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碳中和概论

样章
作者：
汪华林 江 霞 田程程 主编
定价：
65.00元
ISBN：
978-7-04-062155-6
版面字数：
540.000千字
开本：
16开
全书页数：
暂无
装帧形式：
平装
重点项目：
暂无
出版时间：
2024-07-03
读者对象：
高等教育
一级分类：
环境科学与工程类
二级分类：
环境科学与工程类通识课
三级分类：
能源与环境

本书针对碳中和推动经济社会发展的系统性变革，概述能源碳中和，氢能绿色制造、储运与利用，资源碳中和，信息碳中和，碳汇强化和负排放，碳市场，碳中和管理，碳中和工程及碳中和社会等，共十章。

本书可用作高等学校环境、能源、资源、化工、信息、经济、管理、社会等相关专业本科生及研究生教材，也可供从事碳中和工作的相关人员参考。

  • 前辅文
  • 绪论
    • 第一节 碳中和的由来
      • 一、联合国政府间气候变化专门委员会评估报告——为应对气候变化呐喊
      • 二、《 联合国气候变化框架公约》——奠定气候变化应对的法律基础
      • 三、《 京都议定书》及其修正案——气候变化应对的先行者
      • 四、《 巴黎协定》——全球应对气候变化的里程碑
      • 五、碳中和——纳入我国生态文明建设整体布局
    • 第二节 净零排放挑战
      • 一、中国二氧化碳减排——全球碳中和的重点
      • 二、非二氧化碳温室气体减排——全球碳中和的难点
        • （一）中国甲烷排放控制
        • （二）中国含氟温室气体排放控制
        • （三）中国氧化亚氮排放控制
      • 三、中国节能减排贡献——全球碳中和的亮点
    • 第三节 碳中和战略机遇
      • 一、翻转极限——生态文明的觉醒之路
        • （一）当前的趋势是不可持续的
        • （二）碳中和目标下的“五碳并举”措施
        • （三）加快“五倍好技术”创新
      • 二、碳中和战略——统筹科技、教育和人才工作
      • 三、实现碳中和——经济社会系统性变革
        • （一）碳中和将带来深刻的产业变革
        • （二）碳中和推动社会经济的深刻变革
        • （三）实现碳中和是推动构建人类命运共同体的选择
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第一章 能源碳中和
    • 第一节 化石能源低碳利用
      • 一、煤炭清洁高效利用
        • （一）超超临界燃煤发电
        • （二）煤炭直接液化制油
        • （三）煤炭间接液化制油
      • 二、石油高质化利用
        • （一）汽柴油质量升级
        • （二）航空煤油质量升级
        • （三）润滑油和沥青生产
      • 三、燃气扩大化利用
        • （一）天然气
        • （二）天然气水合物
        • （三）三气合采（常规气、浅层气、天然气水合物）
    • 第二节 核能利用
      • 一、核聚变能
        • （一）核聚变能开发利用
        • （二）磁约束核聚变
        • （三）惯性约束核聚变
      • 二、固有安全的核反应堆
        • （一）钠冷快堆
        • （二）高温气冷堆
        • （三）钍基熔盐堆
      • 三、核堆小微化
        • （一）小型化核电站
        • （二）微型化核电站
        • （三）Z-箍缩聚变裂变混合堆
    • 第三节 可再生能源
      • 一、可再生能源发电规模化
        • （一）太阳能发电
        • （二）风力发电
        • （三）水力发电
        • （四）生物质发电
        • （五）海洋能发电
        • （六）地热发电
        • （七）可再生电力的优势与挑战
      • 二、储能
        • （一）机械储能
        • （二）电磁储能
        • （三）电化学储能
        • （四）化学储能
        • （五）热储能
      • 三、新型电网与特高压输配电
        • （一）高比例可再生电力并网
        • （二）交直流混联电网安全高效运行
        • （三）先进电力装备
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第二章 氢能绿色制造、储运与利用
    • 第一节 氢能绿色制造
      • 一、灰氢
        • （一）煤炭制氢
        • （二）石油制氢
        • （三）天然气制氢
      • 二、蓝氢
        • （一）灰氢耦合CCUS
        • （二）石化副产氢
        • （三）焦化副产氢
