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低碳技術(shù)精選(九篇)

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低碳技術(shù)

第1篇:低碳技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:煤炭機械;節(jié)能;低碳

Abstract: this article briefly elaborated the coal machinery of low carbon technology.

Key words: coal machinery; Energy saving; Low carbon

中圖分類號:F407.21文獻標識碼:A 文章編號:2095-2104(2013)

我國能源消費結(jié)構(gòu)以煤為主,煤炭占我國化石能源資源總量的90%以上,2010年,我國煤炭消費超過31.4億噸。據(jù)統(tǒng)計,我國擁有褐煤資源約3700億噸;已探明埋藏深度在1000米以下的煤炭資源約2.9萬億噸。近年來伴隨著我國工業(yè)經(jīng)濟的持續(xù)快速發(fā)展,我國煤炭供應(yīng)出現(xiàn)嚴重不足,煤炭供給能力遠遠不能滿足國民經(jīng)濟發(fā)展對煤炭的迫切需求,造成全國各地煤礦紛紛加大了采挖力度。合理利用資源和環(huán)境保護已成為煤炭領(lǐng)域中的面臨的首要問題。

從當(dāng)前國內(nèi)外低碳技術(shù)現(xiàn)狀來看, 中國應(yīng)該大力發(fā)展節(jié)能與能效提高技術(shù), 如煤炭、石油和天然氣的清潔、高效開發(fā)和利用技術(shù), 可再生能源和新能源技術(shù)。我們目前空氣中70%~80%的二氧化碳、氮氧化合物、汞、粉塵、二氧化硫等都是由于煤炭直接燃燒引起的,因此煤炭的清潔高效利用, 使煤炭經(jīng)過技術(shù)變革形成新能源, 成為我國相當(dāng)長時間內(nèi)發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)中的一項重點任務(wù)。煤炭的高效利用主要靠實煤炭機械的低碳技術(shù)來實現(xiàn)。煤炭機械涵蓋的范圍廣, 各種機械所完成的任務(wù)千差萬別, 因此, 要實現(xiàn)煤炭機械的低碳技術(shù), 還需根據(jù)實際的不同情況進行分析。

1、煤炭液化技術(shù)

以煤炭為原料制取液體(烴類) 燃料為主要產(chǎn)品的技術(shù),稱為煤炭液化技術(shù)。煤炭液化是潔凈煤技術(shù)的研究核心和熱點之一,分為直接液化和間接液化。煤直接液化是指在適宜溫度(703.15~743.15K)和壓力條件(10~30MPa)下,利用加氫將煤炭直接轉(zhuǎn)化成液體或者固體燃料的工藝過程。煤炭直接液化技術(shù)是彌補石油緊缺的重要手段。2004 年 8 月,中國神華集團“煤制油”直接液化工業(yè)化示范裝置工程建設(shè)已在內(nèi)蒙古鄂爾多斯市開工,成為世界上第一套煤直接液化的商業(yè)化示范裝置。一期工程 100 萬噸/年直接液化煤制油項目已在 2007 年底建成。經(jīng)過一年的試車,在 2008 年的最后一天打通流程,并產(chǎn)出了合格油品。長期以來, 石油精練作為生產(chǎn)動力燃料、化工原料及化工產(chǎn)品最主要的途徑, 其作用幾乎是不可替代的,通過“煤制油”工程,改變了人們對石油的絕對依賴,拓寬了能源的途徑。

煤炭直接液化是指把固體狀態(tài)的煤炭在高壓和一定溫度下直接與氫氣發(fā)生加氫反應(yīng),使煤炭轉(zhuǎn)化為液體油品的技術(shù)?,F(xiàn)在普遍認為煤的分子結(jié)構(gòu)是以帶有側(cè)鏈和官能團的縮合芳香環(huán)為基本結(jié)構(gòu)單元,結(jié)構(gòu)單元之間通過橋鍵相聯(lián)。煤種類不同,芳香環(huán)數(shù)也不同,隨煤階的提高,芳香環(huán)數(shù)增加。結(jié)構(gòu)單元上的有些環(huán)上還有氧、氮、硫等雜原子,結(jié)構(gòu)單元之間的橋鍵也有多種形式,如碳—碳鍵,碳—氧鍵、碳—硫鍵或其它鍵合形式,與石油和天然氣相比,煤中氫元素的含量低,氧元素、氮元素和硫元素的含量高。是將煤在高溫高壓下與氫反應(yīng), 使其降解和加氫, 從而使煤轉(zhuǎn)化為液體油類( 如汽油、柴油、航空燃料和化工原料等) 。煤炭加氫液化后,可采用不同的固液分離方法把液化油剩余的無機礦物和少量未反應(yīng)煤從液化油中分離出去,常用的方法有減壓蒸餾、加壓過濾、離心沉降和溶劑萃取等。由于煤炭經(jīng)加氫液化產(chǎn)生的液化油仍含有較多的芳香烴,以及較多的氧、氮和硫等雜原子,必須經(jīng)過提質(zhì)加工才能得到合格的汽油和柴油產(chǎn)品。

煤炭間接液化是將煤氣化轉(zhuǎn)化為合成氣,然后再在催化劑的作用下合成液體燃料。這種液體燃料可作為調(diào)和油加入到普通柴油中,使普通柴油變?yōu)閮?yōu)質(zhì)柴油。使用這種優(yōu)質(zhì)柴油,既可以節(jié)省柴油又可以有效降低汽車尾氣中的有害物質(zhì)。經(jīng)試驗檢測,使用這種柴油的汽車尾氣排放符合歐V標準,用這種柴油的汽車要比使用普通柴油的車節(jié)省8%~12%柴油。目前我國在這個領(lǐng)域有三大優(yōu)勢:催化劑性能好, 噸出油率比國外先進水平高2.2倍;碳轉(zhuǎn)化率高,達91% 左右,高于國際先進水平的81%;能源利用率高,達47% 左右。

2、煤炭地下氣化技術(shù)

煤炭地下氣化(UCG)是一種集建井、采煤、氣化三大工藝為一

體煤炭開采方式,其原理是將位于地下的煤炭進行有控制地燃燒,通

過對煤的熱作用及化學(xué)作用而產(chǎn)生可燃氣體,滿足民用、發(fā)電或化

工需求。自20世紀30年代以來,美國、德國、前蘇聯(lián)等主要產(chǎn)煤國均大力投入這一領(lǐng)域的技術(shù)研煤炭地下氣化技術(shù)重新獲得國際重視,背后是能源多元化保障的需求。我國亦應(yīng)將其作為儲備技術(shù),加緊研發(fā)并實施工業(yè)示范文,儲備了一些關(guān)鍵性技術(shù)。其中,前蘇聯(lián)是世界上唯一成功的將煤炭地下氣化技術(shù)工業(yè)化應(yīng)用的國家,到20世紀60年代末,共建設(shè)了27座氣化站。目前我國已建成具有世界先進水平的煤炭地下氣化綜合模型試驗臺和測控系統(tǒng),并開展了相關(guān)的理論研究和模型試驗研究,獲取了褐煤、煙煤及無煙煤地下氣化工藝參數(shù)。自1984以來,我國先后在江蘇徐州、河北唐山、山東新汶、山西陽泉等礦區(qū)進行了有井式煤炭地下氣化現(xiàn)場試驗和生產(chǎn),完成了不同煤種、不同煤層厚度( 1.8米~6米) 、不同煤層傾角(150- 750 )、不同埋藏深度

(100~450米)的現(xiàn)場試驗。形成了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的有井式“長通道、大斷面、兩階段”煤炭地下氣化新工藝,經(jīng)科研查新,該工藝構(gòu)思新穎,屬國內(nèi)首創(chuàng)。此外,我國科研單位和企業(yè)還聯(lián)合完成了無井式煤炭地下氣化制備空氣煤氣工業(yè)性試驗,該技術(shù)達到了國際領(lǐng)先水平。

3、潔凈煤發(fā)電技術(shù)

IGCC 即整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng),它融合了化工和電力兩大行業(yè)特點,對煤炭的利用實現(xiàn)了“吃干榨盡”,二氧化碳捕集成本相對較低,是目前國際上被驗證的、能夠工業(yè)化的、最潔凈高效的燃煤發(fā)電技術(shù)。自 2012 年12 月12 日,我國首座、世界第六座IGCC 電站——華能天津IGCC 電站示范工程正式投產(chǎn)至今已近兩月,作為示范電站,該電站在運行中正在不斷地進行完善,為未來的推廣做準備。根據(jù)工程設(shè)計,華能天津IGCC 電站示范工程發(fā)電效率為48%,發(fā)電標準煤耗達255.19 克/千瓦時,氣化爐熱效率達95%,冷煤氣效率達84%,碳轉(zhuǎn)化率達99.2%,與常規(guī)30 萬千瓦等級燃煤電站相比,IGCC 電站年耗煤量減少約7 萬噸。污染物脫除方面,IGCC 采取燃燒前捕集二氧化碳方式,在合成氣燃燒前進行污染物脫除,更易于實現(xiàn)包括二氧化碳在內(nèi)的燃煤污染物的近零排放。華能天津 IGCC 電站示范工程煙氣煙塵濃度小于1 毫克/立方米、二氧化硫排放濃度約為1.4 毫克/立方米、氮氧化物排放濃度約為52 毫克/立方米,污染物排放接近天然氣電站排放水平。

結(jié)語

第2篇:低碳技術(shù)范文

一、江蘇低碳技術(shù)發(fā)展的瓶頸

“十一五”以來,江蘇省充分發(fā)揮科技進步在低碳發(fā)展領(lǐng)域的促進作用,圍繞低碳建設(shè)總體目標,以項目為抓手,在重點行業(yè)、重點領(lǐng)域、重點企業(yè)加大低碳技術(shù)的研發(fā)、集成、推廣和應(yīng)用步伐,實施了一大批節(jié)能降碳技改工程,取得了可喜成績。但與世界平均水平仍有較大差距。缺乏核心技術(shù)、研發(fā)力量不足以及技術(shù)轉(zhuǎn)讓障礙是江蘇低碳技術(shù)的發(fā)展瓶頸。

產(chǎn)業(yè)發(fā)展缺乏核心技術(shù)支撐。江蘇是光伏產(chǎn)業(yè)大省,近年來發(fā)展勢頭強勁,生產(chǎn)規(guī)模已成為我國光伏產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主導(dǎo)力量。目前,擁有10家上市企業(yè),6家海外上市,其中無錫尚德、常州天合、南京中電、蘇州阿特斯等企業(yè)在全國乃至世界有重要影響。然而在新一輪的國際低碳產(chǎn)業(yè)大發(fā)展中,我們依然存在重產(chǎn)能擴張、輕核心技術(shù)的傾向。

在太陽能光伏電池領(lǐng)域,我國產(chǎn)量世界第一,江蘇占全國產(chǎn)量比重在50%以上,但是多晶硅太陽能電池的硅材料制備生產(chǎn)技術(shù)落后,與美、日、歐盟存在較大差距。江蘇自產(chǎn)的高純度多晶硅,僅能滿足需求量的一半,關(guān)鍵技術(shù)與設(shè)備多數(shù)依賴國外引進,系統(tǒng)集成技術(shù)是產(chǎn)業(yè)鏈中較為薄弱的環(huán)節(jié),急需優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計與配置技術(shù)、跟蹤系統(tǒng)技術(shù)(單軸系統(tǒng)、雙軸系統(tǒng))、發(fā)電系統(tǒng)平衡技術(shù)、伺服系統(tǒng)技術(shù)及光伏電站并網(wǎng)安裝技術(shù)等。由于不注重內(nèi)涵式發(fā)展而過于粗放式擴張,加之對市場預(yù)期的不理性,造成了2012年以來嚴重的光伏行業(yè)危機,產(chǎn)能過剩、價格滑坡和債臺高筑等問題集中凸顯。

在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域,風(fēng)力設(shè)備整機制造業(yè)是風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的核心,目前江蘇省通過多種渠道引進了風(fēng)電機組整機制造,由于一些核心零部件,如軸承、變流器、控制系統(tǒng)、齒輪箱等的生產(chǎn)技術(shù)依舊掌握在外國企業(yè)的手中,自身缺乏研發(fā)能力,對引進的技術(shù)消化吸收不夠,尚未形成批量生產(chǎn)的能力,市場競爭能力較弱。

在節(jié)能LED(發(fā)光二極管)領(lǐng)域,發(fā)光材料的外延生長技術(shù)和芯片技術(shù)是整個產(chǎn)業(yè)鏈的技術(shù)關(guān)鍵,占行業(yè)利潤的70%。外延片方面,國際上只有德國、美國、英國、日本等國的少數(shù)企業(yè)能夠進行商業(yè)化生產(chǎn),行業(yè)內(nèi)最領(lǐng)先的日本企業(yè)對技術(shù)嚴格封鎖;芯片方面,核心技術(shù)同樣也只掌握在美國、德國的幾個大企業(yè)手中。由于沒有很好地掌握LED核心技術(shù),企業(yè)主要是做下游的封裝和應(yīng)用。國產(chǎn)芯片大多只能應(yīng)用在中低端的產(chǎn)品中,大功率、高亮度LED芯片80%以上依靠進口。

企業(yè)低碳技術(shù)的自主創(chuàng)新能力薄弱。從科技投入強度看,2011年江蘇的研發(fā)支出占GDP達到2.2%,與發(fā)達國家3%左右還有較大差距。在企業(yè)創(chuàng)新能力來看,江蘇乃至全國的企業(yè)在技術(shù)研發(fā)方面能力不足,企業(yè)在一定程度上存在“重生產(chǎn),輕研發(fā)”的傾向,掌握核心技術(shù)的企業(yè)較少,有相當(dāng)一部分企業(yè)從事著產(chǎn)品的簡單加工和組裝活動,還處于整個產(chǎn)業(yè)鏈的低端環(huán)節(jié)。在加快部署戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大背景下,面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展對核心技術(shù)和裝備的迫切需求,企業(yè)仍以技術(shù)引進為主,創(chuàng)新還是以技術(shù)和外觀設(shè)計為主,核心技術(shù)的創(chuàng)新數(shù)量較少,特別是在一些高新技術(shù)領(lǐng)域,國外擁有的有效發(fā)明專利數(shù)量數(shù)倍于國內(nèi),如在半導(dǎo)體、光學(xué)和發(fā)動機領(lǐng)域,國外擁有的有效發(fā)明專利數(shù)量依次為國內(nèi)的2.2倍、2.9倍和3.1倍。雖然先進技術(shù)的引入推動了我國新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,但也壓縮了我國自主技術(shù)創(chuàng)新空間,從長遠來看,這種局面不利于我國在國際低碳產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)領(lǐng)先位置,如果沒有核心技術(shù)的支撐,低碳產(chǎn)業(yè)將會成為新的低端產(chǎn)業(yè),可能和此前的制造業(yè)一樣,淪為世界低碳業(yè)的“制造工廠”,成為發(fā)達國家污染和能耗的轉(zhuǎn)移地??梢?,技術(shù)創(chuàng)新能力不足已成為低碳經(jīng)濟的軟肋。

