现、成本最低的途径。
4 能源终端的利用与储存
目前,大气中CO2含量高达27500亿t,每年在碳循环中的CO2约6600亿t,但每年因人类活动和森林退化额外产生257亿t CO2,这些未平衡的CO2约占碳循环的3.9%,导致大气中CO2的浓度从工业化前的270ppm到目前的380ppm,并作为主要温室气体引发了日益变化无常的气候问题,导致在过去的100年中全球平均地而温度上升0.3～0.6℃。从能源使用的终端——工业废气中进行CO2捕集、利用和封存,降低CO2排放或加快CO2循环,这是迫不得已和最终解决CO2减排的方法,也是国内外目前研究和开发的重点和热点。
工业排放的CO2浓度高低不同,不能希望某种技术解决一切问题,应采用不同的利用与储存技术。
如煤化工和石灰等行业排放的高浓度CO2 (90%以上)采用捕集技术回收,通过制造干冰、用作合成尿素、水杨酸、环碳酸酯和聚碳酸酯等的原料以及CO2驱采油、农业大棚CO2气肥等,成本和能耗较低,具有减排和经济效益。
如发电和中小锅炉等排放的低浓度CO2(13%左右),采用现有的物理和化学捕集工艺,进行地质封存、海洋深层储存和陆地蓄水层(或废油、气井)等,都存在成本高、难操作和可能引发其他环境灾难的问题;矿石碳化封存尽管引起其他环境灾难可能性小,但自然发生过程非常缓慢,目前不具有工业应用前景。
生物CO2固定法就是将排放到空气或烟气中的CO2通过生物利用光合作用转化固定,释放氧气。这是地球上最主要和最有效的固碳方式,在碳循环中起决定作用,利用此法来进行CO2减排,符合自然界循环和节省能源的理想方式。香山科学会议第279次学术讨论会与会专家认为,生物固碳是最安全有效、经济的固碳工程。能利用该法进行固碳的主要是植物、光合细菌以及藻类。
微藻具有光合速率高、繁殖快、环境适应性强、处理效率高、可调控以及易与其他工程技术集成等优点,目前可获得高效、立体、高密度的培养技术,同时固碳后产生大量的藻体具有很好的利用价值,具有高度的工业化潜力,因此微藻CO2固定有望成为一种具有相当可行性和经济价值的CO2固定方法。
塔式立体养殖反应器微藻法生物固碳,并且利用副产微藻连续湿式制生物原油的技术,就是为了解决了立体化养殖的难题,向空间要地,满足像电厂这样的大规模工业集中排放源的实际情况而开发的一项捕集和利用CO2,通过制造生物能源,实现CO2资源化的技术。该技术利用电厂烟道气作为CO2供给来源,在塔式立体养殖反应器中将含有CO2的烟气从塔底分段进气、逐级溶碳脱氧、分段外排;含有藻种的养殖液体从塔顶逐级流到塔底,通过光合作用完成微藻的一个生长周期;塔底微藻与养殖液分离,大部分藻液外排分离微藻和养殖液,小部分藻液作为藻种,回收的养殖液在补充营养后,用养殖液泵再送回塔顶进行再次循环,通过微藻连续养殖和CO2减排偶联,最终实现CO2的固定和资源化利用。再将成熟微藻通过连续湿式高压液化装置无需干燥低能耗制取生物原油,从而加快了CO2循环。但这一过程需要外加人工光源,消耗电能。
从我国目前的土地分布、土壤组成、农业现状和生物能源地发展以及工农业发展不平衡和剪刀差等具体情况,对于低浓度CO2烟气,无需采用集中固碳处理,可利用碳交易进行异地化固碳。工矿企业将用于集中固碳处理的投资和操作费用反哺农业,出资改造中低产田、发展碳汇林和草原、在非耕地、盐碱滩涂和沙漠利用现代农业技术种植适宜的速生能源植物,充分利用太阳能,大幅度提高生物质产量,副产氧气,实现了低成本生物固碳,也有效地解决了以工哺农和“三农”问题,从而实现工业、农业、政府和社会的多赢,能够满足我国今后较长时间的减排任务,提高我国国际地位。
