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化石能源是指以石油、天然气、煤为代表的含碳能源,实际上是一种化学能源,其能源利用主要是基于碳氧化为二氧化碳(也包括氢氧化为水)这一简单的化学放热反应。从碳资源加工、碳能源利用、使用后碳固定、直到碳循环构成全过程,应基于这一全过程的观念来考虑化石能源的增效和减排。可以认为,碳在此过程中所起的作用是一种能量载体,其能源利用终结于二氧化碳的生成,但不希望这一终结反应发生在能源利用之外的其它环节,例如能源加工的过程,这类过程的耗能和排放是当前增效减排首先面对的课题。