碳达峰碳中和主要技术应用及展望

 

《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》中系统提出科技支撑碳达峰碳中和的创新方向，并重点突出了能源清洁低碳、零碳利用技术、低碳与零碳工业流程再造技术、建筑交通低碳零碳技术、碳减排技术、前沿颠覆性低碳技术等方向。《科技支撑碳达峰碳中和实施方案（2022—2030年）》出台以来，上海、江苏、安徽、河北等多个地方政府纷纷出台地方科技支撑碳达峰碳中和实施方案，其中，煤炭清洁高效利用、可再生能源、氢能、储能、智慧电网、可控核聚变、碳捕集利用与封存、工业流程再造、生态碳汇、碳排放监测等技术成为各地重点发力方向。

 

1）煤炭清洁高效利用技术。推动碳达峰碳中和和能源结构转型需要坚持“先立后破”的原则，当前我国仍呈现出“富煤、贫油、少气”的能源特点。中共中央 国务院在《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》中提出，到2060年，我国非化石能源消费比重达到80%以上，即化石能源消费仍将保持一定比例。当前，我国每千瓦时火力发电标准煤耗连续三年下降，原煤入选率从2015年的66%提高到了2021年的71.7%，煤炭洗选技术和装备达到国际先进水平。但在煤炭高效、低碳、灵活智能利用的基础性、原创性、颠覆性技术研究方面仍需加强。

 

2）可再生能源技术。主要包括新能源发电、可再生能源非电利用、储能技术、智能电网等。以风光发电为例，2022年我国风电、光伏发电新增装机突破1.2亿千瓦，连续三年突破1亿千瓦；风电、光伏发电量首次突破1万亿千瓦时，占全社会用电量的13.8%；风电发电效率较10年前提高30%；陆上风电、光伏的平均度电成本较2012年分别下降约48%和70%；光伏组件、风力发电机、齿轮箱等关键零部件占全球市场份额70%，我国风光可再生能源技术已经取得了长足的进展。但是依然存在一些问题。例如，太阳能和风能发电在不同天气条件下产生的能量波动大，需要储存技术的支持，以确保能量供应的稳定性。同时，新能源设施建设也需要考虑环保和资源利用的问题。因此，可再生能源技术的发展需要在技术创新、政策支持和资源利用等方面取得平衡。

 

3）低碳利用及能效提升技术。低碳利用技术主要体现在工业、交通和建筑领域。包括低碳零碳工业流程再造技术、电气化和智能化交通技术、光储直柔、建筑光伏一体化技术体系等。例如在交通领域，我国新能源汽车技术快速发展并广泛应用，截至2023年2月，我国新能源汽车保有量突破1310万辆，成为交通领域低碳化的重要力量。此外，智能交通系统的应用也可以有效地减少碳排放，提高道路交通效率。但低碳交通技术的发展需要解决能源供应不足、充电基础设施不完善等问题。在工业领域，工业流程再造及能源效率提升技术可以有效改善工业企业用能情况、减少碳排放，但是需要投入大量的资金和技术支持。同时，该技术需要在政策和市场层面获得足够的支持，以确保企业和个人愿意采用高效节能的设备和措施。

 

4）碳捕获和储存等净零碳技术。该技术包括将二氧化碳制成化学品、将二氧化碳制成燃料、微藻的生产、混凝土碳捕集、提高原油采集率、生物能源的碳捕捉和存储、硅酸盐岩石的风化（CCUS技术），以及矿物碳化、植树造林、土壤有机碳和土壤无机碳、农作物的秸秆烧成木炭还田等。总体看，我国CCUS等净零碳正处于工业化示范阶段，与国际整体发展水平相当，但部分关键技术落后于国际先进水平，且成本较高。未来，需围绕低浓度二氧化碳捕集、工业化利用、封存、碳汇计量等关键环节开展核心技术攻关。

本*文@内-容-来-自；中_国_碳^排-放*交-易^网 t an pa i fa ng . c om