如采用现代农业技术种植甜菜,亩产量高达6500kg,生物质干产量不低于5t,较现有普通种植法产量增加一倍,按照光合作用反应式亩固碳至少10t以上,副产氧气13t以上,农产品销售还有较为丰厚的收入。100万t甲醇的煤化工企业只需出资不到集中固碳处理投资的1/10扶持28万亩高效甜菜种植就可实现零排放,300万t煤制油的煤化工企业只需出资不到集中固碳处理投资的1/8扶持264万亩高效甜菜种植就可实现零排放,另外化工企业每年还节省了固碳处理的巨大的操作费用和能耗。另外像芒草、柳枝稷、水葫芦、沙柳、沙打旺、芦竹和荻、菊芋、甘蔗、甜高梁、麻疯树、油楠、油棕、银合欢、香胶树等能源植物适应我国不同气候、土壤和沙漠种植,亩产干物质均在1t以上,减排幅度大于2t CO2/亩。
我国中低产田面积达十多亿亩,按现有耕地的粮食生产潜力划分,亩产量大于900kg/年的耕地面积不足5%,亩产量在500～900kg/年的耕地面积占1%左右,亩产量在200～500kg/年的耕地面积占30%左右,亩产量100～200kg/年的耕地面积占11%左右,其他都是每年亩产量100kg以下的耕地。由能源使用企业出资改造中低产田,进行碳交易,这也是一个巨大的低成本高收益碳惠项目。另外海洋、河流和湖泊的水生高产植物,如藻类、速生芦苇和水葫芦等,也是巨大效益的碳惠项目。
将生物质转化为能源燃料时,无需考虑生物质作为食品时所需顾及的转基因和有毒有害微量物质问题,转基因物种在产量提高、种植地域和污染土壤修复中均能产生巨大的经济、环保和社会效益。生物质快速热解液化技术是下世纪有发展潜力的技术,是国内外生物质液化研究和开发的重点和热点。该技术能将分布分散、形态各异和能量密度低的生物质部分或全部转化为能量密度大、易于存贮和运输的液体燃料,直接或加以精制就可作为车用燃料以及化工原料,不存在产品规模和消费地域限制,是环境友好性、最有希望的石油替代品,从而加快了碳循环。
另外利用生物质不到7d的快速腐化生产腐植酸,作为有机肥提高土壤的腐殖质,有利于提高土壤肥力和保肥保水性,进而提高农作物产量。将我国绝大多数土壤腐殖质含量不足2%提到东北土壤现有的5%左右,这也将是一个千亿吨级的土壤安全储碳。
5 结论
(1)针对具体的应用对象和原料提出了开发和选择适宜的原料和工艺,从源头上避免产生CO2排放的措施,是目前CO2减排最有效的途径。
(2)提出在能源开采、生产、使用和终端产品消费全过程中节能降耗,从过程减少CO2排放的措施,是目前CO2减排最容易实现、成本最低并且具有较大收益的途径。
(3)提出了对不同浓度CO2废气采用不同的适宜捕集、利用和封存措施,降低CO2排放或加快CO2循环,从过程终端消除CO2过剩和累计,是迫不得已和最终解决CO2减排的方法,也是国内外目前研究和开发的重点和热点。在生物固碳中提出了我国现阶段工矿企业异地固碳的低成本减排措施,解决以工哺农和“三农”问题,实现工业、农业、政府和社会的多赢,能够满足我国今后较长时间的减排任务,从而提高我国国际地位。
摘要：本文提出了从化石能源的源头、过程和终端三个方面分别探讨了高碳能源低碳化的途径。开发和选择适宜的原料和工艺,从源头上避免产生CO2排放;在能源开采、生产、使用和终端产品消费使用中节能降耗,从过程降低CO2排放;对不同浓度CO2废气采用不同的适宜捕集、利用和封存措施,降低CO2排放或加快CO2循环,从过程终端消除CO2过剩和累计。另外在生物固碳中提出了我国现阶段工矿企业利用农业异地固碳的低成本减排措施,解决以工哺农和“三农”问题,能够满足我国今后较长时间的减排任务。
关键词：高碳能源,低碳化,源头,过程,终端,CO2排放
参考文献
[1]谢克昌.重视高碳能源低碳化[J].中国人大,2009(18).
[2]乔英云,田原宇,谢克昌.NS倾斜长条立体复合塔板在工业中的应用[J].石油化工设备,2009,38(3):78~80.
