本書聚焦碳中和與氫能兩個領(lǐng)域,系統(tǒng)闡述了化石能源的使用、溫室氣體排放與全球氣候變化的聯(lián)系,介紹了碳中和目標(biāo)的來龍去脈,并梳理了氫能在實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的過程中所發(fā)揮的關(guān)鍵作用,由此剖析了氫能的整體發(fā)展情況,包括各國氫能戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)情況和發(fā)展趨勢等。
本書用淺顯易懂的語言介紹了化石能源的使用、溫室氣體排放與全球氣候變化之間的聯(lián)系,以及各國實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的歷史背景和重要意義。同時,此書對氫能在實現(xiàn)碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵作用進行了較為詳細的闡述,多角度分析了各國氫能戰(zhàn)略、產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀、技術(shù)趨勢和發(fā)展模式等情況,為在碳中和目標(biāo)下構(gòu)建氫能社會描繪了一個翔實而生動的愿景。此書有助于碳中和與氫能行業(yè)從業(yè)者、專業(yè)研究人員、政策制定者加強對碳中和目標(biāo)和氫能領(lǐng)域的認識,進一步理解能源轉(zhuǎn)型的背景和未來發(fā)展趨勢,是一本不可或缺的參考書。
王震,中國海油集團能源經(jīng)濟研究院黨委書記、院長,英國能源學(xué)會會士,北京大學(xué)光華管理學(xué)院金融學(xué)博士、美國富布賴特訪問研究學(xué)者、哲學(xué)社會科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項目首席專家,兼任中國石油大學(xué)(北京)教授、博士生導(dǎo)師,曾擔(dān)任中國石油天然氣集團有限公司政策研究室副主任、中國石油經(jīng)濟技術(shù)研究院國家高端智庫首席專家,中國石油大學(xué)(北京)工商管理學(xué)院院長、中國能源戰(zhàn)略研究院常務(wù)副院長。目前還兼任中國國際經(jīng)濟交流中心理事、中國能源研究會能源經(jīng)濟專業(yè)委員會副主任等學(xué)術(shù)職務(wù)。在《Energy》《管理世界》《金融研究》《世界經(jīng)濟與政治》等國內(nèi)外一流學(xué)術(shù)期刊發(fā)表學(xué)術(shù)論文150多篇,并在《人民日報》、《經(jīng)濟日報》等國內(nèi)主流媒體發(fā)表文章40多篇,曾獲國家能源局軟科學(xué)優(yōu)秀成果一等獎、北京市哲學(xué)社會科學(xué)二等獎、第九屆全球金融學(xué)年會優(yōu)秀論文、北京大學(xué)優(yōu)秀博士學(xué)位論文等獎勵。研究領(lǐng)域為能源經(jīng)濟與綠色金融、跨國投資與并購、項目工程咨詢等。
縮略詞索引及單位
章
氣候變化與碳中和
1.1 溫室氣體與溫室效應(yīng) 002
1.1.1全球二氧化碳排放情況 004
1.1.2中國二氧化碳排放情況 006
1.2氣候變暖與天氣 007
1.3應(yīng)對氣候變化的國際行動 010
1.3.1國際公約及協(xié)定 010
1.3.2世界主要國家應(yīng)對氣候變化行動 012
1.3.3我國應(yīng)對氣候變化行動 014
1.4小結(jié) 015
第二章
碳中和之路
2.1 碳中和政策 018
2.1.1 世界主要國家碳中和政策 018
2.1.2 我國碳中和政策 020
2.2 碳中和路徑 021
2.3 能源轉(zhuǎn)型途徑 024
2.3.1 化石能源清潔化 026
2.3.2 清潔能源規(guī); 028
2.3.3 多種能源互補化 030
2.3.4 終端用能電氣化 032
2.4 重點行業(yè)減排行動 033
2.4.1 電力 033
2.4.2 石油與天然氣 034
2.4.3 工業(yè) 034
2.4.4 交通 037
2.4.5 數(shù)據(jù)中心 039
