目录CONTENT01低碳科技相关概述02“双碳”目标下的低碳科技发展现状03“双碳”目标下的低碳科技发展动向及趋势01低碳科技相关概述1.1低碳科技的定义1.2低碳科技发展环境1.3低碳科技发展机遇1.1低碳科技的定义低碳技术是指能够有.效降低碳能源消耗、减少温室气体排放、防止气候变暖而采取的技术手段。根据减排机理，低碳技术可分为零碳技术、减碳技术和储碳技术；根据技术特征，可分为非化石能源类技术等五大类。根据《国家重.点推广的低碳技术目录》低碳技术的评价的温室气体主要为二氧化碳（CO2），同时也适当考虑甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）等其他种类温室气体。低碳技术的分类低碳技术针对的温室气体类别按减排机理按技术特征S.F零碳技术非化石能源类技术6减碳技术燃料及原材料替代类技术储碳技术工艺过程等非二氧化碳减排CH4CO2N2O类技术HFCs碳捕集、利用与封存类技术碳汇类技术PFCs资料来源：《国家重.点推广的低碳技术目录》等1.2.1低碳科技发展环境：二氧化碳排放量总体增长目前，全球约73%的碳排放来源于能源领域。2019年，全球能源相关的CO2排放量约为330亿吨，其中，发达经济体的排放量约占三分之一。从能源相关的CO2排放量来源来看，目前煤炭和石油的燃烧是CO2排放量的主要来源，合计占比在75%左右；从排放部门来看，电力部门、交通运输和工业部门的排放量排名前三。1990-2019年全球能源相关的CO2排放量（单位：亿2018年全球能源相关的CO2排放量来源（单位：吨）%）发达经济体其他地区煤炭油电力部门交通运输天.然气其工业部门其他他2201%15%9221%42%44%18%11311334%25%199019911992199319941995199619971998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019注：发达经济体：澳大利亚、加拿大、智利、欧盟、冰岛、以色列、日本、韩国、墨西哥、资料来源：OurWorldinData；国际能源署（IEA）挪威、新西兰、瑞士、土耳其和美国。1.2.2低碳科技发展环境：“碳达峰、碳中和”已成为全球议题随着温室气体浓度的不断增加，气候变化已成为21世纪全人类共同面对的严峻挑战之一。对此，全球各国纷纷采取气候变化应对行动、制定碳减排目标，“碳达峰、碳中和”已逐渐成为全球议题。联合.国气候行动峰会上，66个国家承诺碳中和目标，并组成气候雄心同一个地球峰会上，29国签联盟20192020449个城市参与由联合.国年9年《署碳中和联盟生命》，承诺2017气候领域专家提出的零碳竞年月5月赛21世纪中叶实现碳零排放12月《巴黎协定》在巴黎气候大20152020125个国家承诺21世纪会上通过，为2020年后全年年球应对气候变化做出安排中叶前实现碳中和，不12月6月丹、苏里南已经实现碳中和碳达峰：碳中和：在某一时刻，二氧化碳的排放量达到历史最.高值，随后逐步回通过植树造林、节能减排等形式抵消自身产生的落二氧化碳或温室气体排放量，实现正负抵消，达到相对“零排放”资料来源：根据公开资料整理1.2.3低碳科技发展环境：多国做出“碳中和”承诺“碳达峰”方面，截至2020年，全球已有54个国家的碳排放实现达峰，占全球碳排放总量的40%；“碳中和”方面，不丹和苏里南已实现了“碳中和”，同时已有29个国家和地区通过颁布政策或立法的方式做出了“碳中和”承诺。预计2021年末，占全球碳排放量65%以上、占全球经济总量70%以上的国家将作出“碳中和”承诺。截至2020年全球已实现“碳达峰”的国家数量（单位：家）全球主要国家（地区）“碳中和”目标时间表德国、捷克、挪威、乌克兰、匈牙利、哈萨已实现20302035199018克斯坦、拉脱维亚、罗马尼亚、克罗地亚等年年年•不丹•苏里南•挪威•芬兰•乌拉圭200031法国、卢森堡、丹麦、瑞典、年瑞士、英国、波兰、、比利时等201050加拿大、美国、葡205020452040年萄园、澳大利亚等年年年•丹麦•瑞典•奥地利•英国•美国加利•冰岛•日本•韩国福利亚•欧盟等202054巴西、日本等年资料来源：江苏省碳中和联合研究中.心；联合.国等1.2.4低碳科技发展环境：中国承诺将于2060年实现“碳中和”在“碳中和”大背景下，我国首.次明确提出碳达峰、碳中和是在2020年9月份的第七十五届联合.国大会一般性辩论上。中国向全世界承诺：力争于2030年前达到峰值，2060年前实现“碳中和”的宏远目标。“2060”碳中和目标已经上升到国家战略和行动方案中国在第七十五届联合.国大会发言：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”并多次在国际会议上宣誓：中国2030年前碳达峰，2060年前碳中和。2020年9月2020年9月2020年11月2020年11月2020年11月2020年12月2021年1月22日30日12日17日22日12日25日第七十五届联合.金砖国家领.导二十国集团领.导世界经济论.坛联合.国第三届2020年国大会一般性辩人第十二次会人利雅得峰会“达沃斯议程”生物多样性峰会巴黎和平论.气候雄心峰会论坛晤“守护地球”边会对话会资料来源：根据公开资料整理1.2.4低碳科技发展环境：中国实现“碳中和”任务艰巨数据显示，自2011年以后，中国每年的CO2排放量在90亿吨以上的，2019年达到了100亿吨，占全球总排放量的27.9%，排名全球第.一，是美国的2倍、欧盟28国的3倍。而与美欧国家相比，我国尚处于经济上升期，且实现碳达峰与碳中和的间隔年限较短，实现“碳中和”愿景可谓是“时间紧、难度大”。中国CO2排放量变化趋势（单位：亿吨）101.7中国、美国、EU28：实现碳达峰与碳中和的间隔年限中国碳达峰93.924.21990美国碳达峰中国碳中和19911992301993年19941995美国净零排放19961997欧盟碳中和1998199920002001200220032004200520062007200820092010201120122013201420152016201720182019全球主要国家（地区）CO2排放量占比变化趋势（单位：EU28碳达%）峰19.7%9.0%1970198019904322.6%14.5%年10.7%27.9%1990712019年中国19952000200520102015其他2000201020202030204020502060美国EU28印度日本俄罗.中国美国EU28斯资料来源：OurWorldinData；EDGAR1.3.1“碳中和”目标下科技创新的重要性科技创新是实现“碳中和”目标的重要保障。从短期看，处理好经济转型发展、疫后复苏与碳约束的矛盾亟需科技支撑；从中期看，推动经济保持低碳、脱碳发展最终要依靠科技；从长期看，提升我国在国际低碳市场的竞争力关键在于科技创新。目前，世界主要国家、国际组织已均将科技创新作为碳中和目标实现的重要保障。主体类型国家（地区）相关政策、规划、报告要点归纳欧盟2019年《欧洲绿色新政》围绕需重.点突破与推广的核心技术，通过加大“地平线”项目投入等方式支持技术创新美国国家（地区）2020年《清洁能源革.命和环境正义计将液体燃料、低碳交通、可再.生能源发电、储能等列为重.点方日本划》向，明确了技术发展目标，并指出要加大研究投入英国2020年《绿色增长战略》提出了海上风力发电、电动车、氢能源、航运业、航.空业、住宅建筑等14个重.点领域深.度减排详细技术路线图、技术发展目标和主要措国际组织发布了系列报告施等可持续发展解决方案（SDSN）网络意大利马特艾基金会围绕实现碳中和的技术需求，提出了供热、工业、交通等领域（FEEM）的技术发展目标和路径，为英国整体实现净零排放提供技术支持2019年，共同发布了针对各国到21世纪中叶脱碳的路径研究，梳理能源转型委员会（ETC）了电力、交通、建筑与工业的主要技术以及2025年、2050年的发展国际能源署（IEA）目标发布相关报告对实现零碳经济各领域主要技术的发展时间节点进行了综述与规划资料来源：张贤、郭偲悦等《碳中和愿景的科技需求与技术路径》长期开展减排技术评估，发布了一系列技术路线图1.3.2中国实现“碳中和”目标的政策体系自2020年10月我国首.次明确碳达峰、碳中和目标以来，国.务院、国家发展改.革委等部门抓紧研究出台相关政策措施，积极推动经济绿色低碳转型和可持续发展；地方层面，全国各省市陆续表示将落实中.