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依据入藏数据

小编整理了【碳中和】领域的

热门图书专题书单

以展现当前碳中和领域的

学术关注度和研究热点

中国科学院作为国家战略科技力量主力军，深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰碳中和的重大决策部署，强化顶层设计，充分发挥多学科建制化优势，启动了“中国科学院科技支撑碳达峰碳中和战略行动计划”(以下简称行动计划)。行动计划以解决关键核心科技问题为抓手，在化石能源和可再生能源关键技术、先进核能系统、全球气候变化、污染防控与综合治理等方面取得了一批原创性重大成果。同时，中国科学院前瞻性地布局实施“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性先导科技专项(以下简称专项)，部署了合成气下游及耦合转化利用、甲醇下游及耦合转化利用、高效清洁燃烧、可再生能源多能互补示范、大规模高效储能、核能非电综合利用、可再生能源制氢/甲醇，以及我国能源战略研究等八个方面研究内容。专项提出的“化石能源清洁高效开发利用”、“可再生能源规模应用”、“低碳与零碳工业流程再造”、“低碳化、智能化多能融合”四主线“多能融合”科技路径，为实现“双碳”目标和推动能源革命提供科学、可行的技术路径。

“碳中和多能融合发展丛书”面向国家重大需求，响应中国科学院“双碳”战略行动计划号召，集中体现了国内，尤其是中国科学院在“双碳”背景下在能源领域取得的关键性技术和成果，主要涵盖化石能源、可再生能源、大规模储能、能源战略研究等方向。丛书不但充分展示了各领域的最新成果，而且整理和分析了各成果的国内国际发展情况、产业化情况、未来发展趋势等，具有很高的学习和参考价值。希望这套丛书可以为能源领域相关的学者、从业者提供指导和帮助，进一步推动我国“双碳”目标的实现。

李静海

中国科学院院士

我国能源各分系统相对独立，存在系统壁垒，难以“合并同类项”，导致能源系统结构性矛盾突出、整体效率不高。缺乏能联系不同能源种类、打破系统壁垒的关键技术是造成上述问题的重要原因。本书基于中国科学院战略性先导科技专项(A类)“变革性洁净能源关键技术与示范”的战略研究成果和科技研发进展，提出了通过技术创新实现多种能源之间互补融合的“多能融合”理念和技术框架；阐释了多能融合“四主线、四平台”内涵；分析了多能融合关键技术清单及各平台技术的专利导航情况；提出了典型区域开展多能融合示范的系统方案；通过能源系统模型，量化评估了碳中和目标下多能融合战略实施的效果，提出了加速推进多能融合战略的政策建议。

预热燃烧技术是一种新型清洁高效燃烧技术，可广泛应用于煤粉及其他粉体燃料，具有稳燃特性好、NOx排放低和负荷调节灵活等优势。本书系统整理和归纳总结了作者十多年来在预热燃烧原理及技术方面的研究成果，主要内容包括绪论、流态化预热改性机制、预热燃料燃烧机制、煤氮析出转化特性及超低NOx排放控制、预热燃烧技术工业应用。

转炉作为钢铁冶金的核心工艺装备，存在大量余能、余热难以高效利用的问题。本书针对氧气转炉炼钢工艺，抓住转炉煤气间歇性、多尘性、爆炸性的特点，从理论上阐述了转炉煤气节能降碳原理，包括煤气波动与多尘特性、爆炸机制、放散煤气有组织燃烧和催化燃烧；从工程技术角度提出了全干法节能技术的实现途径，包括转炉煤气遏爆技术、急冷换热器清灰技术、煤气余热高效回收技术、转炉余能利用控制技术以及转炉节能新技术的发展趋势。

全书分为生物能源基础和生物能源应用两篇。第一篇包括生物能源概论、生物能源与微生物、能源植物、能源微藻等四章内容，主要从生物能源的基本要素、基本原理等方面介绍生物能源基础知识。第二篇包括油脂基生物燃油、生物天然气、木质纤维素糖化和液体生物燃料、生物质热化学转化等四章内容，主要从不同形式的生物能源的生产工艺、生产设备、工程建设和运行等方面介绍生物能源的应用技术。

本书针对循环流化床气化炉及气流床气化炉两种主要气化技术产生的气化灰渣，研发面向不同需求的技术：分别开发超低挥发分、超细粒径气化飞灰循环流化床燃烧技术与流化熔融气化技术，实现循环流化床气化飞灰燃料、原料和材料等多元化利用；针对高水、高灰和低热值的气流床气化灰渣，提出流化熔融燃烧技术，通过气化灰渣有机组分碳热改性-燃烧脱除和无机组分矿相重构，实现资源化利用。

2060年前实现碳中和，是党中央经过深思熟虑作出的重大战略决策，也是当前社会各界普遍关心的热点问题。作为最大的发展中国家，我国实现这个宏伟目标时间紧、压力大、任务重。在此背景下，如何绘制可落地的“碳中和”路线图，使我国在展现大国担当的同时，保障自身发展的权益，这是政策制定背后的重大科学问题。

