温室气体减排与微藻生物能源的集成_毕建国
中国生态系统碳汇功能提升的技术途径：基于自然解决方案
*通信作者资助项目：国家自然科学基金基础科学中心项目（31988102），国家自然科学基金（32171544、42141004）修改稿收到日期：2022年3月25日专刊：科技支撑“双碳”目标实现S&T Supporting Realization of Carbon Peak and Carbon Neutrality Goals 基础前沿交叉创新Cross-cutting Innovation in Basic and Frontier Areas引用格式：于贵瑞, 朱剑兴, 徐丽, 等. 中国生态系统碳汇功能提升的技术途径：基于自然解决方案. 中国科学院院刊, 2022, 37(4): 490-501.Yu G R, Zhu J X, Xu L, et al. Technological approaches to enhance ecosystem carbon sink in China: Nature-based solutions. Bulletin of ChineseAcademy of Sciences, 2022, 37(4): 490-501. (in Chinese)中国生态系统碳汇功能提升的技术途径：基于自然解决方案于贵瑞*朱剑兴 徐 丽 何念鹏中国科学院地理科学与资源研究所 中国科学院生态系统网络观测与模拟重点实验室 北京 100101摘要 2030 年前碳达峰、2060 年前碳中和已被确定为中国经济社会发展的重要战略目标。
当前，中国陆地生态系统碳汇能力约为每年 10 亿—13 亿吨二氧化碳（CO 2）。
巩固和提升生态碳汇功能，需要与国土空间规划和生态保护等相结合，稳定现有森林、草原、湿地、滨海碳碳汇，进而实施生态保护与修复等重大增汇工程，同时还需要推动生态系统管理及新型生物/生态碳捕集、利用与封存技术（Bio-CCUS/Eco-CCUS ）的开发应用。
通过统筹陆地-河流-海洋国土空间规划和各种增汇技术，有望实现中国区域生态系统自然和人为碳汇功能倍增目标，即在 2050—2060 年实现每年 20 亿—25亿吨 CO 2 的碳汇贡献。
我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹
第３２卷㊀第１期太㊀㊀平㊀㊀洋㊀㊀学㊀㊀报Ｖｏｌ ３２，Ｎｏ １２０２４年１月ＰＡＣＩＦＩＣＪＯＵＲＮＡＬＪａｎｕａｒｙ２０２４ＤＯＩ：１０．１４０１５／ｊ．ｃｎｋｉ．１００４－８０４９．２０２４．０１．００６曹兴国： 我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹 ，‘太平洋学报“，２０２４年第１期，第７２－８５页㊂ＣＡＯＸｉｎｇｇｕｏ， ＣｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｏｆＡｐｐｒｏａｃｈｅｓｔｏｔｈｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆＭａｒｋｅｔ－ＢａｓｅｄＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＭａｒｉｔｉｍｅＣａｒｂｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎｓｉｎＣｈｉｎａ ，ＰａｃｉｆｉｃＪｏｕｒ⁃ｎａｌ，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１，２０２４，ｐｐ．７２－８５．我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹曹兴国１（１．大连海事大学，辽宁大连１１６０２６）摘要：海运碳减排需要统筹运用包括市场机制在内的多种措施㊂欧盟推进单边海运碳排放交易机制虽然对市场机制在海运领域的运用具有正向推进价值，但基于其制度对共同但有区别责任原则的忽视等原因，与我国的航运利益并不相符㊂我国应当联合其他非欧盟国家反对欧盟的单边措施，并积极推进国际海事组织（ＩＭＯ）层面多边海运碳排放市场机制的构建，推动海运碳排放真正实现公正公平的过渡㊂同时，在国内层面，基于国际国内统筹推进的整体要求，我国需要厘定基于国内立法的海运碳排放市场措施及其实施路径，构建相应的制度保障㊂关键词： 双碳 目标；海运碳排放；市场机制；共同但有区别责任原则；非更优惠待遇原则中图分类号：Ｄ９２０㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码：Ａ㊀㊀㊀㊀㊀文章编号：１００４－８０４９（２０２４）０１－００７２－１４收稿日期：２０２３⁃０７⁃２７；修订日期：２０２３⁃０９⁃２０㊂基金项目：本文系辽宁省社科基金项目 海运碳减排市场机制构建的制度协同研究 （Ｌ２２ＣＦＸ００４）的阶段性研究成果㊂作者简介：曹兴国（１９８９ ），男，浙江绍兴人，大连海事大学法学院副教授㊁硕士生导师，法学博士，主要研究方向：海商法㊁国际法㊂∗作者感谢‘太平洋学报“编辑部匿名审稿专家提出的建设性修改意见，感谢孙爱迪在本文写作过程中的协助，文中错漏由笔者负责㊂①㊀２０１８年４月通过的船舶温室气体减排初步战略中提出的减排目标为：以２００８年碳排放为基准，到２０３０年将海运业碳排放强度降低４０％，到２０５０年碳排放强度降低７０％（碳排放总量降低５０％）㊂㊀㊀随着我国 双碳 目标的确立，碳排放治理已经不折不扣地成为我国生态文明建设以及参与国际气候治理的重要议题㊂海运业同样需要承担减排任务，并已在国际海事组织（以下简称ＩＭＯ）的推进下取得积极进展㊂２０２２年，ＩＭＯ海上环境保护委员会第７６次会议（ＭＥＰＣ７６）通过了‘国际防止船舶造成污染公约“（ＭＡＲＰＯＬ公约）附则ＶＩ 关于降低国际航运碳强度 的修正案，通过现有船舶能效指数（ＥＥＸＩ）和碳强度指标（ＣＩＩ）评级机制对船舶的最低能效标准和营运的碳强度作出限制和评价，旨在从技术和运营两个方面提高船舶能效，降低碳强度水平㊂同时，２０２３年７月，ＩＭＯ海上环境保护委员会第８０次会议通过重新修订 船舶温室气体减排战略 ，进一步明确了以２００８年为参照，国际海运温室气体年度排放总量到２０３０年至少降低２０％，并力争降低３０％；到２０４０年降低７０％，并力争降低８０％的减排新目标㊂①上述减排目标的实现，需要依赖一系列的减排措施，包括碳排放市场机制㊂所谓碳排放第１期㊀曹兴国：我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹市场机制，亦可称为碳定价机制，其理念在于将碳排放权作为一种资源并对其定价，通过构建市场化机制解决碳排放的外部不经济性，从而实现减排目标㊂在过去，海运业因其显著的国际性和机制适用的复杂性，大多被排除在各国的碳排放市场机制之外㊂但２０２３年５月，欧盟通过２０２３／９５９号指令对欧盟碳排放交易体系指令进行修订，正式将海运业纳入欧盟碳排放交易体系㊂同时，在重新修订的ＩＭＯ 船舶温室气体减排战略 中，也明确要求包括市场机制在内的一揽子中期减排措施应当在２０２５年确定并通过㊂①显然，在欧盟和ＩＭＯ的推动下，海运碳排放市场机制的构建将大大提速，并引发单边及多边层面的连锁反应㊂海运碳排放市场机制的构建不仅关乎所有海运参与主体的利益，而且机制构建中的规则话语权争夺更关乎各国在海运相关产业的切实利益，影响未来的海运竞争格局㊂尤其在欧盟通过内部立法单边推动海运碳排放市场机制实施的背景下，海运碳排放市场机制的构建在某种程度上已经被 裹挟 ，其推进势在必行㊂因此，无论是主动引领还是被动参与，海运碳排放市场机制的构建是各国㊁各利益方都需要谋划和应对的重要议题㊂对我国而言，海运碳排放市场机制的构建是一个重要又复杂的议题，面临诸多挑战㊂首先，欧盟的单边海运碳排放交易机制将对我国航运业产生直接影响，我国如何开展有效应对亟需回应㊂其次，ＩＭＯ主导下的多边市场机制构建仍面临不少分歧 选择何种市场机制方案，如何体现共同但有区别责任原则，通过何种方式实施等都有待细化讨论㊂此外，海运碳排放市场机制的构建不仅是国际层面的应对，我国也应当在国内层面以国际国内统筹推进为指引，统筹国内机制的构建㊂因此，海运碳排放市场机制的构建需要多个层面的进路统筹㊂本文旨在通过分析我国在双边㊁多边以及国内三个层面应对㊁参与㊁构建海运碳排放机制的需求和立场，探讨我国的应对策略和制度路径㊂一㊁海运碳排放市场机制的单边进路应对㊀㊀海运是一个高度国际化的行业㊂理想状态下，应当通过多边协调来推进海运碳排放市场机制的构建，但因多边层面协商进度不及预期，以欧盟为代表的单边行动已经着手推进海运碳排放机制的构建㊂１．１ 以欧盟为代表的单边市场机制推进欧盟是碳排放市场机制的忠实推动者，其构建的碳排放交易体系被视为欧盟最主要的气候政策工具㊂欧盟的碳排放交易体系以２００３年的‘欧盟排放权交易体系指令“为基础法律架构，后经多次修正㊂当前，欧盟碳排放交易体系的运行已经进入第四阶段，即以欧盟委员会在２０２１年７月发布的一系列气候计划与提案（Ｆｉｔｆｏｒ５５）为依托，大幅提升碳市场的减排目标，并扩大覆盖的行业领域㊂海运业就属于此阶段扩大覆盖的行业领域范围之列㊂根据欧盟２０２３／９５９号指令，主管机关②将对５０００总吨以上船舶在欧盟内部的港口之间整个航程１００％的排放量，以及欧盟与非欧盟港口之间航程５０％的排放量③收取排放配额㊂负责配额缴纳的责任主体为船公司，包括船东或从船东处承担船舶运营责任㊁并同意承担‘国际船舶安全运营和防止污染管理规则“规定的所有职责和责任的任何其他组织和个人（例如船舶管理人㊁光船承租人）㊂为了给机制的适用提３７①②③ＩＭＯ， ２０２３ＩＭＯＳｔｒａｔｅｇｙｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ ，ＲｅｓｏｌｕｔｉｏｎＭＥＰＣ．３７７（８０），Ｊｕｌｙ７，２０２３，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗ⁃ｗｃｄｎ．ｉｍｏ．ｏｒｇ／ｌｏｃａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｓ／ｅｎ／ＯｕｒＷｏｒｋ／Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ／Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ／ａｎｎｅｘ／２０２３％２０ＩＭＯ％２０Ｓｔｒａｔｅｇｙ％２０ｏｎ％２０Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ％２０ｏｆ％２０ＧＨＧ％２０Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ％２０ｆｒｏｍ％２０Ｓｈｉｐｓ．ｐｄｆ，ｐａｒａ．６．对于欧盟注册的船公司，其主管机关为船公司注册地所在的成员国；非欧盟注册的船公司，其主管机关为最近４个监测年度内停靠港口次数最多的成员国；而对于非欧盟注册且最近４个监测年度内也没有停靠过欧盟港口的公司，则其主管机关为该公司旗下船舶在欧盟境内抵达或开始其首个航程的成员国㊂纳入排放量计算的气体包括二氧化碳㊁甲烷和一氧化二氮㊂其中，甲烷和一氧化二氮将于２０２４年后纳入欧盟２０１５／７５７号条例，从２０２６年起纳入欧盟排放交易体系㊂太平洋学报㊀第３２卷供一定的缓冲空间，指令规定了两年的过渡期：２０２４年和２０２５年分别纳入４０％和７０％的航运排放量，到２０２６年将纳入１００％的航运排放量㊂同时，为防止班轮集装箱船舶利用挂靠港口的安排来规避机制的适用，该指令将建立一份位于欧盟以外，但距离某一成员国管辖港口不到３００海里的相邻集装箱转运港口名单㊂船舶在名单中的港口进行的转运将不被计为与上一个非名单中转运港之间航程的中断㊂对于未能在每年９月３０日前缴纳前一年排放配额的船公司，将面临每个未缴纳的排放配额（每吨二氧化碳当量的排放）１００欧元的罚款㊂１．２ 单边进路的辩证评估欧盟是当前世界三大海运市场之一，其海运碳排放政策措施将产生重大影响㊂这种影响，最直接地体现为航运公司的费用增加 据测算，如果按照每个碳排放配限额（ＥＵＡ）９０欧元的市价计算，预计海运业在２０２４年㊁２０２５年㊁２０２６年可能要分别承担高达３１亿欧元㊁５７亿欧元和８４亿欧元的费用㊂①而在这些费用之外，欧盟单边进路的其他影响同样显著㊂（１）对海运碳排放市场机制构建的正向推动欧盟之所以决定率先将海运业纳入欧盟碳排放交易机制，一个重要的背景就是欧盟认为ＩＭＯ层面的市场机制谈判虽有进展，但仍不足以实现巴黎协定确定的目标㊂因此，欧盟的单边立法固然有其实现自身减排战略的考虑，但也在很大程度上希望籍此反推和倒逼多边进程㊂ＩＭＯ在随后通过经修订的减排战略，并明确将市场机制作为一揽子中期措施的一部分，也不无欧盟立法进程的影响㊂正如学者所言，相比于多边层面的谈判，打补丁式的单边路径（ｐａｔｃｈｗｏｒｋａｐｐｒｏａｃｈ）有时更有效，因为它可以破解多边协同的困境㊂而且，通过部分国家或者地区先行的政策探索和行业反馈，可以为多边层面更大规模的政策应用提供数据和证据支撑㊂②同时，依托在碳排放交易领域的实践经验，欧盟所构建的海运碳排放交易制度也确有其可取之处㊂首先，欧盟在制度方案上考虑了未来与ＩＭＯ多边机制的协调问题㊂根据指令，如果未来ＩＭＯ通过了多边市场机制，欧盟将根据ＩＭＯ市场机制的内容㊁效果以及与欧盟机制的一致性等对本指令的内容重新进行评估，尽量避免对船公司的双重负担；如果ＩＭＯ在２０２８年仍未采取全球市场措施，欧盟委员会应向欧洲议会和理事会提交一份报告，审查对欧盟港口与非欧盟港口之间航程超过５０％部分的排放量是否需要实施配额分配和交易㊂其次，欧盟在将海运纳入碳排放交易体系时，吸收了当初将航空纳入碳排放交易体系的失败教训，③在此次针对海运的方案设计中做了不少调整㊂其中最显著的一点就是仅将进出欧盟港口的国际航程的５０％排放量纳入，而非此前航空领域的全部排放量，试图以此缓和其他国家的抵制㊂最后，从制度的完整性上，欧盟的海运碳排放交易制度在既有碳排放交易制度的基础上做了很多细化的补充，形成了一套相对完整㊁具有可操作性的海运碳排放市场制度㊂例如为保障制度的执行，指令明确规定欧盟成员国可以拒绝不履行义务的船公司的船舶进入其港口，同时作为船旗国的欧盟成员国可以对当事船舶进行扣押㊂④因此，无论是否采取与欧盟一样的碳排放交易机制，欧盟海运碳排放交易制度的制度内容都或多或少地能对ＩＭＯ和其他国家构建多边或者单边的海运碳排放市场机制带来参考价值㊂４７①②③④ 欧盟碳排放交易体系生效后２０２４年航运业将承担３０多亿欧元费用 ，新浪财经网，２０２３年７月７日，ｈｔｔｐｓ：／／ｆｉｎａｎｃｅ．