央部署要求、制定实施碳排放达峰行动方案；企业层面，部分大型国企、民企、科技企业纷纷表态，其中，国家电网于2021年3月发布了《碳达峰碳中和行动方案》。1234国家层面地方层面企业层面科技部即将出台2020年12月：《绿色技术推广目录2021年6月：《浙江省碳达峰碳中和大型企业：央企国企如中石化、中石油、2021年，科技部正抓紧研（2020年）》科技创新行动方案》中海油、国电投、华能、大唐、国家电究制定《科技支撑碳达峰2021年1月：《关于统筹和加强应对2021年：上海市、福建省、江苏网、南方电网、能源集团、晋能控股、中碳中和行动方案》。气候变化与生.态环境保护相关工作的省、广东省、天津市、北京市、河北国宝武等；民营企业如伊利、大众、比亚《方案》立足于科技创指导意见》省等省市，均在其《十四五规划纲迪等表态在研或已有碳中和规划。新，充分发挥科技创新对2021年6月：《国.务院办公厅关于要》或互联网科技企业：阿里、腾讯、百度、华碳达峰碳中和目标实现的科学绿化的指导意见》《2021年政.府工作报告》中提出了为均已发声，纷纷响应碳中和国家战略支撑引.领作用将制定实施碳排放达峰行动方案02“双碳”目标下的低碳科技发展现状2.1“碳中和”目标的技术支撑体系2.2“碳减排”关键技术应用现状2.3“零碳”关键技术应用现状2.4“负碳”关键技术应用现状2.5“碳中和”目标的技术实践路径总结2.1“碳中和”目标的技术支撑体系PFCHFCN2CFCO2ssOCH46碳减排技术根据减排原理，实现“碳中和”愿景节减能排将遵循“减碳-零碳技术零碳-负碳”的技术新氢储路线。具体包括：能能能源节能减排技术、新能源技术、CCUSCCUS负碳技术碳技能术等。碳科汇技类2.2.1“碳减排”技术：主要应用于高排放领域“碳减排”技术是指利用节能减排技术实现生产、消费、使用过程的低碳，达至高.效能、低排放、低能耗、低污染。重.点领域主要涵盖钢铁、电力、石油化工、黑色金属冶炼及压延加工业、非金属矿物制品业等二氧化碳高排放量工业行业。电力节能减排技术钢铁节能减排技术有色金属节能减排技术石化节能减排技术•火电厂降低煤耗技术•火电厂凝汽器真空保持节能系统技术•矿热炉烟气余热利用技术•粗铜自氧化还原精炼技术•油田采油污水余热综合利用技术•配电网全.网无功优化及协调控制技•钢铁行业能源管控技术•复.式反应新型原镁冶炼技•变换气制碱及其清洗新工艺技术•高炉鼓风除.湿节能技术术术•可控自动调容调压配电变压器技术•高电流密度锌电解节能技术2012-2020年中国节能减排技术专.利申请情况（单位：截至2021年7月中国节能减排技术分类T.O.P8（单项）位：项）CPC分类专.利105431134911894148991661419141182331683414164数Y02T10/12传统内燃机指示效率的改进技术20122013201420152016201720182019202011789652Y02T10/70用于电动车辆的储能17841762Y02E60/10储能器15811552Y02E10/50光伏[PV]能Y02P10/25源通过提高工艺的能效Y02P20/10造成温室气体排放的生产工艺的总体改进Y02T10/7072电动车辆用于电池，超大容量电容器等1281Y02E20/34通过作用于过程中非CO2直接相关的事项1192资料来源：智慧芽等2.2.2“碳减排”技术：钢铁企业新近突破的冶炼技术较多钢铁行业是我国碳排放最多的行业，国内钢铁厂从本世纪初开始实践钢铁低碳生产技术，这些技术在原理上主要包括三大类：提高能.量利用效率、提高副产品利用效率、新近的突破性冶炼技术。钢铁产业“碳减排”技术路径减排类型钢铁企业代表性钢铁企业“碳减排”技术实践减排技术节能降耗鞍钢鲅鱼圈高炉喷吹焦炉煤气通过优化技术，开发新提高能.量利用山钢莱钢氧气高炉炼铁基础研究的产品比如低温催化效率二氧化碳剂，系统优化、智能化流程优化八一钢铁富氧冶铁利用技术手段等手段降低能耗提高副产品利用球团大规模替代烧效率首钢京唐转炉煤气制燃料乙醇减少传统高耗能建结，球团链篦机回转材生产过程大气污窑脱硝等突破性冶炼技术山钢日钢、达钢焦炉煤气制天.然气染物排放和碳排放沙钢、马钢转底炉处理固废生产金属化球团首钢、莱钢钢铁尾气制乙醇循环经济产业链中晋太行焦炉煤气直接还原铁推广以高炉渣、钢渣为原料的矿渣宝武集团核能制氢与氢能炼钢微粉、钢渣微粉生产应用河钢集团富氧气体直接还原铁酒钢集团煤基氢冶金降低能源消耗总量：提高窑炉热效率，深挖压缩粗钢产量：逐步建立以碳排放、污染物日照钢铁氢冶金及高.端钢材制造余能回收潜力，提升能源转换和利用效率排放、能耗总量为依据的存量约束机制宝钢湛江钢铁工业CCUS（碳捕获、利用与封存）资料来源：德勤冶金规划院公司公告等2.2.2“碳减排”技术：技术推动煤气化节能煤炭是我国主要能源消费需求。先进煤气化技术是大幅提升合成氨等传统煤化工产业水平的基础技术之一，在节能环保、煤种适应性等方面.具有十分突出的优势。先进煤气化节能技术典型项目先进煤气化节能技术主要内容非熔渣—熔渣水煤多喷嘴对置式水煤浆投资额（万元）节能.量（tce/a）二氧化碳减排量（tCO2/198000158400a）主要技术粉煤加压气化技术浆分级气化技术气化技术技术条件采用先进的HT-L粉煤加采用常压固定床间歇式气化技术、20万t总750006000063360建设规模压煤气化技术改造原有的氨能力的化工企业21500150001200024000常压固定床煤气化装置18万t/a合成氨或甲醇20万t/a甲醇气化装1台日处理1150t煤多喷嘴对置式气化炉粉煤加压气化技术非熔渣—熔渣水煤浆分级气化技术多喷嘴对置式水煤浆气化技术置化工行业先进煤气化节能技术节能减碳潜力煤制烯烃、煤制天.然气、化工行业预计节能能力（tce/a）预计二氧化碳减排能力（tCO2/a）预计总投入（万元）煤煤制合成气1030适用范围制油等现代煤1600000化工行业，电力行业390650000343（IGCC），城市煤气等343120%60%120%130325000130推广潜力100%目前推广比100%例/该80%80%60%15%40%15%30%目前推广潜力技术在行业40%20%粉煤加压气化技术非熔渣—熔渣水煤浆分级气化技术多喷嘴对置式水煤浆气化技术20%0%0%目前资料来源：《国家重.点节能低碳技术推广目录》内的推广潜力2.2.2“碳减排”技术：龙头石化企业低碳技术应用为控制温室气体排放，中国石油开展了二氧化碳驱油与埋存、咸水层和油藏碳封存潜力评估、自备电厂烟道气二氧化碳捕集等重要碳减排技术研究；中国石化针对性地采取减排措施，并借助CCUS和林业碳汇等碳移除技术，减少自身的碳足迹。中国石油中国石化油田开采节能技术钻井泥浆不落地工温室气体减排-网电钻机、样板加热炉101012631290作液循环利用技术成套技术、流程模拟技术以及裂解炉空攻克抽油机动态控制、低关键技术气预热节能技术、裂解炉扭曲片管强化温不加热集输、螺杆泵直在南方油田、西南油气传热技术。驱等新技术，创新加热炉田、长庆油田、大港油提效、抽油机数字化改造田、华北油田、吉林油田等关键技术。等进行了示范应用。催化裂化烟气脱硫171.52170.69脱硝成套技术170.94污泥资源化技术二氧化碳捕集量（千吨）支持示范区污泥资源化率提高50%，建成辽河油田二氧化碳驱油及埋实现了“零压降”湿法脱201820193万吨/年稠油污泥脱水示存理论技术硫工艺的突破。该技术已2020范工程、华北油田6000吨在公司催化裂化烟气脱硫温室气体排放总量（百万吨二氧化碳当量）600/年落地油泥处理示范工程累计封存二氧化碳190万脱硝装置上成功应用。201820192020等吉林英台采油厂新技术吨“，密闭”收油污397低。研制出以“井筒内蒸汽清洗密闭回收工艺技术”为主的“清洁环保1+3”配套清洁方甲烷回收与排放-226式,在有.效减少因杆管挑选不细、地面清蜡不彻.底导致的返修井问题方面发挥了重碳要作用。利用低压冷凝系统进行回收放空气技术吉林油田CCS-EOR技术全.面采用密闭混输甲烷回收量（百万立方米）应天.然气运输过程中对自有车辆全部安用解决了吉林长岭含二氧化碳天.然气田清洁开发二氧化碳去向问题，实现了低渗.透油装智能G.P.S系统20182019案田二氧化碳驱油增产，通过循环注入，最终实现二氧化碳有.效埋存和零排放。