二氧化碳的排放主要来源

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二氧化碳的排放主要来源范文第1篇

1、从二氧化碳释放的角度来看，化石燃料的燃烧是产生二氧化碳的主要来源，则应减少化石燃料的燃烧，并开发新能源来减少二氧化碳的排放。

2、从吸收二氧化碳的角度来看，二氧化碳是植物进行光合作用的原料，因此可通过植树造林、禁止乱砍滥伐来增加二氧化碳的吸收量。

3、减少使用煤（或石油、天然气）等燃料；开发利用太阳能（或风能、地热、潮汐能）等能源。

4、大力植树造林；禁止乱砍滥伐等。

（来源：文章屋网 ）

二氧化碳的排放主要来源范文第2篇

关键词：CO2捕集 京都议定书 燃煤电厂 吸收 吸附 分离 环境

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）02（b）-0000-00

1 引言

人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等）所排放的大量CO2等多种温室气体，致使全球变暖是最主要的原因。火力发电厂燃煤所产生的主要碳氧化物是二氧化碳（CO2），是温室气体的主要来源，2005年2月16日“京都议定书”生效，而中国是“京都议定书”的签约国，对二氧化碳的捕集再利用再一次成为全球关注的主要问题，也是缔约国在社会经济发展和生产经营活动中减少碳排放的重要目标之一。

我国二氧化碳排放到大气中每年约110亿吨，但由于回收二氧化碳的措施不到位，致使回收再利用的二氧化碳量每年还不到排放量的2%，既造成气候变化恶劣，形成了可怕的温室效应，又浪费了宝贵的碳资源。

二氧化碳放空对环境危害极大，这已经是路人皆知的事实，但单纯为治理而治理限制其排放，又将对国民经济的快速发展产生较大影响。目前二氧化碳已经被广泛地应用于多个领域，如化学合成工业、石油开采、金属铸造加工、机械保护焊接、农业施肥、果品蔬菜保鲜、啤酒饮料灌装、医药卫生、消防灭火等许多行业都需要大量二氧化碳，是一种宝贵的资源。因此，如果能把排放的二氧化碳回收再利用，既不会因减排而影响国民经济的发展，又会起到保护环境的作用，有利于国民经济快速增长。

2碳捕集工艺分离

根据目前二氧化碳的来源和用户的要求，主要分离方法有以下几种：

（1）溶剂吸收法：主要包含物理溶剂吸收和化学溶剂吸收。这种方法最适用于从二氧化碳浓度低于20%的烟气中回收二氧化碳。二氧化碳浓度可大于98%，但流程较复杂，操作成本高。

物理溶剂吸收法是利用二氧化碳气体和其它气体在某一种溶液中的不同溶解度而进行分离的方法。而化学溶剂吸收法是利用二氧化碳与某一种溶剂起化学反应，生成中间化合物，其他气体不与该溶剂发生反应；生成中间化合物在另外一个装置中分解后又生成二氧化碳和溶剂，溶剂反复使用，二氧化碳连续排出，从而使二氧化碳与其他混合气分离。

（2）变压吸收法：采用固体颗粒吸附剂有选择性吸附混合气体中二氧化碳，在压力作用下，二氧化碳被吸附剂吸附，其他气体不被吸附而得以分离。当吸附剂吸附二氧化碳接近饱和时，靠降压和抽真空把吸附的二氧化碳解吸下来，统一作为废气排出。二氧化碳浓度较低，一般在60%左右。

（3）膜分离法：利用一种类似管道的中空纤维膜，膜壁上布满超细微孔，孔径为分子量级（单位：道尔顿）。可通过物质分子量的大小，采用不同工艺制作不同分子量孔径的膜。膜的材质为疏水性高有机分子材料，即：透气而不透水。在压力作用下，混合气体中的二氧化碳从膜壁渗透出去，其他大分子气体不能渗透而从管道的另一端排出，以达到分离二氧化碳。可想而知，这种方法适用于气源比较干净、且全部是大分子的混合气体，产生的二氧化碳浓度不大于90%，并且有机膜很容易被杂质或油水污染而报废，寿命一般不超过两年，能耗很高。

（4）低温精馏法：是利用二氧化碳与其他气体的不同沸点进行分割，用不同吸附剂脱除比二氧化碳沸点大的重组分，用精馏法提取比二氧化碳沸点小的轻组分，最后剩余纯度99.99%以上的二氧化碳。这种方法适用于二氧化碳纯度已经达到90%以上，且产品纯度要求很高、又需要液化储运的场合，是目前最先进的技术方法。

（5）催化燃烧法：利用催化剂与纯氧把烟气中可燃烧杂质燃烧脱除。但要使杂质含量降到PPm级，就要加入过量纯氧助燃，这将带来新的氧气与二氧化碳分离难题；另外催化燃烧需在300℃以上操作，后续二氧化碳液化又需在-20℃以下操作，这温度一升一降的变化使能量消耗非常惊人；同时还无法除去一些不燃烧的杂质，的催化剂也要一年更换一次。所以，该技术在世界范围内被淘汰，很难推广使用。

3主要工艺技术流程

火力发电厂燃煤锅炉产生的大量烟气，因不同煤种及含量会有一定波动，其中含二氧化碳8～12%，氮气78%，氧气4～9%，氢气约3%，水分5%左右，其他是一氧化碳、氮氧化物、硫化物等杂质。烟气作为碳捕获的原料气，如需生产食品级二氧化碳产品，首先要用化学溶剂把二氧化碳从10%提浓到93%（干基），其次用吸附精馏再提纯到99.9%以上，主要流程如下：