低碳技術(shù)研發(fā)成果轉(zhuǎn)化不足。由于科技體制長期與市場脫鉤,導(dǎo)致我國的科技成果轉(zhuǎn)化率普遍偏低。按全國平均水平來說,目前,我國科技成果的市場轉(zhuǎn)化率不到20%,最終形成產(chǎn)業(yè)的只有5%左右,遠遠低于發(fā)達國家70%~80%的水平。江蘇太陽能電池生產(chǎn)全國領(lǐng)先、全球知名,太陽能電池的出廠轉(zhuǎn)化率一般僅在14%~15%,實際運用只有11%左右,生產(chǎn)過程的高能耗和效能的低利用并存。根據(jù)1996~2004年的《全國科技成果統(tǒng)計年度報告》,資金問題、市場不成熟、技術(shù)成果本身質(zhì)量不高等因素是制約我國應(yīng)用技術(shù)成果轉(zhuǎn)化推廣的主要障礙。另外,由于我國基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展失衡,在材料、控制、系統(tǒng)集成等基礎(chǔ)技術(shù)方面差距顯著,導(dǎo)致在某些領(lǐng)域中即便出現(xiàn)了高端技術(shù)創(chuàng)新,但是由于缺乏共生技術(shù)支持,仍然不能形成系統(tǒng)技術(shù),高科技成果轉(zhuǎn)化困難。最后,國內(nèi)低碳技術(shù)的研發(fā)成果比較零碎,缺乏系統(tǒng)化和工程化,這些先進技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力水平較低。在核心技術(shù)或相關(guān)配套技術(shù)不到位的情況下,低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然受制于他國,不僅壓縮了企業(yè)利潤空間,也削弱了我國低碳技術(shù)自主創(chuàng)新的動力。

低碳技術(shù)成本和信息障礙,國際轉(zhuǎn)讓受制約。低碳技術(shù)的研發(fā)和示范需要高額的投資;同時,由于技術(shù)尚不成熟,生產(chǎn)成本較高,即便引進先進的低碳技術(shù),在短時間內(nèi)也難以實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)IEA預(yù)測,要實現(xiàn)藍圖情景下的減排目標,到2050年我國在風(fēng)電技術(shù)上的投資總額高達1.1萬億美元。2008年,歐洲陸上風(fēng)電項目風(fēng)力發(fā)電投資費用(包括風(fēng)機、并網(wǎng)、基座、基礎(chǔ)設(shè)施等)在145萬~260萬美元/兆瓦之間。在北美,投資費用的范圍在140萬~190萬美元/兆瓦之間;中國在100萬美元/兆瓦左右(全球風(fēng)能理事會,2009)。風(fēng)電、太陽能、CCS和LED技術(shù)的商業(yè)推廣都存在不同程度的成本障礙。在低碳技術(shù)應(yīng)用方面,以CCS技術(shù)為例,目前國內(nèi)CO2捕集成本最低的IGCC電廠即使能夠通過強化采油(EOR)和清潔發(fā)展機制(CDM)取得收益,也不能獲得凈利潤,常規(guī)煤粉電廠(PC)和NGCC更是入不敷出。在發(fā)達國家向中國轉(zhuǎn)讓先進低碳技術(shù)的問題上,技術(shù)轉(zhuǎn)讓方和技術(shù)接收方均存在阻礙技術(shù)轉(zhuǎn)讓的障礙。技術(shù)轉(zhuǎn)讓方即發(fā)達國家方面,基于國家戰(zhàn)略利益的考慮,發(fā)達國家缺乏向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)讓先進低碳技術(shù)的政治意愿;掌握先進低碳技術(shù)的企業(yè)缺乏轉(zhuǎn)讓技術(shù)的經(jīng)濟動力。技術(shù)接受方,人才缺乏、技術(shù)轉(zhuǎn)讓費高昂、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)分散、政策和法律不完善等都是國際技術(shù)轉(zhuǎn)讓的障礙。

二、推進江蘇低碳技術(shù)發(fā)展的政策路徑

當(dāng)前,江蘇正處于轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵時期,推動經(jīng)濟低碳化增長是轉(zhuǎn)變經(jīng)濟發(fā)展方式、調(diào)整優(yōu)化經(jīng)濟結(jié)構(gòu)、推進生態(tài)文明建設(shè)的內(nèi)在要求和戰(zhàn)略選擇,大力發(fā)展低碳生產(chǎn)技術(shù)對加快江蘇轉(zhuǎn)型升級步伐,構(gòu)筑低碳產(chǎn)業(yè)體系,提升低碳環(huán)境下的產(chǎn)業(yè)競爭力,具有重大的戰(zhàn)略意義。這就要求我們應(yīng)綜合考慮全國及江蘇目前自主創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)讓面臨的有利與不利因素,提出有利于低碳技術(shù)發(fā)展的政策建議。

保障低碳技術(shù)的研發(fā)投入。加大財政資金投入是促進發(fā)展低碳技術(shù)最直接最有效的手段之一。加大政府在這方面的投資,才能有效鼓勵企業(yè)節(jié)能減排,促進清潔能源和生態(tài)環(huán)保產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。政府要引導(dǎo)企業(yè)、個人在低碳行業(yè)的投資,鼓勵金融機構(gòu)加大對循環(huán)經(jīng)濟、節(jié)能減排技術(shù)改造項目的信貸支持,形成穩(wěn)定的多元化資金投入,為低碳技術(shù)的發(fā)展提供資金保障;要加大對已設(shè)立的低碳技術(shù)研究、開發(fā)專項資金的支持力度,確保專項資金的合理增長;要建立財政資金支持低碳技術(shù)發(fā)展的長效機制,形成完善、穩(wěn)定的低碳技術(shù)研發(fā)資金供應(yīng)體系,從而促進低碳經(jīng)濟的發(fā)展。

加強人才隊伍建設(shè)。必須將發(fā)展低碳經(jīng)濟相關(guān)內(nèi)容納入國民教育和培訓(xùn)體系,培養(yǎng)發(fā)展低碳經(jīng)濟研究及實踐后備隊伍;建立和完善發(fā)展低碳經(jīng)濟人才培養(yǎng)引進的優(yōu)惠政策、評價體系和激勵機制。利用各類人才計劃,引進和培養(yǎng)發(fā)展低碳經(jīng)濟的科研領(lǐng)軍人才,建設(shè)發(fā)展低碳經(jīng)濟的科研示范基地,提升科技創(chuàng)新能力和國際影響力。積極引進和大力培養(yǎng)碳金融、碳交易等方面的專業(yè)人才,并建立省級發(fā)展低碳經(jīng)濟和相關(guān)領(lǐng)域的專家?guī)欤M建專家咨詢隊伍,為江蘇省實施低碳產(chǎn)業(yè)路徑計劃奠定人才隊伍基礎(chǔ)。在培養(yǎng)與引進人才的同時,更要充分發(fā)揮江蘇省高等院校、科研機構(gòu)和咨詢機構(gòu)的優(yōu)勢,整合資源、聯(lián)合協(xié)作,切實加強發(fā)展低碳經(jīng)濟的基礎(chǔ)研究和科技研發(fā),積極搭建高端科研平臺、組建專門性機構(gòu),加快開展相關(guān)的跨學(xué)科交叉與集成研究,開展低碳發(fā)展宏觀戰(zhàn)略和政策研究,加快發(fā)展低碳經(jīng)濟研究成果的轉(zhuǎn)化和應(yīng)用,以扎實的人才基礎(chǔ)推動江蘇省低碳經(jīng)濟在新的歷史時期更好更快的發(fā)展。

加強低碳技術(shù)自主創(chuàng)新。政府應(yīng)組織高等院校、科研機構(gòu)和科技創(chuàng)新企業(yè)加強合作,提高自主創(chuàng)新能力,以培育自主知識產(chǎn)權(quán)、自主品牌和創(chuàng)新型企業(yè)為重點,注重低碳技術(shù)研發(fā)和轉(zhuǎn)化應(yīng)用,把戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)關(guān)鍵技術(shù)、傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)節(jié)能減排改造升級技術(shù)與低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整結(jié)合起來,重點突破太陽能、生物質(zhì)能、風(fēng)電設(shè)備、智能電網(wǎng)、新能源汽車、化工冶金紡織等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)節(jié)能提效控制系統(tǒng)等領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù),通過低碳技術(shù)自主創(chuàng)新能力提升搶占低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展制高點,奠定低碳產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化的根本基礎(chǔ)。

完善相關(guān)扶持政策。盡快建立碳排放交易制度,進行稅制改革,促進企業(yè)減排。在具體實施中對從事低碳技術(shù)研發(fā)的企業(yè)給予一定額度的減免稅收;在財政補貼、政府采購、綠色信貸措施上,鼓勵支持企業(yè)進行節(jié)能減排技術(shù)改造,采用節(jié)能環(huán)保新設(shè)備、新工藝、新技術(shù),加快淘汰落后產(chǎn)能。積極完善針對低碳技術(shù)創(chuàng)新的知識產(chǎn)權(quán)制度,通過圍繞低碳技術(shù)專利申請與授權(quán)的快速通道、低碳技術(shù)專利發(fā)展基金制度、低碳技術(shù)專利信息分享機制、低碳技術(shù)專利的保護期及低碳技術(shù)專利質(zhì)量監(jiān)控制度等制度的創(chuàng)新,更好地激勵和保障低碳技術(shù)的創(chuàng)新與廣泛應(yīng)用,滿足應(yīng)對氣候變化的需求。

第3篇:低碳技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:復(fù)合有機酸 堵塞 油層傷害 解堵 現(xiàn)場應(yīng)用

引言

義正油田長6油層滲透率、孔隙度低,油層易被堵塞污染,導(dǎo)致減產(chǎn)甚至停產(chǎn)[1]。該油層酸敏性強,油層礦物中的高嶺石和綠泥石含量較高,常規(guī)酸液易與地層中的酸敏礦物發(fā)生反應(yīng),造成二次污染。解決這一類問題的常規(guī)做法是采用物理解堵方法或選用弱酸、非酸性物質(zhì)解堵。按此思路,義正油田針對性地引進低碳復(fù)合有機酸解堵技術(shù),通過室內(nèi)實驗優(yōu)化其配方,評價其解堵性能,在合理選井的基礎(chǔ)上,進行了3口油井的現(xiàn)場試驗,效果明顯。

一、堵塞原因分析

油層堵塞原因歸納起來有以下幾種[2~6]:

1.敏感性傷害,包括水敏、酸敏、速敏。

2.在進行鉆井、壓井、壓裂、堵水等施工作業(yè)時,殘留在近井地帶的各種高分子聚合物堵塞油層。

3.外來流體與地層水不配伍生成CaCO3、FeCO3、CaSO4、BaSO4等沉淀造成油層堵塞。

4.隨著開采時間的延長,原油中的蠟和膠質(zhì)、瀝青質(zhì)等析出造成油層堵塞。

二、長6油層物性

長6儲層以灰色細粒長石砂巖為主,其次為粉―細粒長石砂巖及中―細粒長石砂巖。礦物成熟度低,結(jié)構(gòu)成熟度高,成巖作用強烈,為致密砂巖儲集層。

碎屑成分主要以石英和長石為主,含少量巖屑和云母。填隙物主要為綠泥石、方解石和白云石,含少量硅質(zhì)及石英質(zhì)。

儲層物性較差,長6油層平均有效孔隙度11%,平均空氣滲透率6.0×10-3μm2。地層水總礦化度為130000mg/L,平均氯離子含量8000mg/ L,為CaCl2型。儲層表現(xiàn)為弱親水的特點。

儲層巖心敏感性分析結(jié)果:中強速敏,油層臨界流量為1.68ml/min;強水敏(要求注入流體與地層水成分及礦化度相接近);強酸敏(不易采用強酸進行解堵)、中強堿敏。

三、主要成分與解堵機理

1.主要成分

低碳復(fù)合有機酸組成:低碳復(fù)合有機酸、有機溶劑(酮類、醛類、醇類)、陽離子小分子表面活性劑、氧化劑、阻垢劑、破膠劑、分子膜驅(qū)劑等。

2.解堵機理

低碳復(fù)合有機酸是一種緩速酸,對儲層具有較強的溶蝕性,提高儲層滲透率,其有效作用距離是10%的鹽酸的3倍,且不產(chǎn)生二次沉淀。

有機溶劑對瀝青質(zhì)、膠質(zhì)、蠟等有機質(zhì)具有較強的溶解(分散)性,進而降低原油粘度,減少油流阻力。

陽離子小分子表面活性劑對儲層的粘土膨脹運移具有較強的抑制性,并對已經(jīng)膨脹的粘土具有一定的收縮作用。

氧化劑可以在常溫條件下使有機聚合物(如瓜膠)破膠,從而解除油井因有機聚合物造成的污染問題。

阻垢劑對于鈣、鎂、鐵等各種無機垢具有很強的溶解性,并能阻止二次成垢。

破膠劑是一種新型有機高分子裂解置換劑??稍?5~150℃之間在引發(fā)劑的作用下,對CMC、聚丙烯酞胺、瓜膠等聚合物膠聯(lián)體系24小時內(nèi)徹底斷鏈。

分子膜驅(qū)劑在油藏體系不同界面強吸附自組裝成≤20nm超薄單層膜,該膜的形成使巖系表面潤濕性由強親油性轉(zhuǎn)變?yōu)閺娪H水性,使吸附于巖石表面的原油、垢及聚合物被替換剝離,并排斥正電原油、垢、聚合物等的再次吸附。

四、室內(nèi)試驗結(jié)果

1.常溫下,將硅酸鹽垢、碳酸鹽垢、硫酸鹽垢等無機垢置于該解堵劑侵泡24h,測算出該解堵劑對無機垢的溶解能力為5~10g/L。

2.將有原油膠質(zhì)、瀝青質(zhì)、蠟等有機垢沉積的油泥用1%的該解堵劑浸泡12h后,發(fā)現(xiàn)污泥垢質(zhì)的清洗率達到99%。因此,對儲層存在有機質(zhì)堵塞的油井,該解堵劑解堵能力較好。

3.40℃條件下,該解堵劑濃度在1%可使以胍膠為主成份的壓裂液、胍膠凝膠等的黏度在12h后下降率高達85%。

4.該藥劑腐蝕速率≤1.0 g/(m2?h),對油套管腐蝕程度小,無需額外添加緩蝕劑。

五、現(xiàn)場應(yīng)用

1.選井條件

滿足以下條件的油井適用于低碳復(fù)合酸解堵技術(shù)。

1.1因壓裂液破膠不及時或不徹底,導(dǎo)致產(chǎn)量低的壓裂井。

1.2鉆井過程或其它施工作業(yè)中油層污染的造成產(chǎn)量低下的井。

1.3隨著開采時間的延長,原油中蠟、膠質(zhì)及瀝青質(zhì)的析出造成油層污染的油井。

2.施工設(shè)計

根據(jù)需解堵油井物理化學(xué)性質(zhì)(巖石、油、氣、水性質(zhì)),仔細分析措施井地質(zhì)條件、井史資料、生產(chǎn)資料,判斷油層污染類型(以哪種堵塞為主),在滿足儲層配伍性要求的前提下,根據(jù)相似相溶原理針對不同井況,設(shè)計解堵劑的配方。添加無機鹽調(diào)整酸液礦化度(接近地層水礦化度)。施工壓力≤15Mpa。酸液用量(Q):根據(jù)酸處理半徑(R)、油層厚度(h)、油層有效孔隙度(Ф)、鉆頭半徑(r)來確定:Q=π(R2-r2)hФ。

