1、2022年8月5日星期五生态文明与科学发展观生态文明与科学发展观(新新)-金涌院士金涌院士n文明文明：指人类社会进步过程中的一指人类社会进步过程中的一种发展状态。种发展状态。指指“精神文明精神文明”和和“物质文物质文明明”两方面，是人类社会取得两方面，是人类社会取得“物质物质”与与 “精神精神”成果的成果的总和。总和。“文明文明”与与“野蛮野蛮”相对立。相对立。n精神文明：哲学、政治、经济、精神文明：哲学、政治、经济、法制、文化、教育、艺术的汇集。法制、文化、教育、艺术的汇集。n物质文明：科学和技术及创造出物质文明：科学和技术及创造出的衣、食、住、行、视、听的物的衣、食、住、行、视、听的物质世
2、界。质世界。n生态生态 泛指构成系统中的诸要素之间、泛指构成系统中的诸要素之间、要素与系统环境之间的相互关系要素与系统环境之间的相互关系 （演变、进化、相生相克、合作、抗争）（演变、进化、相生相克、合作、抗争）及存在状态（相互依赖、适应、限制、正及存在状态（相互依赖、适应、限制、正负反馈等）。负反馈等）。n自然生态自然生态 指地球上诸生物之间、生指地球上诸生物之间、生物与自然环境之间的相互关系及存在状态。物与自然环境之间的相互关系及存在状态。自然生态的和谐性自然生态的和谐性n成熟的自然生态系统存在生物多样性，物种成熟的自然生态系统存在生物多样性，物种之间形成复杂的食物链关系。之间形成复杂的食物
3、链关系。n如植物如植物动物动物微生物之间食物链循环，生微生物之间食物链循环，生产者产者消费者消费者分解者各司其职，生生不息。分解者各司其职，生生不息。n体现充分利用阳光、水、空气和营养元素，体现充分利用阳光、水、空气和营养元素，与地球环境和谐发展。与地球环境和谐发展。n人类已不仅是传统食物链上的一员，而是控人类已不仅是传统食物链上的一员，而是控制着食物链，并可对自然生态系统施加前所制着食物链，并可对自然生态系统施加前所未有的影响。未有的影响。自然生态的可持续性自然生态的可持续性自然界是碳、硫、氮元素的循环多样性、没有废物靠太阳能及光合作用驱动运转微生物植物动物C,H,O.C,H,O.C,H,O
4、.CO2太阳能太阳能H2O,NH3,CH4,H2,N2 早期早期目前目前氨基酸氨基酸蓝、绿藻蓝、绿藻O2No Waste自然生态的稳定性自然生态的稳定性n处于高级发展阶段的自然生态系统，生物之间形成处于高级发展阶段的自然生态系统，生物之间形成复杂的互利共生、偏利共生、寄生共生等复杂的食复杂的互利共生、偏利共生、寄生共生等复杂的食物链关系，进一步交织成十分复杂的食物网。物链关系，进一步交织成十分复杂的食物网。n某局部链条的断裂，会被其他链接路径替代。不会某局部链条的断裂，会被其他链接路径替代。不会影响整个自然生态系统的功能和运行。影响整个自然生态系统的功能和运行。n林林总总的角色替代和自组织的功
5、能修复，保证了林林总总的角色替代和自组织的功能修复，保证了自然生态的稳定性。自然生态的稳定性。n自然生态历经多次天文灾变、冰河期地质板块重组，自然生态历经多次天文灾变、冰河期地质板块重组，已存在和发展了数十亿年，还将持续发展下去。已存在和发展了数十亿年，还将持续发展下去。n生态文明生态文明效法自然生态的规律，突现出经效法自然生态的规律，突现出经济和社会发展的济和社会发展的和谐性和谐性、稳定性稳定性和和持续发展持续发展的特性。的特性。n敬畏自然敬畏自然的原始文明的原始文明依赖自然依赖自然的农业文明的农业文明 改造自然改造自然的工业文明的工业文明效法自然效法自然的生态文的生态文明明 是人类文明发展
6、螺旋上升的必然趋势。是人类文明发展螺旋上升的必然趋势。n中国特色社会主义伟大旗帜上，体现东方哲中国特色社会主义伟大旗帜上，体现东方哲学思维的闪光点之一。学思维的闪光点之一。西方主流文化西方主流文化n继承了两河流域苏末瑞文化和希腊罗马文继承了两河流域苏末瑞文化和希腊罗马文明。明。n1617世纪世纪 人文精神与科学精神相互支持、交融、人文精神与科学精神相互支持、交融、和谐，哥白尼、伽利略解开心灵枷锁，同和谐，哥白尼、伽利略解开心灵枷锁，同时促进物质文明发展。时促进物质文明发展。n18世纪后：科学与人文走向分立、疏离世纪后：科学与人文走向分立、疏离和对抗。和对抗。19世纪以来世纪以来l出现反对现代化