2020例资料来源：各公司公告、官网等2.2.2“碳减排”技术：科技企业技术实践及应用梳理目前，我国代表性科技企业在运用技术优势实现自身低碳发展的同时，将新技术与传统破密集型产业结合，辅助碳密集型产业低碳发展。部分代表性企业低碳技术类型及应用如下：企业名称企业类型代表性低碳技术技术应用领域技术应用案例新兴科技企业机器学习技术，视.频识别技术等能源电力、智慧环保、远程钉钉、远程医.疗云服务新兴科技企业教育/办公/医.疗等等阿里云计算有限公司（阿里云）图像识别、视.频分析等人工智能技术、商汤科技SenseMARS等能源电力行业数字化转型AI+AR巡检系统、新一代人工智能北京市商汤科技开发有限公司（商汤科技）计算与赋能平台等上海箱箱智能科技有限公司（箱箱共用）低碳服务企业物联网技术智能包装“数智+”Saas循环管理平碳阻迹北京科技有限公司（碳阻迹）低碳技术企业台北京碧水源科技股份有限公司（碧水源）低碳技术企业碳排放管理软件等企业绿色可持续发展深圳市裕同包装科技股份有限公司（裕同科技）低碳技术企业污水及废水处理、海水淡助力阿里巴巴绿色物流、助力百度远大芯建数字科技有限公司（远大芯建）初创科技企业微滤膜、超滤膜、智能一体.化污碳减排核算等注：以上排名不分先后水净化系统等膜集成城镇污水深.化等绿色包装振动膜生物反应器污水深.度处理度净化技术集成装备、碳排放监测监管平台等EB固化、无溶剂复合技术等生物可降解包装、纸塑环保包装解BIM，MMO、碳数据等信息化高科决方案等技技术绿色建筑远大不锈钢芯板、5D建筑等资料来源：亿欧、公司公告等2.2.2“碳减排”技术：阿里云助力社会减碳数字技术的创新与产业发展模式的变革，是构建新型生产方式的必经之路，阿里云在助力行业减排、支撑政.府碳排放管理、低碳学习及工作方式等方面已有了很好的探索。运用数字技术助力社会减碳工业大脑运用大数据、人工智能等首先利用数字化技术帮助政.府智慧交通实时监测道路车流量1）钉钉通过推广无纸化绿色办数字技术，结合工业生产控制机理做好碳监管；其次完成碳足迹追和拥堵排队等参数，对全域的公、电子审批、电话会议、视.及传统控制技术，提升化石燃料的踪分析，利用AI算法分析预测路口信号灯实现区域实时自适频会议等在线办公方式，可以一高.效利用，实现降本增效，进而碳趋势；研究碳排放预测模型，应控制，减少交通拥堵和相应点一滴累积降低碳排。降低生产环节产生的碳排放量。2）基于多元数据融.合的数据通过沙盘推演帮助政.府定目的能源消耗和碳排放。中.枢、AI中台、和业务中台的标、做决策；最.后为碳交易服数字政务平台让老百姓和企业办务做好支撑保障。事少跑路进而降低碳排。绿色制造降低工业生产碳排放服务政.府，支撑碳排干预交通大脑支撑政.府交通疏导人人减排，低碳工作和生活案例：浙能锦江集团下属云南绿色能源有限公司基于阿里云城市大脑的数据技术和经验积案例：杭州单路口.交通拥堵减少近20%，通过提阿里钉钉的无纸化办公截至2020年底，已日焚烧1300吨固废垃圾；瀚蓝环境一.期项目累，与环境规划院合作打造“碳大脑”升通行速度和减少车辆排队时间降低碳排放累计降低碳排放1100万吨资料来源：阿里云2.2.2“碳减排”技术：商汤科技AI及遥感技术推动能源电力行业数字化转型“智能遥感”擎画立体环境治理体系商汤以AI+AR技术助力电网智能巡检，从而提高电力运维效率、商汤科技基于自身的技术基础，打造了AI+遥感的立体环境监测节省时间和人力成本，有.效保障在新能源大规模并网后的电网运治理体系。商汤科技基于AI+遥感技术建立支撑服务国家大气、行安.全。基于工业级AR技术试点，商汤科技SenseMARS可提供水、生.态、土壤和环境监察/督查的遥感监测业务体系，推动构标准化的端到端解决方案。未来将在更多换流站及其他工业场景建全天时、全天.候、全尺度、全谱段、全要素的卫星遥感观测网中规模化应用，加.快能源电力行业的数字化转型。络体系，强化遥感技术在生.态状况、环境质量、污染源监测与评估商汤科技AI+AR巡检系统技术应用示意中的应用。商汤科技遥感技术应用案例智能辅助、闭环管理远程指挥和智能协助在巡检过程中，借助智回传现场设备某市应用商汤联合商汤科技开展基于商汤科技的通过识别现场环境，与环境状况科技提供的智了业务合作，充分SenseRemote遥慧遥感城市解发挥了卫星测绘应感影像智能解决方对巡检人员实现精.能装备，巡检人员可全决方案，有.用中.心的数据资案，气象卫星云检效监测城市变源优势和商汤科技测产品精度得到较赋准定位，帮助其确定程自动记录作业过程和化，保护自然的技术优势。明显改进和提升。资源。能最.优巡检路线，避巡检内容，并一键完成现场巡检远程技术国家测绘地理信息局国家卫星气象中.人员专家某市卫星测绘应用中.心心应免误入电站危险区巡检报告，减轻巡检人用域，既节省巡检时间员的工作负担，实现对推送三维空间物体换流站设备运维作业的标识和检修说明也从源头上保障巡检人员的安.全。智能辅助和管控。设定最.优巡航路线一键生成巡检报告建电站虚拟环境高精三维地图（厘米级定位精度）模平商汤科技SenseMARS火星混合现实平台台资料来源：商汤科技2.2.3互联网科技企业“碳减排”技术：液冷技术推动数据中.心减排互联网科技企业碳排放的最.大来源是电力消费，其中以数据中.心等大型互联网基础设施的耗电量为主。数据中.心托管的服务器需要全年不间断运行以向互联网用户提供服务，同时需要空调等辅助制冷设备实时供应冷能以维持其可靠运行，因此电能消耗量巨大，约占全社会用电量的2.71%。在数据中.心绿色节能、高密度、超大规模的发展趋势下，液冷技术逐渐发展。10%35%空调系统IT设备与数据中.心5%50%照明系统空调系统为液冷技术发电源系统主要能耗构展对应能耗45%15%服务器成40%存储设备网络通信23%设备20%25%液冷数据液冷数据保守乐观12831330中.心替代中.心市场比例规模（%）（亿元）20192020E中科曙光观点联想观点2025E液冷数据中.心替代传统比2613512020E2021E2022E2023E2024E2025E华为观点阿里巴巴观点专家观点总结例上升，市场有望破千亿2019资料来源：中国数据中.心节能技术委员会；CCID等2.2.3互联网科技企业“碳减排”技术：致力于降低数据中.心PUE浸没式液冷服务器，利用绝缘飞浆AI控制系统：建立数据中.数据中.心机房相关技术：机房心深.度学习模型，实现智能供末端水冷空调选配、EC风机采冷.却液取代传统风冷。阿里云用冷冻主机自动控制系统、密闭还采用了湖水冷.却和自然风冷等多种冷.却技术。天津滨海数据中.心3电、智能散热，确保数据中.心华为云廊坊数据中.冷池供冷、空调系统自然冷.却组合式空调箱（AHU）风墙技号楼微模块机房低能耗高性能运行。心系统与变频技术、闭式冷.却塔术、高压直流供电系统水平送风AHU冷.却技术：与传运用等，推动节能减排工作。（HVDC）降低电力消耗。T-block模块化数据中.心节能技统精.密空调相比，可节电约iCooling智能算法：智能协同通过水平送风AHU冷.却技术、术：间接蒸发冷.却利用水蒸发20%。约600台机架采用该技IT与制冷系统，调节制冷系统运高.效模块化UPS技术、智能微设计年均PUE术，PUE为1.21。模块数据中.心技术、整机柜服市电+UPS（不间断电源）等多务器技术、数据中.心能耗监测11.31.25种供电方案：整体供电效率达及智能节能控制技术实现节能率95%-97%.提升与碳排放降低。浸没式液冷自然水冷自然风冷降温，使空气温度逼近湿球，延行在最.佳状态，年均节能超过5%，每年节省电费近千万元。长自然冷.却时间。不间断模块化电源：全生命周期可节省耗电量500万kWh（10MW余热回收：腾讯天津数据中.心数据中.心，负载率40%，温控COP为3）。试点采用余热回收，并重新用于百度云计算（阳间接蒸发冷.却技术：高.效利用泉）中.心二.自然冷源，让制冷系统能耗下降办公楼办公区域冬季供暖，每年期40%-60%。减少约1600吨标煤。TM.DC（微模块数据中.心）：在节省冷量损耗的同时达成精.准送风，最.大化制冷效果。注：PUE是衡量数据中.心运行效率的指标，其越接近于1，代表数据中.心对于电能的利用资料来源：各公司公告《绿色云端202越有.效率。1》等2.2.3互联网科技企业“碳减排”技术：阿里云云数据中.心节能减碳阿里云秉承“科技驱动世界创新发展，为社会创造价值，让生活更美好”理念，高度重视绿色可持续发展，在各级政.府指导下开展了大量的实践探索，成立之初便设立专门的数据中.心节能部门，大力推进数据中.心节能减排。技术创新与应浸没液体冷.却用，降低数据部署全球最.