2021-11-12-阿里云,前瞻产业研究院-2021低碳科技白皮书_60页_2mb

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、趋势及技术实践路径，重点探讨了低碳技术分类、全球及中国碳排放情况、科技创新的重要性、碳减排技术应用、新能源发电技术、制氢技术以及储能技术等关键领域。白皮书强调，实现“碳中和”目标需要多维度的技术创新与实践应用。

主要观点

• 低碳科技是实现“碳中和”目标的重要保障，涵盖零碳、减碳、储碳、非化石能源及碳汇技术等类别。
• 全球碳排放主要来源于能源领域，其中电力、交通和工业是主要排放部门。
• 中国是全球最大的碳排放国，2019年排放量达100亿吨，占全球27.9%。
• 中国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，实现过程面临时间紧、难度大的挑战。
• 科技创新是推动“碳中和”实现的关键，各国及国际组织均将其作为核心策略。
• 互联网科技企业通过数字技术、液冷技术、AI与AR等手段助力碳减排，降低数据中心能耗，推动绿色转型。
• 新能源发电技术如风能、太阳能是实现“碳中和”的重点方向，具备巨大的减排潜力。
• 制氢技术中，以化石能源为主，但未来将逐步向可再生能源制氢转型，电解水制氢成为重点发展方向。
• 储能技术是保障新能源大规模应用和能源安全的重要手段，抽水蓄能技术最为成熟，电化学储能技术初步商业化。

关键信息

1. 低碳技术分类

• 按减排机理：零碳技术、减碳技术、储碳技术
• 按技术特征：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、碳汇类

2. 全球碳排放现状

• 全球约73%的碳排放来源于能源领域。
• 2019年全球能源相关CO₂排放量约为330亿吨，煤炭和石油燃烧占75%。
• 截至2020年，全球已有54个国家实现碳达峰，占全球排放总量40%；29个国家和地区已做出碳中和承诺。

3. 中国碳中和目标与挑战

• 中国承诺2030年前达峰，2060年前实现碳中和。
• 中国碳排放量高，实现碳中和面临时间紧、难度大的挑战。

4. 碳减排技术应用现状

• 电力行业：采用火电厂凝汽器真空保持、配电网无功优化、可控自动调容调压配电变压器等技术。
• 钢铁行业：通过提高能量利用效率、提高副产品利用效率、突破性冶炼技术等实现碳减排。
• 石化行业：中国石油和中国石化采用CCUS、污泥资源化、CO₂驱油与埋存等技术。
• 科技企业：阿里云、商汤科技、箱箱共用等企业通过数字技术、AI、物联网等推动碳减排。

5. 新能源发电技术

• 风能：重点发展海上风电、智能运维技术。
• 太阳能：推广高效PERC电池、钙钛矿技术等。
• 其他技术：核能、海洋能、生物质能等。

6. 制氢技术

• 当前以化石能源为主，但未来将向可再生能源制氢发展。
• 电解水制氢技术成为重点，特别是PEM电解槽和碱式电解槽。
• 部分企业已实现“绿氢”、“低碳氢”的商业化应用。

7. 储能技术

• 储能技术分为物理类和化学类，其中抽水蓄能最成熟，电化学储能（如锂电池）初步商业化。
• “十四五”期间，新型储能技术如短时高频储能、高比例可再生能源主动支撑技术等将成为重点。

技术实践路径总结

• 碳减排：通过提高能效、优化流程、利用副产品等手段实现。
• 新能源发电：发展风能、太阳能等，推动能源结构转型。
• 制氢：以可再生能源替代化石能源，推动氢能发展。
• 储能：构建多元化的储能体系，提升能源利用效率和电网稳定性。

重点企业与技术实践

未来趋势与挑战

• 低碳科技将逐步成为全球主流，各国和企业加快技术研发与应用。
• 中国面临实现“碳中和”的艰巨任务，需加快科技创新与政策落实。
• 互联网科技企业将在数字技术、AI、液冷技术等方面持续发力，推动绿色转型。
• 新能源发电、制氢、储能等技术将逐步实现商业化，助力实现“双碳”目标。