7、思潮，怀疑、批判工业出现反对现代化思潮，怀疑、批判工业化、市场化、全球化。化、市场化、全球化。l论点：重精神、轻物质论点：重精神、轻物质 重感觉、轻理智重感觉、轻理智l厌恶工业文明，崇尚自然原始。厌恶工业文明，崇尚自然原始。如印度如印度 泰戈尔泰戈尔 美国美国 惠特曼惠特曼 俄国俄国 陀思妥耶夫斯基陀思妥耶夫斯基 中国中国 沈从文沈从文 等等n 人类越远离淳朴的原始状态，其命运越人类越远离淳朴的原始状态，其命运越不幸。不幸。n宏扬宏扬“前现代前现代”思维思维n从经济主流价值观逆转。从经济主流价值观逆转。人类发展中犯下的错误人类发展中犯下的错误主张：主张：n“彻底地享用大自然慷慨的馈赠，就如同彻
8、底彻底地享用大自然慷慨的馈赠，就如同彻底地开发或利用储藏资源一样，既谈不上浪费，地开发或利用储藏资源一样，既谈不上浪费，也不应当受到谴责。也不应当受到谴责。”哈耶克（哈耶克（1974年诺奖年诺奖得主）得主）n“正是个人利益的驱动造就了一个有序的社正是个人利益的驱动造就了一个有序的社会。会。”“”“当每个人追求个人财富最大化时，社当每个人追求个人财富最大化时，社会财富达到最大化，即利润最大化，产量最大会财富达到最大化，即利润最大化，产量最大化收入最大化。化收入最大化。”亚当亚当斯密斯密工业文明本身的弊端工业文明本身的弊端l经济发展的线性模式经济发展的线性模式原生和化石资源原生和化石资源的开发的开
9、发提炼提炼加工加工为产品为产品消费消费废弃废弃n市场经济消费主义导致无节制的消耗资源、市场经济消费主义导致无节制的消耗资源、污染环境、破坏生态。污染环境、破坏生态。n卡尔森寂静的春天发表，激进环保主卡尔森寂静的春天发表，激进环保主义。义。n21世纪表现出生存危急，引发出激进逆世纪表现出生存危急，引发出激进逆反情绪，如麦茜特（生态学家）的猛烈挑反情绪，如麦茜特（生态学家）的猛烈挑战。战。生物界相同的本能需求生物界相同的本能需求n本物种的繁衍，特殊基因的千百万年长期本物种的繁衍，特殊基因的千百万年长期保存。保存。n生存条件的改善。生存条件的改善。n这种生物本能的扩张，必然受到自然条件这种生物本能的
10、扩张，必然受到自然条件的制约。的制约。人类处于生物链高端人类处于生物链高端n突破了第一层次食物链的束缚。突破了第一层次食物链的束缚。n也正突破了灾荒、瘟疫、战争第二层次的也正突破了灾荒、瘟疫、战争第二层次的文明发展桎梏。文明发展桎梏。n必须有智慧去自我制约生物的本能（如计必须有智慧去自我制约生物的本能（如计划生育、科学发展观），需要一个人类自划生育、科学发展观），需要一个人类自我约束的机制。我约束的机制。n 如果人类无节制地散播自身基因种群，如果人类无节制地散播自身基因种群，等于自杀。等于自杀。以现存世界以现存世界60亿人口计：亿人口计：如每年如每年1%递增，递增，555年后年后 60亿人亿人
11、（1.01）555=1.50 1012人人 而地球陆地面积而地球陆地面积=1.48 1012m2 这时每米这时每米2土地需供养一个人。土地需供养一个人。n 目前全球人口增长速率就是目前全球人口增长速率就是1.1%。生态足迹生态足迹n支撑人均资源消耗、废物消纳及支撑人均资源消耗、废物消纳及建筑、铁路建筑、铁路所需土地面积。所需土地面积。生态足迹生态足迹n2008.5.27，英国首次公布该，英国首次公布该国国2003年末生态足迹为年末生态足迹为5.19公顷公顷=5.19 104m2n中国生态足迹为中国生态足迹为1.6公顷公顷n世界生态足迹平均为世界生态足迹平均为2.2公公顷。顷。深绿的生态主义思潮
12、深绿的生态主义思潮n主张保护自然、放弃发展主张保护自然、放弃发展n停止增长、克制物欲（佛教、基督教停止增长、克制物欲（佛教、基督教）n承受显著经济倒退，环境优先一切。承受显著经济倒退，环境优先一切。n敬畏自然、崇拜自然敬畏自然、崇拜自然n人类已经成为地球的恶性肿瘤。人类已经成为地球的恶性肿瘤。西方主流文明中西方主流文明中n强调竞争强调竞争片面但有力促进了发展。片面但有力促进了发展。n漠视和谐、共赢的强势文化似乎走到尽漠视和谐、共赢的强势文化似乎走到尽头。头。n形成形成“生态中心论生态中心论”、“自然权利论自然权利论”思潮。思潮。n同时渲染同时渲染“增长极限增长极限”。n“过去父母说：过去父母说
13、：孩子，吃完了碗里的饭，孩子，吃完了碗里的饭，中国、印度的小孩正在挨饿。中国、印度的小孩正在挨饿。现在对自现在对自己的孩子说：己的孩子说：乖乖好好学习，不然你们乖乖好好学习，不然你们的饭碗就被中国、印度孩子抢走了。的饭碗就被中国、印度孩子抢走了。”消失的地平线消失的地平线英英传统哲学思想中人与自然的关系1988年年75位诺贝尔奖获得主集会巴黎共识之位诺贝尔奖获得主集会巴黎共识之一。一。“如果人类要在如果人类要在21世纪生存下去，必须回到世纪生存下去，必须回到2500年前去吸取孔子的智慧。年前去吸取孔子的智慧。”东方东方p“天人合一天人合一”p“天地变化，圣人效天地变化，圣人效之之”p“道法自然