本书从实现碳中和的基本逻辑入手，追本溯源，系统阐述了碳中和的问题由来及相关概念，然后以技术需求清单的方式，从技术内涵、现状及发展趋势和需解决的关键科技问题等方面，立体化地展现了发电端构建新型电力系统的前沿技术、能源消费端的低碳技术、固碳端的生态系统固碳增汇技术，以及碳排放与碳固定核查评估技术。最后，简要介绍了世界主要国家设立的碳中和目标及技术、行政、财税、法规等措施，提出了对我国构建碳中和政策体系的启示。

本书立足于新形势下我国碳中和面临的现实挑战，以内生经济增长理论和集成系统优化理论为基础，揭示了气候变化与经济发展的历史响应关系及气候-经济损失函数的未来动力学，从时间尺度上考察了短中期碳达峰目标与中长期碳中和目标间的复杂过渡关系，从空间尺度上分析了国家、区域和行业多个层面应对碳中和经济转型挑战的政策选择和可行策略，从目标实现难度、技术选择、政策协同等多个维度系统评估了最优的能源投资、气候减排及适应政策，以迈向碳中和为基调，为从经济视角研究碳中和实现的机理、挑战和政策提供方法论支撑，为国家推动碳中和实现的精准施策提供科学依据。

本书分为三篇共十五章，较为系统地介绍了能源碳中和相关的基本概念、关键问题、发展现状和主要挑战等。第一篇为碳中和基础，包括碳中和概述、碳足迹与碳排放、碳交易市场机制、碳捕集利用与封存、碳达峰碳中和的国际比较等五章；第二篇为能源与碳中和，主要介绍能源转型、储能、能源区块链、智慧能源管理和综合能源服务等；第三篇为面向领域的能源碳中和，涵盖工业领域、交通领域、建筑领域、信息通信行业和服务业等不同领域的能源碳中和。

本书通过构建中国能源系统预测优化模型，分13个行业对全国和各行业的终端能源消费量及消费结构进行了中长期预测，在此基础上通过对能源转化过程的精确模拟实现了中长期内全国一次能源需求的预测仿真，并统筹能源供应安全和“双碳”目标，通过超结构优化模型实现了一次能源的供给结构优化计算，给出了面向碳中和的全国一次能源多情景供需平衡方案。基于系列量化结果，本书围绕能源行业近中期“先立”过程和中远期“立破”接续，提出了2030年和2035年能源发展预测、2050年和2060年能源发展展望等中长期发展图景，凝练形成中国特色能源产业高质量发展“三步走”战略路径，总结提出中国式现代化能源之路的发展特点，凝练出未来可能对能源系统具有颠覆性、重塑性的十大前沿技术，并提出了我国能源发展的共识与倡议。

落实碳达峰碳中和国家战略，煤炭必须在保障能源安全稳定供应的同时，实现低碳、零碳，甚至负碳。本书依托中国工程院咨询研究项目，聚焦实现煤炭碳中和目标，系统分析发达国家碳达峰前后现代化发展历程以及我国国情和能源资源禀赋，研判碳中和目标下我国煤炭需求与地位变化，分析碳中和目标下煤炭科学产能资源量及支撑能力，理清煤炭行业面临的挑战与机遇；描绘煤炭碳中和战略蓝图，提出煤炭碳中和发展战略、重点任务和科技创新路径；从煤炭开发利用碳中和技术体系、“煤炭 +”多能互补零碳负碳技术体系、煤矿区碳汇技术体系三个层次，提出煤炭碳中和的技术路径及其关键核心支撑技术。

本书聚焦海洋油气行业低碳发展战略与转型，系统总结了作者团队多年来关于海洋油气低碳开发及CO2（封存技术战略方面的研究成果。全书共7章，围绕全球应对气候变化形势，全球油气行业低碳转型趋势，海洋油气低碳开发战略，海洋可再生能源发展战略，海上碳捕集、利用与封存(carbon capture,utilization and storage，CCUS)发展战略、海洋碳汇发展战略展开介绍，主要阐释海上油气生产过程的源头控碳、过程降碳及末端治理关键技术的发展现状及趋势，评估我国海上CCUS封存潜力，并提出面向碳中和的海上CCUS发展战略，旨在为国家海上油气低碳发展和CO2封存提供战略决策和技术储备。

材料是人类社会进步的基石，关键新材料的出现与应用是推动新技术革命的直接动力。当前化石能源短缺和环境污染等问题突出，严重威胁着人类社会的可持续发展。基于作者在新材料和新能源领域多年的研究与思考，本书旨在向读者介绍新材料的重要性，并探讨新材料在碳中和实践中的重要支撑作用。本书回顾了材料的发展历程，阐述了材料与人类社会发展的密切关系；论述了新材料的战略地位以及世界各国的发展战略；针对能源与环境危机，介绍了世界多国和地区的碳中和发展目标，并重点探讨了现阶段我国实现碳中和所面临的挑战及新材料在清洁能源发展中的关键作用；最后展望了实现碳中和的愿景。