ｓｉｎａ．ｃｏｍ．ｃｎ／ｅｓｇ／２０２３－０７－０７／ｄｏｃ－ｉｍｙｚｗｃｅｒ８２２２８０４．ｓｈｔｍｌ㊂ＺｈｅｎｇＷａｎ，ｅｔａｌ．， ＤｅｃａｒｂｏｎｉｚｉｎｇｔｈｅＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｈｉｐｐｉｎｇＩｎｄｕｓｔｒｙ：ＳｏｌｕｔｉｏｎｓａｎｄＰｏｌｉｃｙＲｅｃｏｍｍｅｎｄａｔｉｏｎｓ ，ＭａｒｉｎｅＰｏｌｌｕｔｉｏｎＢｕｌｌｅｔｉｎ，Ｖｏｌ．１２６，２０１８，ｐ．４３３．欧盟曾在２００８年通过２００８／１０１／ＥＵ号指令，计划自２０１２年起将抵达或离开欧盟成员国境内机场的所有航班的碳排放纳入欧盟碳排放交易体系，但该计划因受到国际社会普遍的抵制而最终搁浅㊂Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ（ＥＵ）２０２３／９５９ｏｆｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＰａｒｌｉａｍｅｎｔａｎｄｔｈｅＣｏｕｎｃｉｌｏｆＴｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎｏｆ１０Ｍａｙ２０２３ ，ＯｆｆｉｃｉａｌＪｏｕｒｎａｌｏｆｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎ，Ｍａｙ１６，２０２３，ｈｔｔｐｓ：／／ｅｕｒ－ｌｅｘ．ｅｕｒｏｐａ．ｅｕ／ｌｅ⁃ｇａｌ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ＥＮ／ＴＸＴ／？ｕｒｉ＝ＣＥＬＥＸ：３２０２３Ｌ０９５９，ｐａｒａ．３４．第１期㊀曹兴国：我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹（２）对制度话语权的争夺在肯定欧盟单边进路积极价值的同时，我们同样需要认识到欧盟单边举措的政治意图，即对海运碳排放市场机制构建的话语权争夺，以及在此过程中的理念输出㊂事实上，提升欧盟在国际政治中的形象㊁维护欧盟的国际地位㊁占据国际道义的制高点，一直是欧盟推行积极的国际气候政策的根本目的㊂①具体而言，欧盟在海运领域推行碳排放交易制度的话语权导向最显著地体现在其对非更优惠待遇原则（ＮｏＭｏｒｅＦａｖｏｕｒａｂｌｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ，ＮＭＦＴ）的贯彻上㊂非更优惠待遇原则强调所有的措施应当无差别地适用于所有国家的船舶，这显然与发展中国家在气候治理领域所主张的共同但有区别责任原则（ＣｏｍｍｏｎＢｕｔＤｉｆｆｅｒｅｎｔｉ⁃ａｔｅｄＲｅｓｐｏｎｓｉｂｉｌｉｔｙ，ＣＢＤＲ）存在根本分歧，这也是发展中国家和发达国家在多边层面海运碳排放治理中一直争论㊁并阻碍减排共识达成的重要问题㊂②作为发达国家集团的代表，欧盟在其海运碳排放交易的制度方案中充分体现了其立场，将非更优惠待遇原则作为制度基础，未对发展中国家做任何特殊安排㊂非更优惠待遇原则是此前ＩＭＯ公约普遍遵循的原则，主张其在碳减排领域适用的主要理由在于 方便旗 船屡见不鲜，船东的国籍可能与船舶的船旗国并不相同，船舶加油㊁运营和航行海域也可能分属不同国家，因而船旗国㊁燃料出售国㊁始发港㊁目的港或中转港所在国㊁货物生产国或消费国等都可以认为参与了温室气体排放，难以区别不同国家设定不同的减排标准㊂同时，鉴于国际海运产生的温室气体排放大部分发生在主权国家领土以外即公海上，按不同类型国家分别对海运碳减排以不同标准进行调整也是不合适的㊂③然而，严格强调该原则无疑也将忽视发达国家在气候治理领域的历史责任，忽视了中国等发展中国家作为新兴海运大国，其海运碳排放更多是 生存和发展性排放 的事实㊂此外，欧盟在海运领域适用碳排放交易制度，也会将欧盟碳排放交易制度本身追求国际话语权的一些内容带到海运领域㊂例如，通过倡导碳排放权交易机制的连接，欧盟不仅可以运用碳排放权交易规则影响其他国内碳排放权交易规则的制定，也可以随着连接规模的不断扩大，提升其碳排放权交易规则的国际化程度，最终从事实上上升为国际碳排放权交易规则㊂④１．３ 我国应对单边市场机制的立场与措施欧盟雄心勃勃的海运碳排放交易制度与我国的海运利益并不相符㊂这种不相符性主要表现为欧盟的制度方案对共同但有区别责任原则的忽视与我国的一贯主张不符，也与我国海运业的发展利益不符㊂从运量的角度来看，海运中心东移已是不争的事实，现阶段对海运碳排放的控制主要限制的是包括我国在内的诸多新兴发展中国家海运业的未来发展空间㊂如果不顾历史事实和不同国家所处的发展阶段，苛求发展中国家在海运碳减排上承担与发达国家相同的责任，这对于发展中国家是不公平的㊂碳排放权是一种新的发展权，尤其在碳排放权分配方案的制定中应当考虑发展需求㊁人口数量㊁历史责任㊁公平正义原则等因素㊂⑤因此，我国历来主张碳减排遵循人际公平原则应贯穿历史和未来，既强调代内公平，也强调代际公平，各国所获得的碳排放权应受到其历史排放水平和人口数量的影响㊂⑥同时，我国海运业虽然在规模上已经处于世界前列，但现阶段凭既有技术和规模优势积累的行业优势很容易被新的技术和政策要求所５７①②③④⑤⑥巩潇泫： 多层治理视角下欧盟气候政策决策研究 ，山东大学博士论文，２０１７年，第５２页㊂ＹｕｂｉｎｇＳｈｉａｎｄＷａｒｗｉｃｋＧｕｌｌｅｔｔ， ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｏｎＬｏｗ－ＣａｒｂｏｎＳｈｉｐｐｉｎｇｆｏｒＣｌｉｍａｔｅＣｈａｎｇｅＭｉｔｉｇａｔｉｏｎ：Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，Ｃｈａｌｌｅｎｇｅｓ，ａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓ ，ＯｃｅａｎＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ＆ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＬａｗ，Ｖｏｌ．４９，Ｎｏ．２，２０１８，ｐ．１４５．Ｊａｅ－ＧｏｎＬｅｅ， ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＲｅｇｕｌａｔｉｏｎｓｏｆＧｒｅｅｎｈｏｕｓｅＧａｓＥｍｉｓｓｉｏｎｓＦｒｏｍＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＳｈｉｐｐｉｎｇ ，Ａｓｉａ－ＰａｃｉｆｉｃＪｏｕｒｎａｌｏｆＯｃｅａｎＬａｗａｎｄＰｏｌｉｃｙ，Ｖｏｌ．４，Ｎｏ．１，２０１９，ｐｐ．５３－７８．参见赵骏㊁孟令浩： 我国碳排放权交易规则体系的构建与完善 基于国际法治与国内法治互动的视野 ，‘湖北大学学报“（哲学社会科学版），２０２１年第５期，第１２６页㊂参见杨泽伟： 碳排放权：一种新的发展权 ，‘浙江大学学报“（人文社会科学版），２０１１年第３期，第４０－４７页㊂参见王文军㊁庄贵阳： 碳排放权分配与国际气候谈判中的气候公平诉求 ，‘外交评论“，２０１２年第１期，第８０页㊂太平洋学报㊀第３２卷稀释甚至抹杀㊂例如我国传统造船业较为发达，而绿色低碳等新技术领域的造船仍有较大欠缺，结构性不平衡问题较为突出㊂①这意味着过去我们在传统造船领域的优势很可能将因为碳减排的新要求而遭到削弱㊂因此，与发达国家一样无差别地承担碳减排任务对我国海运业来说挑战大于机遇㊂而且我国与欧盟在碳排放市场机制建设上的理念和阶段差异，包括总量控制㊁配额分配方式㊁运行和交易管理等方面的差异，也决定了现阶段我国不可能跟随欧盟海运碳排放交易制度的步伐㊂例如，欧盟的碳价在２０２３年２月曾一度突破１００欧元／吨，而目前中国碳市场的碳价仅约为６０元／吨，两者在现阶段显然不具备对接的基础㊂此外，虽然有学者认为欧盟当前的海运碳排放交易制度符合国际海洋法和国际气候立法，②但其制度的合法性与有效性依然值得质疑㊂就合法性而言，虽然赋予一国国内环境保护法规以域外效力是当前及今后环境保护法规效力范围的发展趋势，也是多边环境保护条约的基本要求及制定目标，③但欧盟单方面将欧盟港口与非欧盟港口间航程的５０％碳排放量纳入碳排放交易系统缺乏足够的依据，因为在欧盟管辖海域所产生的碳排放量未必达到了５０％，欧盟很可能将船舶在其他国家和公海的航程所产生的碳排放纳入了自己的交易系统，涉嫌对自身管辖权的扩张和对其他国家排他性管辖权的侵犯㊂就有效性而言，单边路径不利于国际社会形成统一的减排规划和执行监督体系，甚至可能带来重复治理㊁管辖冲突等负面问题㊂而且欧盟单边行动很可能带来的直接效应是海运公司为减少在欧盟境内的碳排放，在进出欧盟的航线上投入更高技术标准的较新型船舶，而将旧船舶投入到其他航线，最终结果仅是改变了碳排放的地区分布，而非真正的碳减排㊂因此，可以参考当初国际社会抵制欧盟在航空领域推行碳排放交易制度的做法，对欧盟单边海运碳交易机制采取以下应对措施：第一，在通过双边对话表达我国反对立场的基础上，参考国际民航组织（ＩＣＡＯ）非欧盟成员国签署‘莫斯科宣言“共同反对欧盟单方面将国际航空纳入欧盟碳排放交易体系的做法，④联合ＩＭＯ的非欧盟成员国，要求欧盟停止单边行动，形成对欧盟的国际压力㊂事实上，早在欧盟提出将碳排放交易体系扩展到海运业的立法提案时，国际航运公会（ＩＣＳ）就曾对此提出异议，并通过影响分析向欧盟提出谨慎考虑实施区域性海运碳交易制度的提议㊂⑤第二，尝试推动ＩＭＯ通过决议，对欧盟单边措施与国际共识的违背性予以认定并敦促其放弃单边措施㊂值得参考的是，国际民航组织第１９４届理事会曾通过决议，认为欧盟单边行为违反了‘芝加哥公约“第一条列出的国家主权原则，同时也违反了‘联合国气候变化框架公约“及其‘京都议定书“的相关原则和规定，敦促欧盟与国际社会合作应对航空排放问题㊂⑥此外，考虑到欧盟单边进路的重要原因是多边机制的谈判进度缓慢，因此通过积极推动ＩＭＯ层面多边碳排放市场机制进程，使欧盟的单边进路不再具有必要性，可能是促使欧盟放弃单边措施的最有效理由㊂二㊁海运碳排放市场机制的多边进路统筹㊀㊀ＩＭＯ是国际上协调各国海上航行安全和防６７①②③④⑤⑥廖兵兵： 双碳 目标下我国航运实现碳中和路径研究 ，‘太平洋学报“，２０２２年第１２期，第９４页㊂ＭａｎｏｌｉｓＫｏｔｚａｍｐａｓａｋｉｓ， ＩｎｔｅｒｃｏｎｔｉｎｅｎｔａｌＳｈｉｐｐｉｎｇｉｎｔｈｅＥｕｒｏｐｅａｎＵｎｉｏｎＥｍｉｓｓｉｏｎｓＴｒａｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍ：Ａ Ｆｉｆｔｙ－Ｆｉｆｔｙ ＡｌｉｇｎｍｅｎｔｗｉｔｈｔｈｅＬａｗｏｆｔｈｅＳｅａａｎｄＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｌｉｍａｔｅＬａｗ？ ＲＥＣＩＥＬ，Ｖｏｌ．３２，Ｎｏ．１，２０２３，ｐｐ．２９－４３．胡晓红： 欧盟航空碳排放交易制度及其启示 ，‘法商研究“，２０１１年第４期，第１４７页㊂我国签署 莫斯科宣言 反对欧盟单边征收航空碳税 ，中央政府门户网站，２０１２年２月２３日，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｇｏｖ．ｃｎ／ｇｏｖｗｅｂ／ｇｚｄｔ／２０１２－０２／２３／ｃｏｎｔｅｎｔ＿２０７５０６４．ｈｔｍ㊂ＩＣＳ， ＩｎｃｅｐｔｉｏｎＩｍｐａｃｔＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅＰｒｏｐｏｓｅｄＡｍｅｎｄ⁃ｍｅｎｔｏｆｔｈｅＥＵＥｍｉｓｓｉｏｎｓＴｒａｄｉｎｇＳｙｓｔｅｍ（Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ２００３／８７／ＥＣ） ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ２６，２０２０，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｉｃｓ－ｓｈｉｐｐｉｎｇ．ｏｒｇ／ｗｐ－ｃｏｎｔｅｎｔ／ｕｐ⁃ｌｏａｄｓ／２０２０／１１／Ｉｎｃｅｐｔｉｏｎ－Ｉｍｐａｃｔ－Ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ－ｆｏｒ－ｔｈｅ－ｐｒｏｐｏｓｅｄ－Ａ⁃ｍｅｎｄｍｅｎｔ－ｏｆ－ｔｈｅ－ＥＵ－Ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ－Ｔｒａｄｉｎｇ－Ｓｙｓｔｅｍ－Ｄｉｒｅｃｔｉｖｅ－２００３－８７－ＥＣ．ｐｄｆ．国际民航组织明确抗议欧盟航空征碳税计划受挫 ，中新网，２０１１年１１月４日，ｈｔｔｐｓ：／／ｗｗｗ．ｃｈｉｎａｎｅｗｓ．ｃｏｍ／ｃｊ／２０１１／１１－０４／３４３７７６６．ｓｈｔｍｌ㊂第１期㊀曹兴国：我国海运碳排放市场机制构建的进路统筹止船舶污染政策和制度的主要平台，有关海运碳排放市场机制的多边讨论也主要在ＩＭＯ层面展开㊂２．１㊀ＩＭＯ主导下的多边市场机制进程ＩＭＯ有关海运碳排放市场机制的谈判进程经历了一个曲折的过程㊂在２００６年召开的ＩＭＯ海上环境保护委员会第５５次会议通过的工作计划中，基于市场的措施被列为应考虑的减排措施之一，海运碳排放市场机制在ＩＭＯ层面开始得到关注㊂但由于发达国家和发展中国家之间缺乏共识等因素，此后成员国和相关组织提出的多种方案都未经深入讨论和评估，直至２０１３年的ＩＭＯ海上环境保护委员会第６５次会议宣布暂停有关市场机制内容的进一步讨论㊂中断的市场机制讨论在２０１８年重新获得重视 ＩＭＯ海上环境保护委员会第７２次会议通过的‘ＩＭＯ船舶温室气体减排初步战略“在中长期措施中明确提出考虑市场机制，并提出拟在２０２３年至２０３０年之间商定候选中期措施㊂此后，市场机制重新进入成员方视野，多国重启市场机制的讨论㊂在ＩＭＯ海上环境保护委员会第７９次会议期间，普遍形成的共识是将技术措施与经济措施相结合，特别是设计一揽子将温室气体燃料标准与经济措施（市场机制）相结合的措施，可以促进实现初始战略的目标，并筹集足够和可预测的收入，以刺激公正和公平的过渡㊂①此种共识的形成在很大程度上源于各国对碳排放市场机制价值的进一步认识和其他领域的经验积累，尤其是低碳㊁零碳燃料在短期内欠缺商业竞争力的情况下，各方意识到通过市场机制实现碳减排正向激励的必要性㊂目前，ＩＭＯ层面有关市场机制的讨论已经进入到关键阶段，相关成员国和组织也在不断提出和完善各自的方案㊂２．