14、道法自然”西方西方p“物竞天择物竞天择”（赫胥黎）（赫胥黎）p“认识自然认识自然 统治自然统治自然”（培根）（培根）生态文明建设内涵生态文明建设内涵n理论、伦理道德、价值观的建设。理论、伦理道德、价值观的建设。n政治制度、法制和教育建设。政治制度、法制和教育建设。n生产模式、生活消费方式的建设以及农业、生产模式、生活消费方式的建设以及农业、工业、第三产业的生态化转型。工业、第三产业的生态化转型。n生态文明涵概了政治、经济、文化、科技生态文明涵概了政治、经济、文化、科技各方面，甚至成了发达国家以生态屏障、各方面，甚至成了发达国家以生态屏障、生态保护作为外交斗争的手段。生态保护作为外交斗争的手段。
15、和谐社会和谐社会n有有强劲活力强劲活力的社会：的社会：一切有利于社会进步的创造愿望得到尊重、一切有利于社会进步的创造愿望得到尊重、支持、鼓励。支持、鼓励。合理竞争、个别人先富，为所有社会成员提合理竞争、个别人先富，为所有社会成员提供机会、舞台。供机会、舞台。n有有凝聚力凝聚力的社会：的社会：社会公平、正义、扶贫济困、社会保障体制。社会公平、正义、扶贫济困、社会保障体制。n有有持续发展能力持续发展能力的社会：的社会：社会经济与自然和谐为子孙后代提供发展空间。社会经济与自然和谐为子孙后代提供发展空间。生态工业文明与生态工业文明与 经济发展的制约因素经济发展的制约因素劳劳动动力力稀稀缺缺土土地地稀稀
16、缺缺资资本本稀稀缺缺高高科科技技稀稀缺缺自自然然资资源源稀稀缺缺人类社会经济进入自然稀缺为主要控制因素的时代人类社会经济进入自然稀缺为主要控制因素的时代自然资源稀缺种类自然资源稀缺种类n物质资源：干净的水和空气、原生矿物、化物质资源：干净的水和空气、原生矿物、化石矿物石矿物n环境资源：污染自然消纳容量环境资源：污染自然消纳容量n舒适性资源：消除温室效应、沙暴舒适性资源：消除温室效应、沙暴的代的代价价n自维持资源：丢失生物多样性、基因的代价自维持资源：丢失生物多样性、基因的代价对策：对策：资源节约资源节约、可再生资源开发可再生资源开发与与生态环境生态环境保护保护，保障下代人发展的空间。，保障下代
17、人发展的空间。20世纪人类消耗了：世纪人类消耗了：1420t 石油，石油，2650t 煤。煤。发达国家占人口发达国家占人口15%，消耗，消耗了世界了世界56%石油，石油，60%天然气，天然气，50%以上矿石。以上矿石。人均消费指数趋势人均消费指数趋势人均消费指数人均消费指数发达国家（发达国家（10亿人）亿人）发展中国家（发展中国家（55亿人）亿人）未来未来现在现在ABBA1832J.Diamond“Whats your Consumption Factor?”New York Times,January 2,2008 生态危机生态危机实际上，解决生态危机的出路：实际上，解决生态危机的出路：n规
18、范国家间、地区群体间自然资源的公规范国家间、地区群体间自然资源的公正分配和使用。正分配和使用。n使全球自然资源的使用真正满足人类的使全球自然资源的使用真正满足人类的基本生活需要，而不是用于追求特殊利基本生活需要，而不是用于追求特殊利益以及追求和生存无关的物质享乐。益以及追求和生存无关的物质享乐。n西安发达国家对当代生态危机负有不可西安发达国家对当代生态危机负有不可推卸的责任和义务。推卸的责任和义务。n首先要作的不是限制发展中国家的发展。首先要作的不是限制发展中国家的发展。中国特色的社会主义的中国特色的社会主义的主旋律是主旋律是“持续发展持续发展”、“和谐和谐”、“稳定稳定”。思想发展脉络是：思
19、想发展脉络是：四项基本原则四项基本原则发展是硬道理发展是硬道理科学发展观科学发展观（可持续发展）（可持续发展）生态文明生态文明物质文明物质文明精神文明精神文明资源节约与环境资源节约与环境友好型社会（人与自然）友好型社会（人与自然）公平、和谐、扶危济困（人与人）公平、和谐、扶危济困（人与人）中共领导下的多党合作中共领导下的多党合作 （人与社会）（人与社会）市场经济中发挥所有社会成员积极性市场经济中发挥所有社会成员积极性“生态社会主义生态社会主义”的的主旋律是：解决所有发达与发展主旋律是：解决所有发达与发展中国家里人与自然矛盾问题。中国家里人与自然矛盾问题。思想脉络是：资产阶级激进知识分子、思想脉