从燃煤锅炉来的烟气经脱硝、除尘、脱硫后进入碳吸收塔。碳吸收塔中的化学吸收液吸收二氧化碳，吸收后的富集液经热交换器加热进入解吸塔得到浓度为93%（含饱和水）左右的二氧化碳气，通过缓冲罐和压缩机增压、冷却除水、稳压进入干燥床，采用分子筛干燥剂干燥脱水，通过吸附床脱除油脂、硫化物等杂质；再经冷冻机降温液化后进入精馏塔。轻组分氮气、氧气全部从精馏塔顶排出，塔底得到纯度为99.9%以上的食品级二氧化碳产品，经储存后装瓶出厂。每套干燥床和吸附床均为两个相同体积的床体，内装等量的干燥剂和多种高效吸附剂。两个床可轮流操作，连续生产。

4 吸收液和吸附剂的选择

对低浓度二氧化碳吸收剂的选择主要有羟乙基乙二胺（AEE）、N一甲基二乙醇胺（MDEA）和2-氨基-2-甲基-1-丙醇（AMP），他们具有吸收速率快、吸收量大，以及对温度变化不敏感等优点，比原有以一乙醇胺（MEA）为主的吸收液吸收量大了23%，所需再生加热量可降低了20%以上，再生解吸率则高达99%，重复利用率高。与该溶剂配置的设备尺寸小，换热器面积小，溶剂泵耗能低，溶剂降解率低，对设备腐蚀性小，设备经过适当防腐处理就完全可以采用碳钢制作，可极大降低投资。

吸附法回收二氧化碳的关键技术是吸附剂的选取，而应用在二氧化碳精制中的普通吸附剂有活性炭、氧化铝、硅胶、分子筛等，这些吸附剂作为多孔、高比表面积的物质，对水分、油脂等许多物质都有好的吸收性，当然对二氧化碳也具有吸附性，因此不适合脱除高浓度、高压力二氧化碳中的杂质。现在单纯使用活性炭和硅胶技术已经被淘汰，取而代之的是采用选择性更高的吸附剂应用于二氧化碳精制过程。新型吸附剂应具有大的比表面积，适当的孔径范围，好的强度，对杂质的高选择性，同时还必须具有在高浓度、高压力二氧化碳中对杂质所具有的良好吸附性能。

由于吸附剂的吸附性能和再生性能的限制，对传统的吸附工艺只能是一组吸附床吸附一种或一类杂质，如采用干燥床装填硅胶，吸附床装填活性炭，各吸附床采用不同的再生介质和再生条件，工艺流程复杂，操作烦琐，活性炭床层再生汽源还必须使用高温、高压蒸汽，大大增加了管道和设备投资，增加了操作费用。因此，目前国内外工艺已经基本上没有使用蒸汽再生这种方式。

根据烟气中的杂质来选择多种吸附剂填装到同一个吸附床中。在一组干燥系统中采用特殊的填装工艺和设备结构，使各层吸附剂之间不混合，烟气通过不同的吸附剂层不发生波动，保证吸附剂的吸附效果。吸附剂装填顺序的关键是匹配，既能保证在相同条件下能全部吸附杂质，又要保证在完全相同的条件下使吸附剂再生，并且不使用蒸汽和氮气。

生产食品级二氧化碳产品的重点是脱除烟气中的水分、硫化物、氮氧化物以及一些轻组分。在工艺技术上选用多种不同规格的吸附剂，有针对性地脱除以上杂质，使其各自达到相关标准的要求。

5 液化压力选择

目前液化气体二氧化碳主要有高压法和中压法二种。

高压法：一般是把气体二氧化碳加压到7.28MPa（临界压力）以上充入钢瓶，然后用低于31.4℃（临界温度）的冷却水对钢瓶外面喷淋降温促使瓶内的气体液化。

这种方法工艺简单，操作方便，不用制冷机。但缺点是加压后直接充瓶，产品未经过任何净化处理，二氧化碳纯度达不到99%以上，无法满足食品级国家有关标准。如果加压后经过净化处理，其所用的吸附、精馏等环节的设备均需要在8MPa的高压下操作，设备投资成倍增加，加大了操作危险性。另外，在高压下精馏塔组分相对挥发度低，需将精馏塔设计的很大，回流比增大，板数增加，操作成本高，产品纯度低；更致命的弱点是：液化是在钢瓶中实现，无法装入大型产品贮罐，也不能满足装入槽车进行远距离运输，严重限制了大规模工业化生产。因此采用高压法生产液化二氧化碳只能是小作坊式生产。

中压法：是把气体二氧化碳加压到2.5～3.0MPa，用制冷机冷却温度到-8℃以下液化。

这种方法多一套氨冷却系统，增加部分电耗，操作较复杂。但在中压条件下进行吸附和精馏等净化操作，中压设备投资少，综合耗能少，危险性小，安全性高；精馏塔体积小，板数少，回流比小，操作成本低，产品纯度高。氨冷却系统的冷剂循环使用，没有损耗。可直接生产合格的液化二氧化碳产品，用管道连续输送到储罐中，便于大规模储存和装车运输。同时现在二氧化碳储罐是双层真空层加珍珠砂保温，运输槽车也是真空双层保温，压力为2.2MPa，温度在-15～-17℃，该方法的操作压力和温度条件与储罐和槽车的基本一致。因此，目前二氧化碳液化普遍推广使用的方法就是中压液化法。