２㊀多边市场机制的方案选择当前提交至ＩＭＯ的候选方案都采用技术措施与市场机制相结合的形式，主要包括以下几种㊂（１）欧盟的温室气体燃料标准（ＧＦＳ）＋碳税（ｌｅｖｙ）方案温室气体燃料标准要求船舶在合规期内使燃料的温室气体强度（ＧＦＩ）等于或低于某一限值㊂在过渡阶段，为避免低／零排放燃料供应不均产生的影响，将以自愿参加的灵活合规机制（ＦＣＭ）为船方提供其他遵守温室气体燃料标准的方式：当船舶使用温室气体强度低于要求的燃料时将获得灵活合规单位（ＦＣＵ），灵活合规单位可以交易给使用超过温室气体强度要求燃料的船舶以抵销其超标的排量㊂另外，温室气体燃料标准登记处以一定的价格提供温室气体补救单位（ＧＨＧＲｅｍｅｄｉａｌＵｎｉｔｓ，ＧＲＵ）以抵销超额排放，温室气体补救单位的价格应反映船用燃料价值链中温室气体减排的成本，并增加劝阻因素，以确保灵活合规单位是替代合规的首选手段㊂与温室气体燃料标准相结合，碳税为其市场机制部分，由ＩＭＯ气候转型基金负责费用的征收与使用㊂温室气体燃料标准和征税都适用于全过程的温室气体排放（Ｗｅｌｌ－ｔｏ－Ｗａｋｅ）㊂②（２）中国㊁国际航运公会㊁日本的基金与奖励（ＦｕｎｄａｎｄＲｅｗａｒｄ）机制中国提议建立国际海运可持续基金与奖励（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＭａｒｉｔｉｍｅＳｕｓｔａｉｎａｂｌｅＦｕｎｄａｎｄＲｅ⁃ｗａｒｄ，ＩＭＳＦ＆Ｒ）机制㊂在最初方案中，中国等建７７①②ＭＥＰＣ， ＲｅｐｏｒｔｏｆｔｈｅＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏｍ⁃ｍｉｔｔｅｅｏｎＩｔｓＳｅｖｅｎｔｙ－ＮｉｎｔｈＳｅｓｓｉｏｎ ，ＴｈｅＳｅｖｅｎｔｙ－ＮｉｎｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＭａｒｉｎｅＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＣｏｍｍｉｔｔｅｅ，１６ｔｏ２０Ｍａｙ２０２２，ＭＥＰＣ７９／１５，ｐａｒａｓ．７，１４，５４．Ａｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＣｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｏｆＴｅｃｈｎｉｃａｌａｎｄＭａｒｋｅｔＢａｓｅｄＭｉｄ－ＴｅｒｍＭｅａｓｕｒｅｓＩｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｂｙＣｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄａｎｄａＬｅｖｙ ，Ｔｈｅ１３ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，５ｔｏ９Ｄｅｃｅｍｂｅｒ２０２２，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１３／４／８；Ａｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＥｌａｂｏｒａｔｉｏｎｏｎｔｈｅＰｒｏｐｏｓａｌｏｆＣｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄａｎｄａＬｅｖｙ ，Ｔｈｅ１５ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，２６ｔｏ３０Ｊｕｎｅ２０２３，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１５／３／２．关于温室气体燃料标准制度的解释，ＳｅｅＡｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＰｒｏｐｏｓａｌｆｏｒａＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄ ，Ｔｈｅ１２ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，１６ｔｏ２０Ｍａｙ２０２２，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１２／３／３；Ａｕｓｔｒｉａ，ｅｔａｌ．， ＦｕｒｔｈｅｒＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅＰｒｏｐｏｓａｌｆｏｒａＧＨＧＦｕｅｌＳｔａｎｄａｒｄ ，Ｔｈｅ１３ｔｈＳｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅＩｎｔｅｒｓｅｓｓｉｏｎａｌＷｏｒｋｉｎｇＧｒｏｕｐｏｎＲｅｄｕｃｔｉｏｎｏｆＧＨＧＥｍｉｓｓｉｏｎｓｆｒｏｍＳｈｉｐｓ，５ｔｏ９Ｄｅ⁃ｃｅｍｂｅｒ２０２２，ＩＳＷＧ－ＧＨＧ１３／４／７．。
履职尽责谋发展_踔厉奋发新征程
履职尽责谋发展 踔厉奋发新征程储建平委员：建设低碳城市是落实“双碳”目标的有效途径中央提出：我国到2025年，非化石能源消费比重达到20%左右；到2060年，非化石能源消费比重达到80%以上。
而现实是，2019年我国非化石能源占能源消费比重仅为15.3%，80%以上的新增能源需求仍由化石能源满足。
2020年，我区煤炭消费约占能源消费总量81%，能耗强度和碳排放强度均为全国第一。
落实双碳目标，路在何方？近期，乌海市的低碳转型探索，就是一条新路。
来自乌海市的试验乌海市将自然能源智慧（GEIS）系统运用到建筑、温室农业领域和打造“APEC零碳示范村”等方面。
该系统将太阳能、太空能等自然能源收集、储存、转换之后为建筑提供冷、暖、热水、电力等综合能源，科技、体育组分组讨论会摄影/ 钟培源┃ 聚 焦 ┃实现了零排放、零能耗、零运行费用。
据测算，运行GEIS系统后，每百万平方米建筑可节约标准煤8万吨，减排二氧化碳24万吨。
双碳达标的必由之路目前，全国工业、交通、农业、城市能耗占能耗总量比重分别为60%、15%、3%、22%。
其中：工业非化石能源规模化、产业化的普遍应用不但存在着如调峰、远距离输送、储能、电网体制机制等问题，且从自身技术特性看，风电、光伏、光热、地热、潮汐能受限于昼夜和气象条件、自然条件等，不确定性大。
生物质能源供应源头分散，原料收集困难。
核电则存在核燃料资源限制和核安全问题，工业脱碳之旅道阻且长。
“零碳”交通的实现依靠氢能，氢能技术短期内难有突破且其应用造价昂贵，不易推广。
农业能耗仅占3%，减碳空间很小。
因此，借鉴乌海成功经验，通过推广应用GEIS系统来减少城市能耗，途径简单、前景广阔、空间巨大。
据测算，全部应用该系统建设低碳城市可降低全社会能耗的20%左右。
换言之，建设低碳城市是我区实现双碳达标的必由快捷之路。
在工商联、经济界别分组讨论会中，尹树高委员发言在民革、工会、少数民族界别分组讨论会中，道月泓委员发言在民进、文艺组分组讨论会中，陈国鸿委员发言┃ 聚 焦 ┃建设低碳城市所需的政策配套体系做好发展规划。
中国在应对气候变化方面做出的贡献
中国在应对气候变化方面做出的贡献
中国作为全球最大的温室气体排放国之一，积极参与国际合作，致力于应对气候变化。
以下是中国在应对气候变化方面做出的一些贡献：
1. 能源结构调整：中国正在积极推进能源结构转型，减少对化石燃料的依赖，增加可再生能源的比例。
中国已成为全球最大的风能和太阳能发电国家，并大力发展水电、核能等清洁能源。
2. 碳排放削减承诺：中国在《巴黎协定》框架下承诺，在2030年之前将温室气体排放达到峰值，并努力实现二氧化碳排放强度下降60-65%。
3. 林业资源保护：中国不断加大森林资源保护和植树造林力度，努力增加森林碳汇。
中国的退耕还林政策和绿化工程在减少土地荒漠化、保护生态环境等方面发挥积极作用。
4. 节能减排行动：中国通过推动能源节约和能效提升，推出了一系列能源强度下降、煤炭消费和工业废气排放削减等举措。
中国政府还颁布了一系列环境标准和法规，以控制工业和交通领域的碳排放。
5. 国际合作与技术创新：中国积极推动国际间在应对气候变化领域的合作，与其他国家共同实施低碳技术转让、能源合作和环境保护项目。
中国还加强研发和创新，推动低碳技术的发展和应用，为全球应对气候变化提供了宝贵经验。
总体而言，中国在应对气候变化方面做出了显著的贡献，通过政策措施、技术创新和国际合作，不断推动低碳转型，积极应对全球气候变化挑战。
通过捕集CO2促使微藻生长并用于生产生物燃料技术
Ｋｅ ｏｒ ｓ ｔｔｎｉ ｙＷ ｄ ｉ ｕｍ ｉｉａ ｅ ｍｏｅ ｕ ａ ｉｖ ａ ｓｌｃ ｔ ｌｃ ｌ ｒｓｅ ｅ，ｓ ｎ ｅ ｉ ｙ ｔ ｓｓ，ｃ ｔｌ ｓ ｏ ｘｄ ｔ ｎ ｈ ａａｙ ｔｆｒｏ ｉａ ｉ ｏ
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排放的烟气中捕集 Ｃ 并使被捕集的 Ｃ ： Ｏ， Ｏ 用于培殖微藻 。然后从微藻中抽取微藻油用于转化成生物
燃 料 ， 微藻 残渣 转化 成热解 油 ， 油用 于燃烧 产生 可再 生电力 。 并将 热解
该项 目由美国能源部国家能源技术实验室（ Ｅ Ｌ 参与管理。由于来 自制造装置的废水可用于微 ＮＴ） 藻培殖系统 ， 使微藻消耗废水中的氮 ， 从而进一步取得环境效益。 在该验证基地 ， Ｏ Ｕ Ｐ公司将设计低成本 的高效设备 ， 以用于从霍尼韦尔公司己内酰胺装置排放的
烟气 中捕集 Ｃ ：并 采用霍 尼韦 尔工艺解 决方案 和 Ａ ｕｆｗＢｏｏ ｉ公 司开发 的技术 ， 用 自动化控 制 Ｏ， ｑ ａｏ ｉｎｍｃ ｌ 利 系统使微 藻生 长 。 该 项 目将 为开 发捕集 Ｃ 和生产可 再生 燃料 与 化学 品 的工艺 技术 提 供支 撑 ， Ｏ Ｏ Ｕ Ｐ公 司 已使 Ｕ Ｗ Ｏ 埃尼 Ｅ ｏｎｎ 工 艺实 现 了商业化应 用 ， 于从生 物原 料 （ 括微 藻 ） 生产 霍 尼 韦尔绿 色柴 油燃 料 ， ｃｆ ｉｇ ｉ 用 包 来 并
新时代“双碳”目标下环境工程专业多课程融合教学改革探索
新时代“双碳”目标下环境工程专业多课程融合教学改革探索作者：郝润龙齐萌吴梦园来源：《高教学刊》2024年第06期基金項目：河北省高等教育教学改革研究与实践项目“基于国家‘减污降碳’战略的环境工程专业创新人才培养模式探索与实践”（2022GJJG409）第一作者简介：郝润龙（1988-），男，汉族，河北邯郸人，博士，教授，环境工程教研室主任。
研究方向为大气污染控制工程。
*通信作者：齐萌（1982-），女，汉族，河北保定人，博士，讲师。
研究方向为大气和水污染控制工程。
DOI：10.19980/23-1593/G4.2024.06.004摘要：在新时代“双碳”目标下，社会发展对理工院校的环境工程专业人才培养提出更高要求。
该文针对环境工程专业三门本科教学核心课程进行教学改革探索，利用课程间的内在联系和本校专业特色，构建多课程融合的新教学模式，该模式教学目标明确，教学内容持续改进，教学资源多样化，可为高等教育理工科专业复合型人才培养过程中的课程改革提供参考。
关键词：减污降碳；教学改革；多课程融合；人才培养；环境工程中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：2096-000X（2024）06-0015-04Abstract： Under the "double carbon" goal in the new era， social development has placed higher demands on the cultivation of environmental engineering professionals in science and engineering colleges. This paper explores the teaching reform of three core undergraduate courses in environmental engineering， utilizing the internal connections between courses and this school's professional characteristics to establish a new integrated teaching model. This model has clearteaching objectives， continuous improvement of teaching content， diversified teaching resources，and can provide reference for curriculum reform in the process of cultivating comprehensive talents in higher education science and engineering disciplines.Keywords： reducing pollution and carbon; teaching reform; multi-curriculum integration; talent cultivation; environmental engineering社会飞速发展导致能源需求不断增长，我国现有的能源消费结构仍以煤炭、天然气和石油等化石燃料为主，其燃烧释放的二氧化碳是造成全球气候变化的主要元凶[1]。
国家温室气体自愿减排方法学(第一批)备案清单
供应侧能源效率提高—传送和输配
10.0版
AMS-II.B
CMS-007-V01
供应侧能源效率提高—生产
9.0版
AMS-II.D
CMS-008-V01
针对工业设施的提高能效和燃料转换措施
12.0版
AMS-II.F
CMS-009-V01
针对农业设施与活动的提高能效和燃料转换措施
10.0版
AM0089
CM-024-V01
利用汽油和植物油混合原料生产柴油
1.1.0版
AM0099
CM-025-V01
现有热电联产电厂中安装天然气燃气轮机
1.1.0版
AM0100
CM-026-V01
太阳能—燃气联合循环电站
1.1.0版
AMS-I.C.