20、络是：资产阶级激进知识分子、青年学生、绿色和平主义者的思潮，青年学生、绿色和平主义者的思潮，对现实社会的批判是富裕之后的思考，对现实社会的批判是富裕之后的思考，是是“富人哲学富人哲学”。主张为了保护自然，。主张为了保护自然，限制和放弃发展。限制和放弃发展。与我们倡导与我们倡导“生态文明生态文明”应该毫无共同之处。应该毫无共同之处。生态文明建设途径生态文明建设途径n循环经济：循环经济：自然资源利用最大化，充分、重复、循环利用。自然资源利用最大化，充分、重复、循环利用。生态退化、环境污染的最小化。生态退化、环境污染的最小化。社会效益、经济效益的最大化。社会效益、经济效益的最大化。n低碳经济：低碳经
21、济：l 能源利用的优化，梯级利用。能源利用的优化，梯级利用。l 可再生能源利用、太阳能、水能、风能、核能。可再生能源利用、太阳能、水能、风能、核能。l CO2 的存储的存储l CO2的再利用。的再利用。中共十七大报告提出：中共十七大报告提出：n建设生态文明，基本形成节约能建设生态文明，基本形成节约能源、资源和保护生态环境的产业源、资源和保护生态环境的产业结构、增长方式、消费模式。结构、增长方式、消费模式。n循环经济形成较大规模，可再生循环经济形成较大规模，可再生能源比重上升。能源比重上升。n主要污染物排放得到有效控制，主要污染物排放得到有效控制，生态环境质量明显改善。生态环境质量明显改善。n生
22、态文明观念在全社会牢固树立。生态文明观念在全社会牢固树立。报告就是对报告就是对n树立科学发展观树立科学发展观n协调人类和自然关系协调人类和自然关系n创建新型工业发展模式创建新型工业发展模式 给出了更具体、更明确的指导，给出了更具体、更明确的指导，是科学发展观的新突破、新高度。是科学发展观的新突破、新高度。应该相信人类的聪明才智应该相信人类的聪明才智通过：通过：人文、经济学理论平台建设人文、经济学理论平台建设科学技术实践平台建设和创新科学技术实践平台建设和创新教育、法制、道德平台的建设教育、法制、道德平台的建设通过生产方式和生活模式的改变可以做到：通过生产方式和生活模式的改变可以做到：既保护我们
23、美丽自然家园既保护我们美丽自然家园 又能实现生活品质不断改善。又能实现生活品质不断改善。我国生态文明建设的紧迫性我国生态文明建设的紧迫性自然条件的先天不足：国土、气候、可自然条件的先天不足：国土、气候、可耕地、水资源限制。耕地、水资源限制。人均资源紧缺：化石矿物资源秉赋制约。人均资源紧缺：化石矿物资源秉赋制约。重化工发展阶段。重化工发展阶段。世界一体化趋势。世界一体化趋势。高资源消耗高资源消耗高能源消耗高能源消耗高投资率高投资率高污染高污染高对外贸易依存度高对外贸易依存度低科技贡献率低科技贡献率低产值，低利润低产值，低利润的粗放型发展规模成了阻碍经济的粗放型发展规模成了阻碍经济持续高速发展的关
24、键持续高速发展的关键我国能源持续供应能力我国能源持续供应能力 近几年全球变暖、气候异常，这和大量消费近几年全球变暖、气候异常，这和大量消费化石燃料、排放化石燃料、排放CO2有密切关系有密切关系 表表5 2001 2005年世界年世界CO2排放量排放量*百万吨百万吨年年 份份20012002200320042005排放量排放量世界世界2355024160251802642027060中国中国33973494413247465230*参考日本能源参考日本能源经济研究所能源经济研究所能源经济统计要览经济统计要览20062006提供的计算提供的计算方法，计算得到的结果方法，计算得到的结果 植物微生物可
25、再生资源初级产品灵巧产品消费主反应副反应动物太阳太阳可再生能源 核能核聚变与自然生态系统耦合的与自然生态系统耦合的理想循环经济模式理想循环经济模式循环经济追求的目标循环经济追求的目标n充分、重复、循环利用资源。充分、重复、循环利用资源。n优化利用能源，可再生能源开发。优化利用能源，可再生能源开发。n环境与生态保护环境与生态保护n效率和利润最大化效率和利润最大化 同时用这四条标准，审视同时用这四条标准，审视所有现行生产过程。所有现行生产过程。后工业社会（信息社会）经济与生态预后工业社会（信息社会）经济与生态预期期人均人均GDP成功欲满足（教育）成功欲满足（教育）文化娱乐文化娱乐视听享受视听享受健