6 碳捕集工艺方案

碳吸收单元；压缩吸附单元；冷冻液化单元；精馏储存单元是二氧化碳回收装置的四个单元。以下对各单元工艺内容进行分别介绍。

（1）碳吸收单元

锅炉来烟气经脱硝系统、除尘系统、湿法脱硫系统脱除NOx、烟尘、SO2、SO3、HF、HCl等有害物质，净烟气进入碳吸收塔中，自下而上流动与喷淋层喷射向下的碱液发生反应，由碱液泵送到再生塔。尾气经除水后从碳吸收塔顶排出。

从碳吸收塔底排出的碱液，经换热由泵送到再生（解吸）塔的顶部，自上而下流过填料层，同时被自下而上的再生塔底部蒸汽加热，使碱液中的二氧化碳从溶液中解吸出来，将二氧化碳气体经冷却、除水后浓度93%的二氧化碳从塔顶排出塔外。塔底部基本不含二氧化碳的碱液，经换热由泵送到吸收塔上部循环使用。吸收工艺流程，见图1。

图1 吸收工艺流程图

（2）压缩吸附单元

从再生塔顶排出的二氧化碳气体，在常压、低于40℃条件下，通过鼓风机进入水洗塔中洗掉烟气中带过来的溶剂等杂质，经除水器分离水洗塔带来的水分，然后经冷却器用低温液氨降低烟气的露点，再次用除水器除水。气体从缓冲罐上部进入压缩机，两个除水器的冷凝水排入废水沟。

二氧化碳压缩机采用三级压缩，每一级压缩后的气体都进入冷却器降温、除水器除水，再进入下一级压缩。经过三级压缩、冷却、除水后，通过稳压罐进入脱硫床，经过一级脱硫把硫化物脱除到标准以下。

经加压、除水、脱硫后的烟气返回压缩机三段入口增压到设计参数，排入干燥床中。干燥床为两个同样大小体积的吸附床，床内的干燥剂在压力作用下将水分、油脂等杂质吸附，气体从干燥床顶部排出，再经冷却器和预冷器进行热量交换，降低物流温度进入液化器中。

当干燥床吸水接近饱和后，烟气经过阀门切换进入另一干燥床中进行除水。此时打开电加热器电源，同时打开低压残气开关，从干燥床底部引入升温到250℃的热气，把精馏塔引来的塔顶残气加热，反向解吸吸附的水分等杂质，并从干燥床顶部排空。一直保持250℃恒温1小时，就可以把杂质解吸干净。此时关闭加热电源，但继续保持通入低温残气，促使床层迅速降到常温，以备再用，至此完成了一次循环。两个干燥床轮换操作，可连续生产。

（3）冷冻液化单元

烟气在预冷器是用精馏塔顶低温气体冷却进入液化器，被节流降温的氨水冷却，直到大部分二氧化碳被液化，与轻组分甲烷、氮气、氧气一起被送入精馏系统中。

气氨进入螺杆式冷冻机压缩后进入卧式冷却器中，被冷却水冷却为液氨，储存在储氨器中供二氧化碳液化用。

由氨冷却系统来的液氨一般分三路使用，一路经节流后进入液化器中，把干燥气态二氧化碳液化，本身被汽化重新返回到氨冷却系统中。另一路液氨经节流后进入塔顶冷凝器，将挥发的二氧化碳液化回流，本身被汽化重新返回到氨冷却系统中。第三路液氨经节流后进入前一个冷却器把烟气降温，本身被汽化重新返回到氨冷却系统中。

（4）精馏储存单元

二氧化碳气经脱硫、干燥、吸附后，通过预冷器降温进入液化器中液化，直接进入精馏塔中，脱除轻组分后的液体在精馏塔底引出，经节流降压到2.2MPa，直接送到产品储罐中储存并装车出厂。吸附精馏工艺流程，见图2。

不凝气在精馏塔顶部排出后，节流降压到0.2MPa，返回到预冷器中回收冷量，再经电加热器升温后作为再生气体进入干燥床中，解吸气体排空。

图2 吸附精馏工艺流程图

7 主要技术特点

燃煤锅炉来净烟气采用一种化学复合溶液，该吸收液吸收效率高，再生能力好，对设备腐蚀小。

采用吸附与精馏相结合工艺，流程简单，操作方便，不仅可以生产工业级产品，也可以生产食品级产品，工艺灵活可调，市场应变力强。

常温条件下，在液化过程中精馏无过多操作单元，能耗低，生产成本低，产品利润空间大。

利用多种高效干燥剂组合，有效脱除烟气中多种难分离杂质，产品纯度高，质量完全能满足工业级CO2标准要求。

干燥采用降压、加热和解吸相结合，节省热量消耗；用精馏塔顶排放的轻组分气体作为再生气体，不用外加氮气或其他再生气，降低了操作费用。精馏系统采用热泵技术，巧妙地用塔顶排出的热量来加热再沸器，不需要外加蒸汽，节省能量消耗。采用自动化监控和调节主要技术指标，无需现场操作人员，自动化水平高。