CMS-001-V01
用户使用的热能，可包括或不包括电能
19.0版
7.0版
ACM0011
CM-004-V01
现有电厂从煤和/或燃油到天然气的燃料转换
2.2版
ACM0012
CM-005-V01
通过废能回收减排温室气体
4.0.0版
ACM0013
CM-006-V01
使用低碳技术的新建并网化石燃料电厂
5.0.0版
ACM0014
CM-007-V01
工业废水处理过程中温室气体减排
AMS-II.G
CMS-010-V01
使用不可再生生物质供热的能效措施
4.0版
AMS-II.J
CMS-011-V01
需求侧高效照明技术
4.0版
AMS-II.L.
CMS-012-V01
户外和街道的高效照明
我国温室气体排放目标及实施计划
我国温室气体排放目标及实施计划一、背景与意义近年来，全球气候变化问题日益严重，极端气候事件频发，对人类社会和自然环境造成了巨大影响。
作为世界上最大的发展中国家，我国在应对气候变化问题上承担着重要责任。
为了积极响应国际社会的减排行动，我国政府已经提出了温室气体排放目标，并制定了一系列实施计划。
二、温室气体排放目标根据我国政府的相关承诺，我国将力争在2030年前实现碳排放达峰，非化石能源占一次能源消费比重达到25%左右，森林蓄积量比2005年增加60亿立方米，风电、太阳能发电总装机容量达到12亿千瓦以上。
此外，我国还提出在2060年前实现碳中和的目标。
三、实施计划为了实现上述目标，我国政府已经制定了一系列具体的实施计划，主要包括以下几个方面：1. 能源结构调整我国将加快能源结构调整，提高非化石能源在一次能源消费中的比重。
具体措施包括：（1）大力发展风能、太阳能等可再生能源，提高可再生能源在电力供应中的比重。
（2）优化化石能源开发利用，提高煤炭清洁高效利用水平，控制石油、天然气消费总量。
（3）加强能源基础设施建设，提高能源输送和分配效率。
2. 产业结构优化我国将加快产业结构调整，推动绿色低碳产业发展。
具体措施包括：（1）严格控制高耗能、高污染行业扩张，淘汰落后产能。
（2）发展战略性新兴产业，如新能源、新材料、节能环保等。
（3）推动传统产业绿色化改造，提高资源利用效率。
3. 提高碳汇能力我国将加大森林碳汇建设力度，提高碳汇能力。
具体措施包括：（1）实施大规模国土绿化行动，增加森林覆盖率。
（2）加强森林资源保护，防止过度开发。
（3）推动森林碳汇交易市场建设，激励社会参与碳汇项目。
4. 减少非二氧化碳温室气体排放我国将加大非二氧化碳温室气体排放控制力度，提高排放控制水平。
具体措施包括：（1）加强废弃物处理和资源化利用，减少甲烷等温室气体排放。
（2）提高农业排放控制水平，推广低碳农业技术。
（3）加强工业生产过程温室气体排放控制，提高能源利用效率。
采用微藻种植技术减排CO2的环保研究
采用微藻种植技术减排CO2的环保研究引言：随着全球气候变化的加剧和人类对环境的不断破坏，CO2等温室气体排放已成为世界所面临的重大挑战之一、为了应对这一挑战，科学家们开始寻找创新的方法来减少CO2的排放，其中一种方法就是利用微藻种植技术。
微藻是一种单细胞的藻类植物，它们具有高效利用二氧化碳进行光合作用的能力，并且能够在光照充足的条件下快速繁殖。
本文将探讨利用微藻种植技术减排CO2的环保研究。
1.微藻的特点及光合作用能力微藻是一种单细胞的藻类植物，其体内含有丰富的叶绿素，可以通过光合作用将二氧化碳转化为有机物质和氧气。
相比传统的陆生植物，微藻具有以下特点：（1）生长速度快，每天可以繁殖数倍于其自身的数量；（2）对氮和磷等营养物质的需求较低，减少了对化肥的需求；（3）具有较高的光合效率，对CO2的吸收利用率高。
因此，利用微藻种植技术可以在较短的时间内大量吸收和固定CO2，从而减少CO2的排放。
2.微藻种植系统的构建为了高效种植微藻并利用其减排CO2的能力，需要建立一个完善的微藻种植系统。
首先，需要选择适合生长的微藻品种，例如嗜高温的蓝藻和绿藻等。
其次，需要搭建一个合适的密闭式生物反应器，以控制温度、光照、氧气和二氧化碳等环境参数。
反应器内应配备相应的光源，以提供充足的光照能量供微藻进行光合作用。
此外，反应器内还应添加适量的培养基来满足微藻的营养需求。
3.微藻的CO2吸收与利用微藻能够通过光合作用将CO2转化为有机物质，并释放氧气。
研究表明，微藻在单位面积内的光能利用效率远高于传统的陆生植物，每克微藻可以吸收和固定更多的CO2、此外，微藻还可以利用CO2生产生物柴油、生物燃气等可再生能源，进一步减少CO2的排放。
4.微藻种植技术的挑战与前景尽管微藻种植技术具有很大的潜力，但目前还面临一些挑战。
首先，微藻的生长受到光照、温度和营养等因素的影响，需要确保这些因素在合适的范围内。
其次，微藻种植系统的建设和维护成本较高，需要进一步降低成本并提高系统的经济可行性。
加快推动能源革命和能源高质量发展——专访加拿大国家工程院院士毕晓涛教授
加快推动能源革命和能源高质量发展——专访加拿大国家工程院院士毕晓涛教授作者：陈琳琳牛禄青来源：《新经济导刊》 2019年第4期文/陈琳琳牛禄青从钻木取火到人类陆续发现煤炭、石油等化石能源，一次次的工业革命在给人们带来巨大财富的同时，也伴随着能源的枯竭和环境的恶化。
传统化石能源不可持续，而且会造成严重的环境污染，再加上时有发生的“石油危机”，各国都把目光瞄向了资源潜力大、环境污染低、可永续利用的可再生能源，纷纷出台鼓励扶持政策加快可再生能源和清洁能源的发展。
习近平总书记在党的十九大报告中指出，“必须坚定不移贯彻创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念”“推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。
”作为世界上最大的能源生产国和消费国，中国应如何推进能源革命，推动能源高质量发展，为经济社会持续健康发展提供坚实保障？围绕这些问题，我们与加拿大国家工程院院士、不列颠哥伦比亚大学化学与生物工程系教授毕晓涛进行了深入探讨。
毕晓涛院士于20世纪80年代在清华大学本科、硕士毕业后，考取了清华大学和美国俄亥俄州立大学合作培养博士生，1991年转到加拿大不列颠哥伦比亚大学（UBC）读博士，1994年获得博士学位，1997年起在UBC任教职，长期从事可再生与清洁能源的研究工作。
2014年，他又当选加拿大国家工程院院士。
清洁能源的发展瓶颈：政策和技术新经济导刊：随着能源的枯竭与环境的恶化，加快发展可再生能源、开发利用清洁能源迫在眉睫。
请您简要分析一下当前全球可再生能源和清洁能源的发展现状和未来趋势？毕晓涛：为实现全球温室气体减排的共同目标，清洁能源、低碳能源与可再生能源的开发和应用都有了快速发展，特别是生物能、太阳能和风能。
欧盟、加拿大、日本等发达国家和地区都出台了停止用煤发电和替代燃油车的时间表。
未来20年，低碳能源将加速发展，高碳强度的煤将被生物质和天然气取代，天然气作为低碳和清洁的化石能源将扮演一个重要的过渡角色，并在未来20年得到充分应用，而燃油的需求由于电动车的推广而降低，同时低碳燃油的政策化和标准化也将进一步推进生物燃料的强劲发展。
微藻生物固碳技术进展和发展趋势_周文广
摘要
大气中 CO2 含量升高是导致温室效应的主要原因, 因此, 减少 CO2 的排放和积累是
解决全球气候变暖的重点. 传统的 CO2 减排方法包括捕集(capture)和储存(storage), 涉及化 学吸附、物理吸收、膜分离和低温蒸馏等一系列物理化学方法, 但其均存在成本高和不可再 生等缺点. 通过种植或养殖生物质可以捕集 CO2. 微藻生长周期短、光合效率高, 其 CO2 固 定效率为一般陆生植物的 10~50 倍; 同时微藻生长速度快, 能利用不可耕地, 具有广阔的发 展前景. 本文概述了适用的藻种及所能达到的 CO2 固定效果, 分析了光生物反应器类型、光 照强度、光周期、温度、pH、CO2 浓度、CO2 吸收效率、气体传质效率和营养需求(包括来 自市政和工业农废水中的 N、P 等营养)等多种因素对微藻固碳效果的影响. 最后, 对微藻固 碳的实际应用和经济可行性进行了评估, 展望了微藻固碳技术的发展和应用前景.
2.1
从环境中筛选藻株
高效固碳微藻的筛选与其应用的环境密切相关 .