篇4：对能源低碳化发展的金融驱动研究论文
21世纪, 如果不能很好地解决能源与环境问题, 人类的生存将面临考验, 可持续发展更会沦为一纸空言。随着经济和科技的发展, 化石能源发展由低效走向高效, 由高碳走向低碳。能源替代将是长期以化石能源为主体和新能源快速发展的过渡。在人类重新审视旧有的能源系统, 寻找和选择一种新的替代能源之际, 天然气脱颖而出。低碳化是能源结构调整的长期方向, 而天然气以其常规和非常规的巨大资源和高储采比成为低碳化石能源发展的重要阶段, 并将成为第一能源。
迄今为止, 21世纪最大的能源创新是一种燃料, 这种燃料成为能源结构的一部分已有数十年的历史——它就是天然气。但是全球天然气仅仅处于萌芽时期。如今, 已进入后石油时代, 全球能源将以煤炭和石油为主, 转变为更清洁、更环保、分子结构更简单的天然气时代。常规天然气的资源毕竟是有限的, 人类已经处于不断寻找新的清洁、高效能源的过程中。近年来, 非常规天然气生产的进步——包括致密气、煤层气和页岩气。其中, 页岩气的应用是具有革命性意义的。
数据显示, 世界非常规天然气资源量约为常规天然气资源量的4.56倍。目前, 全球非常规天然气资源产量已经迅速上升到3, 242亿立方米, 成为一支不容忽视的能源力量。如果说煤炭是高碳资源, 石油是中碳资源, 那非常规天然气资源就是最现实的低碳资源。因其具有低碳、洁净、绿色、低污染的特性, 开发技术日益成熟, 已成为当今新能源发展的重要方向。最近5年间, 美国天然气总体产量平均每年以3.9%的速度增长, 主要得益于页岩气产量的上升。非常规天然气已成为美国天然气生产的重要组成部分, 其贡献正在快速增长。目前, 非常规气占美国天然气产量的一半以上, 美国页岩气的可采资源量已由7.5万亿m提高到9.8万亿m3。按照这一标准计算, 美国本土的天然气还足够供应100年。目前, 美国的非常规天然气开采已经形成了完整、成熟的技术体系, 拥有多项低成本技术。美国能源信息署 (EIA) 认为, 未来美国天然气可采储量的增长将主要来自非常规天然气藏, 21个已知的陆上页岩盆地和其他潜在页岩层的生产潜能将显著改变美国的能源前景。到2020年, 美国天然气生产的69%将来自于非常规天然气。在美国的带动下, 页岩气热潮正在全球迅速蔓延, 不但大型油气公司开始对非常规气表示出浓厚兴趣, 他们正在积极争取储量区块、并购拥有相应技术的公司或陆续成立一些合资企业, 而且全球正在探讨美国的革命能否复制的问题。由此带来的供应前景和天然气的基本经济要素的变化正影响欧亚液化天然气和管道市场。此外, 它们还对整个能源格局产生了影响, 影响了从风能到核能的竞争性技术的前景。欧洲和亚洲的非常规能源生产潜能改善了天然气的未来前景, 将发展目标定位为比几年前所预测的更加丰富和相对便宜的能源。
天然气作为城市燃气的主要燃料, 将主要用于居民生活、商业、采暖、分布式冷热电三联供以及车用CNG等领域, 特别是大中城市内分布式冷热电三联供的用气潜力较大。天然气作为工业燃料, 将主要为以气代油、燃料置换和工业锅炉等, 广泛应用于玻璃、陶瓷、建材、冶金、汽车制造等行业。天然气用于发电, 主要用于调峰电厂和热电联产项目。天然气用于化工, 将主要用于合成氨、甲醇以及制氢等项目。目前, 人们已经认识到天然气是最好的化石能源:用于供暖或工业, 同热值的天然气二氧化碳排放比石油少25%~30%, 比煤炭少40%~50%;用于发电, 天然气的二氧化碳排放比煤炭少约60%。但是, 人们还没有认识到天然气比可再生能源更优越。
无碳是可再生能源最大的优势, 但是其自身的弱点也非常明显。第一, 风能、太阳能受天气变化的影响很大;第二, 由于一系列的政治、技术、经济和市场固有的因素, 可再生能源需要大量的补贴, 其作用发挥的预期时间将非常漫长。天然气具有储量丰富 (Abundant) 、价格适中 (Affordable) 、符合环保要求 (Acceptable) 等“3A”特征, 因此能够成为“竞争性燃料”。第一, 从各种发电燃料满足调峰要求的情况对比来看, 天然气成本最低而可靠性最高;第二, 如果与可再生能源发电结合, 天然气可以消除可再生能源的弱点而成为补充燃料;第三, 天然气是最现实、代价最低的节能减排手段。例如, 欧盟所谓的“20-20-20”规划, 如果只靠可再生能源, 只能实现62%的减排目标;如果用天然气所付出的成本则只有可再生能源的40%, 即可节省800亿美元的投资。
