碳中和背景下低碳科技关键技术发展与机遇-前瞻碳中和战略研究院-2021.12-71页_4mb

碳中和背景下低碳科技关键技术发展与机遇总结

核心内容

本报告分析了在碳中和目标推动下，中国低碳科技发展的背景、挑战及关键技术机遇，涵盖能源结构、区域结构、产业结构和消费结构的变化趋势，以及在能源供给端、消费端和负碳技术方面的创新方向。

主要观点

• 碳中和目标：中国承诺2030年前实现碳达峰，2060年前实现碳中和，目标时间较短，任务艰巨。
• 全球碳排放现状：全球约73%的碳排放来自能源领域，中国碳排放总量占全球30.66%，需在能源结构和产业转型方面做出重大调整。
• 能源结构转型：化石能源向清洁能源转变是关键，预计2050年可再生能源发电占比将超过70%。
• 区域结构调整：能源中心将向西部和东部沿海地区扩散，特高压输电和分布式发电是解决供需错配的重要手段。
• 产业结构升级：推动高耗能行业向低碳转型，发展绿色低碳经济，是实现碳中和的重要路径。
• 消费结构优化：终端电气化、低能耗家电、新能源汽车和智能建筑技术是实现消费端减排的关键。
• 负碳技术发展：碳捕集、利用与封存（CCUS）和生态碳汇技术是实现净零排放的重要支撑。

关键信息

能源供给端技术创新机遇

• 新能源发电技术：重点推广风能、太阳能发电技术，特别是海上风电和新型光伏技术。
• 氢能技术：作为终极清洁能源，氢能产业具有高技术含量和广泛带动效应，PEM电解水制氢技术具有响应速度快、适应性强的优势。
• 储能技术：抽水储能和电化学储能技术已进入商业化阶段，长时储能技术如液态金属电池和热岩储能技术正迎来发展机遇。
• 能源互联网：通过“互联网+”技术实现能源的智能调度与高效利用，推动分布式能源系统的建设。

能源消费端技术创新机遇

• 高排放行业节能减排：钢铁行业通过氢还原和氨还原技术实现减碳；建材行业通过低碳混凝土技术如CarbonCure和Solidia实现碳排放降低。
• 建筑节能技术：发展节能建筑、智能窗户、地源热泵和热电联供技术，提高建筑能效和减少碳排放。
• 交通行业减碳：推广纯电动汽车，通过电网清洁化和动力电池技术提升减碳效果。

负碳技术创新机遇

• 碳捕集、利用与封存（CCUS）：技术涵盖捕集、运输、利用和封存，助力实现近零排放。
• 碳汇技术：森林、耕地等自然生态系统是重要的碳汇资源，通过技术手段提升其固碳能力。
• CO₂资源化利用：加氢催化技术可将CO₂转化为有价值的化学品，如甲醇、二甲醚等。

技术发展路径

• 能源结构：从化石能源向清洁能源转变，提高可再生能源占比。
• 区域结构：优化能源资源配置，推动能源中心向清洁能源资源丰富的地区转移。
• 产业结构：推动高碳行业低碳转型，发展绿色低碳产业。
• 消费结构：通过电气化、智能化和高效能产品实现消费端减碳。
• 负碳技术：发展CCUS和生态固碳技术，提升碳吸收能力。

技术挑战与机遇

• 挑战：中国实现碳中和面临时间紧、任务重，需解决资金缺口、能源结构优化、产业结构调整等多重问题。
• 机遇：新能源发电、氢能、储能、CCUS、智能建筑等技术具有广阔市场前景和发展空间，将成为推动碳中和的重要力量。