大规模30千瓦以上浸没式液冷数据中.心，实现100%无中.心能耗机械制冷，年均PUE<1.10。北京冬奥云数据中.心：全球互联网行业.第.一个浸没式液冷生产集群。AHU组合式空调风墙技术行业内首.次大面积应用组合式空调箱（AHU）风墙技术，将室外温度适宜的新风输送至机房，实现设备自然冷.却，降低空调电力消耗。液冷IDC年均高.效电源PUE<1.10大规模使用HVDC高压直流供电系统，减少了传统交-直-交电源转换中的电气损耗，提高整体效率。资料来2.3.1新能源发电技术：有潜力实现50%的“碳减排”新能源发电技术包括：风力发电、太阳能发电、核能发电、海洋能发电、生物质能发电、地热.能发电等技术。由于化石能源消耗是我国碳排放的主要来源，随着清洁能源发电技术的不断成熟和发电成本的下降，据高盛预测，新能源及可再.生能源技术将有潜力促.进中国约50%的人为温室气体排放“去碳化”，是中国实现“碳中和”目标中最重.要的技术。2019年中国CO2排放量来源中国能源消费结构及预测新能源的分类及碳减排贡献度煤炭石油天.然气其他煤炭、石油、天.然气非化石能源8.1%生物质能核能可5.8%14.9%18%促82%71.1%202022%.40注：非化石能源包括新能源及可再.生能%6981进源。%%温78%60%室31%19%气2025E2035E2050E2060E海洋能太阳能体去碳化风能资料来源：国网能源研究院；德勤；高盛2.3.1新能源发电技术：重.点推广风能、太阳能发电技术根据《绿色技术推广目录（2020年）》及相关规划，风能、太阳能发电技术是“零碳”技术的发展重.点。绿色技术推广目录（2020年）-新能源发电领域“十四五”期间重大技术方向在新能源发电技术中，风电和光伏技术是中国技能术源名消称费转型适的用重范围.点。综合效益技术申报企业“十四五”时期，我国新能源发电及利用技术的重130.0点0如下：29770东方风电碳减排10MW海上风单台机组每年：电机组设计技减少能源消耗术新能源1GW光伏装机每年:52.5120晶澳太阳能海上风电规模化开发和智能运维技术高.效PERC单晶太阳装备制造每kW装机:发电量碳减排/新能源发电并网主动支撑控制技术能电池及组件应用技每GW光伏电站年均:海量分布式新能源自主运行与智能控制技术术300687正泰新能源先进太阳能热发电技术节能新一代核能发电技术太阳能热发电34.2碳减排关键技术节能78.3太阳能PERC+P碳减排型单晶电池技术风力发电与传统风力发电技术相比，发电效率提升2%-3%资料来源：《绿色技术/推广目录（2020年）》；中国电机工程学会复杂工况下直驱永磁风力发电机组技术2.3.1新能源发电技术：科技企业技术实践及应用梳理企业名称企业类型代表性新能源技术技术应用领域技术应用案例通威太阳能有限公司科技型企业PERC电池制造技太阳能发电高.效电池及其封装组上海爱旭新能源股份有限公司科技型企业术太阳能发电件晶澳太阳能科技股份有限公司科技型企业管式双面PERC技术、双面双测双分档技新疆金风科技股份有限公司科技型企业术太阳能电池产品科技型企业高.效PERC单晶太阳能电池及组件应用技东方电气风电有限公司科技型企业术太阳能发电太阳能电池产品北京乾源风电科技有限公司科技型企业1.5MW、2S、3S/4S和6S/8S浙江正泰新能源开发有限公司科技型企业永磁直驱系列化机组风力发电福建三峡海上风电产业园等浙江运达风电股份有限公司初创科技企业风力发电昆山协鑫光电材料有限公司初创科技企业10MW海上风电机组设计技术、风力发电及维运中广核兴安盟300万千瓦风电项无锡极电光能科技有限公司技术服务企业DEW-D5.5S.MW-172型永磁直驱风电机组设计技太阳能发电目、福建兴化湾二.期海上风电场协鑫集成科技股份有限公司风力发电及维运项目等术太阳能发电注：以上排名不分先后风电场综合防雷技术广东省能源集团阳.江风电项目等太阳能PERC+P型单晶电池技术拜城20MW光伏电站、风电机组控制技术、电网友好性技术等慈溪340MW海上滩涂项目等大面积钙钛矿光伏组件技术4.5MW的三电平风机、无甲胺的钙钛矿材料体系、越南宁顺正胜50MW风电项原位固膜技术、先进的纳.米晶导电墨钙钛目矿太阳能电池，目前未量产水太阳能发电钙钛矿太阳能电池风电、太阳能技术服务（认证、检测等）风能、太阳能领域广东省能源集团阳.江风电项目等资料来源：各公司官网、年报等2.3.1新能源发电技术：风电技术-运达股份实践项目展示频率支撑主动阻尼载荷优化智能场级控制独.立变载荷在线预估与桨控制技精.准控制技术惯量及一次调频支次/超同步振荡主风电机组的载荷分析可以提升风电场整术撑的优化控制动阻尼优化控制与稳定优化控制体性能，提高风电可提高机组发电有.效的降量的同时降低机暂态支撑电网友好型技术场2%的发电量低风电机组载荷故障情况下风电支撑电网先进控制技术组的疲劳载荷电压/频率优化控制智能偏航技术将偏航频率和里程控制在合理范围，可提高发电量1-2%左右越南宁顺正胜50MW风电项运达股份：开发了风电机组适应弱电山东苇河一.期50MW风电项目目网、抵御电网扰动/故障、提供频项目进展：2020年12月22日首台机组完成率/电压主动支撑和改.善系统动态特项目进展：2021年6月17日并网吊装装备情况：13台3.0MW+3台3.6MW机组性的控制能力，主动参与电网运行控装备情况：16台3MW机组+1台总装机容量：50WM2MW机组总装机容量：50WM制，实现风电友好并网。预计年发电量：1.44亿千瓦时资料来源：公司官网2.3.1新能源发电技术：新兴光伏技术-钙钛矿技术实践情况在太阳能发电领域，钙钛矿技术是当前最受瞩目的新兴光伏技术，相关的专.利申请数量也快速上升。根据Nature杂.志于2019年发布的信息显示，全球领.先的钙钛矿商业机构分布主要分布于中国、美国、日本、韩国和欧洲，中国企业主要有杭州纤纳光电科技、万度光能等企业。2015年成光电原材料2016年8月成立转换率高立•2017年：首.次打破了国外对钙钛矿半导体光伏新材料的•2021年6月，公司投资60亿元建设钙钛矿太阳能电池生技术垄断丰富产基地项目落户湖北鄂州，项目建成投产后，年生产太阳•2019年12月，攻克了钙钛矿电池组件稳定性的世界.级难能电池将超过10GW，实现年产值100亿元题•2021年1月，公司的钙钛矿组件稳定性再次取得重大进展钙钛矿技术的优势2019年成协鑫光电立2020年成低碳环保低成本•立2019年2月：率先建成10MW级别大面积钙钛矿组件中试生产截至目前，公司自主研发的线•1cm²钙钛矿太阳能电池效率超过•2019年8月：大面积钙钛矿光伏组件完成了德国莱茵TüV集团的22.7%•10cmx10cm组件效率达19.41%技术工艺功率测试•30cmx30cm组件效率超过15%相对简单•2021年3月：完成新一轮过亿元融资，将打造全球第.一条钙钛矿太阳能电池组件100M资W料来量源产：公司官网2.3.1新能源发电技术：国外科技巨头投资可再.生能源项目在新能源领域，除了能源型企业在发电、输配和需求端不断创新实践，互联网科技巨头也通过购买可再.生能源电力、投资可再.生能源项目涉足新能源领域、推动实现“碳中和”目标，在国外企业中，主要通过购买可再.生能源电力及投资/自建可再.生能源项目来实践。美国可再.生能源采购量美国可再.生能源采购量、2019年排名前十的卖美国最.大的企业可再.生能源买家家9.33排名公司名称购买规模排名公司名称购买规模群体，由谷歌、Facebook、通用汽车和沃尔玛以及其他300多家公6.391facebook1.546GW6沃尔玛541MW司联合成立，2019年，排名前五487MW的买家中有3家属于互联网科技公3.222.762谷歌1.107GW7亚马逊388MW司。Ball根据苹果公司发布的数据显1.543AT&T960MW8示，截至2020年1月，苹果公司已100%使用可再.生能4微软624MW9麦当劳380MW源运行，其中有12%是来自于公司自建的可再.生能源项2015年2016年2017年2018年20195T-Mobile581MW10本.田320MW目。年直接建设的项目,12%直接投资,2020年4%苹果公司宣布了对世界上最.大的陆上风力涡长期购买合轮机的投资，该项目预计每年能产生620亿同,84%瓦时的电力：足以为近2万个家庭提供电力资料来源：可再.生能源买家联盟（REBA）；苹果公司2.3.1新能源发电技术：国内互联网科技企业助力新能源消纳此外，我国互联网科技企业也利用其数字技术与创新优势，聚焦于新能源产业发展痛点，服务“双碳”目标。