3.施工工藝

a)洗井,清除井筒污物,為后續(xù)處理液注人創(chuàng)造條件

b)下油管探砂面,沖砂至人工井底

c)連接地面流程,地面試壓15Mpa不刺不漏

d)擠前置液、擠主體液、擠頂替液

e)關(guān)井反應(yīng)24小時,使解堵劑充分作用

f)清水大排量反洗井,排出殘酸

g)起出井筒管柱,下泵試抽、投產(chǎn)

4.應(yīng)用效果

義正油田于2012年進行了3口井低碳復(fù)合酸復(fù)合解堵技術(shù)試驗。3口井作業(yè)前后油井產(chǎn)量的對比情況見表1。

表1解堵前后油井產(chǎn)量對比

Table1 Oil production before and after comparison of blockage removal

井號 油層厚度

/層位 堵塞原因分析 效果

對比 生產(chǎn)數(shù)據(jù) 累積

增油量/ t 備注

液量/t 油量/t 含水率/%

M1 7/長6 投產(chǎn)1年以上,原油中的蠟、膠質(zhì)、等堵塞油層 解堵前 1.5 0.12 92 86.4 計量周期為90天,解堵后生產(chǎn)數(shù)據(jù)為90天內(nèi)日平均值

解堵后 4.48 1.08 30

M2 4/長6 解堵前 0.3 0.17 43 126

解堵后 3.9 1.57 60

M3 11.0/長6 投產(chǎn)半年,壓裂后破膠不徹底 解堵前 1.8 0.76 57 91.8

解堵后 5.49 1.78 67

從表1可以看出,3口井在施工后產(chǎn)液量和產(chǎn)油量明顯增加,作業(yè)后90天內(nèi)日平均單井增油1.12噸,單井日增油量在0.8~2噸區(qū)間,平均單井增油量為101噸。投入產(chǎn)出比高達1:6,效果明顯。

六、結(jié)論

1.該項解堵技術(shù)對強酸敏地層不易采用常規(guī)酸化措施的情況提供了油層解堵的新途徑,適用于義正油田長6油層。

2.該解堵劑是以低碳復(fù)合酸為主液,配以多種試劑的復(fù)配產(chǎn)品,可根據(jù)堵塞類型針對性地調(diào)整配方,對有機堵塞類型效果明顯。

3.通過效果對比,可以看出采用低碳復(fù)合解堵技術(shù)解堵后延緩了油井遞減,有效期長,經(jīng)濟效益良好。

參考文獻:

[1] 張紹槐,羅平亞.保護儲集層技術(shù)[M].北京:石油工業(yè)出版社,1996:118~215.

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第4篇:低碳技術(shù)范文

【摘要】: 隨著新工藝的推廣普及使低碳養(yǎng)護成為可能。瀝青路面就地?zé)嵩偕⑴菽瓰r青冷再生、多錘頭碎石化、共振碎石化等低碳養(yǎng)護技術(shù)廣泛應(yīng)用于公路養(yǎng)護,這些新技術(shù)、新設(shè)備、新材料的應(yīng)用在公路養(yǎng)護和實現(xiàn)低碳養(yǎng)護方面,進行了有益探索。

【關(guān)鍵詞】:道路 ,低碳養(yǎng)護 ,材料應(yīng)用

【 abstract 】 : with the new technology of popularization to make low carbon maintenance becomes possible. The asphalt pavement is geothermal regeneration, foam asphalt, hammer head cold regeneration broken petrochemical, resonance broken petrochemical and other low carbon maintenance technology is widely used in highway maintenance, these new technology, new equipment, new material of the application in highway maintenance and achieve a low carbon maintenance, has carried on the beneficial exploration.

【 key words 】 : road, low carbon maintenance, material used

公路養(yǎng)護應(yīng)根據(jù)不同季節(jié)的養(yǎng)護特點,及時處置路面病害,針對每一條裂縫、每一個坑槽、每一處水毀都建立路面病害檔案和及時養(yǎng)護處理。按照分類養(yǎng)護的管理理念,對新建成的公路實施“精心呵護”;對正常路段實行“重點養(yǎng)護”和“全面養(yǎng)護”;對超期服役路段實施“維持養(yǎng)護”。樹立全壽命周期成本理念,實施預(yù)防性養(yǎng)護。通過路況調(diào)查,及時完善公路病害基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫,科學(xué)分析公路橋梁的技術(shù)狀況和衰減規(guī)律。同時,重點加強高速公路養(yǎng)護管理。堅持春、夏、秋、冬四次對路面進行病害調(diào)查,定期委托公路檢測中心對路面進行檢測,建立詳細路面病害檔案和維修處理記錄。以下重點進行道路低碳養(yǎng)護的新技術(shù)和新材料的分析。

一、道路實現(xiàn)低碳養(yǎng)護的新技術(shù)

1、引用“水泥穩(wěn)定碎石振動成型法”節(jié)約耗材效益明顯

根據(jù)以往公路建設(shè)經(jīng)驗和測算,公路線段工程中都會應(yīng)用較多的水泥,“振動成型法”這項技術(shù)可以徹底解決瀝青路面的裂縫問題。和傳統(tǒng)水泥穩(wěn)定碎石基層相比,減少了20%的水泥用量,配合比增加了粗骨料的量,并且采用振動碾壓(傳統(tǒng)的是靜壓)方法,不僅沒有影響抗壓強度,還能控制干縮裂縫過多的情況。另外,“振動成型法”除了通過增加壓路機來提高壓實程度外,最重要的還是材料的配比得到了改進。采用的水泥穩(wěn)定碎石振動成型法,應(yīng)用于路面基層施工,克服了普通水泥穩(wěn)定碎石施工工藝水泥劑量越大、越容易產(chǎn)生嚴重的收縮裂縫、對瀝青面層產(chǎn)生反射裂縫而導(dǎo)致車輛行駛質(zhì)量降低、加速瀝青路面的早期破壞等缺點。振動成型法水穩(wěn)碎石基層具有良好的抗裂性能,從而減少了因裂縫產(chǎn)生的病害,并且可減少水泥用量(可減少水泥劑量1.0%至1.5%),從而降低了工程造價,而且可以充分發(fā)揮半剛性基層的優(yōu)勢,提高路面的使用性能。

2、就地?zé)嵩偕夹g(shù)降低養(yǎng)護費用和施工周期

為減少新料開采使用、避免舊料堆棄污染、100%利用舊料、養(yǎng)護費用明顯降低、施工快速、交通干擾小等優(yōu)點。開展就地?zé)嵩偕夹g(shù)的應(yīng)用研究,使原本廢棄的混合料得到了循環(huán)再利用,節(jié)約了瀝青、建材資源,避免了廢料處理對環(huán)境的污染。采用廢舊瀝青再生技術(shù)的路面具有較好的抗車轍和抗疲勞性能,從而延長瀝青面層使用壽命。與傳統(tǒng)銑刨加熱技術(shù)相比,瀝青再生新技術(shù)既節(jié)省加熱能源60%以上,又減少了80%以上的二氧化碳排放量,符合節(jié)能、環(huán)保的要求,能有效降低工程成本。

節(jié)能、環(huán)保、高效是應(yīng)用就地?zé)嵩偕夹g(shù)的根本原因。傳統(tǒng)的瀝青路面維修一般會采用重鋪罩面、挖補等方式。而就地?zé)嵩偕夹g(shù)的施工可以采用表面層再生、表面層再生加重鋪罩面等方式,能有效解決車轍、裂縫、泛油、松散、老化等。傳統(tǒng)工藝中1公里4米單幅車道的養(yǎng)護一般會產(chǎn)生廢棄料400噸,這些廢棄料需要運送、存放。這部分成本在采取熱再生技術(shù)后,全部再生利用。以4厘米的路面為例,傳統(tǒng)挖補每平米成本是70元,熱再生的成本為50元,減少成本29%。采用就地?zé)峒夹g(shù)的效益遠不止這些,首先,傳統(tǒng)挖補需要封路1000米,熱再生只需要封路400米,并且只需封閉一條車道,完全可以邊施工邊修改封鎖線,幾乎不會引起擁堵。其次,在施工進度上傳統(tǒng)挖補每天最多900米,熱再生平均每天1400米,工期大大縮短。熱再生技術(shù)能將路面裂縫控在10公分以內(nèi),相比采用前的開裂30公分,質(zhì)量自然是大大提高。就地?zé)嵩偕夹g(shù)是適合于瀝青路面表面層連續(xù)修復(fù)的維修技術(shù)。它的原理是在原有的瀝青路面上通過加熱軟化,以機械方式翻松舊路面,根據(jù)需要添加再生劑、新混合料,對其進行攪拌,并將所形成的再生混合料就地重鋪、壓實,從而達到消除路面病害、恢復(fù)路面性能的目的。

3、“泡沫瀝青就地冷再生基層”技術(shù)使低碳養(yǎng)護水平不斷升級

引進“泡沫瀝青就地冷再生基層”技術(shù),對路面進行大中修養(yǎng)護;不僅有效提高了干線公路養(yǎng)護的整體質(zhì)量、延長了使用年限,而且實現(xiàn)了變廢為寶,為節(jié)能減排和低碳交通建設(shè)開辟了道路。

使用一般的工藝進行日常養(yǎng)護,路面抗病害的能力明顯較弱。引進泡沫瀝青就地冷再生柔性基層技術(shù)后,干線公路路面結(jié)構(gòu)強度大大提升,抗疲勞度、抗水性較傳統(tǒng)路面更勝一籌,一般自泡沫瀝青就地冷再生柔性基層技術(shù)養(yǎng)護完工一年多時間里,車轍、裂縫等常見病害基本銷聲匿跡。這項新技術(shù)的運用不僅將廢棄的路面銑刨材料再生使用,重新激活瀝青銑刨材料中的老化瀝青,而且大大降低了碳排放,保護了環(huán)境,節(jié)約了資源。按照傳統(tǒng)方案,80公里的大中修養(yǎng)護需要消耗約70萬立方石料、8萬噸水泥,產(chǎn)生舊油石垃圾1.7萬立方米;而采用這項技術(shù)后,可將原有路面材料進行充分再生,減少因開采料場和開挖土基所造成的生態(tài)破壞,全程只需消耗約6萬方石屑、1萬噸水泥,不會產(chǎn)生任何舊油石垃圾,工期也由原來的6個月減少到了3個月。泡沫瀝青就地冷再生柔性基層技術(shù)施工有著嚴格的標準,再生混合料設(shè)計級配、石屑和水泥撒布、再生機預(yù)熱流程、設(shè)備作業(yè)推進速度、碾壓遍數(shù)等都必須照章辦事。

二、推進低碳公路養(yǎng)護的新設(shè)備

為加大公路預(yù)防性養(yǎng)護力度,將各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷應(yīng)用于公路養(yǎng)護中,積極推動公路養(yǎng)護向科學(xué)化低碳化方向發(fā)展。公路段企業(yè)引進冷銑刨機銑削路面。不僅可以快速有效地處理路面病害,將損壞路面切除掉,由新材料填補原有空間,經(jīng)壓實后與原路面等高,使路面保持平整。同時對銑刨后產(chǎn)生的瀝青舊料還可以利用“熱再生”或“冷再生”的方式在瀝青路面工程中加以重新利用。這不僅僅消除了施工過程中廢舊瀝青對環(huán)境的影響,還大大節(jié)約了寶貴的瀝青資源,即符合了當(dāng)前交通“低碳”、“環(huán)保”的發(fā)展方向,又合理的減少了施工全程廢料的排放,同時延長了公路使用壽命。

除此之外,冷再生機、改裝后的水車、可以保溫的油罐車、平地機、單鋼輪壓路機、雙鋼輪壓路機等器械也必須一應(yīng)俱全,同步到位。短期投資增加不可避免,但新技術(shù)帶來的長遠效益卻十分可觀:后期養(yǎng)護費用大大減少,施工中的環(huán)保效益顯而易見。

三、道路低碳養(yǎng)護應(yīng)用的新材料

1、海母(HiRM )乳化瀝青的應(yīng)用

通過舊瀝青路面銑刨材料重新利用,極大減少了路石垃圾,節(jié)約了成本。公路大修,垃圾成山。路面大修產(chǎn)生了舊瀝青路面銑刨料嚴重,海母瀝青應(yīng)用于舊瀝青路面大修,可實現(xiàn)廢料循環(huán)利用、節(jié)約能源和大量的瀝青、砂石等原材料。

2、瀝青粘結(jié)料和玻璃纖維的應(yīng)用

除了研發(fā)應(yīng)用海母瀝青外,在道路施工中同時撒布瀝青粘結(jié)料和玻璃纖維,然后在上面撒布碎石經(jīng)碾壓后形成新的磨耗層。類似在新建道路基層和面層之間加鋪了一層具有高彈性和高強度的防護網(wǎng)墊。在公路養(yǎng)護中還可以推廣應(yīng)用微表處、同步碎石封層、瀝青混凝土路面灌縫等預(yù)防性養(yǎng)護技術(shù)。

3、馬蹄脂碎石混合料(SMA)改性瀝青

采用的瀝青馬蹄脂碎石混合料(SMA)改性瀝青,用于實施新型路面結(jié)構(gòu),具有抗高溫低溫穩(wěn)定性、良好的水穩(wěn)定性、良好的耐久性和表面功能(抗滑、車轍小、平整度高、噪音小、能見度好)。瀝青用量比普通瀝青混凝土用量減少1.2%,瀝青用量同比降低28%。因SMA路面耐久性好,故養(yǎng)護工作少,使用壽命長,綜合經(jīng)濟效益和環(huán)境效益好。

4、舊輪胎、橡膠粉碎料的應(yīng)用

黑色橡膠,廢膠皮,廢舊橡膠輸送帶下腳料,汽車墊帶,廢密封膠條,雜膠,廢電纜皮,廢膠鞋底、膠面、膠幫、膠條,廢橡膠板、橡膠管、橡膠片,廢舊膠皮手套等橡膠下腳料。凡是黑色的雜膠下腳料和其他橡膠制品(要求沒有鐵和白線)都可以進行有效粉碎,橡膠下腳料混合瀝青進行路面的養(yǎng)護應(yīng)用,大大降低了養(yǎng)護成本。

四、總結(jié)

節(jié)能新技術(shù)的運用,不僅節(jié)約了能源、資源和施工工時,延長了路面的使用周期,降低了公路建設(shè)養(yǎng)護成本,同時也減少了公路沿線環(huán)境的污染。通過這些新技術(shù)新材料應(yīng)用,路面防水、防滑、抗磨耗性能和平整度提高了,公路變得更加有韌性、有彈力。各種新技術(shù)、新工藝、新材料、新設(shè)備不斷應(yīng)用于公路養(yǎng)護中,積極推動公路養(yǎng)護向科學(xué)化方向發(fā)展,提高了作業(yè)效率,降低了施工成本,同時延長了公路使用壽命。

【參考文獻】:

[1]于慶革,田新宇,舒躍. 淺談超薄磨耗層瀝青混凝土在公路養(yǎng)護中的應(yīng)用J.公路,2010,(10).