8 结语

二氧化碳捕集回收再利用装置在燃煤电厂的应用有利于我国燃煤电厂二氧化碳回收利用实现大规模生产，能带动我国燃煤电厂二氧化碳回收工业的成长，提升我国二氧化碳回收的技术能力，在解决二氧化碳所造成的环境污染的同时提升我国二氧化碳回收技术的国际竞争力。

此外，燃煤电厂大规模二氧化碳回收利用技术的推广和应用，能形成一种崭新的产业发展，同时也能带动相关产业的发展和提高，形成清洁生产产业链。对于我国的环境保护建设、培育新的经济增长点、传统产业的技术改造和解决城市雾霾问题都具有巨大的社会效益。

参考文献

二氧化碳的排放主要来源范文第3篇

在这样的一组数字之下谈中国式低碳，似乎有些沉重。

能源专家、中国工程院院士倪维斗指出，发展低碳经济，但我们面对的是高碳能源。因为在未来二三十年之内化石能源作为我国主要能源的地位不可撼动，其中煤是主导，所以未来一段时间之内煤的低碳利用就是低碳能源的核心问题。如果不在煤的清洁利用上做文章，其他一切只能是空谈，低碳只是一句口号。

社会节能、总量控制、发展可再生能源都是实现低碳经济的道路，但最后必须要落实到煤的清洁利用上。根据倪维斗的划分，煤的清洁利用也属于清洁能源。他认为，新能源的概念因时因地而不同，各国国情不同，不能一概而论。比如在法国核能发展了很多年，称不上新能源。而太阳能、风能古人也在几千年前就已利用了。

倪维斗表示，能源的来源、转化过程、输运过程、终端利用过程这4个环节都属于能源问题，清洁不清洁要看全生命周期。这4个环节中一个或几个有较大的变化，能够减少二氧化碳排放、提高效率就能称之为新能源。因此，可再生能源、煤的清洁利用、天然气的高效利用都属于新能源。

眼睛光看着风电不行。风能虽然来自风，但也存在转化和输运的问题，在未来一段时间内对节能减排贡献不会太大。新能源的主要力量除了发展可再生能源之外，煤的科学、合理、高效、低污染利用应作为重点，尤其对于中国这样一个煤炭大国。

提高燃煤发电效率尚有潜力

煤对我国的战略安全来说尤其重要，起了顶梁柱的作用。煤保证了什么都有了，煤出了毛病问题就大了。目前我国有两大问题需要重视，一是煤的清洁利用，二是天然气的高效利用。其中煤的清洁利用尤为重要。

目前，我国80%以上的发电量来自火电。根据国际能源组织IEA2007年的统计数据，我国燃煤排放二氧化碳51.4亿吨。在我国，每发一度电要排二氧化碳0.8~0.9公斤，如果每度电的耗煤量降低1克，全国一年就能减少二氧化碳排放750万吨。最近几年，我国依靠提高燃煤发电效率每年都能减排二氧化碳几千万吨。

专家指出，根据我国的战略规划，到2020年，风电、光伏、光热、生物质能源等可再生能源的减排占总减排量的12%左右，而提高燃煤发电效率能实现15%的减排。

据悉，目前提高燃煤发电率的主要方法是提高参数。如亚临界的发电效率在38%左右，而我国目前的超临界能达到44%。在欧洲，最先进的技术能把发电效率提高到50%。倪维斗表示，经过科学研究把温度和压力再提高，优化运行，中国的燃煤发电率还有潜力可挖。

最近几年我国实行“上大压小”的政策，2009年全国平均煤耗达到342克标准煤/度电，已经低于美国350克/度电的标准。而华能、大唐等大型企业甚至已经降低到320多克/度电。根据有关规划，2020年我国的平均燃煤单位能耗计划降低到320克/度电。

多联产技术综合效率高

整体煤气化联合循环（IGCC）加上多联产，被认为是目前最具发展前景的清洁煤技术，它在燃烧前先去除烟气中的污染物，常规污染少，效率高，有利于综合利用煤炭资源，能同时生产甲醇、尿素等化工产品等等。

而煤作为一种多元素的能源，很多专家都认为将其一股脑烧掉相当可惜。倪维斗就提出把发电和化工结合起来，发展以气化为基础的IGCC多联产，对煤加以综合利用。

多联产的原理很简单，将煤气化后先通过一个反应器做化工产品，剩下尾气再去燃烧发电。多联产相当于把化工和发电两个过程耦合起来，能量利用效率可以提高10%~15%，同时，化工产品增值量比较大，并且能够实现调峰。据悉，煤的气化系统很贵，如果能实现化工和发电相互调整，气化系统就能始终稳定运行，降低发电成本。

多联产的概念被很多国内外专家所认可。而对于中国这样的煤炭大国，其意义尤为特殊。最近几年，倪维斗一直在四处呼吁发展IGCC多联产。但多联产的基础——IGCC电厂却始终没有大规模地发展起来。据记者了解，我国在上世纪70年代末和90年代末曾确定过两个IGCC示范项目，但最终都无疾而终。

国际上，美国还只有IGCC和制氢的联产，真正用煤制化工产品，并且实现IGCC发电的，山东兖矿集团算全球第一个。据悉，该装置是一台小规模的多联产示范装置，以甲醇为主发电为辅——20万吨甲醇辅以8万千瓦的发电，已经稳定运行了3年，经济性和二氧化碳减排效果都很好，目前正在准备发展第二代装置，进一步提高效率。