中国科学: 化学
2014 年
第 44 卷
第1期
用于空气包括密闭空间 ( 如潜艇和航空器等 ) 中微量 CO2 (0.03%~0.06%, v/v)的去除所选用的微藻通常要 求对 CO2 转化率高、 生长速率快且耐 pH 范围宽[7, 24]; 化石燃料燃烧所排放的尾气中 CO2 含量达到 15%, 甚 至高达 20%以上, 对于 CO2 浓度偏高的烟道尾气和其 他工业废气减排 , 获得能耐受高浓度 CO2 并可高效 固定 CO2 的微藻藻株是微藻固定减排 CO2 技术能否 实现工业化应用的关键. 近几十年来, 国内外针对微 藻藻种筛选研究结果表明 , 无论是空气中微量 CO2 的固定还是烟道废气中大量 CO2 的脱除减排 , 下列 微 藻 藻 种 均 具 有 极 大 的 优 势 [2, 25]: (1) 绿 藻 纲 (Chlorophyceae), 绿藻在地球上分布广泛 , 以单细胞 或群落的形式大量存在于江河湖泊中 , 主要以淡水 绿藻为主 , 绿藻是现代高等植物的进化始祖 ; (2) 蓝 绿藻纲 (Cyanophyceae), 该藻种在结构与组成上与细 菌相近, 这些藻株对空气中 N2 的固定发挥了重要作 用, 目前已知有 2000 多种蓝绿藻分布于各种不同的 生态环境中 ; (3) 硅藻纲 (Bacillariophyceae), 大部分 分布于海洋的浮游植物均属硅藻 , 有些分布于淡水 和半咸水中, 目前已知存在于地球上的硅藻有 10000 多种 , 硅藻能以各种形式固定和储存碳 ; (4) 金藻纲 (Chrysophyceae), 该种微藻在色素颜色和生化组成上 与硅藻成分相似, 目前已知有约 1000 种金藻, 其主 要以脂质和碳水化合物的形式储存碳. 在众多能够固定 CO2 的绿藻中 , 尤以小球藻为 佳. Satoh 等[26]报道, 一株小球藻 Chlorella sp. UK001 能在 CO2 浓度高达 40% (v/v)培养环境中生长, 且微 藻细胞从通空气的环境转接到通入 CO2 浓度为 40% 的环境中细胞生长无明显滞后期. Chang 和 Yang[27] 从中国台湾不同地方采集的 200 多种微藻中筛选到 一株耐高 CO2 浓度的绿藻 Chlorella sp. NTU-H15, 实 验表明, 该藻株能在 CO2 浓度为 60%的培养环境中生 长, 且固定 CO2 速率达 0.11~0.13 g/(L d); 在最适 CO2 培养浓度下(5%, v/v), 该藻达到最大生长速率, 且固 定 CO2 速 率 大 幅 提 高 , 达 到 0.5~0.57 g/(L d). Watanabe 等[28]从稻田中筛选出一种小球藻 HA-1, 发 现该藻在 CO2 浓度为 5%~50%范围内, 均可保持正常 生长, 且当 CO2 浓度为 10%时, 该藻固定 CO2 的速率 达 到 最 大 , 为 6.04 g/(m2 d). De Morais 等 [29] 对 Chlorella kessleri 、 Chlorella vulgaris 、 Scenedesmus oliquus 及 Spirulina sp.分别进行了 CO2 固定研究. 在 藻液中分别通入 6%、12%和 18%浓度的 CO2, 测试
采用微藻种植技术减排CO2的环保研究
采用微藻种植技术减排CO2的环保研究随着人类活动的不断扩张和经济的发展，环境污染问题也日益严重。
其中，二氧化碳排放是一个严峻的问题，尤其是在传统燃煤、石油等能源的使用中，二氧化碳排放量更是高得惊人。
为了减少环境污染的影响，许多科学家和环保人士致力于寻找可行的减排解决方案。
而微藻种植技术在近些年逐渐崭露头角，成为了一种环保、可持续的二氧化碳减排方式。
一、微藻的概述微藻是一种单细胞藻类，体积非常小，种类繁多，生长速度极快，甚至可以达到每天倍增。
微藻能够独立进行光合作用，同时也可以吸收废气中的二氧化碳，是一种很好的CO2吸收器。
这些特点也为其成为一种重要的第三代生物质能源资源奠定了基础。
二、微藻种植技术的工作原理微藻的光合作用能够将CO2转化为有机物，并释放出氧气，同时还将太阳能转化为化学能，对环境具有显著的改善作用。
微藻种植技术就是利用这一特性，通过种植微藻来减少CO2的排放量。
在光合作用过程中，微藻需要充足的CO2，因此可以利用工业排放的二氧化碳来为微藻提供能量来源。
同时，在微藻生长的过程中，也会产生废水和微生物残渣等，这些废物可以进一步转化为肥料，同时还可以提取微藻提炼出的油脂等资源。
三、微藻种植技术的应用领域微藻种植技术已经应用于多个领域，其中最为突出的是能源和环境保护领域。
在能源领域，微藻在生物制氢、生物柴油等方面均有广泛应用，并且能够为生物质发电、垃圾处理等环保工程提供环保、可持续的解决方案。
在环境保护领域，微藻可以通过吸收和转化工业废气中的二氧化碳，减少二氧化碳排放量与对环境的污染，也为减少化工、污水处理等对环境的污染提供了可思议的解决方案。
四、微藻种植技术在中国的应用现状目前我国在微藻种植技术方面研究尚处于初级阶段，但是相关研究依旧在不断深入。
许多高校和科研机构也在投身于此，致力于将微藻种植技术运用于生态环保的各个领域。
微藻种植技术的应用范围和市场前景广阔，无疑具有巨大的经济价值和社会意义。
微藻生物技术在碳中和的应用与展望
微藻生物技术在碳中和的应用与展望微藻生物技术在碳中和的应用与展望一、引言全球气候变暖及其对环境和人类健康的影响已成为全球性的挑战。
碳中和被认为是减缓气候变化和实现可持续发展的重要途径。
微藻作为一类高效的碳同化生物，在碳中和领域具有广阔的应用前景。
本文将从微藻生物技术在碳中和中的应用以及展望两个方面进行探讨。
二、微藻生物技术在碳中和中的应用1. 微藻的碳同化能力微藻是一类单细胞真核藻类生物，在光合作用中能够吸收二氧化碳，并通过光合作用将其转化为有机物质。
其光合效率很高，远高于其他植物生物。
根据研究，微藻对二氧化碳的吸收速率是陆地植物的数倍甚至数十倍。
这使得微藻成为一种理想的碳同化生物。
2. 微藻的生物质能源利用通过培养大规模的微藻，可以收获大量的生物质。
这些生物质可以利用于生物能源生产，如生物柴油、生物乙醇等。
相较于传统石油和煤炭能源，生物质能源是一种绿色环保的替代品，可以有效减少温室气体的排放，实现碳中和。
3. 微藻的碳捕集微藻可以直接吸收空气中的二氧化碳，具有较高的碳捕集效率。
通过在系统中培养大量的微藻，可以实现对生产过程中产生的二氧化碳的收集和固定。
将其有效转化为有机物质，不仅可以减少二氧化碳的释放，还可以利用这些有机物质进行其他生产过程。
4. 微藻的生态修复微藻具有较强的耐受性和适应性，可以适应不同的环境，甚至在恶劣条件下生存。
利用微藻进行湖泊富营养化治理、水体净化等生态修复工作，不仅可以提高水质，还可以利用微藻生产生物质能源，实现碳中和。
三、微藻生物技术在碳中和的展望1. 提高微藻培养和利用效率虽然微藻具有很高的碳同化能力，但其培养和利用过程中存在一些技术难题，如传质限制、光效率不高等。
未来需要进一步研究微藻培养和利用的关键技术，提高其效率，实现大规模产业化应用。
2. 发展基因工程与遗传改良技术通过基因工程和遗传改良技术，可以改变微藻的生理和代谢特性，提高其碳同化能力和生物质产量。
未来可以通过研究微藻的基因组，挖掘有潜力的基因，进行基因工程技术和遗传改良，进一步提高微藻在碳中和中的应用性能。
科技成果——碳减排微藻产业化养殖及微藻资源的开发和综合利用技术
科技成果——碳减排微藻产业化养殖及微藻资源的开发和综合利用技术技术开发单位连衡会生物科技有限公司适用范围适用于水泥厂、电厂、钢厂等有燃煤烟道气排放的行业。
成果简介利用微藻的光合作用对电厂等排放的烟道气进行吸收，在光生物反应器中养殖藻类微生物。
由于微藻具有快速从周围环境中吸收二氧化碳、氮、磷等营养物质并将其转化为有机化合物的能力，在微藻成熟后经过脱水、干燥等工艺后，可以收获多种不同的高附加值产品（如储存在细胞中的油脂、蛋白、虾青素等）。
然后回收水、剩余的培养基并补充藻类的营养进行循环养殖，过程中不产生任何污染，同时还可以大量吸收消耗二氧化碳，净化空气环境。
微藻的碳减排总量相当于森林的50倍，是集“再生资源、固碳减排与有机农业”三位一体的战略性新兴产业。
技术效果标准化模块300吨系统内，微藻处理二氧化碳的能力可以达到97%以上。
应用情况该项目一期（2018年）已建成微藻产业化包括：富油微藻；微藻生物基塑料；微藻生物医药等多种微藻资源的开发和产业化。
100种以上微藻生物选育种子基地；微藻规模化养殖、收集、冻干粉制作和储藏；以及高附加值产品生产线。
实现一个标准模块的正常运行。
针对各种燃煤排放行业可提供完整的建设规划。
该项目一期作为微藻产业化养殖项目的示范工程，具有示范带动作用，为全国推广提供基础模式。
地址：新乡市平原新区滨湖大道西段。
市场前景2009年，时任中国国家主席胡锦涛和美国总统奥巴马宣布启动中美清洁能源联合研究中心（CERC）项目。
2016年，双方首批共达成六项技术合作项目，其中第四项合作项目为微藻固态与利用，由连衡会生物科技有限公司承担示范、推广和应用。
微藻固碳技术，是目前世界上燃煤排放烟气二氧化碳治理的最先进技术。
在二氧化碳固碳减排治理基础上，还可以衍生出富油微藻生物能源、微藻生物医药等高附加值产品。
该项目是中美两国政府在清洁能源合作、温室气体治理和环境保护方面合作的主要内容之一。
市场潜力巨大。
微藻生物技术在碳中和的应用与展望
微藻生物技术在碳中和的应用与展望微藻生物技术在碳中和的应用与展望引言：随着全球经济的快速发展，碳排放问题日益引起人们的关注。
减少碳排放已经成为各个国家和地区共同面临的挑战。
碳中和是解决碳排放问题的最佳途径之一。
微藻生物技术作为一种环境友好、可持续发展的碳中和技术，在碳中和方面具有巨大的潜力和应用前景。
一、微藻生物技术的基本原理微藻是一类以光合作用为能源的微生物，具有高效的光合作用速率和二氧化碳固定能力。
通过光合作用，微藻可以将大气中的二氧化碳转化为生物质。
微藻的生长过程需要大量二氧化碳和光照。
在适宜温度、光照和养分的条件下，微藻可以高效地利用二氧化碳进行光合作用，同时生长繁殖，形成大量的生物质。
微藻的生物质可以用作生物燃料、食品添加剂等，从而实现碳中和的效果。
二、微藻生物技术在碳中和方面的应用1. 微藻生物质的利用微藻通过光合作用能够产生丰富的油脂和蛋白质，这些生物质可以被进一步利用。
微藻油脂可以用作生物柴油、食用油等，取代传统的化石能源。
微藻蛋白质可以应用于食品加工、饲料等领域，减少传统养殖业对鱼粉等动物来源蛋白质的需求。
通过利用微藻生物质代替传统能源和资源，可以减少大量的碳排放，从而实现碳中和的目标。
2. 微藻培养池的碳捕集微藻生物质的生产需要提供适宜的生长环境，包括稳定的温度、充足的光照和含有适量养分的培养基。
在采用封闭的微藻培养池进行培养的过程中，可以控制培养池内的二氧化碳浓度，使其保持在较高水平。
这样一来，微藻可以更有效地进行光合作用，吸收大量的二氧化碳，从而实现碳捕集的效果。
同时，微藻通过光合作用释放出氧气，为环境提供了氧气资源。
三、微藻生物技术的展望随着对碳排放的不断关注和碳中和技术的研究发展，微藻生物技术有望在未来的碳中和领域发挥更大的作用。
同时，随着对能源和资源的需求的不断增加，微藻生物技术将会成为一种重要的可持续发展的解决方案。
1. 改良微藻品种通过基因工程和选择育种等手段，改良微藻的品种，使其具备更高的二氧化碳吸收能力和生物质产量。
蓝碳产业的概念研究与发展建议
38海洋开发与管理2024年 第2期蓝碳产业的概念研究与发展建议胡秋成1,陆佳依2,钱利炜1,宋蝶1,陈丽君1,蒋欣慰2,赵建春2(1.浙江省发展规划研究院 杭州 310030;2.中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司 杭州 311122)收稿日期:2023-06-29;修订日期:2024-01-05作者简介:胡秋成,硕士,研究方向为海洋环境通信作者:陈丽君,高级工程师,硕士,研究方向为能源与环境摘要:海洋经济已成为我国经济增长的重要引擎,在 双碳 重大战略布局背景下,推动海洋经济低碳发展的重要性愈发凸显㊂文章立足蓝碳的广义研究领域,在海洋碳汇与产业融合方向创新提出蓝碳产业的概念㊂蓝碳产业旨在开发以碳汇巩固提升㊁低碳化发展为导向的产业模式,推动蓝碳与海洋经济㊁生态修复㊁清洁能源等领域融合发展㊁协同增效㊂此外,对蓝碳产业门类进行界定,并从4个方向提出蓝碳产业的发展路径,助力我国打造海洋产业高质量发展的新亮点㊂关键词:蓝碳产业;海洋碳汇;海洋产业;碳中和;新兴产业中图分类号:P 74;X 145 文献标志码:A 文章编号:1005-9857(2024)02-0038-07C o n c e p t a n dD e v e l o p m e n t P r o p o s a l o fB l u eC a r b o n I n d u s t r yHU Q i u c h e n g 1,L UJ i a y i 2,Q I A NL i w e i 1,S O N G D i e 1,C H E NL i ju n 1,J I A N G X i n w e i 2,Z H A OJ i a n c h u n2(1.Z h e j i a n g D e v e l o p m e n t&P l a n n i n g I n s t i t u t e ,H a n gz h o u310030,C h i n a ;2.H u aD o n g E n g i n e e r i n g C o .,L t d .,P o w e rC h i n a ,H a n gz h o u311122,C h i n a )A b s t r a c t :M a r i n e e c o n o m y h a sb e c o m ea ne s s e n t i a l e c o n o m i c g r o w t hd r i v e r i nC h i n a .T h e i m po r t a n c eo f p r o m o t i n g t h e l o w -c a r b o nd e v e l o p m e n t o fm a r i n e e c o n o m y h a s b e c o m e i n c