9月7日,全球环境科学家大会暨第七次全球环境展望第二次作者研讨会主论坛在上海召开,30多个国家和地区的300多位代表齐聚一堂,共谋全球环境治理大计。
作为本次大会的核心分论坛之一,2023世界环境与可持续发展大会能源可持续发展平行分论坛同步召开。本次分论坛由同济大学、长三角生态绿色一体化发展示范区执行委员会主办,同济大学长三角可持续发展研究院、南方财经全媒体集团承办,21世纪经济报道协办,吸引了来自政府、高校、协会、企业等百名中外嘉宾,共话全球能源转型与绿色低碳高质量发展。
“双碳”目标下,绿色低碳工程发展方兴未艾。21世纪经济报道新能源课题组(下称课题组)注意到,绿色低碳技术的发展虽然在政策力度上持续获得加码。但最终的考验依然来自于技术进步本身和技术应用的最终效果。在此背景下,课题组面向社会征集了优秀的低碳技术应用案例,阶段性呈现当前我国绿色低碳技术应用的发展与进步。
在本次分论坛上,课题组正式发布了《21世纪·绿色低碳转型关键技术及解决方案》研究报告,并公布了入选案例。
报告由三部分构成:政策支持、典型技术以及案例分析。
一、政策支持自我国提出“双碳”目标后,涉及技术层面的政策文件主要有三份。
2021年11月,国家能源局和科技部联合印发《“十四五”能源领域科技创新规划》,覆盖了我国能源领域目前所有主流的技术,并结合“十四五”能源发展和项目布局,部署了相关示范工程。
2022年6月,科技部、国家发展改革委、工业和信息化部等9部门正式印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》,将目前技术类别分成六类:能源绿色低碳转型支撑技术;低碳零碳工业流程再造技术;城乡建设与交通低碳零碳技术;CCUS、碳汇与非二氧化碳温室气体减排技术;前沿和颠覆性低碳技术;低碳零碳技术示范应用。
2023年8月,国家发展改革委、住房和城乡建设部等10部门联合印发《绿色低碳先进技术示范工程实施方案》,着重强调了“经验推广”的重要性。
二、典型技术课题组以能源类技术为主体,梳理和分析当前的主流先进技术。
1、化石能源类技术
化石类能源由于具有高碳属性,其低碳化技术研究几乎围绕碳排放处理环节展开,涉及清洁高效煤电与新能源发电综合调节、煤电机组快速启停及深度调峰、大型燃气机组国产化及灵活调峰、大型煤电机组耦合生物质和低碳燃料掺烧发电、煤矿瓦斯高效抽采和利用、油气管网节能降碳、低碳(近零碳)油气田示范等。正确处理煤电转型与能源安全、低碳发展的关系,是“十四五”期间保障电力供应安全的重要课题。
2、非化石能源类技术
(1)风电
①超大型风机技术。风电机组大型化是平价时代最被看好的技术发展方向。深远海域海上风电开发更需要超大型风机技术的支撑,包括:突破多风轮梯次利用关键技术,显著提升风能捕获和利用效率等。
②退役风电机组回收与再利用技术。主要包括,突破叶片低成本破碎、有机材料高温裂解、玻纤以及巴莎木循环再利用等技术。
(2)光伏
当前,在P型向N型过渡的背景下,陆续涌现出了先进的电池技术,包括隧穿氧化层钝化接触(TOPCon)、异质结(HJT)、背电极接触(IBC)等新型晶体硅电池技术研发,基于溶液法与物理法的钙钛矿电池量产工艺制程设备的研究,以及包括以薄膜技术为代表的轻量化的光伏电池组件技术研发。
此外,光伏组件回收技术,也在不断地推进之中,这也是光伏发电作为绿色能源的代表,形成产业上的低碳闭环。
(3)氢能
我国未来的绿色低碳能源体系中,氢能也是重要的角色,但在一些核心关键技术上的攻克,仍有待突破。其低碳技术研发方向包括低成本(离网、可中断负荷)可再生能源制氢示范,先进安全低成本氢储存、运输装备研发制造与示范应用,氢燃料电池研发制造与规模化示范应用,纯烧、掺烧氢气燃气轮机研发制造与示范应用,氢电耦合示范应用等。
3、新型电力系统关联技术
随着更高比例的可再生能源接入电网,需要储能帮助调节包括光伏、风电等具有波动性和不稳定性的电源出力,并为电网的安全稳定运行保驾护航。课题组认为,在我国用电刚性增长需要以及新能源可靠替代能力还有待提升的情况下,新型电力系统加速转型期的建设,还需要稳住煤电电力供应基本盘,推动煤电灵活低碳发展,同时也要加快提升新能源安全可靠替代能力,从源网荷储各环节推动新型电力系统构建的重大技术攻关突破。
三、案例分析《21世纪·绿色低碳转型关键技术及解决方案》案例征集涵盖各个领域。截至报告发布时,《21世纪·绿色低碳转型关键技术及解决方案》案例征集活动共计收集来自隆基绿能、通威集团、协鑫科技、晶澳科技、东方日升、科陆电子、TCL光伏科技等数十份案例。征集到的案例主要来自光伏、储能、氢能、新能源汽车以及智慧电网等领域,既包括先进技术,也包括应用场景,多层次展现了绿色低碳技术所带来的降碳效果。
通过评估,本次报告正式发布如下典型案例,来展示“‘碳’索可持续发展创新驱动能源转型”的意义