倪维斗指出，目前发展IGCC多联产的阻力主要来自两个方面，一是发电和化工行业结合思想阻力较大。他表示，实际上中国五大电力公司现在也在做化工产品，只不过是分开做，资源匹配程度低。

另外，国家能源局对IGCC持过度谨慎态度，目前为止只批了一个示范电厂。2009年7月，我国首座自主设计、制造并建设的IGCC电站——华能天津IGCC电站示范工程在天津开工，计划建设1台25万千瓦级发电机组。

倪维斗表示，单纯用于发电的IGCC电厂的主要问题是基础投资较贵，是一般的超临界电厂的1.5倍以上，可能要达到每千瓦上万元人民币。然而，虽然投资比较高，但是很多电力公司都有积极性，并且多联产是降低IGCC成本的方式之一。在技术层面，大部分技术都能实现自主化。燃气轮机的核心技术我们正在攻关，总归是要国产化的。IGCC和多联产为什么不开展示范呢？

多联产更适合中国国情

碳捕集与封存（CCS）中二氧化碳的捕捉是最昂贵的环节。但在我国，煤化工中已经存在大量容易收集的纯二氧化碳，如我国目前甲醇用量1200万吨，年排放二氧化碳3000万吨。甲醇是一种重要的化工中间体，将来可以用作燃料，需求量很大，所排放的二氧化碳还将增加。倪维斗说指出，这些二氧化碳是最容易收集的，基本上已经捕获，但现在都没有利用起来而放空了。

倪维斗表示，虽然二氧化碳排放总量是几十亿吨的数量级，但在未来，如果加强二氧化碳利用系统的科研工作，发明新型的二氧化碳化工利用体系和高附加值的产品，将会增加二氧化碳减排量。

例如，我国现在的化肥系统40年如一日没有变化，主要就是尿素加合成氨，导致田间的过度施肥成为我国一大污染源，同时耗费了大量能源。倪维斗指出，如果发展新的肥料体系，如草酸铵等都含大量的二氧化碳，可以更多地利用二氧化碳。

这样上游发电和化工结合，下游用高附加值的产品利用二氧化碳，便能提高系统的能源利用率和减排二氧化碳。

二氧化碳的排放主要来源范文第4篇

随着全球减排机制的加速发展以及人们对减排呼声的不断提高，基于二氧化碳零排放理念的“碳中和”也受到了越来越多的关注。“碳中和”（Carbon Neutral）概念，最早起源于1997年伦敦未来森林公司（现改名为碳中和公司The Carbon Neutral Co.）的商业策划。这家公司以“碳中和”为商标，帮顾客计算出其一年之中直接或间接制造的二氧化碳，然后让顾客选择以植树的方式吸收相对应的二氧化碳，以达到顾客“碳中和”的目标。在此之后，虽然这种以植树来吸收二氧化碳的方式因受到环保组织普遍质疑而未能推广，但“碳中和”这一概念还是被西方主流媒体广泛接受和宣传，并成为越来越多的知名企业和社会团体零排放运营的最佳绿色环保标签。

目前，国际社会上具有强烈环保意识的组织和个人积极自愿地参与到应对气候变化的行动当中，通过投资或购买一些具有温室气体减排潜力的项目活动所产生的减排额度达到组织或个人的“碳中和”，如汇丰银行，雅虎网站，惠普公司，乐购，欧洲之星等都已纷纷加入到“碳中和”行列。

“碳中和”理念在全球的发展和扩张已经从最初的纯企业行为变成了全球范围内的不同行业、不同层面间的减排总动员；同时，在政府大力推行之下，“碳中和”也悄悄地发生着由纯“自愿”向“官方计划”的形式转变，成为了全球减排机制中不可或缺的重要力量。

碳中和与体育盛事

截至今日，个人、企业和体育赛事都纷纷打出“碳中和”旗号，其中2006年都灵冬奥会和2006年德国世界杯成为了体育界“碳中和”实践的良好范例。

2006年的都灵冬奥会是迄今为止首次实现全程“碳中和”的奥运盛事。实现“碳中和”，完全抵消奥运会活动过程中排放的二氧化碳，确保都灵冬奥活动对气候无害，是都灵冬季奥运组委会计划中重要的基础部分。据都灵奥组委计算，为期16天的冬季奥运赛事预计将排放10万吨的二氧化碳，其主要来源是交通和比赛场馆的运转。为抵消这些碳排放，组委会进行了一项“都灵气候遗产”（HECTOR）计划，使这些二氧化碳排放将通过林业、节能减排和可再生能源计划得到抵消。除此之外，在都灵冬奥会的诸多环保方案中，还有一项名为“天然冷冻剂”的新方案与温室气体减排息息相关。该项自愿性方案由冬奥会两大赞助商──麦当劳与可口可乐，加上联合利华公司共同出资支持，并由环境规划署与绿色和平组织支持。方案目标是推广各摊位贩卖点使用替代冷冻技术来冷冻食品和冷饮，以减少温室气体排放，保护地球气候与臭氧层。可口可乐在运动会场设置了1000具冷饮设备，均是利用二氧化碳来当作冷却剂，如此一来，可减少氟氯碳化物（CFC）及氟氢碳化物（HFC）等臭氧层破坏物质的使用。联合国环境规划署表示，如果这项技术推广到全球规模，将可大幅降低冷饮业者所排放的温室气体，同时又可保障地球的臭氧保护层不被破坏。环境规划署在洛桑体育博物馆举行的“全球体育与环境论坛”（Global Forum Sport and Environment）国际会议上公布，都灵冬奥会期间排放的温室气体，有70%被抵消，创造了冬奥会新纪录。而随后举办的2006年德国世界杯更是超额抵消了该赛事导致的温室气体排放，即德国世界杯通过在印度和南非的环保投资获得“碳抵消”，减少温室气体排放10万吨，而比赛期间增加排放的温室气体只有8千吨。