r e a s i n g l yp r o m i n e n t .T h i s p a p e r w a s b a s e do n t h e b r o a d r e s e a r c h f i e l d o f b l u e c a r b o n ,a n d i n n o v a t i v e l y p r o p o s e d t h e c o n c e pt o f b l u e c a r b o n i n d u s t r y i n t h e d i r e c t i o no f t h e i n t e g r a t i o no fm a r i n e c a r b o n s i n k s a n d i n d u s t r i e s .T h e b l u e c a r b o n i n d u s t r y i s d e s i g n e d t od e v e l o p a n i n d u s t r i a lm o d e l o r i e n t e d t o t h e c a r b o ns i n k s e n h a n c e m e n t a n da l o w -c a r b o na p -p r o a c h t od e v e l o p m e n t .I t a i m s t o p r o m o t e t h e i n t e g r a t i o no f b l u e c a r b o n s i n kw i t hm a r i n e e c o n o m y,e c o -l o g i c a l r e s t o r a t i o n ,c l e a ne n e r g y a n do t h e r f i e l d s .T h i s p a p e r a l s od e f i n e d t h e c a t e g o r i e s o f b l u e c a r b o n i n -d u s t r y a n d p r o p o s e d t h e d e v e l o p m e n t p a t ho f b l u e c a r b o n i n d u s t r y f r o mf o u r d i r e c t i o n s ,h e l p i n g t o c r e a t e a n e wh i g h l i g h t f o r t h eh i g h -q u a l i t y d e v e l o p m e n t o f t h em a r i n e i n d u s t r y.K e yw o r d s :B l u e c a r b o n i n d u s t r y ,O c e a n c a r b o n s i n k ,M a r i n e i n d u s t r y ,C a r b o nn e u t r a l i t y ,E m e r g i n g i n d u s t r y 1 蓝碳产业的发展背景实现 双碳 目标是我国未来面临的巨大任务与挑战[1]㊂海洋是地球上最大的活跃 碳库 ,单位面积固碳能力远高于陆地,生态系统储碳潜力巨大[2-3]㊂蓝碳又称海洋碳汇,2009年联合国环境规划署在‘蓝碳:健康海洋固碳作用的评估报告“中将第2期胡秋成,等:蓝碳产业的概念研究与发展建议39蓝碳定义为海洋活动及海洋生物吸收大气中的二氧化碳并将其固定在海洋中的过程㊁活动和机制㊂如今蓝碳已成为碳负排(负碳)研究的关键领域,蓝碳与森林碳汇相比具有储碳量大㊁储碳时间长等优势,对全球碳循环与调节气候变化至关重要[4]㊂我国积极发展蓝碳基础理论研究与应用实践,已实施多个蓝碳国家重点研发计划项目,各地发布一系列政策文件,从技术理论上提出陆海统筹减排增汇㊁微型生物碳泵㊁滨海湿地生态服务功能与增汇㊁海水养殖环境负排放等方案,提升蓝碳能力[5]㊂在政策文件和标准方面,2021年中共中央㊁国务院发布的‘关于完整准确全面贯彻新发展理念做好碳达峰碳中和工作的意见“明确要求建立包括海洋生态系统碳汇在内的监测核算体系,此后多个沿海地区的碳达峰㊁碳中和方案中均涉及蓝碳发展㊂2023年自然资源部发布的‘海洋碳汇核算方法“正式实施,为蓝碳的核算提供科学统一的标准㊂同年浙江发布全国首个‘海洋碳汇能力提升指导意见“,突出 巩固㊁提升㊁转化 六字方针,系统谋划提升全省蓝碳潜力㊂与此同时,海洋经济已成为我国经济增长的重要引擎,在 双碳 重大战略布局中,推动海洋经济低碳发展的重要性愈发凸显㊂在全球气候变暖的紧迫背景下,推动海洋活动减排增汇㊁引导海洋产业环境向友好型转变是应对温室效应的重要途径[6]㊂我国多地已开展蓝碳的经济价值转化:广东湛江红树林造林项目是我国首个蓝碳交易项目,项目产生的16万t二氧化碳减排量通过核证碳标准开发和管理组织的评审;福建福州于2022年1月完成1.5万t海水养殖渔业碳汇交易,交易金额达12万元;2023年2月全国首单蓝碳拍卖在浙江宁波以106元/t的价格成交㊂蓝碳开发产生的经济价值日益凸显㊂国外学者指出蓝碳符合海洋可持续发展的经济㊁环境和社会3个方面要素,与可再生能源㊁碳捕获和碳封存等行业一起正在成为独立的行业,协助全球向 低碳 经济迈进[7]㊂同时,蓝碳与其相关联的产业可为沿海地区创造健康的经济发展模式并提供更多的就业机会和选择㊂然而目前尚没有对蓝碳产业的明确定义以及对产业类别的划分,蓝碳与经济㊁产业相结合的发展模式仍不清晰㊂本研究结合现有的蓝碳应用方向,提出蓝碳产业概念㊁归纳蓝碳产业门类以及提供发展路径与对策建议㊂2发展蓝碳产业的重要意义2.1推动海洋经济高质量发展发展蓝碳产业可为海洋经济发展提供新思路㊁新机遇和新增长点,大力发展蓝碳产业将构建以海洋资源环境可持续发展为核心的经济新模式,对助推海洋经济转型升级㊁加快海洋生态产品价值实现至关重要㊂形成以蓝碳提升为导向的海洋经济发展模式符合我国海洋强国战略目标,同时是海洋生态文明建设的重要抓手㊂2.2助力实现碳达峰、碳中和海洋生态系统储碳能力巨大,对全球气候变化和碳循环过程起到至关重要的作用㊂发展蓝碳产业是推动海洋碳汇稳定发展的重要抓手,其通过项目建设和平台落地,将海洋固碳能力提升依附于实体㊂蓝碳产业核心层的负碳产业是助力碳中和实现的重要理论增长极,将海洋低碳和零碳相关产业纳入发展范畴有助于推动 双碳 目标尽快实现㊂2.3促进海岸带生态环境保护海洋生态文明建设是社会主义生态文明建设的重要组成部分㊂将碳汇价值纳入经济活动将极大地提升地方政府和相关企业保护海洋生态环境的积极性,推进海洋生态环境保护从 要我保护 向 我要保护 转变[8]㊂通过海岸带综合管理以及发展环境保护型产业,可有效降低人类活动破坏影响,积极推动海洋生态环境的自然恢复和人工修复㊂3蓝碳产业的概念与门类目前学术界和管理层对蓝碳的发展与应用存在狭义和广义的定义区别㊂狭义的发展模式聚焦海洋固碳增汇,通过对红树林㊁盐沼和海草床三大国际认可的蓝碳生态系统的保护修复,在渔业碳汇㊁碳封存㊁微型生物碳泵等领域提升蓝碳能力;广义的发展模式可理解为 吸收㊁固定㊁存储二氧化碳的海洋生物㊁非生物和其他海洋活动的总价值 ,其中海洋活动是蓝碳产业的关键领域,旨在将碳汇能力提升与海洋领域低碳发展㊁海洋零碳技术应用相40海洋开发与管理2024年融合,实现以蓝碳提升为导向的海洋可持续发展模式[2,9]㊂蓝碳经济和蓝碳产业均基于广义的蓝碳概念开展研究,在威海㊁舟山等地发布的蓝碳经济发展行动方案中,更多注重结合当地特色海洋产业,致力于推动海洋产业生态化㊁海洋生态产业化,以蓝碳发展为核心理念形成海洋生态产业经济㊂在发展蓝碳的同时促进海洋经济创新发展,协同推动海洋渔业㊁海洋生态工程㊁海洋生态文旅等相关产业发展,形成以海洋资源环境可持续发展为核心的蓝碳经济新模式和蓝碳产业链,已成为蓝碳应用的重要思路[8]㊂国内已有相关学术研究和政策文件对蓝碳经济作出定义,均认同蓝碳经济为海洋经济涉及碳汇领域的分支㊂杨绿等[10]认为蓝碳经济是为实现海洋碳汇发展,在发展海洋碳汇的过程中创造经济价值的海洋经济活动;‘舟山市蓝碳经济发展行动方案(2022 2025)“提出,蓝碳经济是以蓝碳为核心,以知识经济和现代科学技术为依托,海洋资源开发利用与海洋生态系统相协调的海洋生态经济㊂目前对蓝碳的研究尚未涉及蓝碳产业层面,对蓝碳产业的定义与分类仍是空白㊂本研究参考刘康等[11]形成的分类方法体系与统计指标,结合海洋经济分析方法与海洋产业界定思路,对蓝碳产业的门类进行系统划分㊂根据‘海洋及相关产业分类“(G B/T20794-2021)国家标准,海洋产业的概念为开发㊁利用和保护海洋所进行的生产和服务活动㊂综合参考蓝碳经济隶属于海洋经济的界定,将蓝碳产业划分为海洋产业的下属产业㊂根据‘海洋及相关产业分类“(G B/T20794-2021)和‘浙江省海洋经济核心产业统计分类目录“(浙自然资函 2022 48号)的分类标准,立足全国和浙江蓝碳经济和产业发展背景,贯彻 减排增汇 主线,将蓝碳产业划分为核心层与关联层㊂①蓝碳产业核心层主要为海洋负碳产业,即为促进大气中二氧化碳的吸收或有助于增加海洋碳汇量的产业,包括海洋渔业及水产品加工业等产业㊂②蓝碳产业关联层包括海洋零碳产业㊁海洋低碳产业与其他关联产业,其中海洋零碳产业主要涉及海上清洁能源开发与应用,海洋低碳产业主要分为传统产业低碳化发展以及新兴低碳产业绿色发展2个方向,其他关联产业包括海洋管理等支持和保障蓝碳产业发展的产业(表1和表2)㊂表1蓝碳产业核心层T a b l e1T h e c o r e l e v e l o f b l u e c a r b o n i n d u s t r y海洋产业类别大类名称中类名称发展方向负碳产业海洋渔业及水产品加工业海水养殖贝类㊁藻类和鱼类养殖,海洋牧场建设海洋渔业专业及辅助性活动海水养殖鱼苗㊁鱼种和贝藻类的培育海洋水产品加工碳汇渔业全产业链沿海滩涂种植业涉海农作物种植红树林㊁柽柳㊁芦苇等沿海滩涂植物种植涉海林木种植和管护沿海滩涂林木养护沿海滩涂种植专业及辅助性活动沿海滩涂林木培育,有害生物防治生态保护和环境治理业海洋生态保护重要海洋生态系统保护,海洋生物物种保护,海洋及海岸带自然保护区建设,海洋自然遗迹和非生物资源保护海洋生态修复海洋污染生态修复,海洋灾害生态修复海洋环境治理海洋陆源排污治理,海上排污治理,海洋倾废治理海洋负碳技术应用产业*海洋负排放研究海洋碳汇基础理论㊁微型生物碳泵等科学研究碳捕获㊁利用与封存应用二氧化碳养殖海藻,海水封存,海底二氧化碳置换C H4水合物与封存,深部油藏与封存注:核心层大类和中类以‘海洋及相关产业分类“和‘浙江省海洋经济核心产业统计分类目录“为基础;*表示标准中未涉及产业,根据蓝碳产业发展的实际情况制定㊂第2期胡秋成,等:蓝碳产业的概念研究与发展建议41表2蓝碳产业关联层T a b l e2T h e r e l a t e d l e v e l o f b l u e c a r b o n i n d u s t r y海洋产业类别大类名称发展方向零碳产业(海洋清洁能源产业)海洋风力发电海上风电场建设和运维,风电相关设备制造海洋能发电潮汐能㊁波浪能㊁潮流能等海洋能发电海上布局的L N G与氢能海上氢能开发和运维其他海洋能源发电海上光伏㊁滩涂光伏基地建设和运维,光伏产业相关设备制造,其他海洋能源发电低碳产业传统产业低碳化发展*旅游业低碳发展,涉海传统高耗能产业降碳,船舶碳减排新兴低碳产业绿色发展*海洋新材料制造业㊁海洋节能环保装备业㊁海洋生物医药及制品业等产业发展其他关联产业其他关联产业海洋管理,与蓝碳关联的涉海经营服务业㊁科研教育业㊁技术服务与地质探查业㊁信息服务业等产业发展注:*表示标准中未涉及产业,根据蓝碳产业发展的实际情况制定㊂4国内外蓝碳产业发展案例4.1国内案例浙江宁波率先开展‘宁波蓝碳产业发展与重点区域布局研究“,充分发挥自身海洋资源优势,将蓝碳产业作为海洋经济高质量发展的关键载体,重点发展负碳㊁零碳㊁低碳三大蓝碳核心产业,协同发展蓝碳关联产业,构建 两带四区多点 的蓝碳产业发展格局,以项目为抓手,打造一批高能级蓝碳产业平台,率先将宁波打造成为全国一流㊁全球领先的蓝碳产业发展先行示范地,助力宁波打造全球海洋中心城市,为实现碳中和贡献蓝色力量㊂‘舟山蓝碳经济发展行动方案(2022 2025)“对蓝碳经济作出明确定义,并在实施科技创新㊁减排增汇㊁新能源发展㊁生态产业提质㊁ 蓝碳银行 建设5个方面对蓝碳产业的发展提供思路和政策支持㊂‘威海市蓝碳经济发展行动方案(2021 2025)“明确指出威海将在 进一步经略海洋 的指示下,以发展蓝碳经济为切入点,减排㊁增汇 两手抓 ,在生态水产养殖业㊁生态保护和环境治理业㊁海洋新能源产业以及创新蓝碳科研教育与金融服务业等方面布局,为发展蓝碳经济,打造海洋高质量发展新亮点㊁新标杆提供规划方案㊂福建厦门设立全国首个 蓝碳基金 ,旨在引导企业与个人积极践行碳减排,在蓝碳价值金融化方面进行探索㊂漳州制定‘蓝碳司法保护与生态治理行动计划“,同时成立全国首个蓝碳司法保护与生态治理研究中心,通过建立蓝碳生态保护协作机制,从海洋环境管理角度助力蓝碳产业发展㊂4.2国外案例4.2.1政策战略日本利用海洋科技先导优势,以现代化陆地产业带动近海产业,逐步形成现代海洋产业体系,以海洋生物资源开发㊁海洋工程等高新技术产业为支柱产业,实现新兴低碳产业的绿色发展㊂此外,日本在建立蓝碳低碳产业后完善海洋管理机制,实施海洋循环经济战略,完善油污损害赔偿保障等机制,逐步加强海洋环保调研与技术开发[12]㊂美国通过发布‘蓝色经济2021 2025年战略规划“制定海洋战略目标五年计划,规划加大可再生能源的投资占比,支持海上风电㊁海水淡化等新兴产业发展,推动海洋经济向绿色低碳环保发展㊂同时,加强对海洋资源的保护性开发,由政府牵头开展海洋高新技术研究开发工作,推动海洋资源可持续发展研究[13]㊂4.2.2产业技术和产业链挪威率先在北海的斯莱普内尔气田项目中应用碳捕获和碳储存技术,成为全球首个将二氧化碳大规模封存于海床下的国家[14]㊂澳大利亚聚力发展海藻产业,2020年发布‘海藻产业的蓝图计划“,推广大型藻类的开发与应用,建设现代海藻产业开发基地,实现海藻经济和生态价值并举;开展沿海水域海藻种植工作,将海藻作为动物饲料补充剂,42海洋开发与管理2024年减少80%的畜牧业碳排放量[15]㊂荷兰打造世界首个 