例如，腾讯呼吁完善绿电采购途径，鼓励企业投资可再.生能源项目、分布式能源项目等；百度2020年签约风电数量较上年增长50%，达到4500万kWh；阿里云通过“电网数智大脑”，完成可再.生新能源动态消纳等。能源供应能源输配能源需求阿里云电网数智大脑跨电压等级分布式接入实时自适应响应随机性（充电桩）出力（光、风）不稳定旨在实现电网柔性挖潜，“源网荷主高比例可再.生能高比例可再.生能源电网储”实时全.网负载均衡。依托阿里源分布式接入新跨配网云物能源虚电压拓资料来源：阿里云强大的弹性存储和算力，高.效地处拟扑理联消负海量电网数据。并提供物联网接入、电调网费响厂响整荷新能源消费响应、虚拟电厂、跨电压应应自适等级负荷响应和实时拓扑调整策略，应智能高.效实现电网的自适应响应，完智能高.效响应成可再.生新能源动态消纳，构建高比跨电压等级海量数据例可再.生能源电网。阿里云·电网数智大脑2.3.2制氢技术：当前以化石能源为主要制氢原料氢气属于二次能源，可以采用化石能源、可再.生能源等多种原料制取，因此成为推动传统能源清洁利用、扩大可再.生能源利用规模的理想媒介。目前，我国的氢气制取原料以化石能源为主，但在“碳中和”愿景下，可再.生能源将逐步替代化石能源成为氢气制取的主要原料，低碳清洁类制氢技术也将成为研发应用重.点。中国低碳氢、清洁氢及可再.生氢标准主要制氢技术的优劣势分析项目名称指标制氢方式原料优点缺点清洁氢低碳氢可再.生氢化石能源制氢煤炭、天.然气技术成熟、成本较低储量有限、环保性较差工业副产氢无法规模化集中供应等单位氢气碳排放量（kgCO2e/kgH2）≤14.514.94.9焦炉煤气、氯碱等成本低制氢所消耗的能源必.须为可再.生能源××√电解水制氢水、电工艺简单、碳排放小耗电量大2020-2050年中国制氢技术结构中国氢气占终端能源体系比重预测2060年低碳清洁氢供氢体系碳减排贡献化石能源制氢工业副产氢可再.生能源电解制氢其他20%度1910%185%330%%15%5%10%23%45%70%203020502060碳减排量占当前碳排67%5%放量的比重60%45%20%20202050E资料来源：中国氢能联盟研究院年2030E2040E2.3.2制氢技术：低碳清洁氢技术是发展重.点及趋势化石能源制氢3、纯化技可再.生能源制近期目标（2020-术氢2025）高碳排放低碳排放中平期均制目氢标成（本2≤02206元-/公斤2035）低成本1、CCS技高成本2、P2G降本技术术平均制氢成本≤15元/公斤中国低碳清洁氢技术路线远期目标（2036-2050）平均制氢成本≤10元/公斤0“十四五”国家“氢能技术”重.点专项：氢能绿色制取与规模转存体系01基础研究类•光伏/风电等波动性电源电解制氢材料和过程基1础共性关键技术类•低成本PEM水电解制氢电堆关键材料制备技术•电解制氢加CO2制甲醇工程技术及中试装备开0制•高.效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研发0•十万吨级可再.生能源电解水制氢合成氨示范工•电解制氢-低温低压合成氨关键技术及应用03022注：P2G，即电转程3气应用示范类资料来源：中国氢能联盟研究院；科技部2.3.2制氢技术：科技企业技术实践及应用梳理目前，国内传统能源或新能源企业已涉足电解水制氢技术的研发应用，同时也有不少初创科技企业通过自主研发，开发了“绿氢”、“低碳氢”技术路线，并逐步商业化。企业名称企业类型代表性制氢技术技术应用领域技术实践案例能源企业光伏发电及电解水制氢技术自用、出.售太阳能电解水制氢储能宝丰能源、隆基股份、阳光电源等及综合应用示范项目北京久安通氢能科技有限公司科技型企业专注于氢能源技术的开发工业用氢、氢内燃机和燃料客户包括中国移动、国家电网、有研电池汽车用氢、供氢市场总院、银泰科技、蓝吉氢动力等武汉中极氢能源发展有限公司初创科技企业绿色氢能制造技术汽车行业等国家能源集团&武汉中极氢能源项北京佳安氢源科技股份有限公司初创科技企业目浙江本德新能源科技有限公司初创科技企业模块化定向除杂技术氢源端的充装站、（MDP）HOGE含氢屈气加氢站领域为淄博的80多辆公交消纳技术车提供燃料氢就地制氢、移动（车载）制氢氢气发生器技术氢气发生器、氢气净化器等产品广东亚氢科技有限公司初创科技企业小型化甲醇制氢技术通信备电、工业电力、交甲醇制氢燃料电池发电机产品燃料电池系统技术通动力、家用消费领域等注：以上排名不分先后资料来源：各公司官网、年报等2.3.2制氢技术：光伏制氢技术实践情况绿氢SEP50PEM电解隆基制氢配备项目签约宝丰能源循环经济产业链槽•2019年：签约首.个光伏制氢项目，并与•2021年5月，年产1.5GW隆基新式氢能配备•2019年，启动200MW光伏发电及2万标中科院大连化学物理研讨签约攻关大功率PEM电解制氢技能项目落户无锡高新区方/小时电解水制氢储能及综合应用示范项•2021年6月，与同济大学签署协作协议，宣布目，该项目采用“新能源发电+电解水制取绿•2021年3月，发布国内首.款绿氢SEP50PEM电解槽，功率250kW,是现在国校企共建氢能联合实验室；同时，将在西安高氢绿氧直供煤化工”的新模式内可量产功率最.大的PEM电解槽。新区建氢能总部，项目规划面积约1.5万平方•2021年初，项目已部分建成并已投入生产，米，初期到达年产500MW，100台1000Nm3/h建成后将年产氢气1.6亿标方/年，副产氧气碱式电解设备的产能，经过5-10年产能扩大到0.8亿标方/年。1万台资料来源：各公司官网、年报；无锡高新区等2.3.2制氢技术：佳安氢源-燃料氢气纯化专家公司核心技术团队源自北大先锋，其CO•因为要杂质要求低造成氢气来源比较少多为电解（电解水，自主研发模块化定向除杂技术4解纯氯碱）决•因为氢气来源比较少只能使用不符标准的高纯氢或更贵的超（MDP），可适用于氢源端、充装站3CH4CO2氢源纯氢源和加氢站，通过催化、吸附、过滤等•因为氢价高造成商业推广慢使得行业盈利能力差三价方式，依托三十余种自有吸附剂和催2O2H2大问化剂，定向脱除原料氢气中的各种杂O题1质，满足各种品质氢气的要求。SMDP技术主要模氢源端方案-已原有PSA工业氢装置为基础进行升级改块造用原PSA+“MDP”方式技改原有设备改动小，完全兼容老项目•主要工艺：催化、吸•主要工艺：变压吸附•主要工艺：变温吸附•“MDP-T500”目前为淄博新增设备投资低，设备交期短收、变温吸附PSA和真空变压吸TSA的80多辆公交车提供燃料杂质适应性好，杂质脱除能力强附VPSA•一般用于：气体的预•一般用于：燃料氢痕•氢；已累积供应80+吨氢处理、末端处理•一般用于：氢气提纯量除杂终端保护处理能力：日加工气净化模块变压吸附模块变温吸附模块1000KG+资料来源：公司官网及其他公开资料2.3.3储能技术：抽水储能技术最成熟、电化学储能初步商业化储能技术是支撑我国大规模发展新能源、保障能源安.全的关键技术之一。储能技术可分为物理类和化学类，其中又可细分为储电式和蓄热式。目前，抽水储能技术是发展最成熟、建设规模最.大的蓄能方式；以锂电池为代表的电化学储能技术已经初步进入商业化、规模化应用。储能技术的分类储能技术主要应用领域智能电网新能源汽车已初步商业化，适用于新能源汽车、电网领域发电站氢领域2.3.3储能技术：“十四五”将推动新型储能技术发展储能技术的应用成本因技术成熟度而有所差异，由于抽水蓄能技术是目前最成熟、建设最广的储能技术，其应用成本相对更低。而根据“十四五”国家“储能与国家电网技术”重.点专项，应用在可再.生能源、智慧电网领域的新型储能技术将成为研发、应用重.点。2020年中国储能技术市场应用格“十四五”国家“储能与国家电网技术”重.点专项-技术方向89.3%局基础研究类9.2%1.5%共性关键技术类电化学储能其他短时高频储能技术/1抽水蓄能项主要储能技术关键性能指标对比（单位：元/kWh/高比例可再.生能源主动支撑技/3年）术项项目名称寿命投资成本特大型交直流混联电网安.全高.效运行技/5锂电池组（1kW-10MW）5-8年509术项液流电池（5kW-100MW）5-10年435多元用户供需互动与能效提升技术/2项抽水蓄能（100-2000MW）30-40年31中长时间尺度储能技术12先进绝热压缩空气储能（示范60MW级）30-40年58项项深冷压缩空气储能（示范10MW级）20-40年402基础支撑技术4项3项资料来源：CNESA；董舟、王宁等《储能技术分类及市场需求分析》；科技部2.3.3储能技术：科技企业技术研发及应用梳理企业名称企业类型代表性储能技术技术应用领域技术应用案例宁德时代科技型企业电化学储能技术新能源汽车、电网、通信基站等发电侧分散式百兆瓦时级锂电储能项目、光锂电池储能技术伏电站配置交流储能项目等北京联动天翼科技股份有限公司科技型企业水系离子电池技术通讯、金融、航.