“双碳”五大科技重点领域前景如何？浦江创新论坛发布智库报告

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　　今天上午，《双碳科技及应用场景前瞻》在浦江创新论坛成果发布会上发布。这份由中国科学技术信息研究所、上海市科学学研究所联合编撰的智库报告，从政府关注重点、产业发展潜力、对经济社会的全局带动和引领作用等方面，遴选出“双碳”科技5个重点领域——氢能，碳捕集、利用与封存（CCUS），储能，光伏建筑一体化，智能电网，进行分析评估并提出了政策建议。

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　　在氢能技术领域，基础研究和技术研发均在21世纪初快速增长。技术研发以氢燃料电池占绝对优势；在基础研究方面，还有光催化制氢、生物制氢、析氢反应、钼/镍/钴催化剂等持续的研究热点。“绿氢”（利用可再生能源分解水得到的氢气）目前由于生产成本过高，相关产业还处在缓慢培植期，然而通过光伏发电、风电和太阳热能等可再生能源电解水制造的“绿氢”，近期仍是最可行路径。

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　　关于氢科技及其产业，《双碳科技及应用场景前瞻》提出了三条政策建议：一是加大技术攻关，攻克制约氢能产业链的质子交换膜、膜电极等关键技术，降低生产成本；二是开发建设长距离储运的掺氢天然气管道或纯氢管道等基础设施；三是政府根据“双碳”目标要求，进一步将氢能纳入能源体系统筹考量，并积极制订制氢和氢品质、储运、加氢站和安全等相关技术标准，健全基于氢能的家庭热电联控、汽车、无人机等应用环节的检测与认证服务。

　　在储能技术领域，基础研究以锂离子电池和超级电容储能技术居多，技术研发以锂离子电池和铅酸电池占主流，市场装机规模则以抽水储能、锂离子和钠硫电池为主。储能科技创新再次活跃，意味着城市在能源可持续发展上面临重大的战略机遇和挑战。城市一改过去单纯能源消费环节的角色，而成为能源生产、再生、利用、存储和平衡的重要节点。

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　　未来，政府可在城市能源规划方面重视储能技术，从提升能源零碳效能和综合效率切入，对城市储能技术研发创新方面统筹研判、极优设计，特别是在城市新建区域及城市改造中，为储能技术集成应用提供场景驱动力。

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　　在碳捕集、利用与封存（CCUS）技术领域，报告指出，这是唯一能使电力、钢铁、水泥等难以减排行业深度脱碳的技术，对实现“双碳”目标极其重要。CCUS是把工业生产过程中排放的二氧化碳进行提纯，继而投入新的生产过程，实现二氧化碳的循环再利用。这个领域的基础研究和技术研发在2008年后快速发展。低成本、大规模、集中的碳源供应是制约这种技术工业化推广的瓶颈之一，新型低能耗化学溶剂、膜加变压吸附和化学吸收法组合技术都是研发重点。

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　　目前，有效的CCUS政策工具有待政府谋划，如具体的财税支持和激励机制，以及合理的碳定价。CCUS发展方向包括生物质与CCS（碳捕集与封存）、直接空气捕捉、高价值转化等，发展前景广阔。

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　　光伏建筑一体化，指将太阳能光伏发电与建筑有机结合，并可与储能微网结合，是未来建筑节能发展的趋势。相关基础研究和技术研发成果从2009年开始迅速增长，目前的问题仍然是成本因素。长远看，光伏电池效率不断提高、产业规模不断增大等将使装机成本持续下降。如能加大电网市场化配置力度，加快光伏发电平价上网速度，将促进综合成本下降。目前，需建立完善的材料、工程等方面标准，保证光伏建筑的强度、安全性、防水、防火等建筑本体性能。同时，光伏建筑一体化技术障碍亟须突破，如光伏材料的筛选和创新、光伏组件的温度效应问题、发电不稳定以及不均衡连接损失等。

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　　智能电网，指串联起发电、输电、变电、配电、用电以及调度等各个产业节点，与储能、信息通讯、高级计量体系等密不可分。智能电网涉及面广，多能源、多系统、多技术和设备整合入网，需要与时俱进地制订相关标准和协议。我国很多电力系统设备老化，小型风电、光伏和热电联产设备没有完全普及，智能电网的建设发展需要考虑区域特定场景需求。随着“双碳”举措的落实，能源结构、电网布局应随之调整，我国可强化针对电网的智能科技研发，针对在线监测和自愈控制、电网与互联网结合、分布式能源管理、柔性直流输电、持续安全等问题，提供强有力的技术保障。

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