走向低碳社會：由資源‧能源‧社會系統開創未來（簡體書）

《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》圍繞“低碳社會”這個熱門話題，從資源、能源和社會系統三個獨特的視角，分析和論述了實現低碳社會的重點技術和主要途徑及大幅度提高可再生能源的利用、開發低碳排放的能源供給技術、對社會系統和能源利用進行變革這三方面缺一不可。《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》的特色是從不同的視角針對不同的領域分析和論述了低碳技術的技術發展方向，并清晰地描繪出低碳技術的發展路線圖，尤其是目前不得不大量使用的化石能源的低碳技術，以及新能源和可再生能源的技術發展方向，對節能減排工作具有重要的指導意義。
《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》可作為能源研究領域及溫室氣體減排領域的技術人員、研發人員及管理人員的技術指導用書，也可作為高等院校相關專業師生的參考用書。

編者：(日本)一般社團法人能源·資源學會 譯者：寧亞東 宋永臣 王秀云

《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》是一般社團法人能源·資源學會為了在2010年迎接學會成立30周年，作為紀念活動的一個重要環節而企劃出版的。作為企劃出版《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》的代表，以此為序，將《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》的出版目的向廣大讀者做一簡要說明。《走向低碳社會:由資源·能源·社會系統開創未來》共分3篇：第1篇克服資源有限性的挑戰；第2篇能源轉換技術的變革；第3篇改變社會系統的能源利用。

第1篇 克服資源有限性的挑戰
第1章 礦物資源
1.1 資源的枯竭性
1.2 礦物資源的種類和用途
1.2.1 常見金屬
1.2.2 稀有金屬
1.2.3 貴重金屬
1.3 礦物資源分布不均的原因
1.4 變化中的世界礦產業
1.4.1 中國的崛起與金屬價格的高漲
1.4.2 寡頭企業的收購和市場壟斷
1.4.3 日本面臨的課題
1.5 可持續資源供應展望
1.6 地球溫暖化對策與礦物資源
參考文獻

第2章 化石能源的有限性及未來展望
2.1 簡介
2.2 能源資源的儲量
2.2.1 儲量的概念
2.2.2 化石能源的儲量
2.3 石油
2.3.1 原油的種類
2.3.2 原油的供給與需求
2.3.3 原油的價格
2.4 天然氣
2.4.1 天然氣的種類
2.4.2 天然氣的供給與需求
2.4.3 然氣的價格
2.5 煤炭
2.5.1 煤炭的分類
2.5.2 煤炭的供給和需求
2.5.3 煤炭的價格
2.6 鈾
2.6.1 鈾的資源量和生產量
2.6.2 鈾的供需平衡
2.7 能源供需展望
參考文獻

第3章 可再生能源的利用潛力
3.1 丁再生能源資源
3.1.1 概要
3.1.2 可再生能源的導入措施
3.1.3 主要的可再生能源及其課題
3.2 可再生能源的展望
3.2.1 緒論
3.2.2 太陽能發電的導入潛力及預測
3.2.3 太陽能發電的現狀及課題
3.2.4 太陽能發電的歷史
3.2.5 太陽能電池技術的現狀及課題
3.2.6 太陽能電池技術的發展方向
3.2.7 太陽能發電系統的現狀和未來
3.2.8 結束語
參考文獻

第2篇 能源轉換技術的變革
第4章 核能發電技術及未來展望
4.1 引言
4.2 核能利用現狀
4.2.1 日本核能發電情況與規劃
4.2.2 核能復興及海外建設狀況
4.2.3 世界核能產業的重組
4.3 下一代核反應堆的開發
4.3.1 日本型下一代輕水核反應堆
4.3.2 第四代核反應堆
4.3.3 核燃料的循環和高速增殖核反應堆
4.4 未來展望
4.4.1 日本經濟產業省的長期規劃（2000～2100年）
4.4.2 日本經濟產業省的技術戰略（2000～2030年）
4.4.3 日本核能展望2008（2008～2050年）
4.5 迎接地球環境問題的挑戰
參考文獻

第5章 高效火力發電與碳回收、埋存技術
5.1 火力發電的現狀與未來展望
5.2 以天然氣為燃料的火力發電
5.2.1 引言
5.2.2 聯合發電熱效率的提高與高溫化趨勢
5.2.3 1700℃級的燃氣輪機核心技術的開發
5.2.4 低NOx燃燒室的技術開發
5.2.5 先進的冷卻技術
5.2.6 先進的耐熱材料
5.2.7 先進的隔熱屏
5.2.8 高溫化空氣動力技術
5.2.9 1700℃級燃氣輪機的開發路線與1600℃級J型燃氣輪機的開發
5.2.10 天然氣聯合發電的市場預測與溫室氣體的削減效果
5.2.11 結語
5.3 以煤炭為燃料的火力發電
5.3.1 蒸汽發電
5.3.2 IGCC
5.3.3 IGFC
5.4 CO2回收、埋存技術
5.4.1 CCS的目的
5.4.2 CCS的目標
5.4.3 世界CCS發展動向
5.4.4 CO2回收技術
5.4.5 CO2輸送
5.4.6 CO2埋存
5.4.7 CO2監測
參考文獻

第6章 超時空的低碳能源技術
6.1 引言
6.2 燃料與熱能高效利用的發展方向
6.3 超時空的熱能利用
6.4 能量循環與超燃燒
6.5 低碳轉換的氫能
6.5.1 為什么是氫能
6.5.2 氫能用于何處
6.5.3 如何制造氫能
6.5.4 氫能的未來
6.6 結語
參考文獻