空航.天、电力电子、锂电池储能技术汽车动力等行业主要客户有中国电.恩力能源科技有限公司科技型企业电化学储能技术信、中国移动、中国铁电化学储能技术微电网、光储充、动力电池领域塔等深圳库博能源科技有限公司能源互联网企业德国内卡苏尔姆储能项目飞轮储能技术工.商业用户侧、新能源、马鞍山长山工业园光伏储能项目等沃太能源股份有限公司能源互联网企业铅酸蓄电池储能技术充电站和配电网变压器侧广州南沙珠江啤酒、电化学储能技术工.商业用户侧储能领域等江苏镇江德国汉高等项目50kW/567kWh泰国大山音乐节并离网项目等北京海博思创科技股份有限公司科技型企业新能源汽车、智能电网等山东10MW光伏电站、北京15MW变电站项目等沈阳微控新能源技术有限公司初创科技企业轨道交通制动能.量回长兴太湖能谷科技有限公司初创科技企业收、数据中.心电力保障沈阳地铁九号线胜利南街站、初创科技企业等领域国家电网项目等深圳市远信储能技术有限公司储能电站、叉车电池及通信基站风光储系统领域铁鹰电气储能电站、昆山之奇美储能项目等注：以上排名不分先后新能源电站、微电网、工业园区等西.藏岗巴40MW/200MWh光储示范项目、用户侧2MW/8.8MWh化工厂储能项目资料来源：各公司官网、年报等2.3.3储能技术：科技企业、初创企业的技术实践情况2014年成立2012年成立广州南沙珠江啤酒50kW/567kWh泰国大山音乐节并离网项目成功上线运营1套1.8MWh分布式储能系统，运行预期为珠江啤酒南沙基地每年节约10%的总体电力运营成此次音乐盛典要尽可能减少柴油设备的使用，最终商讨本。决定采用48kW光伏+沃太能源Storion-T50储能系统深圳瑞华泰薄膜有限公司配置在瑞华泰生产基地部署一套1MW/2MWh分布式储能系200kWh锂电池，柴油机作为后备电源统，系统上线之后将实现“两充两放策略”，每天提供4000kWh的吞吐量。缅.甸公益项目在缅.甸首都内比都南部约100公里处名为DeeDoke2019年成立的村庄，沃太能源一套50kW配置200kWh的光储柴微电网系统可为该村200多户家庭共600多人提供电力来源。2018年成立沈阳微控新能源技术有限公司西.藏岗巴40MW/200MWh光储示范项目中该项目为全球最.高海拔光伏配套储能示范项目。项目国介质：磷酸铁锂；项目输出：并网电池容量：联.200MWh；项目功率：40MW通安徽中机10MW风储示范项目香港该项目为国内首批风电场配套储能示范项目。香项目介质：磷酸铁锂；电池容量：10MWH；项目港功率：10MW；项目地址：安徽九龙数据中.2.4.1碳捕集、利用与封存（CCUS）技术：捕集技术推动CO2减排碳捕集、利用与封存（CarbonCapture,UtilizationandStorage，简称CCUS），即把生产过程中排放的二氧化碳进行纯提，继而投入到新的生产过程中进行循环再利用或封存。按能源类型和行业部门分类的二氧化碳到2070年CCUS对不同行业中减少二氧化碳排放量所作的贡献捕集量20202050发电16%4000万56.35亿吨/年吨/年燃料转换90%化工28%水泥61%生物质直接空钢铁25%煤天.然石油加工气捕集气工业流程以化学转化为主要手段，将二氧化碳0CCUS主要过程和0技术环节0捕集将二氧化碳注入地下，生产或强和共反应物转化成目标产物，实现二将化工、电力、钢铁、水泥等行业利化能源、资源开采的过程地质利用氧化碳资源化利用的过程化工利用123用化石能源过程中产生的二氧化碳进利用与封存行分离和富集的过程；可分为燃烧后捕集、燃烧前捕集和富氧燃烧捕集运输以生物转化为主要手段，将二氧通过工程技术手段将捕集的二氧将捕集的二氧化碳运送到利化碳用于生物质合成化碳储存于地质构造中，实现与用或封存地的过程，包括陆地或海底管道、船舶、铁路生物利用大气长期隔绝的过程地质封存和公路等输送方式资料来源：IEA全球碳捕集与封存研究院等2.4.1碳捕集、利用与封存（CCUS）技术：各环节进展速度加.快从捕集环节来看，部分技术已达到或接近达到商业化应用阶段；从运输环节来看，二氧化碳陆路车载运输和内陆船舶运输技术已成熟；从利用环节来看，化工利用取得较大进展，整体处于中试阶段；从封存环节来看，中国已完成了全国二氧化碳理论封存潜力评估。概念阶段基础研究中试阶段工业示范商业应用概念阶段基础研究中试阶段工业示范商业应用燃烧前-化学吸重整制备合成气收燃烧前-物理吸收燃烧前-物制备液体燃料理吸附燃烧前-膜分离燃烧后-合成甲醇化学吸收燃烧后-吸附法燃烧后-合成有.机碳酸膜分离富氧燃烧-常压富氧燃烧-酯合成可降解聚合增压富氧燃烧-物合成聚合物多元化学链捕集醇车运合成异氰酸酯/聚氨酯陆地管道钢渣矿化利化工利用海底管道用石膏矿化利海上船舶输送用低品位矿加强化石油开采工联合矿化生物利用强化煤层气开采转化为食品和饲料强化天.然气开转化为生物肥料采强化页岩气开地质利用转化为化学品和生地质封存物燃料采增强地热开采气肥利用铀矿地浸开采20112018陆地咸水层封存20112018强化深部咸水海底咸水层封存开采资料来源枯：竭中气国田碳封捕存集利用与封存技术发展路线图（2019）枯竭油田封存2.4.1碳捕集、利用与封存（CCUS）技术：科技企业技术及应用梳理变压吸附分离合成氨二氧化碳捕捉工艺通过碳捕捉，将工业超.高纯CO2（固态、包、高.效节能节水和有关能源产业所产厂变换气中二氧化碳创新研发CO2捕捉材二氧化碳捕捉的自主设备切入碳捕捉工艺生的二氧化碳分离出液态）提纯技术、二技术、浓缩回收高纯料知识产权技术流程等来净化再利用的相关氧化碳动态减压提纯度食品.级二氧化碳技术工艺技术等的成熟工业化技术等已与中石油、中石化和中国通过与欧洲大型化学品公在重庆合川有国内首台套配合相关设计院参与了二在手多个CCUS项目，广食品.级液体二氧化碳产神华在二氧化碳捕集和封存司合作向欧洲市场提供CO2万吨级碳捕捉装置氧化碳捕捉工艺包的设计泛运用于石油化工、燃煤品已通过可口可乐和百事捕捉的吸附材料，形成数领域真开了深入的合作电厂等行业可乐的认证百万美金的订单昊华科技蓝晓科技远达环保双良节能冰轮环境凯美特气膜分离法二氧化碳捕捕捉工艺系统中的蒸湿式静电除尘烟气二氧化碳气体采集、CO2天.然工质制冷技二氧化碳捕集捉技术汽供应（余热回收方深.度净化技术等液化、提纯、注入等术、热泵技术、工业（CCUS）应用技式）工艺技术余热回收等碳捕捉技术目前已完成烟气治理项目术有.机蒸气膜、富氧膜、富与加拿大CCS签定CO2捕集共计149台套，其中超低中海油伊.拉克米桑油田天.成立广汇碳科技公司，旨氮膜、二氧化碳分离膜等膜产与封存技术设计咨询合同然气脱酸项目等客户有凯美特气、山东京在专项负责二氧化碳捕集品在资源回收、节能减排领排放工程业绩54台套博集团、中石油辽阳石（CCUS）及驱油项目的中材节能惠博普化、新疆阿克莫气田等域得到广泛应用永清环保前期准备等相关工作天邦膜技术雪人股份广汇能源注：以上排名不分先后资料来源：各公司公告2.4.1碳捕集、利用与封存（CCUS）技术：远达环保等具有技术优势目前，远达环保CCUS技术和装置业内领.先，可以将CO2从排放源中分离后直接加以利用或进行封存。昊华科技下属属西南化工研究设计院长期从事含碳（CO2、CO、CH4）工业尾气净化、分离与资源化利用技术研发与成果推广，技术优势明显。惠博普拥有碳捕集，液化、提纯、净化，注入，封存，零排放等工艺技术和订单合同。华油惠博普科技股份有限公司国家电投集团远达环保股份有限公司大庆油田三次采油二氧化碳驱工程项目重庆合川双槐电厂二氧化碳捕集装置项目名称惠博普涉及二氧化碳处理技术远达环保可以获得纯度大于二氧化碳捕集99.5%的二氧化碳中海油伊.拉克米桑油田天.然金额烟气预处气脱酸项目二氧化碳捕集理系统3143.17阿特劳天.然气脱硫服碳项万美元二氧化碳捕集吸收系统“碳捕捉再.生系经过精制，可产生目二氧化碳气体脱者”装置组成统达到食品.级标准哈萨克斯坦阿克纠宾州卡让萨2217.6水、液化、回注压缩干燥部分的、纯度为99.9%油田天.然气综合处理项目万美元系统制冷液化以上的二氧化碳……系统液阿克莫木气田分子筛脱水、乙3889.5二醇再.