北京奥运的“碳中和”路径

2008年北京奥运会的三大理念是“绿色奥运、人文奥运、科技奥运”，其中“绿色奥运”的口号不在局限于环保单个方面，而是从气候变化、环境保护、世界和平、公平竞争、科技进步以及可持续性发展等方面寻找多元化的支撑点。在早些时候，北京《奥运行动规划》就明确对奥运会进行了整体的绿色规划。以《奥运行动规划》为指导，北京奥组委一直在积极地采取措施以实现节能减排目标，控制温室气体排放，履行环境保护的义务，具体包括在北京奥运场馆的建设中，将能耗指标要求作为工程建设的附件纳入场馆建设施工；广泛采用太阳能和风能这两种“绿色”能源为体育场馆和奥运村供电；采用新型环保建材并通过废物的循环再利用以节约能源，减少温室气体排放等。

然而，北京奥运会要想更好实现绿色奥运的目标，仅仅减少温室气体的排放还远远不够。北京奥运会温室气体排放的主要来源是奥运前期场馆建设以及奥运期间的交通和比赛场馆的运转，有数据统计，北京奥运会预计将吸引来自全球200多个国家和地区的上万名运动员，这些运动员前往北京所乘坐的飞机将会排放大量的二氧化碳，在参加北京奥运比赛过程中，平均每位运动员将向大气中排放约4吨的二氧化碳。

2007年10月25日，联合国环境规划署（UNEP）对2008年北京奥运会所做的一份评估报告―《北京2008年奥运会：联合国环境署评估报告》建议北京奥组委应该制定并实施一个“碳中和”方案，起码抵消由于举办奥运会而在中国产生的所有碳排放。

2007年3月世界自然基金会（WWF）开始推动一项“夺金路，碳中和”的全球活动，号召各国运动员为自己的碳排放买单。借此契机，北京奥运会可以尽快与世界环保组织合作开展“低排放”、“碳中和”活动，鼓励境内外参加奥运会的团体和个人，通过投资国内潜在减排项目或在自愿减排市场购买已核证的减排量达到自身的“碳中和”。把减缓气候变化的行动和“碳中和”的理念纳入本届奥运会，将具有重要的历史意义和现实意义。

我国作为一个发展中国家，暂时无需承担强制减排义务，而本着“共同但有区别的责任”原则，我国一直在积极努力开展温室气体减排工作。恰逢此时，我们利用本次奥运会，在国内宣传和实践“碳中和”的理念，通过引入外资赞助的模式向国内具有减排潜力的项目进行投资：北京奥组委可以选择一家具有良好信誉的国际性银行、环保型能源企业或者是碳金融机构作为北京奥运会的碳减排信用额赞助商，由赞助商出资购买国内减排项目产生的碳减排信用额，并将这些碳减排信用额捐赠给北京奥运会以供“碳中和”之用。

采用这种全新的国际绿色体育赞助模式，可以使北京奥运会在现有节能减排的基础上获得提升；同时可以另辟蹊径，为国内的减排项目引入资金，推动我国减排项目的发展；另外，还可以通过北京奥运会这一盛大赛事的良好宣传和示范效应，推广“碳中和”理念，吸引更多的投资者引入国际减排合作机制促进我国减排项目的发展；最后，“碳中和”奥运会的举办将让国际社会看到我国在减缓全球气候变化问题上所做的不懈努力，以缓解我国在后京都时代承担温室气体减排义务的谈判压力，带来名誉和利益双赢的局面。

二氧化碳的排放主要来源范文第5篇

【关键词】钢铁业 隐含碳 减排对策

一、中国钢铁业隐含碳排放现状

钢铁行业是我国国民经济的支柱产业，也是工业领域的龙头企业，素来被称为“工业的粮食”，但同时它也是我国能源消费和碳排放大户，它的发展是建立在巨大的化石能源消耗基础上的，并且伴随大量的二氧化碳的排放。自从1996年以来，我国钢产量已连续十多年位居世界第一。2010年我国钢铁产量首次突破6亿吨，约为6.37亿吨，2011年约为6.85亿吨，约比上年增长了7.5，2012年约为7.23亿吨，到2013年我国钢产量达到7.79亿吨，占全球粗钢产量的48.5%。2014年我国粗钢产量82269.8万吨，占全球粗钢产量的49.5%，同比增长0.9%，创历史新高，增幅为2001年以来最低，，比2013年下降0.2个百分点。2015年，全国生产生铁69141.51万吨，同比下降3.45%，生产粗钢80382.26万吨，同比下降2.33%，生产钢材112349.52万吨，同比增长0.56%；平均日产粗钢220.23万吨。随着钢铁产量的增加，二氧化碳的排放趋势也不曾减弱。在我国，钢铁行业二氧化碳的排放量仅次于电力系统和建材行业，居全国第三位。自改革开放以来，中国每年的二氧化碳排放总量都在增加，其中钢铁业二氧化碳排放所占比重甚高，从2002年开始，每年钢铁业排放的二氧化碳数量达5亿吨以上，根据IPCC碳排放系数估算，2009年二氧化碳排放量约为8.5亿吨，2010年碳排放量约为9.01亿吨，约占全球的12%左右，2011年约为9.64亿吨，而2012年碳排放量达到了10十亿吨以上，约为10.02亿吨，2013年约为10.53亿吨。从2012年开始，中国已成为全球第一大碳排放国家，碳排放量约占全球的29%。目前全球每年增加碳排放的65%来自中国。从钢铁业最近几年的碳排放数据可以看出，每年的碳排放总量都在增加，且增加幅度相差不大，这说明我国钢铁行业的碳减排措施仍未达到预期的功效。降低钢铁业二氧化碳的排放，是中国钢铁行业所面临的一个重大问题，这也是我国钢铁冶金业的重要目标之一，是国民经济实现低碳发展、走可持续发展之路的必严要求。