第5篇:低碳技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】低碳建筑設(shè)計理念技術(shù)

中圖分類號:TU2 文獻標識碼:A 文章編號:

對現(xiàn)代建筑設(shè)計而言,低碳節(jié)能環(huán)保是其設(shè)計的重要理念之一,隨著環(huán)保意識的不斷加強,人們對建筑設(shè)計也提出了更高的要求,這也是建筑行業(yè)在可持續(xù)發(fā)展道路中的必然探索,是建筑行業(yè)發(fā)展的大勢所趨。所以,應(yīng)該對低碳概念在建筑設(shè)計中的作用和地位有一個充分的認識,采取有效的應(yīng)對方法,從而使人們對低碳生活進行關(guān)注、理解及體驗。

低碳節(jié)能建筑的優(yōu)勢

低碳節(jié)能建筑能耗顯著降低

據(jù)統(tǒng)計,建筑在建造和使用過程中可消耗50%的能源,并產(chǎn)生34%的環(huán)境污染物。節(jié)能建筑則大大減少了能耗,和既有建筑相比,它的耗能可降低70%~80%,在丹麥、瑞士、瑞典等國家,甚至提出了零能耗、零污染、零排放的建筑理念。

低碳節(jié)能建筑產(chǎn)生出新的建筑美學(xué)

一般的建筑采用的是商品化的生產(chǎn)技術(shù), 建造過程的標準化、產(chǎn)業(yè)化, 造成了大江南北建筑風(fēng)貌大同小異、干城一面,而節(jié)能建筑強調(diào)的是突出本地的文化、本地的原材料,尊重本地的自然、本地的氣候條件,這樣在風(fēng)格上完全是本地化的,并由此產(chǎn)生了新的建筑美學(xué)。節(jié)能建筑向大自然的索取最小,這樣的建筑,讓人在體驗新建筑美感的同時,能更好地享受健康舒適的生活。

節(jié)能建筑環(huán)保理念貫穿始終

傳統(tǒng)建筑多是在建造過程或使用過程中,考慮到環(huán)境問題,而節(jié)能建筑強調(diào)的是從原材料的開采、加工、運輸、使用,直至建筑物的廢棄、拆除的全過程,節(jié)能、環(huán)保理念貫徹始終,強調(diào)建筑要對全人類、對地球負責(zé)。

低碳建筑設(shè)計理念

1、節(jié)能

采用節(jié)能的建筑圍護結(jié)構(gòu),減少采暖和空調(diào)的使用。根據(jù)自然通風(fēng)的原理設(shè)置空調(diào)系統(tǒng),使建筑能夠有效地利用夏季的主導(dǎo)風(fēng)向。最大限度地利用自然的采光通風(fēng)。如,建筑在立面上的開窗形式,應(yīng)盡量滿足自然采光和通風(fēng)的要求;同時,設(shè)計中要貫穿可持續(xù)發(fā)展的理論,如使用各種自動遮陽、雙層幕墻、可調(diào)節(jié)建筑外立面的設(shè)計等。通過各種手段,既保證有非?,F(xiàn)代化的建筑形象,又能夠達到比較節(jié)能和舒適的目的。建筑要采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的平面形式及總體布局。

采光設(shè)計的低碳理念

現(xiàn)代建筑要實現(xiàn)低碳化,就需要首先從采光方面進行低碳設(shè)計。這就是說,現(xiàn)代建筑應(yīng)該在自然采光方面做好低碳化設(shè)計。一般來說,自然采光設(shè)計分為主動式采光設(shè)計和被動式采光設(shè)計。我國目前的建筑采光設(shè)計往往采用的是被動式采光設(shè)計,主要是利用白天陽光進行設(shè)計,而沒有考慮晴天和直射陽光情況,顯然是對自然光能的極大浪費。那么,我們就需要改變這種傳統(tǒng)的看似高明的采光方式,而是使用主動式采光設(shè)計,可以減少人工照明用電,采用鏡面反射采光等技術(shù)和方法來為建筑進行主動式采光。當(dāng)然,在進行主動式采光的過程中,應(yīng)該首先進行認真的評估和設(shè)計,不僅要達到節(jié)能減排的效果,更要讓使用者享受到自然采光照明的良好效果。

通風(fēng)設(shè)計的低碳理念

一般來說,我國用于現(xiàn)代建筑方面的自然通風(fēng)方式主要有:風(fēng)壓作用通風(fēng)、熱壓作用通風(fēng)和熱壓與風(fēng)壓的綜合作用通風(fēng)等三種類型。那么,我們在進行低碳設(shè)計的時候,應(yīng)該采取不同的建筑設(shè)計使自然通風(fēng)方式發(fā)揮最大效果。我們可以采取單側(cè)通風(fēng)、穿堂風(fēng)、煙囪效應(yīng)及反煙囪效應(yīng)的多種途徑來進行建筑物的通風(fēng)設(shè)計,讓自然通風(fēng)能夠在精心的設(shè)計之下,實現(xiàn)兩種不同的功能。這就是說建筑物的通風(fēng)應(yīng)該是健康而舒適的,要符合室內(nèi)空氣質(zhì)量標準,而且是在任何氣候條件下都可以實現(xiàn)。同時,自然通風(fēng)應(yīng)該是熱舒適通風(fēng),能夠增加人體散熱和減少皮膚出汗引起的不舒適,從而達到降溫的效果,還應(yīng)該考慮到噪音減少的通風(fēng)目標。

低碳建筑設(shè)計技術(shù)

1、探索低碳背景下的新型低碳技術(shù)

當(dāng)前,我們對于現(xiàn)代建筑設(shè)計的低碳設(shè)計,主要是從新型建筑支撐包括結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)材料選用進行新型技術(shù)探索。具體來說,建筑圍護結(jié)構(gòu)方面,主要是以低碳經(jīng)濟與技術(shù)為基礎(chǔ)進行突破,徹底降低空調(diào)的冷熱負荷,盡量減少因設(shè)備空置運轉(zhuǎn)或無效操作引起的能源浪費。比如說,我國浙江寧波就建設(shè)了我國第一幢零碳排放節(jié)能大樓,其中主要采用了恰當(dāng)?shù)哪茉纯刂萍夹g(shù),主要是利用陽光、地?zé)岷陀晁瓤稍偕Y源來進行自給自足地用電和用水,而且還不會產(chǎn)生任何對環(huán)境污染的能源耗費,又能減少建設(shè)成本。因此,當(dāng)前,我國現(xiàn)代建筑應(yīng)該充分利用好各種自然資源和可再生能源,提高建筑對于能源的使用率。

2、節(jié)能建筑常用的低碳技術(shù)

(1)太陽能

太陽能在建筑上的應(yīng)用分為兩大分支:光伏發(fā)電和太陽能熱水系統(tǒng)。前者是利用半導(dǎo)體界面將光能直接轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿囊环N新技術(shù)??梢耘c建筑一體化設(shè)計,將光伏電池板作為建筑元素與樓頂、墻面、陽臺和窗戶有機的結(jié)合。國內(nèi),除了成都、重慶等幾個光照率較低的地區(qū),其他區(qū)域光伏發(fā)電都可以實現(xiàn)規(guī)?;瘧?yīng)用;后者是光熱直接利用,現(xiàn)在的主要利用方式是太陽能熱水器。

(2)風(fēng)能

傳統(tǒng)的建筑設(shè)計,室內(nèi)是密閉的,對空調(diào)有依賴性。節(jié)能建筑則是充分利用自然風(fēng),讓房間清新如田野。節(jié)能建筑的自然通風(fēng)存在著兩種形式:一種是完全靠自然風(fēng)的流動來調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣流動,保持空氣的清新度;另一種是借助無動力屋頂通風(fēng)設(shè)備來調(diào)節(jié)風(fēng)流和風(fēng)速。后一種利用形式中無動力通風(fēng)設(shè)備不需要維修,能長期的保持良好的工作狀態(tài)。由于沒有使用馬達動力,因此實現(xiàn)了免電力免成本運轉(zhuǎn),工作時基本上沒有噪音。除了自然通風(fēng)外,節(jié)能建筑還可以利用樓宇小風(fēng)電來實現(xiàn)節(jié)能,該技術(shù)已在上海等地的高層建筑中試用。其原理相當(dāng)于安裝了小型風(fēng)電機。

采用主動式與被動式低碳建筑設(shè)計相結(jié)合的模式

在低碳建設(shè)設(shè)計階段,我們應(yīng)該優(yōu)化組合各種建筑節(jié)能技術(shù)和產(chǎn)品,建筑立面選擇素混凝土,水泥就地取材和攪拌成混凝土品,提倡種植屋面,實現(xiàn)“低碳建筑”減少二氧化碳排放的要求。這就是所謂的主動低碳建筑設(shè)計。那么,我們還可以進行被動式低碳建筑設(shè)計。這就是說要充分利用各種新能源與新材料,使用中空玻璃或保溫屋面來提高能源利用的效率,從而為人們的居住環(huán)境提供一個保護環(huán)境、節(jié)約能源和減排二氧化碳的健康環(huán)境。

總結(jié)

現(xiàn)代建筑設(shè)計離不開低碳節(jié)能設(shè)計理念,低碳節(jié)能理念也是貫穿于建筑設(shè)計的整個環(huán)節(jié)中,對建筑設(shè)計的方方面面都有所涉及,因此,在進行設(shè)計時,應(yīng)該從資源再利用及節(jié)能降耗等方面綜合進行設(shè)計,全面的考慮建筑的低碳節(jié)能設(shè)計問題,讓人民充分的認識到低碳節(jié)能理念的真正意義,從而提高對低碳節(jié)能理念的理解和關(guān)注,最終為人們創(chuàng)造出一個良好的低碳節(jié)能生活氛圍。

參考文獻

[1]夏云。《生態(tài)與可持續(xù)建筑》,中國建筑工業(yè)出版社,2001 年。

[2]李啟明,歐曉星。低碳建筑概念及其發(fā)展分析.建筑經(jīng)濟,2010(2):41-43

第6篇:低碳技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:低碳技術(shù)、強制許可制度、國際條約

舉世矚目的聯(lián)合國氣候變化大會將“低碳技術(shù)”豍推向全球技術(shù)發(fā)展的風(fēng)口浪尖,氣候變化已經(jīng)成為全人類發(fā)展中的重要阻力。從《聯(lián)合國氣候變化框架公約》、《京都議定書》、“巴厘島路線圖”,直到現(xiàn)在的《哥本哈根協(xié)議》,每份協(xié)議都表達了“發(fā)達國家應(yīng)當(dāng)提供充足的、可預(yù)測的和持續(xù)的資金資源、技術(shù)以及經(jīng)驗”,但可惜的是沒有一份協(xié)議能夠?qū)Α疤峁┘夹g(shù)以及經(jīng)驗”做出具體量化的承諾,缺乏具有約束力的制度。而發(fā)達國家一方面承諾達成協(xié)議,一方面又制定要求發(fā)展中國家采取積極的減碳行為,由于缺乏技術(shù)轉(zhuǎn)移的明確渠道及落實方案,使得發(fā)展中國家處于極其不利的被動地位。面對如此不利的局面,發(fā)展中國家應(yīng)該積極探索低碳技術(shù)轉(zhuǎn)移的有效路徑,尤其是利用專利強制許可制度豎,為低碳技術(shù)的國際轉(zhuǎn)移提供一些新的思路。藥品專利技術(shù)強制許可的設(shè)立亦為低碳技術(shù)的強制許可的實現(xiàn)看到了一些希望。

低碳技術(shù)包括專利技術(shù)和非專利技術(shù),專利強制許可制度適用的對象為低碳專利技術(shù),簡稱為低碳技術(shù),本文的探討對象為專利技術(shù),非專利技術(shù)不涉及強制許可,不在本文的討論范疇中。

一、低碳技術(shù)強制許可制度為法理支撐

(一)低碳技術(shù)的強制許可,是對人權(quán)尤其是環(huán)境權(quán)的保護

人權(quán)是作為一個人享有的基本權(quán)利,是人人都享有的權(quán)利。環(huán)境權(quán)是人權(quán)的基本權(quán)利之一,是“公民享有的不在被污染和破壞的環(huán)境中生存及利用環(huán)境資源的權(quán)利”。環(huán)境權(quán)的主體包括當(dāng)代人和后代人;環(huán)境權(quán)的對象包括人類環(huán)境整體。豏在1972年的聯(lián)合國人權(quán)環(huán)境大會上通過的《人類環(huán)境宣言》首次承認了環(huán)境權(quán)。無論是發(fā)達國家還是發(fā)展中國家的公民都平等的享有環(huán)境權(quán)的保護。

目前,全球氣候變化、環(huán)境污染的嚴峻形勢,促使各國大力發(fā)展作為國家核心競爭力的低碳技術(shù),以解決環(huán)境問題。而低碳技術(shù)主要由發(fā)達國家所掌握,其不實際履行向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)讓低碳技術(shù)的承諾,影響到全球氣候問題是否能夠得到緩解。全球氣候變暖影響到人類自身的生存和發(fā)展,環(huán)境的整體性也決定了低碳技術(shù)的地域性使用不能解除氣候危機。因此環(huán)境權(quán)的保護使共享低碳技術(shù)成為保護地球家園的客觀需要。低碳技術(shù)的強制許可作為共享低碳技術(shù)的方式之一,符合對人權(quán)、環(huán)境權(quán)的保護。

(二)低碳技術(shù)的強制許可符合“共同而有區(qū)別的責(zé)任”分配原則

在TRIPS協(xié)議中,關(guān)于全球氣候危機,各個國家承擔(dān)共同而有區(qū)別的責(zé)任,這是關(guān)于國家責(zé)任分配的基本原則。據(jù)美國橡樹嶺實驗室研究報告,自1750年以來,全球累計排放了1萬多億噸二氧化碳,其中發(fā)達國家排放約占80%。豐發(fā)達國家享受了經(jīng)濟發(fā)展的成果,但是溫室氣體的后果卻是由全球來承擔(dān)。目前,發(fā)達國家的人均溫室氣體排放量仍然高于發(fā)展中國家的,因此,在堅持“共同而有區(qū)別的責(zé)任”原則下,為氣候環(huán)境外部不經(jīng)濟承擔(dān)責(zé)任并進行補償,成為《聯(lián)合國氣候變化框架公約》下發(fā)達國家向發(fā)展中國家優(yōu)惠或無償提供資金援助和轉(zhuǎn)移低碳技術(shù)的理論依據(jù)。