漂浮农场 ,实现 一站式 现代综合配套服务和全程供应链服务体系;农场上层可发展畜牧业㊁农业,下层则突出海水淡化㊁能源生产及海洋固碳等功能[16]㊂5蓝碳产业的发展路径5.1聚力推进蓝碳负碳产业5.1.1推动渔业碳汇提质增效推广以碳汇提升为导向的渔业发展模式,优化渔业产业布局和渔业养殖结构㊂鼓励推广开放水域贝藻类和底栖生物等不投饵型生物的标准化混养,形成多层次㊁立体化的生态养殖格局[5]㊂合理规划布局近海海域空间,优化碳汇渔业用海审批流程,在适宜养殖的近海浅滩结合自然条件创新绿色㊁高产㊁环保的科学养殖方式,培育一批碳汇渔业牧场㊂5.1.2大力发展生态保护和环境治理业持续加强生态环境提质工程建设,开展重点岸线生态保护修复和管理,稳步构建生态修复产业体系㊂大力发展海洋废弃物高值化利用产业链,促进海洋产业资源利用效率最大化和废弃物生产最小化,开发废弃塑料㊁聚苯乙烯塑料泡沫等海洋垃圾的资源化利用模式,提高肥料㊁饲料㊁食品等产品的资源化利用率[12]㊂5.1.3科学应用碳捕集㊁利用与封存(C C U S)技术加大蓝碳研究投入,实施支持鼓励负碳技术研究的制度机制,为海上C C U S技术研究和项目建设提供制度保障[5]㊂聚焦海上平台二氧化碳捕集㊁处理㊁注入㊁封存和监测的全套技术和装备体系开发,为海上C C U S产业应用提供技术保障,探索海上C C U S项目的商业化运营路径㊂5.2全盘谋划蓝碳零碳产业5.2.1融合发展海上风电产业积极发展海上风电与海洋牧场的结合模式,集约化打造 海上风电+ 示范项目,综合开发利用所在海域,提高项目综合效益㊂推动海上风电从近海走向深远海,探索推进海上风电与制氢结合,不断加大海上风电与海洋能的综合开发力度㊂5.2.2协同发展海上光伏产业推动碳汇增效与海上光伏形成良性互动发展,推进 光伏+滩涂 建设㊂通过 光伏+ 工程项目的实施,因地制宜地开展分布式光伏应用,如滩涂㊁生态鱼塘㊁滨海旅游度假区[17]㊂加强 产学研 合作,加大滩涂光伏领域的技术研发和科技成果转化㊂5.2.3探索发展其他海上新能源产业在氢能方面,以现有制氢技术和储氢企业为基础,推动发展海上风电㊁光伏等清洁能源制氢,同时探索发展海上能源岛等新模式,积极推动清洁能源制氢项目落地㊂在潮汐能方面,进一步开展科学理论及潜在站址的前期基础性研究,探索围绕潮汐电站的风㊁光㊁潮以及产业园区的新能源示范基地建设㊂在波浪能方面,结合远海区域规划的海上风电场项目以及深远海养殖项目需求,探索开展波浪能与海上风电㊁海洋牧场的立体综合开发应用[18]㊂5.3统筹发展蓝碳低碳产业5.3.1推动海洋传统产业低碳发展在海洋旅游业低碳发展方面,优化滨海生态旅游业发展布局,打造以海洋碳汇为主题的核心旅游吸引点;通过蓝碳发展进一步提升景区生态环境,推动滨海蓝碳生态系统培育示范基地与海洋旅游业的结合,同时推动海洋旅游交通低碳发展[19]㊂在涉海传统高耗能产业降碳方面,严格高污染㊁高能耗项目的准入,强化项目监管;引导海洋企业转变用能方式,积极鼓励以电力㊁天然气等可再生能源替代煤炭,探索非化石能源供热㊂在推动船舶碳减排方面,可推广使用船用清洁燃料,加强船企在船舶建造生产过程中的余气㊁余热回收;推进船舶污染治理,推动船舶加装船载污染物收集㊁处理装置,加快淘汰老旧落后船舶㊂5.3.2推动涉海新型低碳产业发展发展海洋新材料㊁海洋生物医药及制品等高附加值产业㊂拓展海洋高端装备新领域,做强海洋高端装备产业链,面向海洋高端装备制造需求,在沿海地区积极引进科技创新企业,推进海洋创新技术从理论成果到应用实践的转化㊂发展海洋节能环保装备产业,在保障沿海地区经济高质量发展的同时,为碳汇能力提升赋能㊂5.4拓展延伸蓝碳关联产业5.4.1拓展蓝碳关联涉海经营服务业不断优化海洋资源配置,加快蓝碳交易市场建第2期胡秋成,等:蓝碳产业的概念研究与发展建议43设,研究构建蓝碳价值转化机制㊂加强对蓝碳关联产业金融体制机制和法律政策体系的研究,创新开发适合蓝碳特点的交易产品㊁交易模式㊂鼓励金融机构参与蓝碳市场,探索将蓝碳纳入全国自愿减排市场,积极开展蓝碳金融领域的国内外交流与合作㊂探索开展基于蓝碳的生态保护补偿机制[10]㊂5.4.2拓展蓝碳关联信息服务业建立健全蓝碳监测体系,将海洋碳汇监测纳入海洋生态预警监测业务体系,探索构建蓝碳监测网和信息监测数据库㊂依托遥感监测等技术,开展蓝碳本底调查㊁碳储量评估㊁碳汇变化监测核算㊂完善海洋信息服务系统,建立沿海地区蓝碳资料信息中心㊂5.4.3拓展蓝碳关联科研教育业加大蓝碳领域的人才培养,形成海洋专业教育㊁海洋职业教育㊁公众海洋知识科研教育体系㊂培养蓝碳领域的顶尖人才,带动蓝碳产业的投资与发展㊂积极开展蓝碳相关知识宣传,提高公众对蓝碳及蓝碳产业的认知度与支持力㊂6蓝碳产业发展的对策建议6.1确立蓝碳产业政策引导机制加强规划引领,强化蓝碳产业的发展规划及空间布局,统筹平台和项目谋划,建立科学合理㊁责权清晰的国土空间规划体系㊂加强顶层设计,整体谋划地方蓝碳产业和蓝碳经济的中长期发展规划,优化海洋经济结构㊁产业结构,促进蓝碳产业向低碳㊁零碳生产转型㊂加大政策扶持力度,探索对蓝碳领域相关产业制定资金扶持㊁税收减免等政策[9]㊂6.2多领域㊁多方位实施科技创新整合蓝碳科研力量,加强蓝碳产业关键技术研发及推广,推动建设高能级平台㊂发展蓝碳产业科技创新工程,不断提高海洋监测探测装备水平,实现蓝碳产业整体智治㊂在沿海地区积极引进科技创新企业,推进海洋创新技术从理论成果到应用实践的转化㊂6.3完善海洋负碳㊁零碳㊁低碳产业链聚焦沿海地区资源禀赋以及产业特色,从现有产业链创新升级着手,多方共建,推动建设以碳汇巩固提升㊁低碳发展为导向的产业模式,有计划㊁有重点地进行强链㊁补链㊁延链计划㊂坚持生态与产业融合,探索蓝碳研究与产业融合发展的有效途径㊂6.4以生态保护促进产业发展鼓励开展蓝碳增汇项目开发,持续加强生态环境提质工程建设,稳步构建生态修复产业体系㊂科学布局海洋 两空间内部一红线 ,开展对现有海洋生态系统的保护以及对受损海洋生态系统的修复,构建陆海一体化的开发保护格局㊂6.5探索构建碳汇核算和交易体系明确蓝碳项目开发㊁申报㊁审核㊁交易等工作的管理办法,构建海洋碳汇核算方法和制度体系㊂研究建立与财政金融部门的工作联动机制,建立健全海洋碳汇交易的金融财税政策和专项配套基金,不断引导企业和资本进入海洋碳汇交易领域[20]㊂6.6加强区域交流与合作与国内外涉海高校㊁科研院所㊁科技服务机构紧密合作,开展基于减排增汇的蓝碳产业研究,形成海洋碳汇 产学研 联盟,推进蓝碳基础研究㊁应用研究㊂积极开展海洋科技领域的国际合作,推动蓝碳领域的国际联合研发以及国际产业项目落地㊂参考文献(R e f e r e n c e s):[1] HO N GD o n g,L I U Y i s h u a n g,Z H A OZ h i h u i,e t a l.C a r b o nn e u t r a l i t y c o mm i t m e n t f o r C h i n a:f r o mv i s i o n t o a c t i o n[J].S u s t a i nS c i,2022,17:1741-1755.[2]唐剑武,叶属峰,陈雪初,等.海岸带蓝碳的科学概念㊁研究方法以及在生态恢复中的应用[J].中国科学:地球科学,2018,48(6):661-670.T A N GJ i a n w u,Y ES h u f e n g,C H E NX u e c h u,e t a l.C o a s t a l b l u e c a r b o n:c o n c e p t,s t u d y m e t h o d,a n d t h e a p p l i c a t i o n t o e c o l o g i c a l r e s t o r a t i o n [J].S c i e n t i aS i n i c a(T e r r a e),2018,48(6):661-670.[3] M C L E O DE,C HMU R AGL,B O U I L L O NS,e t a l.Ab l u e p r i n t f o r b l u e c a r b o n:t o w a r d a 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i o n a n d i n f l u e n c i n g f a c t o r s o f t h e e c o n o m i c v a l u e f o rm a r i c u l t u r e c a r b o n s i n k si nC h i n a[J].G e o g r a p h i c a lR e s e a r c h,2020,39(11):2508-2520.[7] S T E V E N A DL,V A N D E R K L I F T M A,B O H L E R-MU L L E RN.An e wn a r r a t i v e f o r t h e b l u e e c o n o m y a n d b l u e c a r b o n[J].J o u r n a l o f t h eI n d i a nO c e a nR e g i o n,2019,15:2,123-128.[8]朱晖,李梦言.碳中和背景下蓝碳保护制度建构研究[J].浙江海洋大学学报(人文科学版),2022,39(2):1-8.Z HU H u i,L IM e n g y a n.O nt h ec o n s t r u c t i o no fb l u ec a r b o n p r o t e c t i o ns y s t e m u n d e r t h eb a c k g r o u n do f c a r b o nn e u t r a l i t y[J].J o u r n a l o f Z h e j i a n g O c e a nU n i v e r s i t y(H u m a n i t i e s S c i e n c e s),2022,39(2):1-8.[9]刘芳明,刘大海,郭贞利.海洋碳汇经济价值核算研究[J].海洋通报,2019,38(1):8-13,19.L I U F a n g m i n g,L I U D a h a i,G U OZ h e n l i.S t u d y o ne c o n o m i cv a l u ea c c o u n t i n g o f o c e a nc a r b o ns i n 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碳中和交叉学科博士学位点
碳中和交叉学科博士学位点
首先，从环境科学角度来看，碳中和涉及到减少温室气体排放、提高能源利用效率、开发清洁能源等方面。
因此，环境科学是理解
和解决碳中和问题的重要学科。
其次，工程技术领域也是碳中和研究的重要组成部分。
包括碳
捕集与封存技术、再生能源技术、节能减排技术等，这些都需要工
程技术的支撑和创新。
此外，碳中和还涉及到社会经济领域，包括碳交易、碳税、碳
配额等政策和经济工具的研究和实施。
因此，社会经济学也是碳中
和交叉学科博士学位点需要涉及的学科之一。
除了以上三个领域外，还需要考虑到法律、政策、管理等学科
对于碳中和的影响和作用。
因此，开设碳中和交叉学科博士学位点，需要整合多个学科的资源和优势，培养具备全面素养的碳中和研究
人才。
总的来说，碳中和交叉学科博士学位点的设立，需要涉及环境
科学、工程技术、社会经济等多个学科领域，培养具备全面素养的碳中和研究人才，以应对全球碳中和的挑战。
一种提高微藻二氧化碳利用效率的装置[发明专利]
![一种提高微藻二氧化碳利用效率的装置[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/aa2432dcc9d376eeaeaad1f34693daef5ef71362.png)
专利名称：一种提高微藻二氧化碳利用效率的装置专利类型：发明专利
发明人：杨建强,王常慧,刁华杰
申请号：CN202210010359.1
申请日：20220105
公开号：CN114106992A
公开日：
20220301
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提出了一种提高微藻二氧化碳利用效率的装置，涉及生物质能利用领域。
一种提高微藻二氧化碳利用效率的装置，包括罐体，安装于所述罐体内的气体引导组件，盖合于所述罐体上的上盖，分别与所述罐体底部和所述上盖连接的二氧化碳输入机构。
本发明通过二氧化碳输入机构将二氧化碳输入罐体底部，二氧化碳从底部缓慢上升，又通过气体引导组件对二氧化碳进行引导，能够使得二氧化碳在罐体内长时间留存，从而增大二氧化碳的溶解率，能够提高藻液中HCO3‑浓度，促进微藻生长；此外，在罐体上设置有上盖，从罐体内逸出的二氧化碳留存在上盖中，再被与上盖连接的二氧化碳输入机构回收利用，能够节约资源，且减少二氧化碳排放。
申请人：山西农业大学
地址：030801 山西省晋中市太谷区铭贤南路1号
国籍：CN
代理机构：成都鱼爪智云知识产权代理有限公司
代理人：谷科均
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BIQ楼太阳能绿叶–微藻的利用-POCACITO
45,802 [4] 人均 GDP / 人均 GDP 购买力水
n/a
买力水平)
平
地区 地区
欧洲
地区
北部, 海, 湖
靠近北海和波罗的海，维度 53.34° N, 经度 10.00° E (洪水风暴上涨，海平面上升，夏季干
燥，降水多变)
位于土壤肥沃，沙丘地形区 低海平面 (海平面以上 8 米)
气候
在建筑物外墙面使用生物-化学过程产生可在城市中创造出荫蔽，能源可持续和碳封存的解决方式。
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项目介绍
[9]
