毕业设计(论文)我国低碳技术的环境约束.doc
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1、J I A N G S U U N I V E R S I T Y本 科 毕 业 论 文 我国低碳技术的环境约束学院名称: 化学化工学院 专业班级: 应用化学1201 学生姓名: 指导教师姓名: 指导教师职称:化学化工学院党委书记 2015年 5 月目 录第一章 低碳技术11.1 低碳技术的定义11.2 低碳技术的分类11.3 发展低碳技术的必要性11.3.1 全球气候变暖的环境要求11.3.2 我国经济增长与环境资源的双重约束21.3.3 产业转型的必然要求31.3.4 我国低碳技术发展现状不容乐观3第二章 我国低碳技术面临的环境约束42.1技术积累薄与创新风险大42.2 设备、技术与制度的
2、三重锁定52.2.1 设备锁定52.2.2 技术锁定52.2.3 制度锁定62.3 国际技术引进困境62.4 市场失灵与政策制度支持力度不够72.5 企业环保意识和社会责任感薄弱8第三章 对策与启示8结 论9致谢10参考文献75 我国低碳技术的环境约束专业班级:应化1201 学生姓名:李筱芸 指导教师:倪时平 职称:化学化工学院党委书记摘要 本文简介了低碳技术和我国本行业较为落后的发展现状,分析了自主创新研发低碳技术的必要性和迫切性,指出目前在技术引进、锁定效应、市场失灵、政策法规、企业意识等方面的环境约束与困境,简单提出了相关对策。关键词:低碳技术 环境约束 技术创新 研发 第一章 低碳技术
3、1.1 低碳技术的定义低碳技术是指涉及电力、交通、建筑、冶金、化工、石化等部门以及在可再生能源及新能源、煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发、二氧化碳捕获与埋存等领域开发的有效控制和减少温室气体排放的新技术。一般认为,低碳技术就是指可以使人类生产和生活中排出的CO2减少的技术,低碳技术对低碳经济的发展起着关键性作用,是低碳经济发展模式的支撑因素,其创新和应用是低碳经济发展的核心。1.2低碳技术的分类关于低碳技术的分类,学界一般认为其包括三类:一是减碳技术,包括高能耗、高排放领域的节能减排技术,煤的清洁高效利用、油气资源和煤层气的勘探开发技术等;二是无碳技术,指核能、太阳能、风能、生物质
4、能等清洁可再生能源技术;三是去碳技术,主要指二氧化碳的捕获、埋存和利用 家闪电.低碳技术_百度百科EB/OL .2015-05-14.。从工业领域来看,结构减排和技术减排是实现低碳经济两种主要方式。“结构型减排”是通过调整产业结构,对低碳产业扶持发展以及对高能耗、高排放行业有所限制的方式来降低整个工业行业碳排放强度,主要涉及减碳和无碳技术。“技术型减排”是通过构建技术减排体系等实现温室气体的根本减排,主要指后两种低碳技术,特别是去碳技术的使用。1.3发展低碳技术的必要性我国发展低碳技术的必要性与迫切性来自于国内外自然环境与政治经济的需求与国内低碳技术产业落后的现状。1.3.1 全球气候变暖的环
5、境要求政府间气候变化专门委员会(IPCC)在进行有关气候变化的科学技术和社会经济认知状况、气候变化原因、潜在影响和应对策略的综合评估后指出了当前全球变暖的严峻形势。他们在气候变化2014决策者摘要中指出,气候变化对淡水资源、陆地及海洋生态系统、粮食资源、人类安全与健康等方面造成的相关风险随着温室气体浓度的增加而显著增加。气候变暖正深刻影响着人类的生存与发展,是全球可持续发展面临的挑战之一。联合国气候变化框架公约、哥本哈根议定书、京都议定书更是直接提出了对各个国家二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等温室气体排放量提出了明确的要求,如今进入京都议定书第二承诺期,发达国家对发展中国家参与温室气体减排或限排的压