生注入装置、燃料气万美元体。橇项目1900“碳捕捉者”万元装置应用效果资料来源：各公司公告公司官网等2.4.2碳汇类技术：森林、耕地碳汇扮演重要角色碳汇是指通过植树造林、植被恢复等措施，吸收大气中的二氧化碳，从而减少温室气体在大气中浓度的过程、活动或机制。森林碳汇人工林小林窗疏伐经营技术技术原理关键技术工艺流程典型案例基于林木群体稀疏理论总体疏伐强度控主要包括林分结构特征凤仪林场云杉人工林疏伐技术示范项与森林林窗镶崁演替理制技术调研与评估、林窗大目、凤仪林场油松人工林疏伐技术示论，模拟林窗形成，采小、数量与布局的确定范项目取有限的人为疏伐措林窗大小组合与和设计、疏伐对象的确施，消减冠层乔木间的布局应用技术定与标记、疏伐时间选典型用户竞争自耗（碳排放），择、疏伐作业操作与采去激.活乔木活.力，进关键技术伐剩余物处理、补充操四川茂县林.业局、四川壤塘林.业局而提高乔木净生产力。作与完善等过程等锤式备料技术耕地碳汇草浆置换蒸煮技术秸秆清洁制浆及其废液肥料资源化利用技术机械疏解-氧脱木技术原理素技术工艺流程典型案例本.色浆技术通过锤式备料、亚氨法制浆黑液制有.机山东泉林纸业有限责任公司年处理150万吨置换蒸煮、机械疏解-肥技术秸秆综合利用项目氧脱木素工艺，实现木素高.效脱除、降低黑典型用户液粘度并提高黑液提取率，山东泉林纸业有限责任公司、吉林泉德秸秆形成适于秸秆的本.色综合利用有限公司、黑龙江泉林生.态农业有纸浆及纸制品制造技术限公司、山东和润浆纸有限公司等资料来源：《国家重.点推广的低碳技术目录》2.4.2碳汇类技术：森林碳汇科技企业成为风口森林碳汇作为最.经济的“碳吸收”手段具有较大开发价值，领域内风口企业包括拥有森林碳汇资产的岳阳林纸等公司、在生态修.复领域拥有特色技术的公司：如冠中生.态、山东泉林等。青岛冠中生.态股份有限公司山东泉林纸业有限责任公司核心工艺不可替代、关键装备自主研制自主构建原创性秸秆高值化深.度公司已累计申报专.利249项，授权专.利200公司实施生.态修.复业务所用的设备装置均为自主研发及制利用“泉林模式”，创新开发秸秆项造，研制了“大功率基质搅拌站”、“团粒发生器”、“土壤源黄腐酸和秸秆本.色浆制品（发明专.利154项，国际专.利6项），覆盖喷制机”、“纤维搓丝机”、“喷播机械手”等专用设备。秸秆收储、备料、制浆、造纸、肥料制造、环主要团粒喷播植被恢复技术“泉林模式”境主保护要、内装备制造等产业链全领域。技术工厂化乡土树种育苗及造林技术容土壤改良、植物配置和工艺与装备等依托先进的技术手段，实现生.态修.复效果拉萨拉鲁山体植被山东铝业赤泥堆场恢复项目土壤修.复项目资料来源：各公司公告及官网2.5“碳中和”目标的技术实践路径总结在“碳中和”愿景下，我国碳排放趋势可分为达峰期、平台期、下降期和中和期。在达峰期，将集中于节能减排技术的推广应用，并推动零碳技术、负碳技术进一步发展；在平台期和下降期，碳排放量显著下降，零碳技术将实现规模化应用，而负碳技术将广泛示范；在中和期，我国将实现低碳转型，而零碳、负碳技术将进一步推广应用，以支撑“碳中和”愿景的实现。14平台期下降期中和期达峰期零碳技术零碳技术负碳技术12负碳技术节能减排技二氧化碳排放量（Gt/10节能减排技术术a）节能减排技术86零碳技术4负碳技术20资料来源：王灿、张雅欣《碳中和愿景的实现路径与政策体系》；张贤、郭偲悦等《碳中和愿景的科技需求与技术路径》03“双碳”目标下的低碳科技发展动向及趋势3.1“碳中和”目标下的前沿/颠覆性技术发展动向3.2“碳中和”目标下的低碳科技发展趋势3.3“碳中和”目标下的低碳科技发展建议3.1.1空气直接捕集CO2技术：捕集分布源排放CO空气直2接捕集CO2（Directaircapture,DAC）技术指利用化学吸附剂，以空气作为CO2的输运媒介，直接从低浓度的气体分压（40Pa）下富集CO2的技术。目前有固体吸附、液体吸附、水分波动吸附和电化学溶液四种方式，其中固体/液体吸附方式最.为先进，产生的二氧化碳可用于地下封存、农业生产、食品加工、化工原料、燃料合成等。2020年全球二氧化碳排放源分布及对应捕集技术（%）DAC技术流程示意图CO2分布其他天.然气、地热、太阳空气输入源排放5%CO2>400ppm建筑能、风能等清洁能源10%+水碳捕集与封存（CCS）技术交通运输电力CO2吸附系统DAC闭环系23%39%统-固体吸附工业-液体吸附23%空气直接捕集CO2工业（DAC）技术固定源排放CO2生产系统水煅烧、冷.却、分CO2压缩、收集离DAC可对小型化石燃料燃烧装置以及交通工具等分布源排放的空气中CO2通过吸附剂进行捕集，完成捕集后的吸附剂通过改变CO2进行捕集处理，并有.效降低大气中CO2浓度。2019年DAC技术被热量、压力或温度进行吸附剂再.生，再.生后的吸附剂再次用于《麻省理工科技评论》评选为“十大突破性技术”之一。CO2捕集，而纯CO2则被储存起来。资料来源：IEAETRI等3.1.1空气直接捕集CO2技术：成本高昂催生高.级吸附材料DAC技术2011年平均捕获成本在610-780美元/吨二氧化碳，2020年平均222-463美元/吨二氧目前DAC技术成本不断下降，但依旧高化碳。昂。2010-2050年DAC成本评估及预测不同来源CO2捕集成本对比DAC成本（美元/吨）CO2来捕集技术捕集成本（美元/随着2020年代的商业化以及2040年代源CCS吨）和2050年代的大规模实施，DAC系统的成本可能会大幅降低。石油产业121.8610钢铁产业CCS78.5如何开发兼具高吸附容量和高选择性的40.6吸附材料是DAC技术未来商业化应用的水泥产业CCS25-37222-463关键。309232222燃煤电厂CCS1248164空气/移动DAC20112014201820202030E2040E2050E源部分物理吸附材料对CO2的吸附容量大气中的CO2浓度远低于固定点源CO2排放量吸附剂温度/℃CO2浓度/𝟏𝟎−𝟔最.大吸附量/(mmol𝒈−𝟏)10%−13X23.4燃煤电厂等固定点源的CO2排放浓20%23.44000.034度Mg－MOF－7425.04000.140K－LSX25.03950.670大气中CO2浓410∗Na－LSX25.03950.870度10−64000.130SIFSIX－3－23.4Zn4000.050HKUST－1资料来源：陕西省能源化工过程强化重.点实验室；Fasihi等3.1.1空气直接捕集CO2技术：初创公司投资研发活动活跃目前，全球有30余家初创公司、科研机构、研发联合体正在对DAC技术进行研究，初创公司建立了19个试验场为研究提供试验数据，修正研发方向。其中Climeworks公司、GlobalThermostat公司、CarbonEngineering公司技术领.先，拥有自己的试验场，已经初步商业化。公司地点吸附原理捕获CO2循消耗能.量/吨CO2项目投资环用水Cimeworks瑞士量/吨加热：1800-2500kWh/t拥有16家工厂，初步进行了商2009年至今获得1.7亿美元投资，ZurichCantonalBank、Horizon电力（地热）：350-业运营，总产能为2000吨/年固体吸附0.8-2吨CO22021年4月进行了第五轮融资2020，瑞士企.业家基金会、微软450kWh/tOldahom.a和Colorado等Global美国固体吸附1.6吨加热：4.4GJ/t建设试验场，募集4200万美元ExxonMobil，NRGThermostat无碳电力：BAS.F，Zeor-CarbonPartners，160kWh/tGoldm.anSachs等Carbon2-7吨天.然气：4/GJ加拿大Squamish的空气收集系政.府初期投资0.3亿、Bill必和必拓、微软、Oxy低碳风Engineering加拿大液体吸附无碳电力：200-300kWh/t统工厂Gates投资0.68亿建造工厂，2020投、Chevron技术风投、微软等年底获得0.6亿用于研发公司试验工厂CO2捕获2025年C02捕获量CO2收集率产出二氧化碳纯度预计使用年限当前成本最终预计成本量Cimeworks预计4000吨/年CO290%98%-99%25年222美元/吨CO2200美元（2021年）瑞士Zurich工1百万吨/年CO297%>100美元（2030年）Global厂，900Thermostat吨/年CO299%25年资料来源：2公23司-8公00告美；元/E吨TCRO2I等18-35美元1000吨/年CO23.1.1空气直接捕集CO2技术：科技初创公司致力于研发CO2吸附剂哈佛大学Keith教.