2.5 碳排放權(quán)交易機制 039
2.6 社會各層面的減碳作用 040
2.6.1 各級政府 040
2.6.2 金融機構(gòu) 041
2.6.3 高校及研發(fā)機構(gòu) 041
2.6.4 社會公眾 042
2.7 碳中和是一場協(xié)奏曲 043
第三章
碳中和技術(shù)
3.1 節(jié)能與能效提升 047
3.1.1 工業(yè) 048
3.1.2 交通 054
3.1.3 建筑 058
3.2 可再生能源 060
3.2.1 水能 061
3.2.2 風(fēng)能 062
3.2.3 太陽能 064
3.2.4 生物質(zhì)能源 069
3.2.5 海洋能 070
3.2.6 可再生能源經(jīng)濟性情況 074
3.3 電動汽車技術(shù) 075
3.3.1 發(fā)展簡史 075
3.3.2 電動汽車類別 078
3.3.3 行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢 081
3.4 儲能技術(shù) 082
3.4.1 儲能技術(shù) 082
3.4.2 行業(yè)現(xiàn)狀及趨勢 084
3.5 負碳技術(shù) 085
3.5.1 碳捕集利用及封存技術(shù) 085
3.5.2 直接空氣捕集技術(shù) 091
3.6 氫能 094
第四章
走向碳中和之路的氫能角色
4.1 氫的發(fā)現(xiàn)和利用 096
4.2 氫的能源特點 099
4.3 氫的安全性 101
4.4 氫能技術(shù)與應(yīng)用 104
4.4.1 燃料電池 104
4.4.2 氫冶金 115
4.4.3 氫燃料燃氣輪機 117
4.4.4 氫儲能 119
4.4.5 電力多元轉(zhuǎn)化技術(shù)(Power-to-X) 120
第五章
氫能的生產(chǎn)與供應(yīng)
5.1 氫的生產(chǎn) 128
5.1.1 化石能源及化工原料制氫 130
5.1.2 工業(yè)副產(chǎn)氫 133
5.1.3 電解水制氫 135
5.1.4 其他制氫技術(shù) 140
5.1.5 不同制氫技術(shù)的成本對比 142
5.2 氫的儲運 144
5.2.1 儲氫技術(shù) 144
5.2.2 運氫技術(shù) 149
5.3 氫的加注 153
第六章
海洋氫能
6.1 海洋氫能發(fā)展現(xiàn)狀 156
6.2 海上風(fēng)電制氫方案 158
6.3 海上風(fēng)電制氫經(jīng)濟性 160
6.4 全球海上風(fēng)電制氫項目 162
6.4.1 國外海上風(fēng)電制氫項目 162
6.4.2 國內(nèi)海上風(fēng)電制氫項目 164
6.5 海上能源島 164
6.6?氫能貿(mào)易 166
6.6.1?氫能貿(mào)易市場 166
6.6.2?我國氫能貿(mào)易展望 167
6.7 小結(jié) 167
第七章
氫能社會
7.1 全球氫能發(fā)展情況 170
7.1.1 主要國家氫能戰(zhàn)略與政策 170
7.1.2 全球氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 177
7.1.3 國外氫能社會建設(shè)經(jīng)驗與啟示 179
7.2 我國氫能發(fā)展情況 180
7.2.1 我國氫能戰(zhàn)略與政策 180
7.2.2 地方政策與規(guī)劃 182
7.2.3 我國氫能產(chǎn)業(yè)發(fā)展情況 183
7.3 我國構(gòu)建氫能社會的意義 184
7.4 我國建設(shè)氫能社會面臨的挑戰(zhàn) 186
7.4.1 頂層設(shè)計和配套措施有待完善 186
7.4.2 安全規(guī)范和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展滯后 187
7.4.3 關(guān)鍵技術(shù)和核心設(shè)備研發(fā)不足 187
7.4.4 清潔氫的生產(chǎn)及供應(yīng)成本高昂 189
7.4.5 有關(guān)氫能的利用效率尚存爭議 189
7.5 總結(jié)與展望 190