二、中国钢铁业隐含碳排放源头分析

（一）矿床开采过程中碳排放

我国矿床的开采方式有两种：露天开采和地下开采。目前主要采用露天开采方式。在露天开采工艺中，主要的碳排放源自采掘和运输设备以及爆破技术器材。露天开采的主要作业方式有间断式、连续式、半连续式。在这三种作业方式中，采掘和运输所用设备不同，但其在使用过程中或多或少产生碳排放。另外，岩石炸药、铵油炸药等也相继在露天开采爆破技术上得到应用，这些炸药爆破过程中产生的粉尘、含碳、硫等污染性气体，使得矿床周围环境恶化。在地下开采工艺中，主要的碳排放源自采矿方法、凿岩装运两个方面。在这些地下采矿方法中，大多用到爆破技术，其可能产生的碳排放不言而喻。而在凿岩装运上，设备的机械化是其产生碳污染的主要原因。

（二）选别作业中产生的碳气体

开采出来的铁矿石经粉碎后进入选别作业，使其中有用的矿物和脉石分离，或使各种有用矿物彼此分离。在选别方式中，主要有两大类，即物理选和化学选。其中物理选包括拣选、重选、电选、浮选、磁选。在物理选方式中，电选、磁选会需要电力支撑，对电的消耗，会间接产生碳排放。而在化学选中经常要用到萃取剂、浸取剂等使之与矿石发生化学反应，在反应过程中会产生二氧化碳。

（三）产品运输途中产生的碳

这里所指的产品是指钢铁冶炼所需的所有材料以及成型钢材产品。钢铁冶炼不仅需要铁矿石原料还需要燃料，在钢铁厂冶炼之前，这些材料都需要从各地运往冶炼厂，路途有远有近，因钢铁厂的位置而定。另外，在钢铁厂冶炼出各种钢铁产品后，会将其运往所需地方，不论运输工具是汽车或是游轮等等，在运输过程中交通工具排放的尾气中含有二氧化碳气体，这增加了温室效应。钢铁工业是资源密集型产业，钢铁企业每生产1吨钢，厂内运输量将高达5吨。钢铁企业物流实现方式主要包括铁路、公路、水路、辊道、行车、台车和皮带运输等。其中，公路运输占比通常在20%以上，部分中小企业公路运输的占比超过70%。公路运输产生的扬尘，重载货运卡车排放的尾气都会造成污染，一些厂区内，道路路面未硬化处理、散落的物料未及时清理，运输造成的污染更加严重。对于燃料煤炭来说，随着我国煤炭产业主要产区的西移，商品煤的平均运输距离已超过580km，并还在逐渐延长，随着新疆自治区煤炭的大量外运，商品煤运输距离还在加大。

（四）进入高炉冶炼以前所产生的碳排放

铁矿石并不是运往钢铁冶炼厂后就可直接进入高炉冶炼，在此之前还需进行两部分作业。一是进行炼焦煤焦化，二是铁矿石烧结球团。在对炼焦煤焦化前，要对原煤进行清洗，原煤作为燃料，相比较氢气 、天然气、 液化石油气等，污染是最严重的。它含碳、硫、磷等燃烧后生成有污染气体的元素，直接作为燃料供应进行燃烧，产生的危害特别大。提前进行原煤清洗，可以消除部分污染物，能够更清洁高效使用。原煤先集中进行洗选洁净化和均质化后，留下灰分、硫分等污染物，再分散供应市场。此后再进行炼焦，而炼焦释放的污染物也是焦化厂区污染和大气污染的重要来源。在焦化过程中产生的碳颗粒、一氧化碳、二氧化碳等扩散到周围环境中，造成污染。

（五）炼钢、连铸、轧钢过程中碳排放

进入高炉流程以后，主要是炼钢、连铸、轧钢过程，在这些过程中产生的碳污染主要是由于电力的使用所间接引起。钢铁业高炉流程以后主要靠火电厂供电来进行作业，而在我国，84%的火力发电燃烧煤炭，燃煤污染物排放严重，大量粉尘、碳、硫等气体。

