
科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案
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來(lái)源:《中小企業(yè)管理與科技·下半月》2022年第08期
為深入貫徹落實(shí)黨中央、國(guó)務(wù)院關(guān)于碳達(dá)峰碳中和的重大戰(zhàn)略部署,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新對(duì)實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的關(guān)鍵支撐作用,特制定本方案。
我國(guó)已進(jìn)入全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家的新發(fā)展階段,充分發(fā)揮科技創(chuàng)新的支撐作用,統(tǒng)籌推進(jìn)工業(yè)化城鎮(zhèn)化與能源、工業(yè)、城鄉(xiāng)建設(shè)、交通等領(lǐng)域碳減排,對(duì)于保障經(jīng)濟(jì)社會(huì)高質(zhì)量發(fā)展與碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)實(shí)現(xiàn)具有極其重要的意義。方案以習(xí)近平新時(shí)代中國(guó)特色社會(huì)主義思想為指導(dǎo),全面貫徹黨的十九大和十九屆歷次全會(huì)精神,按照黨中央、國(guó)務(wù)院決策部署,堅(jiān)持穩(wěn)中求進(jìn)工作總基調(diào),立足新發(fā)展階段,完整、準(zhǔn)確、全面貫徹新發(fā)展理念,構(gòu)建新發(fā)展格局,堅(jiān)持系統(tǒng)觀念,處理好發(fā)展和減排、整體和局部、長(zhǎng)遠(yuǎn)目標(biāo)和短期目標(biāo)、政府和市場(chǎng)的關(guān)系,堅(jiān)持創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)作為發(fā)展的第一動(dòng)力,堅(jiān)持目標(biāo)導(dǎo)向和問(wèn)題導(dǎo)向,構(gòu)建低碳零碳負(fù)碳技術(shù)創(chuàng)新體系,統(tǒng)籌提出支撐2030年前實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰目標(biāo)的科技創(chuàng)新行動(dòng)和保障舉措,并為2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)做好技術(shù)研發(fā)儲(chǔ)備。
通過(guò)實(shí)施方案,到2025年實(shí)現(xiàn)重點(diǎn)行業(yè)和領(lǐng)域低碳關(guān)鍵核心技術(shù)的重大突破,支撐單位國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)二氧化碳排放比2020年下降18%,單位GDP能源消耗比2020年下降13.5%;到2030年,進(jìn)一步研究突破一批碳中和前沿和顛覆性技術(shù),形成一批具有顯著
影響力的低碳技術(shù)解決方案和綜合示范工程,建立更加完善的綠色低碳科技創(chuàng)新體系,有力支撐單位GDP二氧化碳排放比2005年下降65%以上,單位GDP能源消耗持續(xù)大幅下降。
一、能源綠色低碳轉(zhuǎn)型科技支撐行動(dòng)
聚焦國(guó)家能源發(fā)展戰(zhàn)略任務(wù),立足以煤為主的資源稟賦,抓好煤炭清潔高效利用,增加新能源消納能力,推動(dòng)煤炭和新能源優(yōu)化組合,保障國(guó)家能源安全并降低碳排放,是我國(guó)低碳科技創(chuàng)新的重中之重。充分發(fā)揮國(guó)家戰(zhàn)略科技力量和各類創(chuàng)新主體作用,深入推進(jìn)跨專業(yè)、跨領(lǐng)域深度協(xié)同、融合創(chuàng)新,構(gòu)建適應(yīng)碳達(dá)峰碳中和目標(biāo)的能源科技創(chuàng)新體系。針對(duì)能源綠色低碳轉(zhuǎn)型迫切需求,加強(qiáng)基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性、顛覆性技術(shù)研究,為煤炭清潔高效利用、新能源并網(wǎng)消納、可再生能源高效利用,以及煤制清潔燃料和大宗化學(xué)品等提供科技支撐。到2030年,大幅提升能源技術(shù)自主創(chuàng)新能力,帶動(dòng)化石能源有序替代,推動(dòng)能源綠色低碳安全高效轉(zhuǎn)型。
