第1章　國家雙碳目標(biāo)的時代需求與綠色低碳技術(shù)發(fā)展概況 1

1.1　全球碳排放與雙碳目標(biāo)　2

1.1.1　全球碳排放與雙碳目標(biāo)背景　2

1.1.2　全球雙碳目標(biāo)新進展　3

1.1.3　全球雙碳目標(biāo)新挑戰(zhàn)　7

1.1.4　全球雙碳目標(biāo)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(guān)的政策導(dǎo)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(biāo)的提出　21

1.3.1　雙碳目標(biāo)的時代背景　21

1.3.2　雙碳目標(biāo)的深層內(nèi)涵　24

1.3.3　雙碳目標(biāo)的重大意義　27

1.4　我國雙碳目標(biāo)帶來的挑戰(zhàn)和機遇　29

1.4.1　我國雙碳目標(biāo)帶來的挑戰(zhàn)　29

1.4.2　我國雙碳目標(biāo)帶來的機遇　32

1.5　雙碳目標(biāo)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(biāo)的綠色低碳技術(shù)體系　40

1.6.1　化石能源清潔高效利用技術(shù)　40

1.6.2　可再生能源技術(shù)　41

1.6.3　碳捕集、利用與封存技術(shù)　42

1.6.4　低碳與零碳工業(yè)流程再造技術(shù)　43

1.6.5　儲能技術(shù)　44

1.6.6　節(jié)能技術(shù)　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?zé)犭娐?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(shù)　75

2.4.2　超超臨界循環(huán)流化床發(fā)電技術(shù)　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(shù)　80

3.1.2　太陽能熱發(fā)電技術(shù)　84

3.2　風(fēng)能發(fā)電　87

3.2.1　風(fēng)力發(fā)電技術(shù)　87

3.2.2　風(fēng)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?zé)崮芾�用�?05

3.6.1　地?zé)崮苤苯永�用�?06

3.6.2　地?zé)崮馨l(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(xué)儲能　112

3.7.4　熱儲能　114



第4章　氫能　117

4.1　綠色制氫技術(shù)　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(shù)　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(shù)　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(yīng)用　139

4.4.1　氫燃料電池　139

4.4.2　氫氣工業(yè)應(yīng)用　143

4.4.3　其他應(yīng)用　145

4.5　氫泄漏檢測技術(shù)　145



第5章　碳捕集、利用與封存　147

5.1　碳捕集技術(shù)　148

5.1.1　吸收技術(shù)　149

5.1.2　吸附技術(shù)　155

5.1.3　膜分離技術(shù)　157

5.1.4　富氧燃燒技術(shù)和化學(xué)鏈燃燒技術(shù)　159

5.1.5　電化學(xué)捕集技術(shù)　161

5.1.6　生物質(zhì)能-碳捕集與封存技術(shù)　162

5.1.7　直接空氣捕集技術(shù)　163

5.2　碳利用技術(shù)　164

5.2.1　化學(xué)利用制備化學(xué)品技術(shù)　164

5.2.2　化學(xué)利用制備高性能材料技術(shù)　167

5.2.3　生物利用技術(shù)　169

5.2.4　物理利用技術(shù)　170

5.2.5　礦化利用技術(shù)　172

5.3　碳封存技術(shù)　174

5.3.1　地質(zhì)利用與封存技術(shù)　174

5.3.2　海洋封存技術(shù)　179

5.3.3　礦物封存技術(shù)　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(shù)　182

6.1.1　長流程煉鋼碳減排技術(shù)　182

6.1.2　電弧爐短流程煉鋼節(jié)能減排技術(shù)　185

6.1.3　直接還原煉鐵技術(shù)　188

6.2　有色金屬行業(yè)流程再造技術(shù)　189

6.2.1　鋁冶煉低碳技術(shù)　189

6.2.2　銅冶煉低碳技術(shù)　191

6.2.3　鉛鋅冶煉低碳技術(shù)　194

6.2.4　鎂冶煉低碳技術(shù)　196

6.3　水泥行業(yè)流程再造技術(shù)　197

6.3.1　熟料煅燒清潔燃料替代技術(shù)　198

6.3.2　低碳水泥生產(chǎn)技術(shù)　199

6.3.3　節(jié)能提效技術(shù)　201

6.4　化工行業(yè)流程再造技術(shù)　204

6.4.1　綠色高效原油煉制技術(shù)　204

6.4.2　煤油共煉技術(shù)　206

6.4.3　先進低能耗分離技術(shù)　208

6.4.4　電催化合成氨/尿素技術(shù)　209



第7章　綠色低碳技術(shù)的應(yīng)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