碳中和专题研究报告：碳中和未来技术突破会怎样？

上传者：B*******
时间：2021/04/14
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碳中和专题研究报告：碳中和未来技术突破会怎样？“碳中和”背后孕育着一次百年级别的能源革命，其中必然伴随着大量的技术进步和创新，人类的生产生活也将因此发生深刻变化。生产端将形成“电力生产低碳化+能源消费电气化”特征，即发电过程中尽量不产生二氧化碳，其他工业生产能用电尽量用电。在生活领域，交通出行将逐渐零碳化，电力、氢能等清洁能源将替代传统化石能源；家庭部门也将向碳中和目标迈进，采暖脱碳、环保施工、绿色建材等方面均有望得到进一步创新和应用。碳中和是能源革命，也是技术革命。碳中和意味着能源结构的巨变，是一次百年级别的能源革命。历史上每一次的能源结构巨变都与工业革命相辅相成，其中伴随着大量的技术进步和创新。中国碳中和时间表十分紧凑，为了实现碳中和目标，未来碳权价格必然会逐年走高，绿色转型是企业生存下去的必经之路，企业有动力进行自主研发减少碳排放或者增加碳吸收。从技术层面如何实现碳中和？从“碳排放 – 植物碳汇– 人工碳汇 = 0”出发，碳中和需要各行业通过技术改造或技术创新尽量减少碳排放，或者利用 CCUS（碳捕捉、应用与储存）技术进行人工碳汇。碳减排的技术创新和应用领域有哪些。我们把中国“碳排放大户”分为四类，包括电力部门、工业部门、交运部门和建筑部门。实现碳中和，上述四个部门亟需进行节能技术改造和零碳生产技术创新。其中，电力部门绿色转型是实现碳中和的基础，一方面需要对传统发电企业进行技改，另一方面要大规模应用光伏、风能等清洁能源；工业部门深度脱碳是碳中和的重中之重，钢铁、水泥、化工等生产过程需要进行燃料替代和化学方程式替代；交运部门需要加强化石能源替代速率，实现短途交运电动化、长途交运氢能化；建筑部门需要从供暖制冷环节、建筑施工环节、建材生产环节三个方面来实现零碳建造。 CCUS 是未来碳中和重要的创新领域。CCUS 全称是 Carbon Capture, Utilization and Storage，即碳捕捉、应用与储存，是在碳中和领域一套重要的技术组合。可以通过四种渠道促进碳中和：一是解决现有能源设施的碳排放问题；二是重工业占全球二氧化碳排放量的 20%，而 CCUS 是攻克工业领域碳减排的核心技术手段；三是在二氧化碳和氢气的合成燃料领域有重要应用；四是从空气中捕获二氧化碳。未来在 CCUS 中的技术创新预计将围绕捕获、运输、存储和应用四大核心领域开展：一是捕获方面，当前碳捕获的主要技术有化学吸收和物理隔离；二是运输方面，建立安全可靠的基础设施运输二氧化碳是 CCUS 的重要基础；三是碳利用方面，第一个创新方向是进一步完善将碳和氢气一起用于生产碳氢合成燃料的技术，第二个创新方向是将二氧化碳作为化石燃料的替代品用于工业品生产；四是碳储存方面的技术创新。碳中和技术创新将广泛应用于生产生活。从碳排放大户的分类来看，电力部门和工业部门的技术更新对生产场景影响较大，交运部门和建筑部门对于生活场景影响较大。在紧凑的“碳中和”时间表安排下，在生产生活领域进行深度碳中和技术应用将是大势所趋。生产领域将形成“电力生产低碳化+能源消费电气化”特征，即发电过程中尽量不产生二氧化碳，其他工业生产能用电尽量用电。在生活领域，交通出行将逐渐零碳化，电力、氢能等清洁能源将替代传统化石能源；家庭部门也将向碳中和目标迈进，采暖脱碳、环保施工、绿色建材等方面均有望得到进一步创新和应用。