26、康与安全健康与安全富足消费富足消费温饱需求温饱需求资源消耗资源消耗污染程度污染程度生态不协调生态不协调递减方向递减方向循环经济可行性循环经济可行性n人均人均GDP的增长可以是无限的，随着的增长可以是无限的，随着人均人均GDP的增长，恩格尔系数会不断的增长，恩格尔系数会不断下降。下降。n“林有干木只栖一枝，弱水三千只饮林有干木只栖一枝，弱水三千只饮一瓢一瓢”。n随着产品灵巧化、智能化的提高，在随着产品灵巧化、智能化的提高，在个人生活质量上升的同时，物耗、能个人生活质量上升的同时，物耗、能耗将会逐步降低。耗将会逐步降低。人均物质总需求（吨）人均物质总需求（吨）人均人均GDP（千美元）（千美元）中国
27、中国波兰波兰 美国美国 芬兰芬兰英国英国日本日本 德国德国 荷兰荷兰1975-1994欧盟欧盟15 1980-1997库兹涅佐夫曲线库兹涅佐夫曲线社会经济可持续发展社会经济可持续发展知识经济知识经济循环经济循环经济文文化化信信息息产产业业提升传统产业提升传统产业生态农业生态农业生态工业生态工业生态消费生态消费资源循环利用资源循环利用能源优化利用和能源优化利用和可再生能源开发可再生能源开发污染源头防止污染源头防止静脉产业静脉产业信息化信息化生态化生态化循环经济与生态文明之间的关循环经济与生态文明之间的关系系清洁生产和静脉产业的企业层次生态园区产业链建设的区域层次循环经济型社会构建先进科技研发先进
28、系统优化软科学生态法规教育和道德养成工程科工程科学技术是循学技术是循环经济的基环经济的基石，缺乏科石，缺乏科学技术的支学技术的支撑，循环经撑，循环经济的理念将济的理念将成为海市蜃成为海市蜃楼。楼。循环经济的三个层次和三个支循环经济的三个层次和三个支撑撑传统工业（矿物炼制）的生态传统工业（矿物炼制）的生态化化n原生矿物炼制中，钢铁、铜、铝原生矿物炼制中，钢铁、铜、铝的节的节约利用、重复利用、充分利用、循环利用。约利用、重复利用、充分利用、循环利用。n污染从总量控制污染从总量控制源头防止源头防止全生命周期全生命周期清洁（从原料清洁、生产过程清洁、使用清洁（从原料清洁、生产过程清洁、使用中清洁、废弃
29、后清洁回归）中清洁、废弃后清洁回归）n重要元素的工业代谢分析，产业链延伸。重要元素的工业代谢分析，产业链延伸。n生态产业园区建设、区域内物流、能流、生态产业园区建设、区域内物流、能流、资金流、信息流的优化配置，产业链延伸，资金流、信息流的优化配置，产业链延伸，产品副产品加工横向扩展等。产品副产品加工横向扩展等。100万吨万吨/年年 电石法生产电石法生产PVC代替乙烯法代替乙烯法n成本下降成本下降 20亿元以上亿元以上/年年n平衡氯元素平衡氯元素 56.5万吨万吨/年年n电石渣作水泥少排放电石渣作水泥少排放CO2 反应原料替代少排反应原料替代少排 82.8万吨万吨 CO2/年年 烧成反应热少排烧
30、成反应热少排 46.2万吨万吨CO2/年年 共共 129.0万吨万吨CO2/年年n每生产每生产1吨吨PVC排排CO2量为量为 5.96吨吨CO2/吨吨PVC 1吨吨MTO 聚乙烯、聚丙烯聚乙烯、聚丙烯 12吨吨CO2/吨吨PE 1吨煤制油吨煤制油 15吨吨CO2/吨合成油吨合成油 1吨二甲醚吨二甲醚 6吨吨CO2/吨合成吨合成DME氯碱平衡氯碱平衡n我国我国期间：期间：烧碱生产量烧碱生产量1511万吨万吨/年年 表观消费量表观消费量1381万吨万吨/年年 过剩量过剩量130万吨万吨/年年需减少氯用量可平衡：需减少氯用量可平衡：113.7万吨万吨/年年光气光气MDI异腈酸酯异腈酸酯苯胺苯胺从从K
31、Cl+H2SO4生产钾肥生产钾肥K2SO4(钾肥）钾肥）食盐电解食盐电解氯气氯气烧碱烧碱生产生产SiHCl3生产生产TiCl4生产制冷剂生产制冷剂生产氯乙烯生产氯乙烯氯气氯气氧化法氧化法多晶硅多晶硅纳米纳米TiO2电解法电解法HCl 氯元素工业循环利用氯元素工业循环利用循环再利用原则循环再利用原则（副产物再利用）（副产物再利用）通过化学加工，进行资源循环利用通过化学加工，进行资源循环利用氯氯(Cl)氯化氯化氯化烃氯化烃氟化氟化氟化烃氟化烃制冷剂制冷剂烯烃烯烃氟氟(F)氧气氧气部分氧化部分氧化冰箱冰箱氯化氢氯化氢（HCl）氯氯(Cl)水水v 以以 为例为例循环再利用原则循环再利用原则CuCl2(
32、s)+O2(g)CuO(s)+Cl2(g)CuO(s)+HCl(g)Cu(OH)Cl(s)Cu(OH)Cl(s)CuO(s)+CuCl2(s)+H2O360 CCuCl2200 CCuOO2Cl2HClHeatingCooling氯碱工业的技术突破氯碱工业的技术突破n氯碱平衡，氯元素循环利用氯碱平衡，氯元素循环利用n等离子法乙炔等离子法乙炔n电石干法发生乙炔电石干法发生乙炔n大型氯乙炔合成流化床反应器大型氯乙炔合成流化床反应器n低汞流失工艺和无汞催化剂低汞流失工艺和无汞催化剂n清洁过氯乙烯、偏氯乙烯生产清洁过氯乙烯、偏氯乙烯生产氢等离子体煤粉合成乙炔技氢等离子体煤粉合成乙炔技术术 减少能耗减少