200 m2 的集成光合生物反应器，使 BIQ 楼成为独立的可再生生物质和热能产源。用于外墙面的微藻培养在 2.5 m x 0.7 m 的玻璃生物反应平板上。总共为 129 个生物反应器被安置在居住楼的西南和东南面。系统的核心是一个高度自动化的 能源管理中心，在这里一个封闭的系统用于收集太阳能和微藻，储存并且用于产热水。因此，热能可以直接进入屋内; 生物能源可以大限度开发并且转变成沼气。[7] 能源板可以随着太阳的方位而顺着垂直轴旋转，并达到最靠近处，它们会形成一个可持续的外表面提供热能缓冲。内部 的两个层面组成了一个 18 mm 宽的凹洞，拥有 24 升水量的流动能力和微藻生长力。从安全和保温方面考虑，光能生物 反应器在两面都包裹在安全玻璃之下。压缩空气以一定的间隔引入到生物反应器的底部。气体以大气泡的形式存在，产 生上游水流并且紊流刺激 CO2 的吸收和藻类光吸收。同时，平板的内表面被空气和水的混合物冲刷使得人们清晰可见。 [6] 光能到生物能的转变是个生物化学的过程，由显微镜下能观测到的藻类，微藻促成。微藻使用太阳光产生光合作用，这 过程包含了将 CO2 转变到有机物的反应。实际上，微藻将光能转变成生物能的效率非常高，因为他们是单细胞生物，每 一个都可以进行光合作用。[6] 在绿色屋顶上没有使用光伏系统是考虑到经济的因素; 但是，如果需要的话，这个很容易安置在屋顶上。[7] 建筑楼中心控制系统控制着所有生物反应的程序，并且充分集合建筑楼能源管理系统。 在这个意义上,这个创新的墙面系统为建筑物 CO2 的减少和移除做出了贡献。
微藻空气净化系统
微藻空气净化系统李静;卢彦兴;王琳;刘敏胜【期刊名称】《河北渔业》【年(卷),期】2016(0)5【摘要】The technique is the use of microalgae photosynthesis ,convert carbon dioxide into oxygen to purify the air .This article describes is a plate of algae bioreactor system relies on photosynthesis , which is made of crystal wall system suitable for indoor applications ,like a“breathing wall” ,played indoor air purification effect .%该技术是利用微藻光合作用，将二氧化碳转化为氧气对空气进行净化。
本文介绍的是以板式光生物反应器为依托的微藻光合作用系统，该系统制成隔断水晶墙适合室内应用，水晶墙式光生物反应器相当于一面“会呼吸的墙”，起到了室内空气净化的效果。
【总页数】3页(P72-73,76)【作者】李静;卢彦兴;王琳;刘敏胜【作者单位】新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室，河北廊坊065000;新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室，河北廊坊065000;新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室，河北廊坊065000;新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室，河北廊坊065000【正文语种】中文【相关文献】1.石墨化碳对微藻油脂及微藻生物柴油的脱色研究 [J], 孟迎迎;陆洪斌;刘娇;曹旭鹏;薛松;杨青2.微藻生物膜营养环境对微藻生长和油脂积累影响 [J], 熊伟;黄云;付乾;钟年丙;朱恂;廖强3.原油水溶性组分对2种微藻的毒性效应\r及微藻对石油烃的降解研究初探 [J], 刘星辰;鞠青4.原油水溶性组分对2种微藻的毒性效应及微藻对石油烃的降解研究初探 [J], 刘星辰;鞠青;;5.多形微眼藻在不同氮源条件下固碳途径的转录组解析及与其他微藻的比对 [J], 王甫文;李迎;甄毓;刘乾因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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图1
减排温室气体与微藻生物能源集成的来自术路线图中国科学: 化学
2014 年
第 44 卷
第1期
于碱性水形成硝酸盐与亚硝酸盐(式(1)). NO 通过氧 化可转化为 NO2, 从而进一步溶于水被微藻吸收利 用(式(2, 3)). 2NO2 + 2NaOH ＝ NaNO3 + NaNO2 + H2O (1) 2NO + O2 ＝ 2NO2 (2) NO + NO2 + 2NaOH ＝ 2NaNO2 + H2O (3) 以中国石化石家庄炼化分公司为例 , 该公司原 油处理量为 800 万 t, 主要产品包括: 204 万 t 汽油、 325 万 t 柴油、 16 万 t 己内酰胺等; 同时排放 CO2 200 万 t、 NOx 2000 t. 若采用微藻生物技术对其进行治理, 兼顾减排温室气体、降低成本和生产微藻生物能源 , 可谓“一石三鸟”. 在较低水平下, 以成熟的开放池为养殖方式, 微 藻生物质产率可达 15 g/(m2 d). 微藻中含氮的主要物 质是蛋白质和核酸 , 氮元素的含量一般为细胞干重 的 10%左右 [20~23], 则微藻可固定的 N 质量为 15 × 10% = 1.5 g/(m2 d). 完全固定石家庄炼化分公司排放 的 NOx 约需要 180 公顷土地(NOx 中 N 含量按 40%计 算, 每年操作 300 d), 每年生产微藻 8100 t, 按含油 量 20%计算, 可得到油脂 1600 t, 并产生大量蛋白质、 多糖等副产品. 若每生产 1 g 微藻生物质, 固定 1.83 g CO2[20], 则每年减排 1.5 万 t CO2. 在中等水平下 , 以中国石化开发的新型封闭式 光生物反应器为培养装置 , 微藻生物质产率可达 20 g/(m2 d)以上 , 则完全固定石家庄炼化分公司排放的 NOx 大约需要 135 公顷土地 （按每年操作 300 d 计算） . [6] 在文献报道的较高水平下 , 以薄层光生物反应器为 培养装置, 微藻生产力可达 38 g/(m2 d), 则完全固定 石家庄炼化分公司排放的 NOx 大约需要 70 公顷土地 (按每年操作 300 d 计算). 通过上述分析(表 1), 减排 温室气体与生产微藻生物能源集成可以降低微藻的 生产成本 , 并为生物炼制提供微藻生物质 . 但是 , 此 目标的实现需要成熟、可靠的微藻生物能源成套技术.
毕建国等: 温室气体减排与微藻生物能源的集成
的 0.2%[7]. 微藻是自然界中生长最迅速的物种之一, 在适宜的条件下 , 有些微藻一天内所含生物质量可 以 翻 倍 [8], 而 且 , 有 些 微 藻 的 油 脂 含 量 可 以 达 到 20%~50%[9]. 此外, 微藻还可利用废水或咸水以及在 不适宜传统农作物耕种的地区培养. 欧美发达国家早已认识到微藻的巨大潜力和独 特性质 [10], 政府和企业投入大量资金开展微藻生物 能源技术的研究开发. 1978 年美国政府启动了利用微 藻生产生物柴油的 “ 水生生物种计划 ”[11], 经过十多 年的努力, 开展了从微藻生物资源普查, 到藻种选育, 再到微藻规模培养等一系列卓有成效的探索工作 . “ 水生生物种计划 ” 采用开放池进行室外培养 , 在加 州和夏威夷分别建立了试验基地, 进行了长达 6 年的 培养研究 ; 之后又相继在新墨西哥州和以色列资助 了两项开放池培养计划 . 在夏威夷试验基地使用小 型的开放池 , 培养池的面积从几平方米到几十平方 米不等. 在加州试验基地, 建成了 4 个 200 m2 和 3 个 100 m2 培养池 . 小培养池获得的单日最高产量分别 为 40 g/(m2 d) (0.35 m2 培养池)和 50 g/(m2 d) (3 m2 培 养池). 100 m2 培养池, 产量达到 23.6 g/(m2 d); 1000 m2 培养池的产量为 10~11 g/(m2 d). “水生生物种计 划 ”的研究结果表明 [11], 温度对生物质产量具有显著 影响. 但是, 在小型培养池中可以获得较高的单位面 积产量, 培养规模扩大后, 单位面积产量却随之下降. 该项计划在 CO2 高效利用技术方面进行了有益的探 索, 开展了微藻减排火电厂 CO2 的工业示范. 1990~2000 年 , 日本政府资助了一项名为 “地球 研究更新技术计划 ”的项目 , 此项计划利用微藻进行 生物固定 CO2, 并着力开发密闭光合生物反应器技术, 通过微藻吸收火力发电厂烟气中的 CO2 以生产高附 加值的生物质能源[12]. 该项计划共有 20 多家公司和 政府的研究机构参与, 分离出 10000 多株微藻, 并筛 选出多株耐受高 CO2 浓度、耐高温、生长速度快、能 形成高细胞密度的藻种 . 与微藻生物能源技术开发 同步 , 国外一些航空公司采用藻油加工的航空燃料 进行了飞行试验[13]. 近年来, 石油价格飙升, 掀起了微藻生物能源技 术研究的热潮 . 除欧美等发达国家投入巨资开展研 发外, 国内的中国石化、中海油、新奥等企业以及中 科院、 华东理工大学等科研机构和高校也纷纷立项开 展微藻生物能源技术的研究开发. 初步实践表明, 微 藻生物燃料的成本为化石能源的数倍 , 而且大规模
关键词 微藻 生物能源 温室气体减排 工业化集成
1
引言
“ 能源 ” 与 ” 环境 ” 是新世纪人类社会在可持续发 展中所面临的重要问题 [1, 2]. 一方面 , 支撑人类现代 文明的化石能源不可再生 , 世界各国均在加紧开发 替代能源技术; 另一方面, 人类在加工和使用化石能 源时不可避免地排放废气与污水 , 污染了人类的生 存环境. 石油化学工业作为国民经济的支柱产业, 既 是能源生产大户 , 也是能源消耗大户 , 因此 , 石化产 业在我国低碳经济发展过程中具有举足轻重的作用 . 中国石化将 “ 绿色低碳 ” 纳入公司发展战略 , 在优化 能源结构、提高能效的同时, 大力开展生物质能源等 可再生能源技术的研究开发. 微藻是由阳光驱动的 “ 活的化工厂 ”, 其效率极 高 , 可以在常温常压下实现对 CO2 等温室气体的高 效吸收. 通过微藻细胞高效的光合作用, 将光能转化 为化学能 , 储存在脂肪或淀粉等有机物中 , 并放出
中国科学: 化学 SCIENTIA SINICA Chimica 专题论述
2014 年
第 44 卷
第 1 期: 55 ~ 62
《中国科学》杂志社
SCIENCE CHINA PRESS
温室气体减排与微藻生物能源的集成
毕建国 , 刘晓欣 , 朱俊英 , 荣峻峰 , 宗保宁 *, 高宏 , 耿亚洪 , 向文洲
① ① ② ② ② ③ ④ ⑤
① 中国石化石家庄炼化分公司, 石家庄 050099 ② 中国石化石油化工科学研究院, 北京 100083 ③ 中国科学院水生生物研究所, 武汉 430072 ④ 中国科学院武汉植物园, 武汉 430074 ⑤ 中国科学院南海海洋研究所, 广州 510301 *通讯作者, E-mail: zongbn.ripp@ 收稿日期: 2013-07-24; 接受日期: 2013-09-10; 网络版发表日期: 2013-12-03 doi: 10.1360/032013-242
表 1 微藻固定中国石化石家庄炼化分公司排放的 NOx 所 需占地面积
微藻生产率 (g/(m2 d)) 15 20 38 所需占地面积 (公顷 ) 180 135 70
气耐受性强; (2) 生长速度快; (3) 抗逆性强; (4) 油脂 含量高. 此外, 藻种最好还具有易于沉降采收、不宜 黏附团聚等特点 . 藻种的选育主要包括 3 方面 : (1) 对自然界中的微藻生物资源进行筛查 , 进行系统的 收集、表征、筛选、整理和保存; (2) 对筛选微藻的 生理生化特性进行深入研究, 如温度、pH、盐碱度、 光照等主要环境条件, 以及 N、Si、P、S 和微量元素 等营养因素对微藻生长和生物质组成的影响规律与 作用机理[24~26], 对于 NOx 的吸收, 还需研究微藻对不 同氮氧化物的代谢能力 ; (3) 微藻的分子生物学和遗 传改造研究, 可以采用传统诱变技术进行改造, 也可 在研究其能量和物质代谢基础上通过基因工程改良 藻种品质. 在实践中, 对自然藻种的驯化是获得优质 藻种的重要途径 . 需要指出的是 , 大量实践证明 , 许 多在实验室条件下表现较好的藻种并不适合在室外 扩大培养 , 藻种的环境适应性和抗逆性也是其综合 性能的重要方面.
3
现
减排温室气体与微藻生物能源的集成
21 世 纪 以 来 , 温 室 气 体 引 发 的 气 候 问 题 凸
[14, 15]
, 我国的温室气体排放量快速增加 [16]. 另一
方面, 我国石油资源对外依存度超过 60%. 将减排温 室气体与生产微藻生物能源集成(图 1), 是解决上述 矛盾的理想方案 . 石油化学工业排放大量的烟气和 废水, 其中富含 CO2 和 NOx. 而微藻的生长必须提供 足够的水、 CO2 ( 碳肥 ) 和氮肥 , 三者是 “ 微藻细胞工 厂 ” 的主要原料 , 也是微藻养殖的主要原料成本 . 因 此, 减排温室气体与微藻生物能源集成, 一举两得. 目前, 螺旋藻的工业养殖中, 碳源（碳酸氢钠） 成本为 1 万元/吨[13]. 如果采用工业废气中的 CO2 代 替碳酸氢钠养殖微藻, 不仅使碳源 “零”成本, 而且可 以带来减排的收益. 根据 《京都议定书》 规定的目标[17], 自 2005 年开始, 欧盟、日本等发达国家与地区已开 始对 CO2 的排放进行定量控制 ; 对于中国等发展中 国家, 于 2012 年开始对 CO2 排放进行定量控制. 我 国每减排 1 t CO2 的指标售价为 100 元(CDM 机制). 废气中的 NOx 也可以作为氮源被微藻吸收利用[18]. 微藻可以在较宽的氮氧化物浓度范围内吸收氮氧化 物. 美国绿能公司的专利表明, 利用微藻吸收烟气中 的 NOx, 脱除率高达 98%[19]. 工业废气中的 NO2 易溶
O2. 利用微藻生产生物能源与化学品可以同时达到 “替代化石能源和减少温室气体排放”的双重目的[3, 4]. 本文通过深入分析微藻生物能源技术的潜力与存在 的问题 , 介绍了中国石化在构建减排工业废气与生 产微藻生物能源相结合的循环经济模式中的实践 , 以期对解决“能源、环境、资源协调可持续发展问题” 起到促进和引导作用.