專欄1能源綠色低碳轉(zhuǎn)型支撐技術(shù)
煤炭清潔高效利用。加強(qiáng)煤炭先進(jìn)、高效、低碳、靈活智能利用的基礎(chǔ)性、原創(chuàng)性、
顛覆性技術(shù)研究。實(shí)現(xiàn)工業(yè)清潔高效用煤和煤炭清潔轉(zhuǎn)化,攻克近零排放的煤制清潔燃料和化學(xué)品技術(shù);研發(fā)低能耗的百萬(wàn)噸級(jí)二氧化碳捕集利用與封存全流程成套工藝和關(guān)鍵技術(shù)。研發(fā)重型燃?xì)廨啓C(jī)和高效燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵裝備。研究摻氫天然氣、摻燒生物質(zhì)等高效低碳工業(yè)鍋爐技術(shù)、裝備及檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)。
新能源發(fā)電。研發(fā)高效硅基光伏電池、高效穩(wěn)定鈣鈦礦電池等技術(shù),研發(fā)碳纖維風(fēng)機(jī)葉片、超大型海上風(fēng)電機(jī)組整機(jī)設(shè)計(jì)制造與安裝試驗(yàn)技術(shù)、抗臺(tái)風(fēng)型海上漂浮式風(fēng)電機(jī)組、漂浮式光伏系統(tǒng)。研發(fā)高可靠性、低成本太陽(yáng)能熱發(fā)電與熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù),突破高溫吸熱傳熱儲(chǔ)熱關(guān)鍵材料與裝備。研發(fā)具有高安全性的多用途小型模塊式反應(yīng)堆和超高溫氣冷堆等技術(shù)。開展地?zé)岚l(fā)電、海洋能發(fā)電與生物質(zhì)發(fā)電技術(shù)研發(fā)。
智能電網(wǎng)。以數(shù)字化、智能化帶動(dòng)能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型升級(jí),研發(fā)大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)及電網(wǎng)安全高效運(yùn)行技術(shù),重點(diǎn)研發(fā)高精度可再生能源發(fā)電功率預(yù)測(cè)、可再生能源電力并網(wǎng)主動(dòng)支撐、煤電與大規(guī)模新能源發(fā)電協(xié)同規(guī)劃與綜合調(diào)節(jié)技術(shù)、柔性直流輸電、低慣量電網(wǎng)運(yùn)行與控制等技術(shù)。
儲(chǔ)能技術(shù)。研發(fā)壓縮空氣儲(chǔ)能、飛輪儲(chǔ)能、液態(tài)和固態(tài)鋰離子電池儲(chǔ)能、鈉離子電池
儲(chǔ)能、液流電池儲(chǔ)能等高效儲(chǔ)能技術(shù);研發(fā)梯級(jí)電站大型儲(chǔ)能等新型儲(chǔ)能應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)儲(chǔ)能安全技術(shù)。
可再生能源非電利用。研發(fā)太陽(yáng)能采暖及供熱技術(shù)、地?zé)崮芫C合利用技術(shù),探索干熱巖開發(fā)與利用技術(shù)等。研發(fā)推廣生物航空煤油、生物柴油、纖維素乙醇、生物天然氣、生物質(zhì)熱解等生物燃料制備技術(shù),研發(fā)生物質(zhì)基材料及高附加值化學(xué)品制備技術(shù)、低熱值生物質(zhì)燃料的高效燃燒關(guān)鍵技術(shù)。
氫能技術(shù)。研發(fā)可再生能源高效低成本制氫技術(shù)、大規(guī)模物理儲(chǔ)氫和化學(xué)儲(chǔ)氫技術(shù)、大規(guī)模及長(zhǎng)距離管道輸氫技術(shù)、氫能安全技術(shù)等;探索研發(fā)新型制氫和儲(chǔ)氫技術(shù)。
節(jié)能技術(shù)。在資源開采、加工,能源轉(zhuǎn)換、運(yùn)輸和使用過(guò)程中,以電力輸配和工業(yè)、交通、建筑等終端用能環(huán)節(jié)為重點(diǎn),研發(fā)和推廣高效電能轉(zhuǎn)換及能效提升技術(shù);發(fā)展數(shù)據(jù)中心節(jié)能降耗技術(shù),推進(jìn)數(shù)據(jù)中心優(yōu)化升級(jí);研發(fā)高效換熱技術(shù)、裝備及能效檢測(cè)評(píng)價(jià)技術(shù)。
二、低碳與零碳工業(yè)流程再造技術(shù)突破行動(dòng)
針對(duì)鋼鐵、水泥、化工、有色等重點(diǎn)工業(yè)行業(yè)綠色低碳發(fā)展需求,以原料燃料替代、