天然气作为一次能源具有三大优势:第一, 高效。从各种发电燃料满足调峰要求的情况对比来看, 天然气成本最低而可靠性最高。绝大部分燃煤机组发电效率为30%左右, 最高的亚临界点发电效率也不超过38%;天然气联合循环发电效率高达60%;如果采用功热联产技术应用天然气, 能源利用效率可达80%以上。第二, 洁净。天然气的主要成分为甲烷, 1分子CH4燃烧产物为2分子H2O和1分子CO2, 每立方米天然气燃烧产物含2公斤水。二氧化碳的总排放量远远小于燃煤, 也小于燃烧液化石油气。液化天然气 (LNG) , 是天然气从气井开采出来之后, 经净化, 除去杂质在低温下液化的产物, 其燃烧产物非常干净, 基本不含硫化物和氮氧化物。如果与可再生能源发电结合, 天然气可以消除可再生能源的弱点而成为补充燃料。第三, 方便。液化天然气 (LNG) 在接收基地气化以后, 通过高压管线输送到门站, 降低压力后送至城市居民用户和工商用户, 与管道天然气一样再不需要后处理, 既方便又省事。总的经济效益和社会效益远远大于用煤和其他燃料。这是天然气在全球能耗比例中增长最快的主要原因。
天然气素有“绿色能源”之称, 是清洁高效的优质燃料, 在所有化石能源中碳排放系数最低。目前, 天然气是全球经济的支柱, 为全球提供了24%的一次能源。从世界范围来看, 随着低碳经济时代到来, 天然气的主角使命已越来越清晰。尽管为了解决人类未来能源的可持续发展和应对全球气候变化问题, 世界各国纷纷制定了雄心勃勃的可再生能源的发展目标, 但由于商业化条件尚不成熟, 以及成本高于传统能源, 可再生能源是否能够如预期一般快速发展, 尚值得期待。而天然气是最清洁的化石能源, 从现在到2025年前后, 新的低碳技术大规模商业化使用的时代到来之前, 天然气将在能源与环境领域扮演一个极为重要的角色。天然气已被全球普遍看作21世纪前期满足能源需求、改善能源结构、保护大气环境的主要清洁能源, 被寄予了填补全球能源供应与需求巨大缺口的期望。
加快推进能源结构低碳化, 促进含碳较低的天然气取代原油、煤炭等高碳能源, 正成为发展潮流和趋势。美国作家保罗·罗伯茨 (Paul Roberts) 曾在其著作《石油的终结:濒临危险的新世界》 (The End of Oil:On the Edge of a Perilous New World) 中说, 2025年天然气有可能替代石油成为世界的主导能源。他还认为, 随着液化天然气的出现以及朝着天然气转移趋势的加速, 整个能源经济在朝着更为洁净、更为灵活的体系发展。从某种意义上说, 天然气被视为在应对全球气候变化的征途上, 真正的无碳能源出现并完全替代化石能源之前的重要过渡性燃料。也就是说, 天然气作为最清洁的化石燃料, 在减缓全球气候变化的国际大背景下, 称得上是人类从以依赖化石能源为主向依赖低碳、无碳能源为主过渡的一个重要桥梁。据美国能源信息署 (EIA) 对未来20年主要能源消费量增长速度的预测, 到2020年以后, 天然气将超过煤炭成为全球第二大能源;2030年以后, 天然气消费量将超过石油, 成为世界第一大能源。2030年以后, 在一个相当长的时期内, 天然气仍将是世界第一大能源。根据国际能源署《世界能源展望 (2010) 》预测, 天然气需求量将年均增长1.4%, 从2008年的31, 490亿m3增加到2035年的45, 350亿m3。就部门而言, 全球天然气增长量的45%将来自燃气发电, 电力部门在世界天然气市场的份额将从39%提升到41%。就地区而言, 传统市场的天然气需求趋于平稳或下降, 天然气需求增长将主要出现在亚洲和中东地区等发展中国家。中国的天然气需求将保持6%的增长速度, 而中东生产国的需求将快速增长, 并影响出口、降低收入, 对全球天然气市场供需带来影响。预计2030年天然气在世界一次能源结构中所占比例将上升到28%, 超过石油成为世界第一大能源。天然气储量充足, 常规天然气储采比超过60年, 非常规天然气储采比超过200年。只要有足够和及时的投资, 天然气资源可以变为储量、产量和供应, 并推向市场满足需求。如果说传统能源曾经改变了人类的生活方式, 那么天然气特别是非常规天然气将创造一个全新的可持续发展的低碳社会。