6、力与日俱增,我们面临的形式将更加严峻。1.3.2我国经济增长与环境资源的双重约束几乎所有国家的工业化都经历过粗放式增长的转变,我国对能源的开发利用已经达到相当高的强度,数据表明 金碚. 资源与环境约束下的中国工业发展J. 中国工业经济, 2005, (4):5-14. DOI:10.3969/j.issn.1006-480X.2005.04.001.,中国目前的发电装机能力已超过英、德、法三国的总和,其中工业耗电占了74%,城乡居民用电只占11%,第一产业用电5%左右。中国已经成为世界第二大能源消费国,但是,中国仍然缺电。与能源高强度开发和大规模消费相对应的是能源利用效率低下,我国依靠大量的能
7、源消费推动了经济的高速增长,但也使中国面临着严峻的环境问题。2005年1 月27日,根据在瑞士达沃斯正式发布的评估世界各国(地区)环境质量的“环境可持续指数”(ESI),在全球144个国际和地区中,中国排在133位,位居倒数12,而在2002年,ESI第一次发布时,中国位居倒数14,结果表明,中国的环境质量已经相当恶化。严重的环境问题已经成为制约中国经济和社会发展的重要因素。从总量上看,目前中国CO2排放量已居世界第二位,预计到2020年,排放量要在2000年的基础上增加1.32倍,到2025年前后很可能超过美国居世界第一。2011年3月发布的国民经济和社会发展第十二个五年(20112015年
8、)规划纲要,对我国未来五年内节能减排和低碳发展的目标提出了约束性指标新要求,“非化石能源占一次能源消费比重达到11.4%。单位国内生产总值能源消耗降低16%,单位国内生产总值二氧化碳排放降低17%”。主要污染物排放总量显著减少,化学需氧量、二氧化硫排放量分别减少8%,氨氮、氮氧化合物排放分别减少10%。我国2020年温室气体排放目标为:中国单位国内生产总值CO2排放比2005年下降40%45%。长期来看,在节能减排的条件下,环境质量提高与企业利润率增加的双赢结局是可能的,但就短期而言,我们不可否认节能减排和经济增长是非此即彼的关系。根据马涛等利用Weaver-Thomas模型对“十二五”期间四
9、种情境下节能减排效果的模拟分析 马涛, 东艳, 苏庆义等. 工业增长与低碳双重约束下的产业发展及减排路径J. 世界经济, 2011, (8):19-43.,即历史值外推模拟、加入碳强度约束模拟、经济结构调整减排模拟和综合性减排模拟,我们可以看到:如果仅仅依靠结构性减排,盲目追求低碳并不一定能降低工业整体的碳排放强度,因为有可能过多地放弃一些对经济增长贡献大、但碳排放强度仍低于平均值的行业。只有政府在对战略产业调整的同时加大技术减排的粒度,才可能有助于实现减排目标,如果引入高减排技术,则有可能保证工业增长并超额完成任务。由此可见,均衡地大力发展低碳技术各个方面的重要性不言而喻。1.3.3产业转型
10、的必然要求众所周知,产业结构从劳动力和资源密集型到技术密集型的转变,自然会带来工业生产从高污染高排放向低污染低排放的发展模式变革,而转型的必要性来自于我国经济发展模式正在接近刘易斯拐点,正处于微笑曲线利润空间较小的的中间部分,利润的扩张依赖单纯的规模扩张,随着经济的发展,我国必然转入低污染的服务业和知识密集型产业,从规模扩张到生产率的扩张,这必然对产业技术尤其是高生产率低污染的生产工艺提出了新的要求。1.3.4我国低碳技术发展现状不容乐观从工业领域来看,我国当今低碳技术尤其是减碳技术的发展现状让如下:电力行业:目前我国每发一度电要排放二氧化碳0.80.9kg,如果每度电的耗煤量降低1克,全国每
11、年就可减排二氧化碳750万吨。因此,应集中精力加快技术改造,推进火电减排,实施“绿色煤电”计划。电力行业中煤电的整体煤气化联合循环技术(IGCC)、高参数超超临界机组技术、热电多联产技术等,我国已经初步掌握,而且这两年进步很快,但仍不太成熟,产业化还有一定问题。能源技术:可再生能源和新能源方面,大型风力发电设备、高性价比光伏电池、燃料电池、生物质能及氢能技术等,与欧洲、美国、日本等发达国家相比,也还有不小差距。交通领域:先进交通工具相关技术是指能够显著降低交通工具尾气排放以及能够提高燃料利用效率的技术,例如:混合动力汽车、车辆燃油效率问题,我们虽然掌握一些,但短时间无法达到产业化的水平。建筑和
