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1、正文目錄1.碳中和是能源革命，也是技術(shù)革命42.碳減排的技術(shù)創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域有哪些52.1.電力部門62.1.1.傳統(tǒng)火電廠“智能化”62.1.2.可再生能源成為主力電源62.1.3.IGBT技術(shù)助力新能源發(fā)電72.2.工業(yè)部門82.2.1.鋼鐵行業(yè)短煉鋼促進生產(chǎn)減碳，綠氫煉鋼實現(xiàn)深度脫碳82.2.2.水泥行業(yè)積極替代傳統(tǒng)化石燃料和石灰石熟料92.2.3.化工品行業(yè)大力發(fā)展氫化工，探索生物基高分子材料102.3.交運部門102.3.1.短途交運全面電動化102.3.2.長途交運新燃料替代112.3.3.
2、大數(shù)據(jù)提升交運能效112.4.建筑部門112.4.1.因地制宜實施采暖脫碳122.4.2.裝配式建筑減少建筑施工環(huán)節(jié)碳排放122.4.3.借助綠色材料實現(xiàn)零碳建造123.CCUS是未來碳中和重要的創(chuàng)新領(lǐng)域133.1.CCUS是什么？133.2.CCUS在哪些領(lǐng)域有應(yīng)用？143.3.未來CCUS技術(shù)如何創(chuàng)新？154.碳中和技術(shù)創(chuàng)新將廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)生活18風(fēng)險提示18圖表目錄圖1：中國是世界CO2排放總量第一大國（單位：百萬噸當(dāng)量）4圖2：碳排放較多行業(yè)：電力、鋼鐵、非金屬制品、化工、交運5圖3：用電量較
3、多行業(yè)：鋼鐵、有色、化工、水泥5圖4：可再生能源瓶頸解決方案：儲能、特高壓、分布式光伏6圖5：歐洲氫能路線圖11圖6：CCUS的具體應(yīng)用流程13圖7：2019-2050年各部門電力和工業(yè)設(shè)施CO2排放量（百萬噸）14圖8：2019-2050年各部門電力和工業(yè)設(shè)施CO2累積排放量（百萬噸）14圖9：2019年按部門和初始二氧化碳濃度劃分CO2捕獲成本15圖10：當(dāng)前美國碳運輸管網(wǎng)的分布情況16圖11：各地區(qū)CO2的理論儲量和累積儲量17表1：儲能技術(shù)一覽7表2：IGBT在電力部門的應(yīng)用7表3：制氫技術(shù)比
4、較9表4：不同替代原料脫碳效果對比9表5：主要熱泵系統(tǒng)比較12表6：裝配式建筑與現(xiàn)澆式建筑對比12表7：2020年大型商用CCUS項目14表8：世界CO2運輸管道系統(tǒng)161.碳中和是能源革命，也是技術(shù)革命“碳中和”背后孕育著一次百年級別的能源革命，其中必然伴隨著大量的技術(shù)進步和創(chuàng)新，人類的生產(chǎn)生活也將因此發(fā)生深刻變化。要實現(xiàn)2030年碳達(dá)峰和2060年碳中和，中國面臨著巨大的現(xiàn)實挑戰(zhàn)，技術(shù)突破是實現(xiàn)碳中和的必然要求。其一，我國二氧化碳排放總量巨大。中國是世界二氧化碳第一排放大國，排放量超過美國、歐盟、
5、日本的總和，實現(xiàn)碳中和所需的碳減排量遠(yuǎn)高于其他國家。其二，我國“碳中和”的時間安排更加緊湊。中國從“達(dá)峰”到“中和”之間僅有30年時間，遠(yuǎn)遠(yuǎn)短于發(fā)達(dá)國家安排。以德國、法國、英國為代表的歐洲國家于上世紀(jì)80年代末、90年代初已實現(xiàn)碳達(dá)峰，美國2007年實現(xiàn)碳達(dá)峰，日本2013年實現(xiàn)碳達(dá)峰，距離2050年碳中和目標(biāo)有37~60年的過渡期。圖1：中國是世界CO2排放總量第一大國（單位：百萬噸當(dāng)量）1210864201970歐盟美國日本中國印度19751980198519901995200020052010
6、2015資料來源：IEA，“碳中和”時間表緊湊，為了實現(xiàn)碳中和目標(biāo)，未來碳權(quán)價格必然會逐年走高。購買碳權(quán)會增加額外的企業(yè)成本，碳減排技術(shù)進步較慢的企業(yè)將面臨被時代淘汰的命運。從另外一個角度看，對于技術(shù)改造較快、技術(shù)創(chuàng)新能力強的企業(yè)來說，多余的碳權(quán)配額成為了其不斷增值的稀缺資產(chǎn)。因此，企業(yè)通過自主研發(fā)減少碳排放或增加碳吸收的動力很強，綠色轉(zhuǎn)型是企業(yè)生存下去的必經(jīng)之路。如何實現(xiàn)碳中和？根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）提供的定義，碳中和，即凈零二氧化碳排放，是指在特定時期內(nèi)全球人為二氧化碳排放
7、量等于二氧化碳消除量。用公式可表示為：碳排放–植物碳匯–人工碳匯=0因此，實現(xiàn)碳中和，從技術(shù)層面出發(fā)，需要各行業(yè)通過技術(shù)改造、升級或創(chuàng)新盡量減少碳排放，或者利用CCUS（碳捕捉、應(yīng)用與儲存）技術(shù)進行人工碳匯。碳減排方面重點關(guān)注二氧化碳高排放行業(yè)，包括電力部門、工業(yè)部門、交運部門和建筑部門，之后會逐一分析四個部門的碳減排技術(shù)方案。CCUS則是實現(xiàn)碳中和的另一重要保障，一方面CCUS技術(shù)可以參與到上述碳排放大戶的節(jié)能減排方案之中，另一方面可以直接從空氣中捕捉二氧化碳，作為碳中和的最終保障。1.碳減排的技術(shù)
8、創(chuàng)新和應(yīng)用領(lǐng)域有哪些中國碳排放主要通過生產(chǎn)端的直接排放和消費端的間接排放兩個渠道，直接排放指通過燃燒化石燃料排放，間接排放指通過耗電間接排放。考慮直接排放和間接排放兩個渠道，我們把中國“碳排放大戶”分為四類，包括電力部門、工業(yè)部門、交運部門和建筑部門。實現(xiàn)碳中和，上述四個部門亟需進行節(jié)能技術(shù)改造和零碳生產(chǎn)技術(shù)創(chuàng)新。圖2：碳排放較多行業(yè)：電力、鋼鐵、非金屬制品、化工、交運圖3：用電量較多行業(yè)：鋼鐵、有色、化工、水泥碳排放量行業(yè)占比電力、熱力的生產(chǎn)和供應(yīng)業(yè)黑