天然气是一种清洁、优质的化石能源, 对改善我国能源结构、减少温室气体排放、推动实现低碳经济发展具有十分重要的作用。我国天然气 (含非常规天然气) 资源比较丰富, 大力勘探开发天然气资源是调整能源结构, 实现低碳发展的重要途径。作为世界上最大的发展中国家, 我国的能源消费一直延续着以煤为主的格局, 煤炭占70%, 其他的比重占得比较小, 天然气消费长期居于较低水平。而从世界平均水平来看, 煤炭占比不到30%, 石油占到35%, 天然气占25%, 非化石能源占10%。2000年以前的多数年份, 国内天然气在一次能源消费中的比例在2.5%以下;尽管2000年以后这一比例略有提高, 其中2007年、2008年和2009年达到了3.4%、3.5%和3.9%, 但还是远低于25%的世界水平。尽管如此, 进入21世纪以来, 中国一直是天然气生产量、消费量增长最快的国家之一。
近年来, 我国天然气产量逐年提高, 2005年、2006年、2007年、2008年、2009年分别为493亿立方米、586亿立方米、693亿立方米、760亿立方米、830亿立方米。2010年, 国内天然气产量继续保持稳定增长。数据显示, 2010年1~12月份, 国内天然气产量达到944.8亿立方米, 同比大幅增长12.1%, 增速较上年加快4.4个百分点。预计2011年, 全年天然气产量将接近1, 100亿立方米, 增长约16%。同时, 我国天然气消费亦进入快速增长期, 2005年、2006年、2007年、2008年、2009年分别为468亿立方米、561亿立方米、695亿立方米、780亿立方米、875亿立方米。2010年, 我国通过天然气价格改革等政策措施, 进一步优化调整能源消费结构, 提高天然气在一次能源消费中的比例。在国家政策鼓励以及下游消费旺盛等因素共同影响下, 2010年国内天然气消费需求继续快速增长。数据显示, 2010年, 国内天然气表观消费量首次突破1, 000亿立方米, 达到1, 070.3亿立方米, 同比大幅增长15.9%。据国家能源局预测, 预计2011年我国天然气消费量有望达到1, 300亿立方米, 比上年增长约20%。随着城市化水平提高, 快速增长预计将持续到2030年左右。天然气消费区域将进一步扩大, 产地及周边、环渤海、长三角和东南沿海经济发达地区将成为最主要的消费区域, 消费结构继续向多元化发展。同时, 未来天然气利用结构将发生较大变化, 城市燃气、发电用气和工业燃料消费量快速增长, 化工用气比重明显下降。预计2015年城市燃气和工业燃料占总用气比例, 将由目前的62%上升到70%左右, 化工用气由目前的23%下降到16%, 发电用气比重基本不变。
低碳经济与环境保护已成为当今世界发展的主题。当前, 发展低碳经济和转变经济发展方式, 已成为我国经济实现科学发展、可持续发展的必然要求, 能源结构的调整也势在必行。在这一背景下, 高热值、低排放、低污染的天然气, 不论在民用、公用领域, 还是在工业领域, 都越来越受到“追捧”。
毫无疑问, 低碳发展对我国已不是遥不可及的事情, 而成为实实在在的指标, 它将对我国经济的结构调整、经济目标的重新定位形成倒逼机制。能源行业必须在低碳能源方面做出重大突破才能实现这一目标, 而天然气正是其中的关键。天然气, 无论是从地质储量、技术水平、成本, 还是从开发利用前景和规模上说, 都当仁不让地成为我国低碳能源起跑线上的“种子选手”, 也是我国实现向世界承诺的碳减排目标的重要手段之一。在能源需求不断增长的形势下, 加大对天然气的利用是我国增强能源供应的必然选择。大力发展天然气是我国在一次能源消费中降低碳排放的最好选择。至少在2035年之前, 煤炭、石油、天然气等化石能源仍将是我国能源供应的主体, 特别是煤炭在保障我国能源安全中仍然发挥着基础性的作用。如何降低煤炭、控制石油、提高天然气在一次能源消费中的比例, 将是“十二五”期间我国调整、优化能源结构, 实现减排目标的重要任务。