12、工业领域:目前城市碳排放的60%来源于建筑维持功能本身,相关低碳技术主要包括:建筑物节能技术;建筑物照明、通风、供热和制冷方面的节能技术;建筑材料工业中的节能技术;纺织、造纸以及石化、化工工业中的节能技术;以及冶金工业中的节能技术。2000年以后,我国该领域专利开始增长,到2005 年迅速增加,使得在该技术领域我国专利申请数量较多。这些专利申请多集中在科研单位,企业专利申请零散,这说明了我国企业在低碳技术领域研发能力不足,系统控制性差,与国际先进企业相比还有不小的差距。由此可见,在减缓与适应气候变化的主要技术领域,发展中国家与发达国家仍存在着较大的技术势差。中国的经济社会发展有着广阔的低碳技术
13、需求,但是低碳技术的发展现状导致技术供给远远不足,技术需求与技术供给的突出矛盾使低碳技术的创新显得尤为不足。从不同低碳技术应用及其生命发展周期 王文军, 赵黛青, 陈勇. 我国低碳技术的现状、问题与发展模式研究J. 中国软科学, 2011, (12):84-91. DOI:10.3969/j.issn.1002-9753.2011.12.010.来看,现状如下:二氧化碳捕集和封存( CCS) 技术研发示范阶段:研究起步晚但发展快,技术已经走在世界前列,相比国外用于油气领域,我国主要用于可乐罐装。风电和光伏发电技术产业规模大,缺乏核心技术支撑:我国已经成为全球领先的风机和太阳能光伏电池板的制造大
14、国,但是风能方面技术研发和设备制造能力较弱,关键技术与主要设备仍然依靠进口,由于专利保护与商业竞争,我国风电企业通过转让得不到最新的技术;太阳能的基础材料、关键生产设备和测试仪器长期依赖进口,生产的光伏产品 95% 用于出口,这种“两头在外”的格局说明我国光伏发电产业缺乏核心竞争力和持续的市场支撑力,企业并没有成为发明专利的真正创新主体,在全球产业链中处于加工组装环节,与世界先进水平仍有一定差距,并网型太阳能光伏应用市场还远未形成。绿色照明技术(LED)有望掌握核心技术, 占据国际市场:我国LED产业发展迅速,产量全球第一,产值全球第二。当今国内LED产业集中于封装、散热器等下游应用环节,利润
15、很低,对上游的外延片、芯片两大关键领域尚未掌握核心技术。低额利润加上国内市场需求不旺,使得企业难以获得大量资金用于芯片研发与创新,无法摆脱“组装车间”的地位。然而这些核心技术目前并不成熟,我国与发达国家在引领此项技术上面临着相同的机遇,如果有积极的政策和资金支持,我国完全有可能占据这一产业的科技制高点。总体来说,我国的低碳技术的发展具有起步晚、发展快、涉及面广、关键技术稀缺、研发成果产业化不足等特点。低碳技术产业作为一种新型环境友好型发展模式,其本身具有研发投资规模大、技术生命周期长、投资收益不确定性较高的特点。低碳技术薄弱的供给现状和战略型需求的深层次矛盾,制约着我国低碳经济的发展和应对气候
16、变化努力的结果,解决这一矛盾的关键就在于低碳技术的创新发展。低碳技术的发展途径有内生型和引进型两种。考虑到低碳技术门类众多以及国家产业和经济的安全,低碳技术不能够全盘依赖技术转让,因此我国在吸收国外先进技术这条道路上面临着一定的问题,自主创新提高技术的需求迫在眉睫。第二章 我国低碳技术面临的环境约束2.1技术积累薄与创新风险大中国工业的发展需要因循西方工业发展所决定的技术路线,然而在西方工业发展中所形成的既定的技术路线,同中国的资源禀赋条件存在明显的差异。西方工业发展的动力主要是石油,我国“多煤贫油少气”的基本资源情况,决定了当我们转移和模仿西方工业技术的同时,面临着能源禀赋结构不相适应的情况
17、,从而导致或加剧了工业发展的能源和资源供应约束。与此同时,我国缓解这一矛盾的技术与产业都很薄弱,特别是煤炭高效利用和低碳技术方面缺乏一定的积累。而如果实行同西方既定技术路线根本不同的工业技术路线,仅从现实可行性而言,我国的经济安全就面临着巨大的风险。技术创新是一项高投入高风险的活动,面临着不确定性风险,创新程度越高,创新技术面临的风险就越高,低碳技术尤其如此。以可再生能源技术为主体的低碳技术相对于传统化石技术能源技术而言是一种突破性创新,这使得中国低碳技术创新面临的技术不确定风险远高于其他产业的技术创新。低碳技术利于是一个依赖高研发高依赖的技术领域,从事低碳技术创新的企业创新活动一旦失败,将面
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