對于發(fā)展中國家來說,面對確立的碳減排目標,發(fā)展中國家要比發(fā)達國家的壓力大,而處于向低碳經(jīng)濟轉(zhuǎn)型的發(fā)展中國家,無疑對發(fā)達國家的低碳技術(shù)需求更為急迫。豑發(fā)展中國家急需發(fā)達國家做出的資金和技術(shù)轉(zhuǎn)讓的承諾實踐,但實際情況卻與之相去甚遠,發(fā)達國家缺乏轉(zhuǎn)讓低碳技術(shù)的政治意愿,豒而通過商業(yè)渠道購買低碳技術(shù)對于發(fā)展中國家來說負擔(dān)過于沉重。因此,實施對低碳技術(shù)的強制許可制度是解決目前困境的有效途徑。

二、低碳技術(shù)實施強制許可的制度理念

(一)借鑒于國內(nèi)法層面的專利強制許可立法

在國內(nèi)法層面,世界上大多數(shù)國家都已經(jīng)建立了專利強制許可制度。例如,我國從1984年頒布的第一部《專利法》開始,就將專利強制許可明確寫入法律,在1993年、2001年、2008年《專利法》歷次都有針對專利強制許可的修訂,2010年新修訂的《專利法實施細則》中,對專利強制許可的適用范圍還進一步做出了細化和明確,基本上已經(jīng)構(gòu)建了與國際條約接軌的專利強制許可制度。加拿大、歐盟、南非、巴西、印度等國均已根據(jù)各國國情建立了專利強制許可制度。豓從理論上來說,低碳技術(shù)的強制許可只要在任何一個設(shè)置了強制許可制度的國家都可以適用的。但是對于專利強制許可的設(shè)置標準,發(fā)展中國家和發(fā)達國家顯然是不一樣的,從而使低碳專利技術(shù)的國際強制許可存在著諸多障礙。

發(fā)展中國家的專利強制許可適用標準更多的是強調(diào)公共利益,設(shè)置標準比較寬松,例如印度、巴西等。豔而發(fā)達國家的專利強制許可適用標準比較嚴格,強調(diào)的是市場的自由,知識產(chǎn)權(quán)的高度保護,例如“只有被證明為反托拉斯違法行為的情況下,美國法院才會對其現(xiàn)有的專利技術(shù)施加強制許可”豖,更不用說是對其低碳技術(shù)的強制許可。而低碳專利技術(shù)主要由發(fā)達國家掌握,因此對于低碳技術(shù)的國家強制許可在國內(nèi)法層面難以調(diào)和,更多的是要通過國家之間的協(xié)商,簽訂國際條約。

(二)借鑒于國際法層面的專利強制許可立法

在國際法層面,1992年聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會,154個國家簽署了《聯(lián)合國氣候變化框架公約》對發(fā)達國家提出技術(shù)轉(zhuǎn)移的義務(wù);1997年12月通過的《京都議定書》和2007年12月通過的《巴厘行動計劃》都規(guī)定了發(fā)達國家負有主動向發(fā)展中國家提供、轉(zhuǎn)讓低碳技術(shù)的義務(wù);在《與貿(mào)易有關(guān)的知識產(chǎn)權(quán)協(xié)議》(即“TRIPS協(xié)議”)中也有發(fā)達國家應(yīng)該向最不發(fā)達國家轉(zhuǎn)移、傳授技術(shù)的規(guī)定。當(dāng)發(fā)達國家不主動履行其向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)移低碳技術(shù)的義務(wù)時,低碳專利技術(shù)的國際強制許可將成為專利技術(shù)轉(zhuǎn)移有效保障,“TRIPS協(xié)議”對于技術(shù)的強制許可做出了具體的規(guī)定。

“TRIPS協(xié)議”首先在第8條“原則”中,授權(quán)“各成員可采用對保護公共健康和營養(yǎng),促進對其社會經(jīng)濟和技術(shù)發(fā)展至關(guān)重要部門的公共利益所必需的措施”,其次在第31條“未經(jīng)權(quán)利持有人授權(quán)的其他使用”中,允許成員國在處于緊急狀態(tài)或其他極端緊急情況下,以及為了公共非商業(yè)使用的情況下啟動專利強制許可。低碳專利技術(shù)具有專利技術(shù)的特性,但又區(qū)別于傳統(tǒng)的專利技術(shù),因低碳技術(shù)的最終目的是為了保護大氣系統(tǒng)這個全球的公共物品,實現(xiàn)全人類的可持續(xù)發(fā)展而氣候問候,不僅僅是涉及到一國或部分國家的問題,而是涉及到整個地球,所有國家的問題,是全球的公共利益問題。發(fā)展中國家出于公共利益保護的需要,當(dāng)然可以主動在專利制度框架中設(shè)置低碳專利技術(shù)的強制許可制度,并未突破“TRIPS協(xié)議”的規(guī)范。因此,低碳技術(shù)使用強制許可制度是具有正當(dāng)性與合法性的。

三、從藥品專利技術(shù)強制許可得到的啟示

(一)藥品專利技術(shù)強制許可產(chǎn)生的背景

1997年南非政府通過《藥品和相關(guān)物品控制修正案》,允許藥品平行進口和強制許可。雖然這一法案出臺后,南非政府面臨在本國成為被告,在美國被威脅要予以貿(mào)易制裁的斗爭,但最終公共健康權(quán)優(yōu)先于私權(quán)的觀點占了上風(fēng),39家制藥廠撤訴并大幅降低專利藥品價格,以南非為代表的發(fā)展中國家在這場較量中宣告勝利,豗為2001年11月的《多哈宣言》的產(chǎn)生創(chuàng)造了條件。

《多哈宣言》強調(diào)了公共健康權(quán)的重要性,當(dāng)與知識產(chǎn)權(quán)發(fā)生沖突時,確定了公共健康的有效地位。但它沒有改變“TRIPS協(xié)議”的具體內(nèi)容,因此,2003年8月通過了關(guān)于《執(zhí)行多哈宣言第六段的決議》,以及2005年12月最終形成的《TRIPS協(xié)議修正案》,正式確立了以公共健康為目的的藥品專利強制許可制度。

(二)對藥品專利技術(shù)強制許可的借鑒

國際專利強制許可制度目前取得成功運作的領(lǐng)域是在藥品專利方面。《TRIPS協(xié)議修正案》的第三十一條的附加條款、附件和附錄,是對TRIPS協(xié)議專利強制制度的第一次修正,使藥品專利強制許可制度具有明確的立法依據(jù)。藥品專利強制許可制度的建立、運作為解決公共健康危機提供了制度保障,這無疑為同樣具有公共利益屬性的低碳專利技術(shù)的強制許可提供了借鑒,低碳技術(shù)的強制許可具有可行性、操作性。

然而,TRIPS協(xié)議專利強制制度的一事一議原則,獲取低碳技術(shù)的強制許可可謂任道而重遠。在達成低碳技術(shù)的強制許可公約,還應(yīng)當(dāng)避免藥品專利強制許可制度定用語模糊、啟動程序復(fù)雜的不足,例如:TRIPS協(xié)議中“公共利益”“非商業(yè)性活動”“緊急情況”等詞的明確界定,等等。豘強制許可制度只有法律條文的硬性規(guī)定是不夠的,還需要發(fā)達國家給予支持和配合。

第7篇:低碳技術(shù)范文

一、我國低碳技術(shù)現(xiàn)狀綜述

技術(shù)的價值需要通過產(chǎn)業(yè)的發(fā)展體現(xiàn),技術(shù)質(zhì)量是產(chǎn)業(yè)持續(xù)發(fā)展的生命力。作為現(xiàn)代技術(shù)的一種類型,低碳技術(shù)的創(chuàng)新也遵循一般技術(shù)生命周期規(guī)律,要經(jīng)歷從基礎(chǔ)研究、技術(shù)研發(fā)、項目示范到市場推廣等幾個階段。在我國現(xiàn)有的低碳技術(shù)中,有的處于產(chǎn)品推廣階段,已初具產(chǎn)業(yè)規(guī)模;有的尚處于技術(shù)研發(fā)階段,需要資金和政策支持;有的技術(shù)處于國際領(lǐng)先地位,正進入示范階段,可以建立專利池予以保護;有的已經(jīng)具備一定技術(shù)基礎(chǔ)但還不掌握核心技術(shù),處在國際低碳技術(shù)轉(zhuǎn)移的中低端??傮w上看,缺乏核心技術(shù)和研發(fā)力量不足是大部分低碳技術(shù)的共同特點和發(fā)展瓶頸。

(一)處于研發(fā)示范階段的低碳技術(shù)——二氧化碳捕集和封存(CCS)技術(shù)現(xiàn)狀

二氧化碳捕集與封存技術(shù)(Carbon Dioxide Capture and Storage,CCS)是一項集成了捕集、運輸和地質(zhì)埋存三個環(huán)節(jié)的系統(tǒng)低碳技術(shù),整體并不成熟。其中捕集和運輸技術(shù)發(fā)展較快,目前已有數(shù)座采用氨洗法從煙氣中脫除大量的設(shè)備;純氧燃燒在鋼鐵企業(yè)已有250MW級示范,相關(guān)的純氧燃煤方法也正處于示范階段(IPCC,2005;Henderson et al.,2009);運輸技術(shù)在北美已經(jīng)使用了30多年,每年有超過30Mt通過美國和加拿大境內(nèi)的6200公里的高壓管道網(wǎng)絡(luò)進行運輸;封存方面,將注入地下鹽水層是首先方式,但是由于鹽水層的勘探和封存潛力尚處于探索階段,目前的封存項目大部分是將注入油氣層,以提高原油采收率(EOR),項目主要集中在美國和加拿大[4]。

雖然CCS單元技術(shù)是現(xiàn)成的,但CCS全流程技術(shù)集成和規(guī)?;膯栴}卻必須通過建設(shè)和運行不同配置的商業(yè)規(guī)模CCS裝置來解決。由于集成技術(shù)和系統(tǒng)項目示范經(jīng)驗的缺乏,大多數(shù)項目還處于規(guī)劃研究階段,按照澳大利亞全球GCCSI研究所的統(tǒng)計,目前世界上有270個CCS項目,其中有70個達到每年封存超過100萬t的商業(yè)級規(guī)模[5],但是真正在運行的商業(yè)化項目不超過10個,并且主要集中在油氣生產(chǎn)領(lǐng)域。

我國對CCS技術(shù)研究起步較晚,但發(fā)展較快。目前,國內(nèi)正在實施或即將開工的CCS示范工程項目有十個(表1),部分環(huán)節(jié)已經(jīng)形成了獨立的技術(shù)力量,CCS技術(shù)集成創(chuàng)新研發(fā)力量正在逐漸形成。有分析認為[6],國內(nèi)CCS研發(fā)存量的全要素生產(chǎn)率(TFP)是逐年遞增的,并且增速越來越快,這種進步主要來源于兩方面:第一,國內(nèi)外的資金支持;第二,國內(nèi)研發(fā)創(chuàng)新的作用,并且國內(nèi)研發(fā)創(chuàng)新的作用略大于國外FDI的作用。

我國早期的CCS工程以國外合作示范項目為主,在FDI的支持下主要針對二氧化碳捕集技術(shù)進行示范性研究。如山東的煙臺IGCC項目示范工程自從1995年啟動以來,歐盟和日本陸續(xù)向中國投資了8400萬美元,美國和世界環(huán)境基金會投資1500萬-1800萬美元;中國與歐盟簽署的合作項目COACH,從2006年開始在中國計劃實施CCS工程,獲得了包括殼牌、BP、挪威國家石油公司等12家歐盟大型企業(yè)160萬歐元的資金支持[7];日本—中國合作強化采油CCS項目,獲得了日本經(jīng)濟貿(mào)易工業(yè)部(Ministry of Economy,Trade,and Industry,METI)200億-300億日元的資金支持。上述這些與國外合作的CCS項目從國外吸收了大量的國外直接投資(FDI),對我國的CCS技術(shù)研究和示范起到了積極的促進作用。

隨著我國本土研發(fā)力量的形成,對CCS的研究與示范逐漸從單元技術(shù)擴展到全流程技術(shù)集成。與歐盟合作的COACH項目中,中國方面有清華大學(xué)、浙江大學(xué)、熱物理研究所、熱電力研究所、地理地質(zhì)研究所和華能集團等單位參與了該項目的策劃和執(zhí)行過程;NZEC項目、日本—中國EOR項目和SPF項目等,中方參與了研發(fā)和項目的運作。國內(nèi)第一個IGCC示范工程項目“綠色煤電計劃”于2005年12月正式啟動,它是由中國華能集團等9家大型國內(nèi)公司共同投資組建,目的是研發(fā)和示范整體煤氣化、氫生產(chǎn)和氫能發(fā)電以及的捕集和封存系統(tǒng)。2008年和2009年,中國華能集團在北京和上海的兩個熱電廠安裝了二氧化碳捕集裝置并且投產(chǎn),捕集的二氧化碳主要用于食品(可樂)灌裝。2010年10月神華集團“二氧化碳捕獲與封存(CCS)工業(yè)化示范項目”在鄂爾多斯開工建設(shè)。這是全國第一個,也是亞洲最大規(guī)模把二氧化碳封存在鹽水層的全流程CCS項目[8]。目前,這種技術(shù)只有少數(shù)國家有小規(guī)模的工業(yè)利用。這說明我國的CCS技術(shù)已經(jīng)走在世界前列,如果神華集團的CCS工程順利建成投產(chǎn),那么就意味著中國將在這個領(lǐng)域內(nèi),跨越大半個世紀的技術(shù)積淀走到美國的前面。

(二)產(chǎn)業(yè)規(guī)模大,缺乏核心技術(shù)支撐——風(fēng)電和太陽能光伏發(fā)電技術(shù)

我國已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的風(fēng)機和太陽能光伏電池板的制造大國。目前六個國家①包攬了世界上幾乎所有的風(fēng)機制造,我國是其中之一。2010年我國風(fēng)電機組34485臺,裝機容量44733.29MW,風(fēng)電裝機容量全球第一[9],僅華銳風(fēng)電科技(集團)有限公司在2010年的新增風(fēng)電裝機容量就位列全球第二[10]。目前我國已經(jīng)形成國內(nèi)風(fēng)電裝備制造能力,整機生產(chǎn)能力達到年產(chǎn)500萬千瓦,零部件配套生產(chǎn)能力達到年產(chǎn)800萬千瓦,是世界最大的風(fēng)力發(fā)電機塔架出口商,2009年我國已經(jīng)超越美國成為全球最大的風(fēng)電市場[11]。盡管如此,中國在世界風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域還未能占據(jù)領(lǐng)先位置。從20世紀70年代晚期開始,風(fēng)電就已經(jīng)成為一個全球性的產(chǎn)業(yè),我國并網(wǎng)風(fēng)電起步晚了近10年,丹麥、德國、西班牙和美國等國家的風(fēng)機制造商,由于其進入行業(yè)較早而具有“先發(fā)優(yōu)勢”,且具備雄厚的技術(shù)實力,因此一直走在全球風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的前列。OECD歐洲國家和美國掌握著風(fēng)機制造的核心技術(shù),美國的GE等公司在新的風(fēng)能技術(shù)專利上占有絕對優(yōu)勢,全球超過三分之一的風(fēng)機由丹麥公司生產(chǎn)[12]。