      • 三、绿氢
        • （一）电解水制氢
        • （二）光解水制氢
        • （三）生物质制氢
    • 第二节 氢能储运
      • 一、物理储氢
        • （一）高压气态储氢
        • （二）低温液态储氢
      • 二、化学储氢
        • （一）金属氢化物储氢
        • （二）液态有机氢载体储氢
        • （三）液氨储氢
      • 三、运氢
        • （一）气氢输送
        • （二）液氢输送
        • （三）固氢输送
    • 第三节 氢能利用
      • 一、氢能化工
      • 二、氢能冶炼
      • 三、氢燃料电池
        • （一）氢燃料电池汽车
        • （二）氢燃料电池公交车
        • （三）氢燃料电池重型卡车
        • （四）其他应用
      • 四、氢燃气轮机
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第三章 资源碳中和
    • 第一节 煤炭、石油和天然气资源碳中和
      • 一、煤炭、石油和天然气资源效率提升
        • （一）产品结构调整
        • （二）装置大型化与基地化
        • （三）原料低碳化
      • 二、废塑料循环利用
        • （一）废塑料监测
        • （二）废塑料物理回收
        • （三）废塑料化学利用
      • 三、生物质原料替代
        • （一）生物质基汽柴航油
        • （二）生物质基塑料
        • （三）生物质基大宗化学品
    • 第二节 金属资源碳中和
      • 一、金属资源效率提升
        • （一）高炉效率提升技术
        • （二）近终形连铸技术
        • （三）低压电解铝技术
      • 二、金属循环与流程再造
        • （一）废钢铁循环及流程再造
        • （二）有色金属循环及流程再造
        • （三）稀土金属循环及流程再造
      • 三、低碳/零碳原料替代
        • （一）氢气替代焦炭炼钢
        • （二）生物炭替煤代焦
        • （三）合成气替代焦炭炼钢
    • 第三节 水泥资源碳中和
      • 一、新型低碳水泥产品
        • （一）硫铝酸盐水泥
        • （二）磷酸镁水泥
        • （三）铝酸盐水泥
      • 二、资源循环替代原料
        • （一）磷石膏替代
        • （二）钢渣替代
        • （三）粉煤灰替代
      • 三、工艺和新材料替代
        • （一）燃料工艺替代
        • （二）生产工艺替代
        • （三）生物质替代水泥
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第四章 信息碳中和
    • 第一节 集成耦合与优化
      • 一、系统节能降碳
        • （一）数字化节能降碳
        • （二）钢铁行业低碳集成与耦合优化
        • （三）石化行业低碳集成与耦合优化
      • 二、能源互联与智慧能源
        • （一）多能协同发电
        • （二）多能互补耦合应用
        • （三）互联网+智慧能源
      • 三、数字化减污降碳协同
        • （一）数字化碳减排与水污染物协同治理
        • （二）数字化碳减排与大气污染物协同治理
        • （三）数字化碳减排与固体废物污染物协同治理
    • 第二节 数据计算与存储低碳化
      • 一、新型基础设施
        • （一）新基建的内涵
        • （二）新基建体系建设
        • （三）新基建节能降碳
      • 二、算力基础设施节能
        • （一）绿色数据中心
        • （二）数据中心高效制冷
        • （三）数据中心支撑数字经济
      • 三、国家“东数西算”工程
        • （一）“东数西算”的战略意义
        • （二）“东数西算”新能源产业
        • （三）“东数西算”数据中心产业链
    • 第三节 数据传输低碳化
      • 一、数据传输节能
        • （一）数据传输方式
        • （二）数据传输安全
        • （三）数据传输节能降碳
      • 二、无线传感器网络节能
        • （一）无线传感器网络
        • （二）无线传感器网络特点
        • （三）无线传感器网络节能降碳
      • 三、移动通信基站节能
        • （一）移动通信技术的发展历程
        • （二）移动通信基站能耗及节能分析