短流程制造和低碳技術(shù)集成耦合優(yōu)化為核心,深度融合大數(shù)據(jù)、人工智能、第五代移動(dòng)通信等新興技術(shù),引領(lǐng)高碳工業(yè)流程的零碳和低碳再造和數(shù)字化轉(zhuǎn)型。瞄準(zhǔn)產(chǎn)品全生命周期碳排放降低,加強(qiáng)高品質(zhì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)和循環(huán)經(jīng)濟(jì)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),加快跨部門、跨領(lǐng)域低碳零碳融合創(chuàng)新。到2030年,形成一批支撐降低粗鋼、水泥、化工、有色金屬行業(yè)二氧化碳排放的科技成果,實(shí)現(xiàn)低碳流程再造技術(shù)的大規(guī)模工業(yè)化應(yīng)用。
專欄2低碳零碳工業(yè)流程再造技術(shù)
低碳零碳鋼鐵。研發(fā)全廢鋼電爐流程集成優(yōu)化技術(shù)、富氫或純氫氣體冶煉技術(shù)、鋼-化一體化聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、高品質(zhì)生態(tài)鋼鐵材料制備技術(shù)。
低碳零碳水泥。研發(fā)低鈣高膠凝性水泥熟料技術(shù)、水泥窯燃料替代技術(shù)、少熟料水泥生產(chǎn)技術(shù)及水泥窯富氧燃燒關(guān)鍵技術(shù)等。
低碳零碳化工。針對(duì)石油化工、煤化工等高碳排放化工生產(chǎn)流程,研發(fā)可再生能源規(guī)模化制氫技術(shù)、原油煉制短流程技術(shù)、多能耦合過(guò)程技術(shù),研發(fā)綠色生物化工技術(shù)以及智能化低碳升級(jí)改造技術(shù)。
低碳零碳有色。研發(fā)新型連續(xù)陽(yáng)極電解槽、惰性陽(yáng)極鋁電解新技術(shù)、輸出端節(jié)能等余熱利用技術(shù),金屬和合金再生料高效提純及保級(jí)利用技術(shù),連續(xù)銅冶煉技術(shù),生物冶金和濕法冶金新流程技術(shù)。
資源循環(huán)利用與再制造。研發(fā)廢舊物資高質(zhì)循環(huán)利用、含碳固廢高值材料化與低碳能源化利用、多源廢物協(xié)同處理與生產(chǎn)生活系統(tǒng)循環(huán)鏈接、重型裝備智能再制造等技術(shù)。
三、城鄉(xiāng)建設(shè)與交通低碳零碳技術(shù)攻關(guān)行動(dòng)
圍繞城鄉(xiāng)建設(shè)和交通領(lǐng)域綠色低碳轉(zhuǎn)型目標(biāo),以脫碳減排和節(jié)能增效為重點(diǎn),大力推進(jìn)低碳零碳技術(shù)研發(fā)與示范應(yīng)用。推進(jìn)綠色低碳城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村、社區(qū)建設(shè)、運(yùn)行等環(huán)節(jié)綠色低碳技術(shù)體系研究,加快突破建筑高效節(jié)能技術(shù),建立新型建筑用能體系。開展建筑部件、外墻保溫、裝修的耐久性和外墻安全技術(shù)研究與集成應(yīng)用示范,加強(qiáng)建筑拆除及回用關(guān)鍵技術(shù)研發(fā),突破綠色低碳建材、光儲(chǔ)直柔、建筑電氣化、熱電協(xié)同、智能建造等關(guān)鍵技術(shù),促進(jìn)建筑節(jié)能減碳標(biāo)準(zhǔn)提升和全過(guò)程減碳。到2030年,建筑節(jié)能減碳各項(xiàng)技術(shù)取得重大突破,科技支撐實(shí)現(xiàn)新建建筑碳排放量大幅降低,城鎮(zhèn)建筑可再生能源替代率明顯提升。
突破化石能源驅(qū)動(dòng)載運(yùn)裝備降碳、非化石能源替代和交通基礎(chǔ)設(shè)施能源自洽系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù),加快建設(shè)數(shù)字化交通基礎(chǔ)設(shè)施,推動(dòng)交通系統(tǒng)能效管理與提升、交通減污降碳協(xié)同增效、先進(jìn)交通控制與管理、城市交通新業(yè)態(tài)與傳統(tǒng)業(yè)態(tài)融合發(fā)展等技術(shù)研發(fā),促進(jìn)交通領(lǐng)域綠色化、電氣化和智能化。力爭(zhēng)到2030年,動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、車用操作系統(tǒng)等關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破,新能源汽車安全水平全面提升,純電動(dòng)乘用車新車平均電耗大幅下降;科技支撐單位周轉(zhuǎn)量能耗強(qiáng)度和鐵路綜合能耗強(qiáng)度持續(xù)下降。