33、能耗35（与（与传统电石法相比）传统电石法相比）减少了严重的废渣，减少了严重的废渣，废气，废水排放废气，废水排放鲁北生态工业系统硫代谢网络鲁北生态工业系统硫代谢网络黄磷黄磷磷酸磷酸三聚磷酸钠三聚磷酸钠清洁剂清洁剂农药农药水体水体畜禽畜禽磷肥磷肥磷酸氢钙磷酸氢钙储备储备开采开采生产加工生产加工消费及环境影响消费及环境影响富矿富矿中矿中矿贫矿贫矿农田农田土壤残留土壤残留有机肥有机肥土地土地水体富营养化水体富营养化采富弃贫采富弃贫不合理的不合理的资源出口资源出口不合理的不合理的资源出口资源出口利用效率低利用效率低产品利用产品利用效率低效率低物质利用效物质利用效率低率低物质利用效物质利用效率低率低只够
34、用 25 年磷资源工业代谢与产业链延伸磷资源工业代谢与产业链延伸磷的循环磷的循环可再生资源（垃圾）炼制可再生资源（垃圾）炼制n地球上的矿物大部分将在数十年和百余年地球上的矿物大部分将在数十年和百余年消费殆尽。消费殆尽。n城镇居民消费后废物（废电器，废塑料、城镇居民消费后废物（废电器，废塑料、轮胎，废金属，厨余垃圾）大量产生，将轮胎，废金属，厨余垃圾）大量产生，将成重要的再生资源。成重要的再生资源。n垃圾炼制要规模化、现代化、无害化。垃圾炼制要规模化、现代化、无害化。再资源化原则（废弃物回收利用）再资源化原则（废弃物回收利用）n纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化纸张、轮胎、废家电、汽车的再资源化
35、 *每吨再生纸可节约每吨再生纸可节约512度电，度电，4m3木材，木材，250吨水吨水 *轮胎翻新率轮胎翻新率 我国我国4，发达国家，发达国家15以上以上 每翻新一条轮胎节约每翻新一条轮胎节约70橡胶资源橡胶资源n铁、铜、铝的再回炼铁、铜、铝的再回炼n从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分拣环从产品设计开始考虑再资源化，直至回收、分拣环节节动脉产业与静脉产业动脉产业与静脉产业用户用户销售商销售商维修中心维修中心制造商制造商零件制造零件制造原材料原材料供应供应开采开采回收中心回收中心分解拆卸分解拆卸熔炼熔炼废弃填埋废弃填埋维修维修再利用再利用可回收可回收部件部件再制造再制造再资源化再资源化简单
36、简单再使用再使用静脉静脉动脉动脉矿物、化石炼制矿物、化石炼制（ore-fossil-Refinery)垃圾炼制垃圾炼制（garbage&junk-Refinery)生物炼制生物炼制（Bio-Refinery)逆炼制逆炼制(Reverse-Refinery)铜矿石铜矿石铁矿石铁矿石原油原油天然气天然气煤煤矿渣矿渣.废塑料、轮胎废塑料、轮胎废纸、废水废纸、废水废金属废金属 铜、铁铜、铁秸秆秸秆/林业废弃物林业废弃物畜禽粪便等有机废弃物畜禽粪便等有机废弃物边际性土地种植能源植边际性土地种植能源植物物常规及非常规作物、淀常规及非常规作物、淀粉、油脂、蛋白质等粉、油脂、蛋白质等CO2、H2O等等低化学物
37、质通低化学物质通过能量注入进过能量注入进行逆变换。行逆变换。炼钢炼钢炼铜炼铜炼油炼油炼焦炼焦.可再生资源的可再生资源的循环利用循环利用 再制造再制造 再冶炼再冶炼 再分解转化再分解转化从生物能源转向生物基从生物能源转向生物基产品产品(Bio-based products)生物可降解塑料：生物可降解塑料：1，3丙二醇，生物医药、有丙二醇，生物医药、有机肥料等机肥料等塑料、橡胶、塑料、橡胶、纤维等化学品纤维等化学品及燃料。及燃料。生物质能源生物质能源淀粉淀粉葡萄糖葡萄糖氨基酸抗生素有机酸甘油1,3-1,3-丙二醇丙二醇纤维素纤维素半纤维素半纤维素酒精（燃料乙醇）酒精（燃料乙醇）木质素木质素木糖木糖
38、丁二醇木糖醇甲乙酮燃料分散剂香兰素水泥缓凝剂脂肪酸脂肪醇单（双）甘酯甘油dd油VE甾醇生物柴油生物柴油阳光阳光淀粉淀粉纤维质纤维质油脂油脂蛋白质蛋白质 生物炼制生物炼制n生物质包括农产品及副产物、畜产品及副生物质包括农产品及副产物、畜产品及副产物、林业产品与副产物以及人畜排泄物产物、林业产品与副产物以及人畜排泄物等，年年产生，产量从数亿吨至数百亿吨。等，年年产生，产量从数亿吨至数百亿吨。n生物质可以年年产生，可以持续利用。生物质可以年年产生，可以持续利用。n从碳氢化合物时代转向碳水化合物加工时从碳氢化合物时代转向碳水化合物加工时代。代。生物炼制产业发展现状生物炼制产业发展现状n燃料乙醇：美国生