        • （三）5G基站及能耗分析
        • （四）5G基站节能技术
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第五章 碳汇强化和负排放
    • 第一节 非二氧化碳温室气体消减
      • 一、甲烷控制与消减
        • （一）畜牧业和种植业
        • （二）能源系统甲烷减排
        • （三）垃圾填埋甲烷减排
      • 二、氧化亚氮控制与消减
        • （一）农业种植
        • （二）废物及污水处理
        • （三）燃烧及其他工业领域
      • 三、含氟气体控制与消减
        • （一）氢氟碳化物（HFCs）减排
        • （二）全氟碳化物（PFCs）减排
        • （三）六氟化硫（SF6）减排
    • 第二节 生态碳汇强化
      • 一、生态修复增汇
        • （一）陆地生态系统修复
        • （二）海洋生态系统修复
        • （三）海岸带增汇
        • （四）海水养殖增汇
      • 二、土壤增汇
        • （一）森林土壤碳汇强化
        • （二）场地土壤改良
        • （三）农田土壤碳汇强化
      • 三、化肥、农药强化种植业碳汇
        • （一）化肥碳减排
        • （二）绿色农药碳减排
        • （三）现代种植业
    • 第三节 二氧化碳捕集、利用与封存
      • 一、二氧化碳捕集、压缩与运输
        • （一）二氧化碳捕集
        • （二）二氧化碳压缩
        • （三）二氧化碳运输
      • 二、二氧化碳封存与利用
        • （一）二氧化碳封存
        • （二）二氧化碳利用
      • 三、负排放技术
        • （一）生物质能- 碳捕集与封存
        • （二）直接空气捕集
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第六章 碳市场
    • 第一节 碳源与碳汇监测
      • 一、天空地一体碳源监测体系
        • （一）陆地固定点碳源监测
        • （二）车载走航和无人机碳源监测
        • （三）空间碳源监测
      • 二、碳汇监测计量体系
        • （一）陆地林草碳汇
        • （二）海洋碳汇
        • （三）海岸带碳汇
    • 第二节 碳源与碳汇核算
      • 一、碳排放核算方法
        • （一）碳排放核算方法概述
        • （二）区域碳排放核算方法
        • （三）行业碳排放核算方法
        • （四）社区碳排放核算方法
      • 二、碳汇核算方法
        • （一）陆地碳汇核算方法
        • （二）海洋碳汇核算方法
      • 三、绿色溢价
        • （一）绿色溢价的特点
        • （二）不同行业的绿色溢价
        • （三）绿色溢价的影响因素
    • 第三节 碳市场运行
      • 一、碳市场交易
        • （一）碳排放权
        • （二）交易原理和交易标的
        • （三）交易参与者
        • （四）世界主要碳市场和交易所
        • 专栏6-1 碳税VS 碳价
      • 二、碳市场配额与抵消
        • （一）碳配额的总量限制
        • （二）碳配额的初始分配
        • （三）主要抵消机制
        • （四）抵消机制的项目类型
      • 三、碳市场监管
        • （一）监测报告核证机制
        • （二）履约机制
      • 四、碳金融
        • （一）碳现货
        • （二）碳基金
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第七章 碳中和管理
    • 第一节 碳中和规划与评估
      • 一、国家层面碳中和综合规划
        • （一）总体要求与规划目标
        • （二）重点任务
      • 二、科教领域碳中和专项规划
        • （一）《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》
        • （二）《高等学校碳中和科技创新行动计划》
      • 三、碳中和相关评估方法
        • （一）生命周期评价
        • （二）技术经济分析
    • 第二节 碳中和标准与认证实践
      • 一、温室气体量化标准
        • （一）温室气体核算体系
        • （二）ISO14064（GHG）系列标准
        • （三）PAS2050规范
        • （四）ISO14067标准
      • 二、碳中和标准