在2011年3月颁布的《“十二五”规划》中, 天然气开发是其中重点强调的部分。《“十二五”规划》要求加大天然气资源勘探开发力度, 促进天然气产量快速增长, 推进煤层气、页岩气等非常规油气资源开发利用。《“十二五”规划》为我国优化能源结构提出了新的目标——天然气在能源消费结构中的比例由4%提升到8%, 预计到2015年我国天然气消费量将达2, 600亿立方米, 比目前水平翻一番多。为此, 我国将加大煤层气、页岩气、城市垃圾沼气等非常规天然气的开发力度。我国非常规天然气资源总量是常规天然气资源量的5.01倍, 主要为致密砂岩气。尽管我国非常规天然气开发潜力巨大, 但总体而言, 非常规天然气的开发尚处于起步阶段, 政策、技术、成本等方面还需要逐步完善, 才能形成良性循环, 实现可持续发展。就非常规天然气产业发展而言, 我国非常规天然气的勘探开发将受到更多的鼓励。作为常规天然气资源的重要补充, 非常规天然气将在能源生产供应规划中被统筹兼顾。国家发展和改革委员会出台的《产业结构调整指导目录 (2011年本) 》就充分体现了这一精神。该文件将页岩气、油页岩、油砂、天然气水合物等非常规资源勘探开发入鼓励类投资目录。《“十二五”规划》还提出, 加强天然气储备体系建设, 发挥价格杠杆调节作用, 确保天然气稳定供应;适时调整天然气利用政策, 鼓励以气代油。
随着世界主要能源由煤炭、石油向天然气、可再生能源和其他新能源的转化, 高碳能源将逐步为低碳和无碳能源所取代, 全球能源消费中碳的平均含量逐渐降低, 世界能源消费结构逐步趋向低碳化。最终将出现能源含碳为零, 人类进入终极目标——“无碳经济”社会。传统化石能源清洁化是我国发展清洁能源的主攻方向, 天然气是最佳选择。在光伏发电、风电、核能等新能源“远水难解近渴”的局面下, 天然气作为清洁能源的特征还顺应了“低碳发展”的需求。因此, 在未来不短的一段时期内, 天然气必将在我国能源结构中扮演更为重要的角色, 为节能减排做出更大的贡献。所以, 我们要想顺应低碳潮流, 除了发力新能源、节能减排、降低能耗, 研究碳捕获、封存和利用技术外, 目前最有效的做法之一就是大力发展天然气, 将“气化中国”的脚步加快、幅度加大、程度加深。在2020~2030年之间, 我国最重要的提高能效措施是尽快增加天然气在一次能源构成中的比率并高效利用。这些战略措施主要包括:作为主要的工业燃料的煤占目前全国煤炭消耗的30%, 尽可能采用集约化的天然气冷热电联供能源系统替代;将占建筑物耗能80%的采暖、空调、热水和占14%的用电, 尽可能用天然气冷热电联供能源系统集约化高效联供;把占中国1.2亿吨/年柴油耗量近30%的中、重型卡车, 改为高效、廉价、低排放的液化天然气车。2011年9月下旬, 国际能源机构公布报告预测, 到2035年, 全球天然气需求总量将达到5.1万亿立方米, 占全球能源需求的25%左右。全球天然气消费量也将在2008年3.1万亿立方米的基础上增长44%, 达到4.5万亿立方米。这标志着, 在今后的一段时期里, 一场以天然气为主导的全球能源结构变革将展开。
可以看出, 今后全球天然气的需求量、消费量将大幅上升。我们从全球发展天然气的现状分析, 说天然气即将迎来发展的“黄金期”并不为过。天然气作为一种清洁高效的化石能源, 是向新能源过渡的桥梁, 是低碳经济的重要支柱。在全球天然气发展的大格局下, 中国能源结构“气化”进程也在明显加快, 我国能源管理部门和能源企业已经意识到了发展天然气的重要意义, 中国已经随着世界的脚步走向以气为主的能源结构调整新阶段。可以预见的是, 随着“天然气时代”大踏步来临, 天然气利用会越来越普遍, 更多领域更多产业都将与天然气这位“绿色天使”结缘, 真正的“低碳时代”也就到来了。到21世纪中叶, 我国超过3/4的城市将用上天然气。这美好的愿景, 还需我们付出更多的代价和努力。
新的低碳技术大规模商业化使用的时代到来之前, 天然气将在能源与环境领域扮演一个极为重要的角色。天然气已被全球普遍看作2 1世纪前期满足能源需求、改善能源结构、保护大气环境的主要清洁能源, 被寄予了填补全球能源供应与需求巨大缺口的期望。