盡管我國具 有較強的風(fēng)機制造能力,產(chǎn)業(yè)規(guī)模大,但是技術(shù)研發(fā)和設(shè)備制造能力較弱,關(guān)鍵技術(shù)與主要設(shè)備仍然依靠進口。主要風(fēng)機專利仍掌握在外國企業(yè)及其在華子公司手中,即,中國企業(yè)生產(chǎn)了大量的風(fēng)電設(shè)備,但真正的技術(shù)擁有方卻是外國公司(主要是OECD歐洲國家)。如,GE(申請專利為155項),Vestas(51),Wobben(40)等。

與風(fēng)電技術(shù)類似,根據(jù)WTO(2009)報告,我國是世界最大的將太陽能轉(zhuǎn)換為電能的靜態(tài)變頻器出口商、最大的離網(wǎng)光伏系統(tǒng)太陽能電池出口商和最大的太陽能發(fā)電系統(tǒng)聚光器出口商。2008年我國光伏電池產(chǎn)量2GW,占據(jù)了世界光伏電池的主要市場。但是,由于我國太陽能利用基礎(chǔ)材料、關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備和測試儀器長期依賴進口,生產(chǎn)的光伏產(chǎn)品95%用于出口(IEA 2010),這種“兩頭在外”特征充分說明我國光伏發(fā)電產(chǎn)業(yè)缺乏核心技術(shù)和持續(xù)的市場支撐力,產(chǎn)業(yè)發(fā)展后勁不足。2003年至2006年間,我國太陽能發(fā)明專利數(shù)量增長了3倍,但我國太陽能利用技術(shù)專利僅占世界太陽能專利的8%,而且專利主要集中于太陽能熱利用技術(shù)領(lǐng)域,企業(yè)并沒有成為發(fā)明專利的真正創(chuàng)新主體,在世界太陽能光伏產(chǎn)業(yè)鏈中處于加工組裝環(huán)節(jié),缺乏自主創(chuàng)新,與世界先進水平尚有一定差距。

在培育國內(nèi)光伏產(chǎn)品市場方面,由于源頭核心技術(shù)受制于人導(dǎo)致的生產(chǎn)成本高揚,光電轉(zhuǎn)換效率低下,國內(nèi)對太陽能光伏技術(shù)的應(yīng)用也主要集中在農(nóng)村電氣化和離網(wǎng)型太陽能光伏產(chǎn)品,我國并網(wǎng)型太陽能光伏應(yīng)用市場目前還遠未形成。太陽能非晶硅技術(shù)方面,我國在基礎(chǔ)研究上和國外是同步的,但是配套技術(shù)的缺乏,使我國光伏技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展受限。

(三)有望掌握核心技術(shù),占據(jù)國際市場——綠色照明技術(shù)(LED)

我國LED產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,目前我國LED產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)量為全球第一,產(chǎn)值位居全球第二。有關(guān)專家預(yù)計,2011年中國LED產(chǎn)業(yè)產(chǎn)值將達到1800億元[14]。但是產(chǎn)值高不代表利潤大。LED產(chǎn)業(yè)鏈主要包括芯片研發(fā)生產(chǎn)、外延片生產(chǎn)、LED封裝及LED應(yīng)用等,前兩者屬于上游產(chǎn)業(yè),利潤約占整個LED產(chǎn)業(yè)的70%;后兩者分別屬于中游產(chǎn)業(yè)和下游產(chǎn)業(yè),利潤很低,國內(nèi)LED產(chǎn)業(yè)集中于封裝、散熱器等下游應(yīng)用環(huán)節(jié),對上游的外延片、芯片兩大關(guān)鍵領(lǐng)域尚沒有掌握核心技術(shù)。

美國、日本、德國和中國臺灣已經(jīng)成為世界半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)技術(shù)水平最高的國家和地區(qū),大部分專利技術(shù)掌握在少數(shù)大公司手中,對核心技術(shù)、技術(shù)研發(fā)/示范有很強的保護措施[13]。目前,國外LED芯片企業(yè)的產(chǎn)品在國內(nèi)市場占有率接近100%。2010年廣東省知識產(chǎn)權(quán)局和廣東省信息產(chǎn)業(yè)廳聯(lián)合的一份報告顯示,美國、日本和歐洲的LED企業(yè),擁有80%以上的LED芯片核心技術(shù)專利,而國內(nèi)企業(yè)擁有的同類專利不足10%。正是由于上游產(chǎn)業(yè)的被壟斷,外延片、芯片、封裝等技術(shù)環(huán)節(jié)受到專利保護,國內(nèi)LED產(chǎn)品生產(chǎn)成本一直居高不下,難以開拓國內(nèi)市場,對政策扶持的依賴大,而產(chǎn)品市場需求不旺又使企業(yè)難以獲得大量資金用于芯片研發(fā)和創(chuàng)新,循環(huán)往復(fù),始終處于產(chǎn)業(yè)鏈低端。

然而,盡管歐美企業(yè)掌握了LED的一些關(guān)鍵技術(shù),但是,這些核心技術(shù)目前并不成熟,如果我國政府能夠?qū)ED核心技術(shù)和裝備的研發(fā)給予積極的政策和資金支持,我國完全有可能占據(jù)這一產(chǎn)業(yè)的科技制高點,從而擺脫“組裝車間”的地位。從這個角度看,我國與發(fā)達國家在引領(lǐng)世界LED技術(shù)發(fā)展上面臨著同樣的機會。目前,一些研究機構(gòu)正在積極研發(fā)相關(guān)技術(shù),如清華同方已經(jīng)形成了LED外延片、芯片制造及封裝、終端產(chǎn)品的生產(chǎn)和應(yīng)用,到商業(yè)及城市景觀照明完整的產(chǎn)業(yè)鏈和規(guī)?;a(chǎn),并擁有LED外延及芯片制造專利近百項。根據(jù)正在編制的“十二五”半導(dǎo)體照明產(chǎn)業(yè)規(guī)劃,政府計劃到2015年實現(xiàn)LED產(chǎn)值翻兩番的目標,在“十二五”期間,政府將對LED產(chǎn)業(yè)的支持力度將繼續(xù)加大,除了財政補貼外,從研發(fā)到財稅的一攬子政策上都會有所涉及[15]。由于我國已經(jīng)在LED封裝和散熱器技術(shù)等方面積累了較豐富的經(jīng)驗,一旦掌握上游核心技術(shù),就有可能建立系統(tǒng)的技術(shù)專利池,避免跨國巨頭如美國Semi LEDs Corporation、荷蘭Lemnis公司等龐大的專利封鎖網(wǎng),通過技術(shù)領(lǐng)先占據(jù)國際LED市場價值鏈的高端位置。

二、我國低碳技術(shù)發(fā)展面臨的問題

整體上看,我國低碳技術(shù)的發(fā)展具有起步晚、發(fā)展快、涉及面廣、關(guān)鍵技術(shù)少、低碳技術(shù)研發(fā)成果產(chǎn)業(yè)化不足等特點。作為一種新型的環(huán)境友好技術(shù),低碳技術(shù)的研發(fā)投資規(guī)模大、技術(shù)生命周期長,具有較高的投資收益不確定性。IEA確定了62種關(guān)鍵低碳技術(shù),在研究力量和資金的限制下,一個國家不可能同時對62種低碳技術(shù)進行完全的自主研發(fā);同時,考慮到國家的產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟安全,也不能夠全盤依賴技術(shù)轉(zhuǎn)讓,因此,低碳技術(shù)的發(fā)展面臨著自主創(chuàng)新和吸收國外先進技術(shù)兩條路徑。我國的低碳技術(shù)發(fā)展在自主創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)讓方面,面臨著一定的問題。

(一)產(chǎn)業(yè)發(fā)展超前壓縮了技術(shù)創(chuàng)新空間

從技術(shù)/產(chǎn)業(yè)發(fā)展生命周期看,應(yīng)該遵循由科學(xué)創(chuàng)新、技術(shù)攻關(guān)逐漸過渡到產(chǎn)品市場推廣的道路,技術(shù)革新催生出新的產(chǎn)業(yè),產(chǎn)業(yè)的發(fā)展推動科學(xué)進步,各階段依次漸進的過程促使了科技、產(chǎn)業(yè)和市場的良性循環(huán)(圖1)。隨著產(chǎn)業(yè)鏈布局的全球化傾向以及國際分工的細化,一項技術(shù)從誕生到出現(xiàn)新的替代技術(shù),很難在一個國家或地區(qū)完成其全部生命周期過程,往往是一部分科技強國主導(dǎo)技術(shù)創(chuàng)新,獲取高額利潤;一部分國家在缺乏核心技術(shù)或者技術(shù)尚不成熟時,參與國際新興產(chǎn)業(yè)鏈,造成產(chǎn)業(yè)與技術(shù)錯位發(fā)展,不得不長期處于加工制造環(huán)節(jié)。

圖1 技術(shù)/產(chǎn)業(yè)生命周期圖

資料來源:王守覺院士在2011年第三屆中國科學(xué)院博士后學(xué)術(shù)年會暨新興產(chǎn)業(yè)前沿與發(fā)展學(xué)術(shù)會議上的報告,2011年4月,蘇州。

在這種大背景下,在有些領(lǐng)域,我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展滯后于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在加快部署戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大背景下,面對產(chǎn)業(yè)發(fā)展對核心技術(shù)和 裝備的迫切需求,從國外引入技術(shù)和設(shè)備就成為企業(yè)家的必然選擇。雖然先進技術(shù)的引入推動了我國新興產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,但也壓縮了我國自主技術(shù)創(chuàng)新空間,從長遠來看,這種局面不利于我國在國際低碳產(chǎn)業(yè)鏈中占據(jù)領(lǐng)先位置,如果沒有核心技術(shù)的支撐,新興產(chǎn)業(yè)仍然會成為新的低端產(chǎn)業(yè)。

(二)我國技術(shù)基礎(chǔ)薄弱,缺乏配套技術(shù)和裝備,不利于低碳技術(shù)系統(tǒng)性發(fā)展

在世界57個主要國家和地區(qū)中,2007年我國科學(xué)基礎(chǔ)設(shè)施競爭力為世界第15位,居世界中上游行列;技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施競爭力位居27位,處于世界中間水平[16]。但是,由于我國基礎(chǔ)科學(xué)發(fā)展失衡,在材料、控制、系統(tǒng)集成等基礎(chǔ)技術(shù)方面差距顯著,導(dǎo)致在某些領(lǐng)域中即便出現(xiàn)了高端技術(shù)創(chuàng)新,但是由于缺乏共生技術(shù)支持,仍然不能形成系統(tǒng)技術(shù),高科技成果轉(zhuǎn)化困難。如,由于我國太陽能利用基礎(chǔ)理論特別是光伏物理學(xué)科發(fā)展薄弱,使大部分光伏材料長期依賴進口,沒有自主技術(shù)。從產(chǎn)業(yè)發(fā)展看,我國已經(jīng)成為全球領(lǐng)先的風(fēng)機和太陽能光伏電池板的制造大國,在國際低碳產(chǎn)品市場上占有一席之地,但是缺乏核心技術(shù)支持;目前我國部分低碳技術(shù)在世界處于領(lǐng)先地位。如,系列化光伏并網(wǎng)發(fā)電逆變器及控制系統(tǒng)、智能電網(wǎng)規(guī)劃與可靠性技術(shù)、分布式儲能技術(shù)等。但是,由于國內(nèi)低碳技術(shù)的研發(fā)成果比較零碎,缺乏系統(tǒng)化和工程化,這些先進技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實生產(chǎn)力水平較低。在核心技術(shù)或相關(guān)配套技術(shù)不到位的情況下,低碳產(chǎn)業(yè)的發(fā)展必然受制于他國,不僅壓縮了企業(yè)利潤空間,也削弱了我國低碳技術(shù)自主創(chuàng)新的動力。

(三)成本和信息障礙

低碳技術(shù)的研發(fā)和示范需要高額的投資;同時,由于技術(shù)尚不成熟,生產(chǎn)成本較高,即便引進先進的低碳技術(shù),在短時間內(nèi)也難以實現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。根據(jù)IEA預(yù)測,要實現(xiàn)藍圖情景下的減排目標,到2050年我國在風(fēng)電技術(shù)上的投資總額高達1.1萬億美元(表2)。2008年,歐洲陸上風(fēng)電項目風(fēng)力發(fā)電投資費用(包括風(fēng)機、并網(wǎng)、基座、基礎(chǔ)設(shè)施等)在145萬-260萬美元/兆瓦之間。在北美,投資費用的范圍在140萬-190萬美元/兆瓦之間;中國在100萬美元/兆瓦左右(全球風(fēng)能理事會,2009)。根據(jù)吳昌華(2010)的研究,風(fēng)電、太陽能、CCS和LED技術(shù)的商業(yè)推廣都存在不同程度的成本障礙[17]。在低碳技術(shù)應(yīng)用方面,以CCS技術(shù)為例,目前國內(nèi)CO[,2]捕集成本最低的IGCC電廠即使能夠通過強化采油(EOR)和清潔發(fā)展機制(CDM)取得收益,也不能獲得凈利潤,常規(guī)煤粉電廠(PC)和NGCC更是入不敷出。

在技術(shù)引進過程中,由于發(fā)達國家的先進技術(shù)往往受到嚴格的知識產(chǎn)權(quán)保護,轉(zhuǎn)讓費用較高,即便引進也失去了商業(yè)化的意義,更何況,掌握著最先進技術(shù)的發(fā)達國家企業(yè)并沒有轉(zhuǎn)讓新技術(shù)的動力。即使知識產(chǎn)權(quán)保護的問題和國內(nèi)技術(shù)本地化問題得到解決,發(fā)展中國家企業(yè)獲得專利許可,也不一定就能開始使用這些技術(shù),缺乏技術(shù)開發(fā)階段的實際經(jīng)驗也可能成為技術(shù)推廣的障礙。隱性知識和其他相關(guān)知識(如商業(yè)秘密)往往沒有申請專利,但卻可能是技術(shù)有效實施必不可少的(Ockwell et al.,2009)。

三、低碳技術(shù)發(fā)展模式建議

低碳技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用是實現(xiàn)社會低碳化發(fā)展的重要手段,自主創(chuàng)新與技術(shù)轉(zhuǎn)讓的完美結(jié)合能夠在保持低碳產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的同時促進國內(nèi)科技創(chuàng)新,使自主技術(shù)逐漸取代進口技術(shù),繼而占據(jù)國際領(lǐng)先地位,在這種情況下,國內(nèi)企業(yè)才有可能從加工制造環(huán)節(jié)上升到國際低碳產(chǎn)業(yè)的價值鏈高端位置,實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與技術(shù)的良性循環(huán)。這就要求在設(shè)計低碳技術(shù)發(fā)展模式時,綜合考慮我國自主創(chuàng)新和技術(shù)轉(zhuǎn)讓面臨的有利和不利條件,提出有利于低碳技術(shù)發(fā)展的政策建議。