        • （一）PAS2060标准
        • （二）ISO14068标准（碳中和）
        • （三）《大型活动碳中和实施指南（试行）》
      • 三、认证实践
        • （一）国内相关认证实践
        • （二）国外相关认证实践
    • 第三节 碳中和措施与政策
      • 一、能源政策
        • （一）传统化石能源政策
        • （二）可再生能源政策
        • （三）终端电气化政策
      • 二、资源政策
      • 三、信息政策
        • （一）能源互联网和虚拟电厂政策
        • （二）信用政策
        • （三）虚拟货币管理政策
      • 四、碳汇强化政策
    • 本章总结
    • 课后作业——案例分析
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第八章 碳中和工程
    • 第一节 效率提升
      • 一、创新基础设施高效化
        • （一）重大科技基础设施
        • （二）科教融汇基础设施
        • （三）产教融合创新基础设施
      • 二、过程绿色化
        • （一）绿色化学技术
        • （二）高效物理分离技术
        • （三）绿色生物制造
      • 三、终端电气化
        • （一）建筑电气化
        • （二）交通电气化
        • （三）工业和农业电气化
    • 第二节 园区碳中和
      • 一、零碳社区创建
        • （一）零碳社区工程研究
        • （二）零碳社区工程开发
        • （三）零碳社区工程设计
      • 二、“碳中和”北京冬奥会
        • （一）能源碳中和
        • （二）资源碳中和
        • （三）信息碳中和
        • （四）碳汇市场交易
      • 三、零碳产业园创建
        • （一）全球首个零碳产业园
        • （二）碳中和原油
        • （三）绿色低碳炼化一体化标杆
    • 第三节 区域碳中和
      • 一、零碳电力模式
        • （一）水电工程
        • （二）光伏工程
        • （三）储能工程
      • 二、碳汇强化模式
        • （一）沙海先锋
        • （二）绿色长城
        • （三）江河湖海
      • 三、资源循环模式
        • （一）再生建筑工程
        • （二）污染物资源化工程
        • （三）无废城市工程
    • 本章总结
    • 思考题
    • 参考文献
  • 第九章 碳中和社会
    • 第一节 碳中和社会的理论视角
      • 一、碳中和社会概览
        • （一）碳中和概念在社会上的发展
        • （二）碳中和社会基本特征
        • （三）碳中和社会发展指数
      • 二、环境与社会
        • （一）代谢断层理论
        • （二）环境气候问题的社会学
        • （三）生态思想的发展
      • 三、碳中和社会建设
        • （一）气候变化- 社会耦合系统
        • （二）物候变化- 社会耦合系统
        • （三）碳中和教育
    • 第二节 碳中和与经济社会发展——IPATD 模型
      • 一、碳排放与人口
        • （一）人口受教育程度
        • （二）人口聚集度
        • （三）人口生活水平
      • 二、碳排放与经济
        • （一）经济发展与碳排放脱钩
        • （二）循环经济
        • （三）数字经济
      • 三、碳中和技术进步
        • （一）能源技术进步
        • （二）资源技术进步
        • （三）信息技术进步
        • （四）碳汇与生态修复技术进步
      • 四、碳中和数据
    • 第三节 碳中和社会生活方式变革
      • 一、低碳出行
        • （一）高铁网及地铁
        • （二）新能源汽车与低碳航空
        • （三）共享单车
      • 二、低碳居住
        • （一）低碳制冷取暖与家庭绿电
        • （二）零碳建筑
        • （三）低碳信息通信产品与智能居住
      • 三、低碳饮食
        • （一）减少食物浪费
        • （二）选择简装及本地食物
        • （三）低碳食品外卖
        • （四）减少肉类消费带来的温室气体排放
    • 本章总结
    • 展望
    • 思考题
    • 参考文献

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