第3篇 改變社會系統的能源利用
第7章 交通、物流系統的多方位改革
7.1 能源消費的構成
7.2 基于因素分解的減排對策
7.2.1 CO2排放量/燃料消費量：采用低碳燃料
7.2.2 燃料消費量/運行臺公里：車輛行駛的效率
7.2.3 運行臺公里/運輸里程：提高運輸效率
7.2.4 分擔率：改變交通方式
7.2.5 運輸里程/交通服務量
7.2.6 交通服務量
7.2.7 其他
參考文獻

第8章 建筑節能與低碳發展
8.1 引言
8.1.1 能源消費及CO2排放情況
8.1.2 建筑領域的減排對策
8.1.3 建筑領域的今後對策
8.2 住宅建筑節能
8.2.1 住宅建筑的能源消費
8.2.2 住宅建筑節能政策的現狀
8.2.3 先進節能技術實例
8.2.4 今後的節能技術和課題
8.2.5 其他課題
8.3 公共事業用建筑物的低碳化
8.3.1 公共事業用建筑物的節能概況
8.3.2 節能對策與節能效果分析
8.3.3 估算的依據
參考文獻

第9章 智能能源網
9.1 引言
9.2 天然氣熱電聯供
9.3 何謂智能能源網
9.4 能源網絡的應用
9.4.1 微網實證試驗設備
9.4.2 城市中心地區的效果驗證
9.4.3 廣域城市能源網絡
9.5 下一代車用蓄電池的應用
9.6 分散型能源系統和大規模電力系統的協調
9.6.1 穩定可再生能源系統的輸出功率
9.6.2 采用逆向流控制系統電壓上升
9.7 提高非常時期的能源安全供給
9.8 今後展望
參考文獻
編輯後記

1.1 資源的枯竭性礦物資源和能源資源是在特定的地質環境條件下，經歷了數萬年乃至數億年的漫長地質時代形成的。礦物資源是指在地球表面下的地殼中，經過巖漿活動、熱液作用、風化作用、堆積作用等地質現象的異常聚集形成的，具有經濟性開采使用的資源。因此礦物資源中具有代表性的銅主要分布在環太平洋火山地震帶和非洲中央地區等，鉑、鉻、錳主要分布在非洲南部和俄羅斯部分地區，鎢、稀土族、銻主要分布在中國等，資源的分布是不均勻的。作為能源資源的石油、天然氣、煤炭的分布同樣是不均勻的。例如，石油資源的儲量，以沙特阿拉伯為首的中東地區，占到世界的一半以上。雖然天然氣和石油的成因類似，但并不主要集中在中東地區，俄羅斯、美國、非洲等地也都有大量天然氣資源，就連日本的新潟縣、千葉縣等地也有少量的天然氣資源。煤炭的分布很廣泛，大型煤田主要分布在非洲、俄羅斯、中國、澳大利亞。礦物資源和能源資源，除了分布不均勻，還面臨著枯竭問題。羅馬俱樂部1972年發表的枟增長的極限?中，指出了人口增加和資源枯竭等與人類生存危機息息相關的問題（雖然有些說法并不正確），指出石油產業正在或在不遠的將來將迎來石油生產的頂峰，石油需求將會超出石油供給能力，即“石油頂峰論”。石油頂峰論的正確與否暫且不說，人們使用商業資金和養老金等，大量購買原油期貨，導致原油價格高漲還是記憶猶新的。礦物資源和能源資源的可采年限通常用探明儲量除以某年的采出量，由于資源的種類不同，可采年限數十年至數百年不等。并且，今後資源價格的變化和資源勘探的成果，對儲量會有較大影響。而關于消費，隨著社會經濟和技術水平的發展出現了節約化的趨勢。能源中的化石燃料是一旦被利用就不可能再生的資源，而礦物資源是可再利用的資源。隨著環境問題的表面化，循環型經濟系統的構筑正在加快。1991年日本出臺的廢物再利用方法、2001年出臺的廢舊家電再利用法、2005年出臺的機動車再利用法，有效地推進了礦物資源的循環再利用。因此無論是目前的儲量還是消費量，隨著時間的推移都會發生巨大變化，關于礦物資源的枯竭期還不能進行明確的預測。作為資源依靠進口的日本，重要的是既要把握好礦物資源的世界動向，更要努力做好礦物資源的持續有效利用。
1.2 礦物資源的種類和用途礦物資源可以分為金屬礦物資源和非金屬礦物資源。非金屬礦物資源有用于建筑方面的石材、碎石、沙子，還有像氮、鉀、磷、硫磺等肥料中使用的資源，與金屬礦物資源相比不僅量大，而且地域分布不均勻的問題也較少。金屬礦物資源分為常見金屬、稀有金屬和貴重金屬三類（圖1.1）。這是根據儲量和消費的規模、稀有性、價格、市場規模等因素進行分類的，而鎳既有被劃分在常見金屬里的，也有被劃分在稀有金屬里的。
2.1 常見金屬鐵、鋁、銅、鉛、鋅都屬于這類金屬。鐵金屬價格便宜，世界的消費量為10億噸（2007年數據，純鐵分），與其他礦物資源相比使用量特別大，為了和鐵以外的常見金屬區分開來，也有把鐵以外的常見金屬叫做非鐵金屬的。常見金屬作為國家發展的基礎產業有著非常重要的地位。例如，鐵作為普通鋼和特殊鋼可以應用在汽車、造船、建筑、土木領域，鋁作為壓延產品和壓鑄件應用在運輸機械、土木建筑、金屬制品領域，銅作為電線和展銅產品應用在建設、電器機械、汽車領域，鉛作為蓄電池應用在汽車上，鋅作為電鍍鋼板應用在汽車、建材、電器機械等領域。