(一)調(diào)整扶持政策,擴大技術(shù)創(chuàng)新空間

在國內(nèi)加快部署戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的大背景下,對低碳產(chǎn)業(yè)進行財政補貼是主要的政策扶持手段。從目前的政策對象看,大多以項目為單位進行補貼,如為快速啟動國內(nèi)光伏發(fā)電市場,財政部對13個城市使用節(jié)能與新能源汽車提供補貼[18]。又如,我國推出的“節(jié)能產(chǎn)品惠民工程”中,向購買節(jié)能產(chǎn)品的消費者提供每臺300-850元人民幣的補貼[19]。還有以行政區(qū)域為單位進行補貼的,如,國家將對100個綠色能源示范縣投入46億元的財政補貼;對納入建筑節(jié)能試點的城市,每平方米將享受20元的政府補貼[20]。在這種情況下,財政補貼的直接受益者是地區(qū)和產(chǎn)業(yè),固然對低碳經(jīng)濟的發(fā)展起到了推動作用,但是對科研機構(gòu)和企業(yè)進行低碳技術(shù)創(chuàng)新沒有形成直接激勵。對關(guān)鍵核心技術(shù)的研發(fā)需要假以時日,一些地區(qū)為了快速發(fā)展低碳產(chǎn)業(yè),將資金主要用于從國外引入設(shè)備和技術(shù),對關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)的投入不足。因此,建議政府對低碳經(jīng)濟的扶持政策重心從產(chǎn)業(yè)向技術(shù)轉(zhuǎn)移,側(cè)重對具有原創(chuàng)性的技術(shù)創(chuàng)新或者技術(shù)改良進行補貼,彌補我國科技研發(fā)總經(jīng)費不足,激發(fā)科研機構(gòu)和企業(yè)的技術(shù)創(chuàng)新動力,防止低碳產(chǎn)業(yè)發(fā)展陷入“技術(shù)空心化”的局面,只有強化企業(yè)的技術(shù)實力,才能使我國的低碳產(chǎn)業(yè)逐漸走出低端的“國際加工”環(huán)節(jié)。

(二)加強配套和共生技術(shù)的發(fā)展,提高低碳技術(shù)的系統(tǒng)性

配套技術(shù)和產(chǎn)業(yè)化共生技術(shù)平臺對一項新技術(shù)從實驗室成功過渡到市場至關(guān)重要。我國風(fēng)電、太陽能光伏發(fā)電等難以真正市場化的障礙之一,就是缺乏多學(xué)科、跨領(lǐng)域的系統(tǒng)性支持,如電網(wǎng)建設(shè)滯后導(dǎo)致風(fēng)電并網(wǎng)困難、材料科學(xué)的薄弱制約了光伏產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。建議針對我國的關(guān)鍵低碳技術(shù)和產(chǎn)業(yè)制定詳盡的發(fā)展路線圖,對該項技術(shù)以及產(chǎn)業(yè)在其生命周期重要階段所需的材料技術(shù)、配套技術(shù)和其他設(shè)備進行綜合分析和前瞻性研究,有針對性地進行系統(tǒng)研發(fā)或國際技術(shù)合作,避免在技術(shù)形成或者成果轉(zhuǎn)化過程中因為一個局部環(huán)節(jié)的不足限制了整個產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。在這個過程中,要高度注意專利池的構(gòu)建,從對配套技術(shù)的專利保護入手,將產(chǎn)業(yè)發(fā)展所需的相關(guān)專利納入專利池,圍繞核心技術(shù)形成產(chǎn)業(yè)技術(shù)保護環(huán),為我國低碳技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展爭取最大的空間。

(三)多角度辨識低碳技術(shù),科學(xué)設(shè)計發(fā)展路徑,解決技術(shù)、成本和信息問題

建議多角度區(qū)分低碳技術(shù)類型,根據(jù)不同類型特征和發(fā)展需求,提出相應(yīng)的發(fā)展戰(zhàn)略,解決技術(shù)、成本和信息等問題。如從國內(nèi)外技術(shù)差距入手,將低碳技術(shù)分為追趕型和引領(lǐng)型技術(shù)。對于中國尚無完整研發(fā)支撐體系或自主研發(fā)在時間上已經(jīng)無法滿足產(chǎn)業(yè)需求的技術(shù),而國外在這方面已經(jīng)較為成熟,國內(nèi)外技術(shù)成熟度差距較大的低碳技術(shù),主 要以引進—消化—吸收為主,輔以本土化應(yīng)用研究;對那些和國外先進技術(shù)幾乎處于同一起跑線的技術(shù),或者國外將來可能實行技術(shù)封鎖的技術(shù),集中力量進行核心技術(shù)的創(chuàng)新和研發(fā)工作,加強相關(guān)技術(shù)的專利池建設(shè),以利于該產(chǎn)業(yè)的形成和發(fā)展,占據(jù)國際有利位置;對那些我國已經(jīng)比較成熟,具有特色的低碳產(chǎn)業(yè),如生物質(zhì)發(fā)電、太陽能熱發(fā)電等,未來主要側(cè)重于技術(shù)的商業(yè)化推廣;在中國與合作方都有巨大潛在市場時,科研投資過大的戰(zhàn)略儲備技術(shù)或中國有一定研究基礎(chǔ)的技術(shù),可將聯(lián)合開發(fā)作為主要途徑。

從成本和信息問題入手,可以將低碳技術(shù)分為獨立技術(shù)與合作技術(shù)。對那些研發(fā)成本較低和技術(shù)轉(zhuǎn)化時存在較少隱形知識和商業(yè)秘密的低碳技術(shù),以我國獨立研發(fā)為主;對那些成本高昂,或者我國在引進時存在信息障礙的技術(shù),可以通過聯(lián)合研發(fā)、鼓勵這些先進技術(shù)在我國建立示范工程項目的方式,解決成本問題,突破信息障礙。目前低碳技術(shù)大部分都處于不成熟階段,即便引進相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備,也難以在短期內(nèi)商業(yè)化,因此,爭取更多的高新低碳技術(shù)的示范工程在我國執(zhí)行,比引進一項技術(shù)或一臺設(shè)備更具有經(jīng)濟和技術(shù)效益。而且,通過這種方式,我國能夠可以獲得項目的早期市場經(jīng)驗,有利于在技術(shù)擴散過程中快速消化、吸收和本土化運作。

第8篇:低碳技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 CSP 低碳高強度鋼 低合金高強度鋼

1 熱軋高強度鋼(板)的用途

隨著我國和世界經(jīng)濟的發(fā)展,消費者對鋼鐵工業(yè)提出了越來越多的要求,與此同時,鋼鐵替代品的不斷涌現(xiàn)也使得鋼鐵工業(yè)面臨前所未有的競爭壓力。鋼材的高強度化成為鋼鐵工業(yè)近20年最具活力和創(chuàng)造性進展的領(lǐng)域,一系列熱軋高強度鋼(板)被越來越廣泛用于建筑業(yè)、制造業(yè)和加工業(yè),特別是載重汽車、轎車、橋梁、起重機、艦船、鐵路、集裝箱、容器、工程機械、甚至航空航天等領(lǐng)域??梢灶A(yù)見,高強度鋼的用途將越來越廣泛,也越來越重要,如火車提速、汽車減重等。

2 國內(nèi)外高強度鋼(板)的發(fā)展

提高鋼材強度的一般途徑有:高碳、合金化、熱處理等,但都各有利弊。自上世紀50年代以來,低合金高強度鋼(HSLA)作為成熟的鋼種,比較大量的生產(chǎn)和應(yīng)用,并形成一系列鋼號和生產(chǎn)標準。

近年來,高強度鋼的研發(fā)一直受到國內(nèi)外的高度重視,不少國家,如日本,甚至將其列為國家重點研究項目,在歐洲最高級的研究項目- 尤里卡計劃的新材料研究項目資助下,奧迪汽車等聯(lián)合研制的輕型高強度薄板可以使汽車用鋼減少25%。1994年,世界18家汽車生產(chǎn)廠聯(lián)手成立了超輕汽車鋼(ULSAB)財團,支持高強度汽車用鋼的研究。我國“973”計劃中更是把新一代高強度鋼鐵材料的研究作為重大課題。俄羅斯也在重點研究高強度鐵道用鋼,力圖在降低車廂自重的條件下,車廂載重能力由60-70t提高到100-110t。

隨著國內(nèi)外高強度鋼的不斷研發(fā),雙相鋼(DP)、相變誘導(dǎo)塑性鋼(TRIP)、復(fù)相鋼(CP)、貝氏體鋼(B)、和馬氏體鋼(M)也相繼投入工業(yè)化生產(chǎn)。各種高強度鋼的強度和伸長率范圍如圖1所示。

3 珠鋼低碳高強度鋼(HSLC)的研究和生產(chǎn)實踐

珠鋼一期引進德國FUCHS150t豎式交流電爐和SMS CSP 生產(chǎn)線,1999年8月全線投產(chǎn),二期新增意大利DANIELI 150t 預(yù)熱式電爐、LF精煉爐、VOD真空處理爐、以及SMS薄板坯連鑄機各1座/臺。是國內(nèi)唯一1條短流程CSP生產(chǎn)線,具有生產(chǎn)周期短、產(chǎn)品精度控制和強度控制好等一系列優(yōu)點。

自1999年8月一期工程投產(chǎn)以來,珠鋼一直注重于新產(chǎn)品開發(fā),特別是市場歡迎的高強度熱軋板的開發(fā),已開發(fā)出X52、SPA-H、ZJ510L、ZJ590L等一系列鋼種,在熱軋鋼板的傳統(tǒng)鋼種領(lǐng)域,珠鋼對應(yīng)生產(chǎn)的ZJ330、ZJ400、ZJ470等系列鋼種的普遍特點是在塑性不降低且更優(yōu)的情況下、強度均高于類似國標鋼種,創(chuàng)造出一種低成本生產(chǎn)高強度鋼的生產(chǎn)工藝流程,低碳高強度鋼(High Strength Low Carbon)已成為珠鋼產(chǎn)品的一個鮮明特色。在珠鋼工藝條件下生產(chǎn)的熱軋高強度鋼板有別于HSLA鋼,最明顯的差別是低碳、合金含量低、成分設(shè)計中沒有添加任何微合金元素等,目前,珠鋼開發(fā)的汽車用熱軋鋼板,最高強度等級已經(jīng)達到600MPa。將珠鋼生產(chǎn)的這類高強度鋼統(tǒng)一命名為低碳高強度鋼,簡稱HSLC鋼。

3.1 珠鋼熱軋板的成分與性能特點

珠鋼HSLC板性能特點如下:

(1)方向異性小(如圖3所示);

(2)伸長率高。珠鋼目前所有品種均達到國標或JIS標準對伸長率要求,大部分品種均有20%以上的富余量,圖4為珠鋼ZJ330伸長率生產(chǎn)統(tǒng)計結(jié)果;

(3)焊接性能好。在珠鋼投產(chǎn)以來,未發(fā)生因為焊接性能不合導(dǎo)致的客戶投訴;

(4)組織均勻,晶粒細小(如圖5、6所示,略);

3.2 珠鋼生產(chǎn)工藝特點

(1)珠鋼主要設(shè)備配置

煉鋼系統(tǒng):電弧爐/t 150×2、精煉爐/t 150×2、真空爐/t 150×1、 冶煉周期/min 60

原料 :廢鋼、海綿鐵、生鐵

CSP鑄機:類型 立彎式、流數(shù)1+1、坯厚度/mm 50、坯寬度/mm 1000-1350、中包容量/t 28、結(jié)晶器長度/mm 1100、拉坯速度/m·min-1 2.8-6、出坯溫度/℃ 1050

輥底爐:長度/m 192、加熱方式 燃油擺動式輥底爐、緩沖時間/min 20

CSP 精軋機:事故剪 液壓定剪、除鱗 高壓除鱗、軋機 6機架、帶卷厚度/mm 1.2-12.7、帶卷寬度/mm 1000-1350、卷重/t 23(最大)、工作輥直徑/mm 720-800(F1-F3)540-600(F4-F6)、軋制力/t 3000、帶卷冷卻方式 層流冷卻、卷取機 1、卷取類型 地下,踏步控制

珠鋼在成分設(shè)計上不采取高合金化思路,仍能夠保證生產(chǎn)出高強度鋼的主要歸因于珠鋼先進的工藝控制手段,這包括潔凈鋼生產(chǎn)技術(shù)、CSP薄板坯連鑄高拉速控制技術(shù)、溫度控制技術(shù)以及控軋控冷技術(shù)等。

(2)潔凈多生產(chǎn)技術(shù)

現(xiàn)代鋼質(zhì)量研究表明,提高鋼水純凈度對于改善鋼材綜合性能具有非常重要的意義,薄板坯連鑄機的生產(chǎn)實踐也對鋼水質(zhì)量(成分和溫度)提出嚴格的要求。

珠鋼在采用廢鋼為原料、短流程工藝、無真空處理手段等不利條件下,通過優(yōu)化配料、電爐全程泡沫渣控制、電爐終點控制技術(shù)、無渣出鋼、優(yōu)化的精煉造渣制度和吹氬控制技術(shù)以及鈣處理工藝等一系列手段使珠鋼精煉結(jié)束的鋼水純凈度達到一個較高的水平,其中:

a[o]

(3)CSP薄板坯連鑄高拉速控制技術(shù)

珠鋼CSP薄板坯連鑄機設(shè)計拉速為:4-6m/min,拉速的控制受到鋼種、過熱度、鋼水溫度等因素的限制,拉速本身同時又對鑄坯組織性能及最終板卷性能產(chǎn)生影響,一般來說,拉速越高越有利于鑄坯晶粒細化,但同時也導(dǎo)致鑄坯表面質(zhì)量惡化,同時增加了連鑄漏鋼的幾率。因此,必須優(yōu)化連鑄配套的工藝條件,珠鋼在連鑄保護渣的研究、鋼水上臺溫度和成分控制范圍、SEN的使用等方面做了大量工作,針對不同的鋼種和規(guī)格,摸索出最佳的拉速控制范圍,目前,低碳鋼平均的拉速水平達到5.3m/min,最高達到6m/min。

(4)溫度控制技術(shù)

提高連鑄連澆率是所有鋼廠共的目標,對于薄板坯連鑄來說,雖然拉速較寬的可調(diào)范圍有利于連鑄對鋼水的適應(yīng)性,但是,由于SEN壽命的限制,特別是由于性能穩(wěn)定性的要求,多爐連澆是以穩(wěn)定性為前提條件,主要是拉速的穩(wěn)定,只有這樣,才能保證穩(wěn)定的鑄坯組織和入爐溫度,而拉速的穩(wěn)定是以爐次見的成分和溫度穩(wěn)定為前提。珠鋼目前已能夠?qū)崿F(xiàn)10爐(澆注時間 10 h)以上的穩(wěn)定連澆。

