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2021年低碳科技白皮书总结

核心内容

2021年低碳科技白皮书全面分析了“碳中和”愿景下低碳科技的发展现状、动向及趋势。重点围绕低碳技术的分类、温室气体排放情况、全球与中国的碳排放现状、科技企业在实现碳中和目标中的技术实践与应用，以及新能源、制氢和储能等关键技术的发展前景。

主要观点

• 低碳技术的分类：低碳技术根据减排机理分为零碳技术、减碳技术和储碳技术；根据技术特征，可分为非化石能源类、燃料及原材料替代类、工艺过程等非二氧化碳减排类、碳捕集、利用与封存类和碳汇类技术。
• 全球碳排放现状：约73%的碳排放来源于能源领域，电力、交通和工业是主要排放部门。截至2020年，全球已有54个国家实现碳达峰，29个国家和地区做出碳中和承诺。
• 中国碳中和目标：中国承诺于2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和。中国目前是全球最大的碳排放国，实现碳中和任务艰巨。
• 科技创新的重要性：科技创新是实现碳中和目标的重要保障，主要国家和国际组织均将科技创新视为实现碳中和的重要手段。
• 碳减排技术应用：重点应用于钢铁、电力、石化等行业，包括提高能量利用效率、提高副产品利用效率、突破性冶炼技术等。科技企业如阿里云、商汤科技等也通过数字技术、AI、物联网等推动碳减排。
• 新能源发电技术：风能、太阳能是重点推广方向，钙钛矿技术、液冷技术等新兴技术也在快速发展。
• 制氢技术：当前以化石能源为主，但“碳中和”背景下，电解水制氢等低碳清洁技术成为发展重点。
• 储能技术：抽水蓄能技术最成熟，电化学储能技术初步商业化，未来将推动新型储能技术发展。

关键信息

低碳科技发展环境

• 全球能源相关CO₂排放量在2019年约为330亿吨，发达经济体排放量占三分之一。
• 中国CO₂排放量在2019年达到100亿吨，占全球总排放量的27.9%，是美国的2倍、欧盟的3倍。
• 中国实现“碳中和”任务艰巨，需在较短时间内完成碳达峰和碳中和。

“碳中和”愿景下的低碳科技发展动向及趋势

• 碳减排技术：广泛应用于高排放行业，如钢铁、电力、石化等，包括提高能量利用效率、提高副产品利用效率、突破性冶炼技术等。
• 科技企业实践：阿里云、商汤科技、腾讯、百度等企业通过数字技术、AI、物联网等手段推动碳减排，如液冷技术、智能巡检系统、数据中心PUE优化等。
• 新能源发电：风能、太阳能是重点方向，钙钛矿技术、PEM电解槽等新兴技术在研发和应用中取得进展。
• 制氢技术：电解水制氢等低碳清洁技术成为重点发展方向，如宝丰能源、阳光电源等企业已开展相关项目。
• 储能技术：抽水蓄能是最成熟的技术，电化学储能技术如锂电池初步商业化，未来将重点发展新型储能技术。

技术实践路径总结

• 碳减排技术：通过提高能量利用效率、提高副产品利用效率、采用突破性冶炼技术等实现减排。
• 新能源发电技术：推动风能、太阳能等清洁能源的广泛应用，提升能源结构的低碳化。
• 制氢技术：发展电解水制氢技术，逐步替代化石能源制氢，推动氢能产业链发展。
• 储能技术：发展多种储能技术，包括抽水蓄能、电化学储能、压缩空气储能等，保障新能源的稳定供应和能源安全。

企业技术实践案例

低碳科技发展展望

• 中国需加快科技创新，以应对“碳中和”挑战，推动低碳技术的广泛应用。
• 科技企业将在碳减排、新能源、制氢、储能等领域发挥重要作用。
• 未来低碳科技的发展将更加依赖数字技术、AI、物联网等新兴技术的支撑。
• 新能源、制氢和储能等技术将在“十四五”期间成为重点发展方向，推动绿色低碳转型。