三、中国钢铁业低碳策略

（一）引进低碳采矿设备和技术

随着矿业开采规模的扩大，对采矿设备的要求也越加严格。然而不管是露天采矿还是地下采矿，其采矿过程中，因其设备或是技术因素，二氧化碳的排放不可避免，对周围环境造成污染成为惯例。因此，引进低碳采矿设备和技术成为绿色采矿的一个新途径。国外露天采矿设备逐渐大型化、自动化、智能化。我们可以引进国外的先进设备，如大吨位矿用电动轮汽车、电铲斗容、低孔径牙轮钻机钻孔，露天矿大型设备单机载计算机实时监控等等。对于地下采矿设备，实现装备的无轨化、液压化、自动化、微型化、系列化、标准化、通用化。

（二）多采用拣选、重选、浮选方式，减少电选、磁选和化学选使用

为了减少碳排放，在选别作业中应多采用拣选、重选、浮选方式，而相应减少电选、磁选和化学选。拣选方式主要是用于丢除废石，它包括手选和机械拣选。手选是人工拣选，消耗劳动量大，效率低。在这里主要建议采用机械拣选，可以采用光拣选、电性拣选和磁性拣等。重选主要是利用矿石在介质中颗粒比重的不同进行选别，它可以在其他选别方式使用之前对矿石进行预选。这种选别方式成本低、污染少，适合贫矿、细矿的拣选。浮选通常指泡沫浮选，它是指利用各种矿物原料颗粒表面对水的润湿性（疏水性或亲水性）的差异进行选别。它能用于选别各种矿物原料，适用性强，污染小。对于电选、磁选方式，在处理量小颗粒物时，应该尽量少用。化学选分离效果好，成本高，污染大，应努力研制生物化学法，以降低成本减少污染。

（三）优化钢铁工业布局，减少产品运输量

我国钢铁工业总的布局特点是，大型钢铁厂比较接近原料、燃料产地或沿海消费区，中小型钢铁企业布局比较分散，广泛分布于全国各地【5】。由于煤炭和铁矿石是钢铁行业生产的两大必备原料，钢铁业冶炼厂的建设也与这两种原料的产地息息相关。我国重点钢铁企业的布局，按其离原料、燃料产地及消费地区的关系，大致可分为5种类型：及靠近铁矿石基地又靠近煤炭基地，如本刚、攀钢等；靠近铁矿石基地，如鞍钢、马钢等，靠近煤炭基地，如太钢、唐钢、抚钢等；位于交通枢纽，接近消费中心，如首钢、武钢等；远离原料产地，位于消费中心，如上海宝钢、天津各钢厂等。从这五种类型中可以看出，我国大部分钢铁企业选址存在不足，无法兼顾原料、燃料产地和消费地区，造成了大量的时间浪费在运输途中，产生了大量运输废气。又原材料运输占总运输量的73～83，故应将钢铁企业的地址选在靠近原料产地，减少运输路程，即可以降低物流成本又可以减少碳排放。

（四）积极研发“非涉碳”冶金技术

铁矿石从开采到最终轧制成各类钢材产品，需要的不仅仅是原铁矿石，还需要多种辅助材料，煤、焦、水、电、气等。例如在烧结过程中，需要将矿粉、溶剂、燃料按一定比例进行烧结，焦粉、煤粉这些含碳物质的使用，经过燃烧发生化学反应会产生碳气体污染环境。因此在冶炼过程中，尽量减少碳材料的使用，可以减少碳排放，积极研发“非涉碳”冶金技术也就成了钢铁业冶金技术发展的新方向，使用清洁能源冶金可以有效控制碳排放。清洁能源运行可与含碳能源共同运行，也可组成独立制度运行，独立运行的清洁能源钢铁生产系统一般具有高速反应与运行的特征，它可以进行多次能源的高效转化和运行，与含碳能源共同运行可减少二氧化碳排放外，基本上无二氧化碳排放。例如利用风能冶金、太阳能冶金等，完全不涉及碳材料的使用和产生碳的化学反应，从根本上杜绝了二氧化碳的产生。

（五）积极采用清洁能源发电，减少煤炭源电的使用

在钢铁的整个生产过程中，对电力的使用不可避免，而且耗电量大。一般钢铁企业所使用的电力大多来源煤炭发电，这从间接上增加了化石能源的消耗，增加了二氧化碳的排放。因此要想减少碳排放，也可以从减少使用煤炭发电这一点出发，使用清洁能源发电，减少碳排放。目前，清洁能源的种类很多，有太阳能、风能等。对于钢铁企业来说，使用太阳能、生物质能发电较为有利。太阳能能源丰富，免费试用，不需运输，无污染。而生物质能是化废为宝，在冶金过程中产生的工业废弃物，可以利用其中的有机废弃物来发电反过来供钢铁的冶炼。这样即可以减少煤炭的使用，减少二氧化碳的排放，也可以为钢铁业减少冶炼成本。

在清洁能源研究与应用方面，氢还原研究早已开始，如日本焦炉煤气重整后制成高氢含量的煤气输入高炉，加速还原铁矿石等；欧洲也开始利用太阳能进行高温炉研究；韩国POSCO研究院还开展核能制氢氢还原的前沿研究等。鞍钢鲅鱼圈从风能发电供生活用电供轧钢用电供冶炼用电的研究正逐步按计划进行。多家高校、研究院开展氢冶金实验研究。另外，除了使用清洁能源发电外，在钢铁的生产过程中还可以有效利用转炉蒸汽、轧钢加热炉蒸汽和烧结余热等进行发电，确保能源高效回收综合利用。

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