另一方面,通過控制拉速和二冷水,保證出矯直機進均熱爐的鑄坯溫度達到1000℃以上,并且鑄坯表面和內(nèi)部溫度偏差較小,沒有發(fā)生αγ的相轉(zhuǎn)變。

3.3 珠鋼低碳熱軋板高強度化的成因初析

珠鋼短流程CSP生產(chǎn)線生產(chǎn)的低碳鋼板與普通厚板坯連鑄軋制線生產(chǎn)的熱軋板在組織形態(tài)和力學(xué)性能特征等方面表現(xiàn)出明顯的差異性,特別是較高的強度方面,值得注意的是,在珠鋼以前,對于這方面的研究工作國內(nèi)外均很少有報道,珠鋼投產(chǎn)以來陸續(xù)開展一些相關(guān)研究,初步取得一些進展。

3.3.1 晶粒細化

研究表明:晶粒細化是珠鋼熱軋板高強度化最主要的因素。

盡管由于鑄坯薄、拉速快、冷卻速度高,鑄坯組織表現(xiàn)為:表面為細晶區(qū)、內(nèi)部為柱狀晶、基本看不到等軸晶的存在,但是,因為鑄坯在連鑄后的工始終保持在1000℃以上,F(xiàn)1~F2軋制中產(chǎn)生高溫大變形率,導(dǎo)致奧氏體發(fā)生再結(jié)晶,F(xiàn)3~F6雖然軋制溫度下降,奧氏體再結(jié)晶困難,但是由于變形量較小、道次間隔短,回復(fù)和再結(jié)晶進行不充分,造成應(yīng)變不斷積累,晶界上成核速度和形核點大大增加,終軋后,經(jīng)過層流冷卻,由于軋材較薄,因此冷卻既較快,很快形成相變,鐵素體在奧氏體晶界和晶粒內(nèi)部大量形核,最終導(dǎo)致冷態(tài)組織明顯細化。

3.3.2 納米級粒子的析出

進一步的研究表明,在冷態(tài)組織中發(fā)現(xiàn)大量細小、彌散的A2lO3、MnS二相粒子析出物,約30mm左右,以及 Al2O3/MnS復(fù)合析出物,約 100~200mm左右,如圖12(略)所示[4]。

初步分析表明:這些細小、彌散的析出物也是導(dǎo)致珠鋼低碳熱軋板強度提高的一個重要原因。

3.3.3 殘余元素的作用

由于珠鋼短流程的煉鋼特性,以廢鋼為主要原料生產(chǎn)的鋼水中不可避免的存在較高的[Cr]、[Ni]、[Cu]等合金元素,這些非刻意添加的合金元素特別是[Cr]、[Ni]等也客觀上造成板材強度提高,關(guān)于這一點,在傳統(tǒng)理論上已有解釋。但其對強度的貢獻有多大,對塑性的弱化有多大?目前仍在進一步研究中。

4 結(jié)論

(1)在珠鋼短流程CSP生產(chǎn)線一定的工藝條件下,普通低碳熱軋鋼板的強度可以提高2倍,達到400-600 MPa,并且,其他力學(xué)特性仍保持優(yōu)良水平。

(2)珠鋼低碳熱軋板高強度化的主要原因是:晶粒細化、納米級粒子的析出以及殘余元素的作用綜合結(jié)果。

(3)珠鋼低碳高強度鋼(HSLC)由于不以合金化或微合金化為主要強化手段,因此,與HSLA鋼相比,在成本上具有明顯優(yōu)勢。

參考文獻

1 王祖濱,沈 榮.建筑鋼結(jié)構(gòu)用低合金高強度鋼 .鋼結(jié)構(gòu),2002,3,47.

2 東 濤,付俊巖.我國微合金化技術(shù)應(yīng)用和微合金化鋼發(fā)展的調(diào)查.2001中國鋼鐵年會論文集,北京:2001.719.

第9篇:低碳技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】建筑設(shè)計;低碳環(huán)保;綠色節(jié)能

0 前言

低碳環(huán)保建筑是指在建筑材料與設(shè)備制造、施工建造和建筑物使用的整個生命周期內(nèi),減少化石能源的使用,提高能效,降低二氧化碳排放量。具體來說有包括四個方面:一是房屋建材的總量減少與類別選擇實現(xiàn)減少碳排量;二是水的節(jié)約循環(huán)利用,提倡節(jié)約和循環(huán)用水;三是盡量減少交通工具的使用所產(chǎn)生的溫室氣體。目前,在我國,建筑的相關(guān)能耗已經(jīng)超過工業(yè)成為了社會第一大能耗行業(yè),已占到總能耗的46.7%,而在住宅使用中產(chǎn)生的能耗與發(fā)達國家相比,在同等技術(shù)條件下,是發(fā)達國家的2~3倍,同時,在二氧化碳排放總量中,建筑幾乎占到50%,遠遠高于運輸與工業(yè)領(lǐng)域,在發(fā)展低碳經(jīng)濟的道路中,建筑的“低碳”和“節(jié)能”必將成為建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢,它在減碳上潛力巨大,更加切合全球“節(jié)能減排”的發(fā)展潮流。

1 我國低碳環(huán)保技術(shù)在建筑上的應(yīng)用現(xiàn)狀

我國低碳住宅建筑技術(shù)從20世紀80年代開始發(fā)展,至今各類新材料、新技術(shù)、新工藝不斷涌現(xiàn),低碳住宅技術(shù)科研成果顯著,其中包括節(jié)能建筑體系、新型節(jié)能墻體和屋面保溫材料、封閉節(jié)能保溫門窗、供熱采暖排風(fēng)系統(tǒng)等許多方面,獲國家科技進步獎10多項,獲國家建設(shè)部科技進步獎69項,包括建筑住宅適用技術(shù)研究與帶飾面聚苯板內(nèi)保溫、供熱管網(wǎng)水力平衡技術(shù)、塊墻體采暖居住建筑節(jié)能設(shè)計原則與方法、加氣混凝土墻體房屋等。同時部分節(jié)能產(chǎn)品在產(chǎn)業(yè)規(guī)模上也有了長足的發(fā)展。

隨著低碳經(jīng)濟發(fā)展成為我國經(jīng)濟的主流趨勢,我國低碳住宅建筑技術(shù)今后發(fā)展?jié)摿薮?。我國現(xiàn)有建筑共430億m2,另外每年的新增建筑約16~20億m2。在每年新建建筑中,99%以上則是高能耗建筑;而在既有的430億m2建筑中,只有約4%采取了節(jié)能效率措施。據(jù)悉,到2020年,中國用于住宅建筑節(jié)能項目的投資將至少達到約1.5萬億元,然而,當(dāng)前我國住宅低碳建筑技術(shù)仍存在著很多不足:①低碳技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)品轉(zhuǎn)化存在一定困難。當(dāng)前我國住宅低碳技術(shù)存在諸多問題,例如研究起步較晚、經(jīng)費投入不足、技術(shù)不成熟、推廣宣傳力度不夠、市場前景不確定等,造成轉(zhuǎn)化的成功率較低,產(chǎn)學(xué)研無法有機結(jié)合。②低碳建筑應(yīng)用產(chǎn)品良莠不齊。③節(jié)能產(chǎn)品成本過高,不利于低碳住宅建筑技術(shù)的普及。目前我國居民建筑節(jié)能意識仍較為薄弱,間接造成了開發(fā)商對低碳住宅的漠視,低碳住宅推廣困難。

2 中外低碳環(huán)保建筑技術(shù)的應(yīng)用實例

2.1 我國低碳環(huán)保住宅建筑技術(shù)的成功應(yīng)用――朗詩國際街區(qū)

朗詩國際街區(qū)位于杭州市經(jīng)濟開發(fā)區(qū),基地南鄰正在建的夢琴灣住宅小區(qū),北側(cè)為城市綠地,項目規(guī)劃建設(shè)為7幢高層住宅總建筑面積約21萬m2,朗詩置業(yè)所倡導(dǎo)的恒溫、恒濕、恒氧節(jié)能及低碳建筑技術(shù)在這一建筑中得到了很好的應(yīng)用。其中包括:地源熱泵系統(tǒng)擺脫了空調(diào)束縛;通過輻射效應(yīng),來調(diào)節(jié)室溫,室內(nèi)也沒有機械轉(zhuǎn)動的噪音,更能減少熱脹冷縮對樓板的損害;“絕緣”外墻系統(tǒng)充當(dāng)了建筑的保溫衣;女兒墻、屋頂及地下保溫系統(tǒng)使居民感覺住在“生態(tài)控溫艙”中,從樓基到樓頂,能形成嚴密的隔熱保溫體系;“嚴密”外窗系統(tǒng)實現(xiàn)雙向隔熱,隔出新天地,材料上采用隔熱保溫窗,窗框和窗洞的結(jié)合空隙則采取阻熱設(shè)計,隔絕熱傳導(dǎo)。玻璃為5+15A+5(mm)中空玻璃,并鍍有LOW-E涂層,內(nèi)充惰性氣體能有效降低熱能量的傳遞;24h持續(xù)置換新風(fēng)系統(tǒng),使室內(nèi)換風(fēng)無痕,清新常在。

2.2 國外低碳住宅建筑技術(shù)的應(yīng)用――英國貝丁頓

BedZED是世界上第一個零碳社區(qū),是英國最大的環(huán)保生態(tài)小區(qū)。自2002年居民入住以來,蜚聲世界,是國際公認最重要的低碳建筑的范例。

英國為高緯度島國,冬季寒冷漫長,所以有半年時間都是采暖期。為了減少建筑能耗,設(shè)計者特意探索出了一種零采暖模式:生態(tài)村的所有住宅均朝南,每家每戶都裝有一個玻璃陽光房。屋面、外墻和樓板均選用了約300mm厚的絕熱材料,窗戶則選用內(nèi)充氬氣的三層玻璃,而窗框選用木材以達到減少傳熱。

該區(qū)自然通風(fēng)系統(tǒng)得到了精心的設(shè)計,BedZED屋頂上矗立著一排排熱壓“風(fēng)帽”,可以源源不斷地將新鮮空氣送入房間。這種被動式通風(fēng)裝置則完全由風(fēng)力驅(qū)動,可隨風(fēng)向的改變而自由轉(zhuǎn)動,利用自然風(fēng)壓給建筑內(nèi)部提供新鮮空氣,同時排出室內(nèi)的污濁空氣。除此之外,其內(nèi)部設(shè)有熱交換器,能回收所排出廢氣中的50~70%的熱量,預(yù)熱室外寒冷的新鮮空氣。

3 低碳環(huán)保建筑的解決措施

3.1 加大低碳環(huán)保住宅政策的扶持

借鑒發(fā)達國家發(fā)展低碳經(jīng)濟方面的成功經(jīng)驗,抓住低碳經(jīng)濟發(fā)展契機,在發(fā)展初期,在土地政策、稅收政策、產(chǎn)業(yè)政策方面向低碳住宅建筑進行改革和傾斜,鼓勵綠色低碳建筑順利開展,建議鼓勵建立綠色低碳房地產(chǎn)信托投資基金,同時建立房地產(chǎn)碳信用積分機制,對低碳住宅消費者提供綠色信貸、減稅等優(yōu)惠政策。在達到逐步發(fā)展和成熟階段,可借鑒發(fā)達國家采用的低碳政策工具,如政府管制、、財政補貼、碳排放交易、生態(tài)工業(yè)園規(guī)劃、能源合同管理等,以加大低碳政策力度。

3.2 制定并完善低碳環(huán)保建筑評價標準

大力發(fā)展低碳建筑要有一套適合我國國情的低碳評價標準,讓所有利益相關(guān)方都能形成共識,通過合作把低碳進行到底。低碳建筑標準主要應(yīng)圍繞低碳設(shè)計指導(dǎo)原則、低碳建筑技術(shù)規(guī)范、低碳等級認定等方面進行制定。制定確實可行的低碳等級認定標準,從而構(gòu)建我國低碳建筑標準的第三方測評體系,并由第三方測評機構(gòu)對建筑的能耗進行測評,根據(jù)測評結(jié)果出具建筑物能耗等級的證明,并將此證明作為低碳建筑政策扶持對象的依據(jù)之一。

3.3 倡導(dǎo)低碳環(huán)保的住宅生活方式

低碳經(jīng)濟包括低碳生產(chǎn)與低碳消費兩部分,低碳社會生產(chǎn)方式是前提,而低碳生活方式是最終實現(xiàn)低碳經(jīng)濟的關(guān)鍵。首先,要整合低碳住宅價值體系的社會認同感,達成低碳生活的共識,形成發(fā)展低碳住宅的社會環(huán)境和輿論氛圍;其次,要調(diào)整住宅產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和發(fā)展模式,提高能源循環(huán)利用率,并倡導(dǎo)以TOD為主導(dǎo)的土地利用開發(fā)模式、緊湊的土地開發(fā)形態(tài),發(fā)展節(jié)能低碳的公共交通,鼓倡導(dǎo)低碳消費模式和生活方式。

4 低碳環(huán)保建筑的發(fā)展趨勢

4.1 低碳住宅規(guī)劃設(shè)計將是未來發(fā)展重點

當(dāng)前我國的低碳住宅主要集中在新風(fēng)系統(tǒng)、節(jié)能墻體、地源熱泵、外遮陽、節(jié)能窗、節(jié)能屋頂?shù)炔牧?、設(shè)備的應(yīng)用上,而建筑設(shè)計節(jié)能技術(shù)還相對落后。當(dāng)前一些發(fā)達國家利用計算機和自然環(huán)境進行建筑節(jié)能方案優(yōu)化已有長足的發(fā)展,例如日本在90年底提出了“與環(huán)境共生住宅”的低碳理念,強調(diào)建筑立面設(shè)計技術(shù)、水回收系統(tǒng)等設(shè)計與環(huán)境、氣候協(xié)調(diào)的建筑是低碳節(jié)能的重要方法。

4.2 加大低碳環(huán)保技術(shù)的研發(fā)投入

未來,建筑節(jié)能將成為我國住宅建設(shè)的一大重點,低碳住宅技術(shù)市場巨大。而市場的擴容也將導(dǎo)致吸引更多企業(yè)的進入,致使競爭加劇。因此,現(xiàn)有技術(shù)提供企業(yè)需加大低碳技術(shù)研發(fā)投入,開發(fā)更多的核心競爭技術(shù),才能在激烈的市場中立于不敗之地。

4.3 開發(fā)企業(yè)需要緊抓市場機遇,引領(lǐng)低碳住宅的潮流

當(dāng)前,我國低碳住宅發(fā)展時間較短,數(shù)量較少,住宅開發(fā)企業(yè)對其重視仍然不足。據(jù)國外經(jīng)驗,低碳住宅將是我國未來住宅建筑的一大主流趨勢,開發(fā)企業(yè)需抓住市場機遇,加大對低碳住宅的投入和開發(fā),盡早搶占市場份額,做低碳住宅的弄潮兒。

參考文獻

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