授创办的碳工程公司（CarbonEngineering，CE）构建了以KOH和Ca(OH)2为核心吸收溶液的工艺，并在加拿大进行了山中西试清。洁国碳内研最究.新院的H进OF展材是料山优西缺清点洁碳研究院正在进行固体吸附HOF材料的产业化开发。优点在常压25oC下，能够从空气中直接6.8Å×4.5Å孔道尺寸捕集CO2；具有永.久的孔隙；对CO2吸附的选择性高山西清洁碳经缺点成本过于昂贵，未来大幅度降低吸济产业研究院吸附效果113附剂的成本是工业化生产的关键有限公司kgCE工艺流程高温煅烧1824CarbonEngineering吸附剂资料来源：公司公告；宋维宁等再.生方式3.1.2人工光合作用技术：可提升能.量转换效率人工光合作用（artificialphotosynthesis，AP）是模仿生物自然光合作用的一类化学过程，将阳光、水及二氧化碳转化为碳水化合物与氧气。其中，将水转化为氢气和氧气的光催化水分.解技术是人工光合作用的主要研究方向。目前已有电动汽车使用人工光合作用供氧的燃料电池。自然光合作用中太阳能到化学能的转换效20%人工光合作用技术专.利申请数量（项）率理论值最.高可达8%，但实际上一般小364237于1%，目前研究成果中预计太阳能到化31学能的最.高转换效率约为25%。人工光合作用8%17CO2、碳平衡方案氢；甲醇、13H2O乙醇、汽油1%自然光合作用（实际值）自然光合作用（理论值）人工光合作用2015201620172018201920202010.2014.12020.2020.8415人工光合作用技术重韩国科学技术院新材料日本东芝公司美国伯克利实验室上海科技大学物质科学大研究成果工程学系与技术学院通过特殊半导体和表面经过加工的研发了一种由纳.米管组成的人工太阳能→化学能效率逐步提升利用纳.米大小的光感应材料将金属催化剂，用太阳光和甲醇等原光合作用系统，能够将二氧化碳转首.次开发出了太阳能到化学能的光能料成功产生出一氧化碳，成功使其化为一氧化碳，未来可制成甲醇，能.量转换效率超过20%的二氧化转换成电能，由此产生氧化还原酶转化率提高至1.5%。最终为家庭和汽车提供动力。碳还原人工光合作用系统。反应，可助生产具有高附加值的各种精.密药品。资料来源：智慧芽等3.1.2人工光合作用技术：初创企业致力于纳.米科技等技术研发目前，我国科技企业在人工光合作用技术中的探索仍处于初步阶段，技术领域主要包含纳.米科技（利用纳.米大小的光感应材料将光能转换为电能）、太阳能制氢、水分.解催化剂等，致力于研究出人工光合作用相关技术。部分初创企业及科技企业人工光合作用相关技术专.利情况如下：成立日期：2015年4成立日期：2004年8成立日期：2018年1成立日期：2015年2月月月月一种基于太阳能发电的电解水一种锌铟硫纳.米片阵列薄膜一种太阳能制氢用槽型太阳能金属富勒烯衍生物及其制法和制氢的氢气收集设备的制备方法集热器能.量存储与转换的方法可给压缩机压缩氢气时一个缓冲在光催化制氢，光催化降解有.机污染物提高槽式太阳能集热器的稳定性量，提高压缩机输出的稳定性。和人工光合作用等领域具有巨大的应用和抗风等级。光电转换高达22.09%前景。一种太阳能制氢用的聚光器采用紫外光照射金属富勒烯衍生物，然后参与催化氧化反应，八度阳光柔性晶硅太阳能电池板用于光电化学分.解水制氢的增加聚光器本体的使用稳固性。能.量存储率高，能.量转化率基底的制备方法及其产品和应高，实现了系统对紫外光能的存一种用于太阳能制氢的补水箱储以及光能向化学能的转化用结构制备出的复合光阳极结构在500W模拟便于清理箱体内部的水垢和杂太质，提高水质质量。阳光的照射下比纯In2S3光阳极结构的一种用于太阳能制氢的冷.却光电流提高3倍。设备一种三维花片状硫铟锌微-纳.米线阵列及其制备方法和同时通过导热棒可以更好地将处于内部应用的热媒的热量传递至第.二导热板进行在光催化制氢，光催化降解有.机污染换热，继而可以提高冷.却效果和效物，人工光合作用，光催化杀.菌，太率。阳能电池等领域具有巨大的应用前景。资料来源：各公司官网；智慧芽等3.1.3可再.生合成燃料技术：提升能源利用率、助力碳减排可再.生合成燃料技术（e-fuel），是指利用太阳能、风能、生物质能等可再.生能源，转化利用CO2设计出适合高.效清洁燃烧的合成燃料分子结构，以生产合成甲烷、醇醚燃料、烷烃柴油、航.空燃油等可再.生合成燃料。甲烷醇醚燃料烷烃柴油航.空燃油等……CO2+H2O→CHxy可再.生合成燃料不同制备方法比较分类制取路线可再.生能源催化剂种类优势劣势直接电化学合成风能、太阳能铂、铜等金属；碳基材料富余电力转化、系统简单能耗高、法拉第效率低、电流密度低合成光催化转化太阳能半导体材料条件温和、系统简单、操作方便光能利用率低、反应速率慢间接合成热化学转化生物质能、太阳能可不添.加催化剂；生产周期短、反应速率快、转化率高能耗高、产物组分复杂、镍、钴等金属氧化物；HZS.M-5等分子筛燃料品质低、污染物排放微生物转化生物质能细.菌、真.菌、古菌等微生物；生物酶条件温和、能耗低、环境友好反应速率慢、生产周期长、占地面积大资料来源：夏奡、陈蓉、付乾、朱贤青等《可再.生合成燃料研究进展》3.1.3可再.生合成燃料技术：我国已迈出工业化第.一步目前，世界各国都在积极研发可再.生合成燃料技术路线。在我国，“液态阳光”示范项目于2020年1月投料试车，进料3个小时后生产出液体甲醇产品，标志着中国利用可再.生能源制备液体燃料迈出了工业化的第.一步，也是全球范围内直接太阳燃料规模化合成的最早尝试之一。同时，国际车企在“碳中和”背景下也不断研发新型燃料，在“e-fuel”领域不断涉足。“液态阳光”技术制备甲醇的路径“液态阳光”项目满负荷运行年效益奥迪在汉堡发布了e-gas项目光伏发电2011奥迪生产出“e-diesel”的乙醇柴油燃2000年料15001500奥迪在德国建立e-fuel的研究设施2014年生产甲醇消耗二氧化碳消纳太阳能发电碳减排贡献2017年电解水制氢8000100002020保时捷首.次宣布投资合成燃料研发计CO2+氢：制作甲醇当前甲醇产能年划甲醇碳减排2022保时捷、西门子共建的合成燃料试验场年将完成第.一阶段试点资料来源：中国新闻网；中国科学院大连化学物理研究所3.2“碳中和”目标下的低碳科技发展趋势从应用领域来看，低碳科技的发展趋势将围绕“能源低碳化、生产去碳化和产业低碳化”三个方向创新发展。产业端01产业低碳化生产端低碳技术将引导产业结构转向低碳产业为主体，新兴绿色产业、现代服务能源端业将快速发展；而应用于传统产业的低碳技术，将着眼于节能减排、提升资源利用效率，以助力传统行业低碳化发展。02生产去碳化生产端低碳技术将朝着“低成本化、低风险化”趋势发展。以CCUS技术为例，当前碳捕捉技术成本高、碳封存技术存在较大的碳泄漏风险，制约了它的广泛应用，未来技术发展将以实现CO2捕捉的低成本化和碳封存的低风险化为方向。03能源低碳化一方面，为提升化石能源利用效率，低碳技术将在现有技术基础上不断革新；另一方面，技术发展将着眼于新能源开发与利用，新能源种类不断被扩展，新能源的利用渠道不断拓宽、利用规模不断扩大。资料来源：低碳经济专.业委员会3.3“碳中和”目标下的低碳科技发展建议持续发展节能节材、循环利用技术等升级现有节能技术和设备，持续挖掘节能潜力提升能效；推动钢铁、水泥等基础材料的绿色化转型；重.点推进电能替代、氢基工业、生物燃料等工艺革新技术并推广应用03加.快推进零碳非电能源技术的发超前部署增汇技术和负排放技术0204展发展CCUS关键技术，重.点部署BECCS以及直接空气捕集（DAC）技术；发展农业、林业草加.快推进“蓝氢”、“绿氢”等低碳制氢原减排增汇技术，研究海洋、土壤等碳储技术，发展以红树林、海草床、盐藻为代表的海洋蓝碳等技技术的研发，超前部署前沿制氢技术；推动术生物质能、氨能等其他零碳非电能源技术发展重.点突破零碳技0105推动耦合集成与优化技术发展术在能源供给端，逐渐转变以“化石及时评估脱碳、零碳和负排放技术发展进能源”为主的供给结构，构建水、程，促.进不同技术单元集成耦合，最.大风、光等资源利用—可再.生.发电限度地挖掘相应技术的减排潜力；融.合—终端用能优化匹配技术体系，发人工智能、互联网、信息通讯等系统优化展可再.生能源规模化运用相关技技术，开展技术融.合优化的工程示范。资料来源：低碳经济专.业委员会术等。