为了进一步辨识碳中和背景下城乡居民家庭能源消费的新特征，了解居民对碳的相关认知、态度、行为及支付意愿，中国人民大学应用经济学院于2021年底至2022年初，实施了第九轮中国家庭能源消费调查，覆盖10个省（自治区、直辖市）城乡居民，旨在为新时期“双碳”目标约束下家庭能源数据调查和科学研究提供参考，评估一些基础性参数，为相关决策和政策制定提供数据基础与思路。

本书从古代丝绸之路的造纸发展起源，延伸至“一带一路”的绿色建设与生态文明，为读者勾勒出造纸行业的历史与未来。本书首先对全球造纸行业生产与消费的现状进行深入分析，重点突出“一带一路”共建国家造纸行业的发展机遇与挑战；然后详细解析清洁生产政策、标准和评价指标体系，为造纸行业的绿色转型提供政策指引。本书侧重研究造纸清洁生产技术的实施现状和潜力，为企业和决策者提供实际操作的指南，同时着重探讨如何实现造纸行业的碳中和目标，并提供低碳化发展的路径和标准。

实现碳达峰、碳中和是一场广泛而深刻的经济社会系统性变革，科技创新是实现碳中和的核心驱动力，依靠科技创新推动技术变革来实现碳中和目标已成为世界主要国家和国际组织的共识。世界主要发达国家、地区及国际组织聚焦碳中和相关的重要科技问题，正在加快部署相关的规划、政策和行动。本书重点对2020年以来全球碳中和科技政策与行动及其关注的关键科技问题进行了较为全面和深入的梳理，内容包括能源清洁低碳利用，新型电力系统，工业过程低碳化，碳捕集、利用与封存（CCUS），生态增汇固碳和低碳社会转型六个方面。

本书以碳循环规律为切入点，论述了碳减排对保持生态平衡、实现经济社会可持续发展的重要意义。本书重点介绍风能和太阳能等可再生能源的发展现状和趋势，同时讨论电化学能源存储和转化技术在清洁能源利用、电动车辆发展、智能电网搭建等方面的重要价值。此外，从无机矿化、光电催化、微生物转化三个方面对CO2 捕集、封存及再利用进行介绍。全书力求从技术角度介绍绿色、低碳、可循环的能源生产和消费模式，为实现CO2 减排、零排、负排提供行之有效的技术方案。

本书以气候变化风险、适应与碳中和为主题，聚焦碳达峰碳中和目标对适应气候变化研究提出的新需求，按照气候变化响应机制-气候风险评估模型-适应气候变化路径的研究脉络，将基于风险评估的适应气候变化理论与决策研究最新成果进行集成和创新，全面系统地呈现气候变化风险和适应气候变化研究的理论、观点、工具和案例，体现了从科学到决策的全链条创新的逻辑思路。其中，科学基础层面内容包括气候变化影响与作用机制研究和气候变化风险评估理论；决策支撑层面的内容包括适应气候变化决策路径，以及气候变化风险、适应与碳中和的对策建议。

本书将系统讲授实现国家碳达峰和碳中和目标所需的基础科学知识，主要包括我国“双碳”目标提出的科学和时代背景、碳减排计划和预期气候效应、化石燃料燃烧和土地利用变化碳排放源核算、陆地和海洋生态系统碳汇核算、中国“双碳”目标的实施路径，以及甲烷和氧化亚氮两种非二氧化碳温室气体源汇特征和核算方法。

利用生活垃圾中的有机组分热解制取热解炭，是一种有利于环境保护的垃圾处理技术。本书探索有机垃圾热解炭特性及土壤环境效应，以期为建立有机垃圾热解工艺、热解炭结构特征、热解炭土壤环境行为关系、热解的经济效益等奠定基础，为有机垃圾热解技术的应用提供技术支持。同时，书中还进一步阐明有机垃圾热解炭加入土壤后，可以实现减排固碳，减少土壤温室气体排放，提高土壤效力。

本书基于生命周期评价理论和方法，按照新能源汽车及动力材料→电池企业和行业→电池产品生命周期评价→碳足迹和足迹家族→碳中和策略的思路，介绍新能源汽车及关键部件（如动力电池）的碳足迹核算，帮助读者了解有关新能源汽车全生命周期的碳中和价值。研究新能源汽车及其动力电池的绿色特性和环境影响，全面分析新能源汽车的碳中和贡献，是本书的核心内容。本书特点是抓住当前主流的新能源汽车，即动力电池驱动的电动汽车，对其碳中和潜力进行全面分析。

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