專欄3城鄉(xiāng)建設(shè)與交通低碳零碳技術(shù)
光儲(chǔ)直柔供配電。研究光儲(chǔ)直柔供配電關(guān)鍵設(shè)備與柔性化技術(shù),建筑光伏一體化技術(shù)體系,區(qū)
域-建筑能源系統(tǒng)源網(wǎng)荷儲(chǔ)用技術(shù)及裝備。
建筑高效電氣化。研究面向不同類型建筑需求的蒸汽、生活熱水和炊事高效電氣化替代技術(shù)和設(shè)備,研發(fā)夏熱冬冷地區(qū)新型高效分布式供暖制冷技術(shù)和設(shè)備,以及建筑環(huán)境零碳控制系統(tǒng),不斷擴(kuò)大新能源在建筑電氣化中的使用。
熱電協(xié)同。研究利用新能源、火電與工業(yè)余熱區(qū)域聯(lián)網(wǎng)、長(zhǎng)距離集中供熱技術(shù),發(fā)展針對(duì)北方沿海核電余熱利用的水熱同產(chǎn)、水熱同供和跨季節(jié)水熱同儲(chǔ)新技術(shù)。
低碳建筑材料與規(guī)劃設(shè)計(jì)。研發(fā)天然固碳建材和竹木、高性能建筑用鋼、纖維復(fù)材、氣凝膠等新型建筑材料與結(jié)構(gòu)體系;研發(fā)與建筑同壽命的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)高效保溫體系;研發(fā)建材循環(huán)利用技術(shù)及裝備;研究各種新建零碳建筑規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行技術(shù)和既有建筑的低碳改造成套技術(shù)。
新能源載運(yùn)裝備。研發(fā)高性能電動(dòng)、氫能等低碳能源驅(qū)動(dòng)載運(yùn)裝備技術(shù),突破重型陸路載運(yùn)裝備混合動(dòng)力技術(shù)以及水運(yùn)載運(yùn)裝備應(yīng)用清潔能源動(dòng)力技術(shù)、航空器非碳基能源動(dòng)力技術(shù)、高效牽引變流及電控系統(tǒng)技術(shù)。
綠色智慧交通。研發(fā)交通能源自洽及多能變換、交通自洽能源系統(tǒng)高效能與高彈性等技術(shù),研究軌道交通、民航、水運(yùn)和道路交通系統(tǒng)綠色化、數(shù)字化、智能化等技術(shù),建設(shè)綠色智慧交通體系。
四、負(fù)碳及非二氧化碳溫室氣體減排技術(shù)能力提升行動(dòng)
圍繞碳中和愿景下對(duì)負(fù)碳技術(shù)的研發(fā)需求,著力提升負(fù)碳技術(shù)創(chuàng)新能力。聚焦碳捕集利用與封存(CCUS)技術(shù)的全生命周期能效提升和成本降低,當(dāng)前以二氧化碳捕集和利用技術(shù)為重點(diǎn),開展CCUS與工業(yè)過(guò)程的全流程深度耦合技術(shù)研發(fā)及示范;著眼長(zhǎng)遠(yuǎn)加大CCUS與清潔能源融合的工程技術(shù)研發(fā),開展礦化封存、陸上和海洋地質(zhì)封存技術(shù)研究,力爭(zhēng)到2025年實(shí)現(xiàn)單位二氧化碳捕集能耗比2020年下降20%,到2030年下降30%,實(shí)現(xiàn)捕集成本大幅下降。加強(qiáng)氣候變化成因及影響、陸地和海洋生態(tài)系統(tǒng)碳匯核算技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)研發(fā),突破生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性、持久性增匯技術(shù),提出生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力空間格局,促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)碳匯能力提升。加強(qiáng)甲烷、氧化亞氮及含氟氣體等非二氧化碳溫室氣體的監(jiān)測(cè)和減量替代技術(shù)研發(fā)及標(biāo)準(zhǔn)研究,支撐非二氧化碳溫室氣體排放下降。
專欄4 CCUS、碳匯與非二氧化碳溫室氣體減排技術(shù)
CCUS技術(shù)。研究CCUS與工業(yè)流程耦合技術(shù)及示范、應(yīng)用于船舶等移動(dòng)源的CCUS技術(shù)、新型碳捕集材料與新型低能耗低成本碳捕集技術(shù)、與生物質(zhì)結(jié)合的負(fù)碳技術(shù)(BECCS),開展區(qū)域封存潛力評(píng)估及海洋咸水封存技術(shù)研究與示范。