39、产燃料乙醇：美国生产1016万吨，进口万吨，进口42万吨（万吨（2004年）年）巴西巴西1300万吨（万吨（2004）我国我国82万吨（万吨（2004）n生物柴油：欧洲生物柴油：欧洲 224万吨（万吨（2004）n沼气：中国户用沼气池沼气：中国户用沼气池1300万个，产气万个，产气3亿米亿米3（养殖场（养殖场和工业沼气工程和工业沼气工程2200座，产气座，产气12亿米亿米3（2003）n压缩生物质燃料：压缩生物质燃料：瑞典满足全国瑞典满足全国60%供热供热 蔗渣、秸秆锅炉发电、石家庄蔗渣、秸秆锅炉发电、石家庄212兆瓦，兆瓦，菏泽菏泽25兆兆瓦瓦n生物质发电：中国蔗渣热电生物质发电：中国蔗渣热
40、电170万千瓦（万千瓦（2003）稻壳发电稻壳发电5万千瓦万千瓦 垃圾发电垃圾发电15万千瓦万千瓦生物炼制可以获得：生物炼制可以获得：n生物燃料：燃料酒精、甲醇、二甲醚、生物柴生物燃料：燃料酒精、甲醇、二甲醚、生物柴油油n生物大宗化学品：生物大宗化学品：1，3-丙二醇、丙二醇、1，4-丁二丁二醇醇n生物医药及精细化学品：青霉素、维生素生物医药及精细化学品：青霉素、维生素C低碳经济是指：低碳经济是指：n低能耗、低污染为基础的生态经济低能耗、低污染为基础的生态经济n开发在生产、使用和废弃全过程的低开发在生产、使用和废弃全过程的低CO2排放产品和工程技术。排放产品和工程技术。nCO2的捕集，重复利用
41、和埋藏的技术开发。的捕集，重复利用和埋藏的技术开发。n达到节约能源和保护生态的可持续发展目达到节约能源和保护生态的可持续发展目的。的。碳库及碳循环示意图（单位：碳库及碳循环示意图（单位：109t碳）碳）大气碳库大气碳库海洋生态系统海洋生态系统无机碳库（无机碳库（39000）有机碳库（有机碳库（1000）人类社会活动的人类社会活动的节能减排节能减排陆地生态系统陆地生态系统生物碳库（生物碳库（600）土壤碳库（土壤碳库（1500）沉积物沉积物碳酸岩碳库（碳酸岩碳库（60 000 000）化石碳库（化石碳库（300010 000）光合作用光合作用（1.42.8）CO2再利用再利用地质存贮地质存贮净吸
42、收净吸收（1.42.8）砍伐森林砍伐森林（0.62.6）化石燃料燃化石燃料燃烧及碳酸盐烧及碳酸盐分解分解（约（约6.08.0）历年我国历年我国GDP、总能耗和万元、总能耗和万元GDP能能耗耗n2005年黑色冶金消耗年黑色冶金消耗3.6亿吨标煤占全国亿吨标煤占全国16.3%n化工行业能耗化工行业能耗2.3亿吨标煤占全国亿吨标煤占全国10%（6行行业）业）n石油石化行业能耗石油石化行业能耗1.4亿吨标煤占全国亿吨标煤占全国6.3%n水泥石化行业能耗水泥石化行业能耗1.6亿吨标煤占全国亿吨标煤占全国7.1%8.9亿吨标煤占全国亿吨标煤占全国40%2005年钢铁行业排年钢铁行业排CO2量量7.1亿吨，
43、占全国亿吨，占全国13.9%化工行业排化工行业排CO2量量4.4亿吨，占全国亿吨，占全国5.3%（6行业）行业）石化行业排石化行业排CO2量量1.2亿吨，占全国亿吨，占全国2.3%水泥行业排水泥行业排CO2量量2.7亿吨（化石燃料）占全国亿吨（化石燃料）占全国5.3%3.8亿吨（亿吨（CaCO3分解），占分解），占7.46%6.5亿吨亿吨 占占12.76%四行业共排四行业共排CO2量量19.2亿吨亿吨全国温室气体排放总量全国温室气体排放总量61亿吨（亿吨（2004年）年）其中其中CO2量量50.7亿吨，占全球亿吨，占全球18.9%（IEA）1994年到年到2004年均增年均增4%。现代能源利用
44、率低现代能源利用率低照明：照明：白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）白炽灯照明能源利用率（从煤含化学能算起）3%荧光灯照明能源利用率荧光灯照明能源利用率 大数大数倍倍 半导体照明能源利用率半导体照明能源利用率 大数大数十倍十倍汽车：汽车：从汽油燃烧到车轮从汽油燃烧到车轮 能量利用率能量利用率13%车轮有效利用率（除与地面摩擦）车轮有效利用率（除与地面摩擦）50%用于加速车身能耗占用于加速车身能耗占 95%用于加速乘客能耗占用于加速乘客能耗占 5%总有效利用率总有效利用率 0.260.39%I.产业结构调整产业结构调整2005宝钢吨钢宝钢吨钢CO2排放排放 2.1 tCO2/t钢钢 重点企业
45、重点企业CO2排放排放 2.34 tCO2/t钢钢 一般企业一般企业CO2排放排放 2.67 tCO2/t钢钢中小型生铁产能中小型生铁产能 20世纪末世纪末 占占9%21世纪初世纪初 一度达一度达21%我国工业能耗与国际领先水平对比我国工业能耗与国际领先水平对比项目项目我国平均水平（标煤）我国平均水平（标煤）国际领先水平（标国际领先水平（标煤）煤）火电煤耗火电煤耗379 g/kwh312 g/kwh大中钢厂大中钢厂可比能耗可比能耗705 g/t钢钢610 g/t钢钢水泥综合能耗水泥综合能耗157g/t水泥水泥127.3g/t水泥水泥原油加工原油加工112kg/t原油原油73kg/t乙烯加工乙烯
46、加工1004 kg/t乙烯乙烯629kg/t大型合成氨大型合成氨1200kg/t合成氨合成氨970kg/t 平均约高平均约高30%左右。左右。20062007年淘汰年淘汰 小火电小火电 2157万万kw 小煤矿小煤矿 1.12万处万处 小水泥小水泥 8700万吨万吨/年年小炼铁产能小炼铁产能 4659万吨万吨/年年2007年年 单位单位GDP能耗下降能耗下降 3.27%（比（比2005年）年）COD排放排放 下降下降 3.14%SO2排放排放 下降下降 4.66%11届全国人大政府工作届全国人大政府工作报告报告年度年度GDP结构变化结构变化年度年度第一产业第一产业第二产业第二产业第三产业第三产
47、业197828.247.923.9198825.743.830.5199916.545.837.3200312.846.041.5200611.748.939.4发达国家第三产业占发达国家第三产业占GDP的的70%，人均，人均CO2排放量排放量11.9吨吨 16.1吨（吨（2004，中国外交部气候变化谈判代表），中国外交部气候变化谈判代表）发展中国家第三产业占发展中国家第三产业占GDP30%，人均，人均CO2排放量排放量1.95吨吨即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进即便到信息社会，预期有低物质化进程，但无低能耗化进程。程。II.能源结构调整能源结构调整品种品种单位质量的发热单位
48、质量的发热量量单位发热量的单位发热量的CO2排放量排放量原煤原煤25.9 MJ/Kg0.117 KgCO2/MJ生物质（干基）生物质（干基）18.86 MJ/Kg0.0925 KgCO2/MJ柴油柴油 36.78 MJ/Kg0.085 KgCO2/MJ天然气天然气55.74 MJ/Kg0.049 KgCO2/MJ重点发展：核能、水电、风能重点发展：核能、水电、风能近于无碳排放能源近于无碳排放能源 而生物质能要考虑肥料排碳而生物质能要考虑肥料排碳 光伏电池要考虑制造中排碳光伏电池要考虑制造中排碳III.科技创新推进低碳经济科技创新推进低碳经济1.通过过程强化节能，实现二氧化碳减排通过过程强化节能
49、，实现二氧化碳减排两股物流间组织逆流换热两股物流间组织逆流换热多股物流之间夹点分析，组织优化换热网络多股物流之间夹点分析，组织优化换热网络图：图：水泥窑外分解水泥窑外分解转窑转窑煤粉煤粉鼓气鼓气水泥熟料水泥熟料尾气尾气原料原料水泥能流图水泥能流图水泥节约途径水泥节约途径n尾气带走热能占全能耗的份额最大尾气带走热能占全能耗的份额最大22%。n尾气温度下降尾气温度下降10，可节约，可节约1Kg标煤标煤/t熟料。熟料。n设尾气废热锅炉尾气温度可从设尾气废热锅炉尾气温度可从300380下降下降到到200以下。以下。n熟料温度每下降熟料温度每下降100，可节约，可节约5Kg标煤标煤/t熟料。熟料。2.通
50、过优化工艺路线通过优化工艺路线重质原油重质原油延迟进化延迟进化加氢裂解加氢裂解轻质燃料油轻质燃料油石油焦石油焦轻质燃料油轻质燃料油制氢工艺：甲烷水蒸气重整制氢工艺：甲烷水蒸气重整 煤汽化煤汽化+变换变换 煤焦炉气煤焦炉气加氢加氢脱碳脱碳H2炼油装置构成炼油装置构成世界世界我国我国催化裂化催化裂化74715万万t 占占 17.54%10570万万t 占占 32.54%延迟进化延迟进化24140万万t 占占 5.66%4510万万t占占 13.88%加氢精制加氢精制229408万万t 占占 53.86%9233万万t占占 28.42%*所占百分数指占减压精馏能力的所占百分数指占减压精馏能力的%n每
