双碳目标下前沿技术部署与进展报告_刘琦岩等_9787523507285

在《人类 21 世纪备忘录》① 一文中，徐冠华院士等人提出了人类历史进程中存有三大不动点议题的论述在人类文明的历史阶段，发展主题始终围绕能源、食品和健康三大议题展开。这三大议题是人类发展诸多议题中基础中的初始基础，支柱中的核心支柱。这三大议题当中每部分内容都用来刻画过生命赖以维系的要素指标或命名过某个历史阶段，如化石能源时代、核动力时代、刀耕火种、稻作文明、水产经济、能耗指数、蛋白质摄入量、可再生能源阶段、自然疗法时代、基因疗法时代等。这三大议题每个又都具有宏观累积效应个体的或局部的问题，会以极快的速度累积成为巨大的、风险性极高的社会难题。其中，能源议题同食品与健康议题又不太一样，因为对于温饱和健康状态的认知，个体和群体之间有很多通感。能源议题受地域、生产方式影响很大，它更多地取决于环境的变量与供给。这也许是相对于其他觉识，能源自觉更晚到来的一个原因。这里所讲的能源自觉，就是指人们对人与能源关系的认知、评价和主动改善的思考。人类的能源自觉只是近现代才产生并得到持续丰富的觉识，代价甚高，来之不易。

　　　影响这三大议题的关键因素主要有 3 个方面：需求、科技和制度。其中的科技，又是关键中的关键。因为需求有给定的方面，制度总是事后成型的，只有科技既影响着需求的自我满足水平，又影响着相关社会管理治理的体制机制。另外，需求和制度又反过来影响着相关科技的发展、吸纳和运用。所以，关于科技前瞻展开的维度，除科技自身外，也主要是从社会需求与制度选择中进行分析预测的。

　　环球同此凉热，过去诗人的感慨如今已是全球共情共鸣的能源话题。面对气候变化、双碳约束、大气治理等日趋紧迫的全球问题，能源科技和产业发展被认为承担着重要责任。从这个意义上讲，主动感知、预测未来能源科技的方向和领域，是人类能源自觉的一种体现。对能源科技的谱系化、结构化分析，同时深入分析人与能源的关系、人类应用能源的各类场景、人类研发各类能源的潜力，这是构建人类可持续发展社会的必修课。人类的能源自觉从缘起到现在，在不断丰富和升级，并深受能源材料科技、能源互联网、绿色理念、清洁制造、可持续发展、同一地球、人类命运共同体等诸多内容的影响。因此，当今关于能源科技的感知和预测越来越精细，影响面也越来越广。受新科技应用带来的改变，能源从生产端到消费端，包括期间的过程、通道等都在发生巨大的变化。很多人类活动的空间过去纯粹是能源消费单元，现在凭借能源新科技、新方式，加快转变为绿色能源生产单元，在实现自身能源平衡的同时增加对全社会能源平衡的贡献。实际上这给新能源技术体系带来很多新的架构、新的业态和新的议题。

　　环球同此凉热，气候变化事关全球社会经济可持续发展，积极应对气候变化已成为全球各国的共识。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的评估报告越来越清楚地表明，人类活动是引起气候变化的主要原因。截至 2020 年，全球已有 54 个国家实现碳达峰，占全球碳排放总量的 40%，且多数为法国、德国、美国、日本、英国等发达国家，并提出到 2050 年实现碳中和。2020 年 9 月 22 日，以习近平同志为核心的党中央审时度势，做出中国加快实现碳达峰、碳中和（以下简称双碳）目标的重大决策，充分体现了中国作为负责任的发展大国，把应对全球气候变化、推动生态文明建设当作自身高质量发展的内在要求，彰显了中国构建人类命运共同体的责任担当，对于中国乃至全球未来可持续发展均具有重要的战略意义。

　　　法国、德国、美国、日本、英国等发达国家在发展过程中重视应对气候变化的双碳前沿技术的规划部署，实施了一系列科技计划与研发措施，取得了一系列技术进展。国际能源署（IEA）、国际可再生能源署（IRENA）、全球风能协会（GWEC）、国际原子能机构（IAEA）等国际组织机构也围绕太阳能、风能、核能等技术发布了一系列研究报告，提出了一系列促进清洁能源技术发展及低碳发展的对策与建议。这些前沿技术部署与研发，对于我国政府相关管理机构、科研院所、企业等创新主体，及时了解前沿技术动态，把握发展态势，做好决策部署和创新准备，具有显著的借鉴意义。

　　　为积极支撑科技创新驱动以实现双碳目标，科技部成立了碳达峰碳中和科技工作领导小组，负责组织与协调各司局双碳相关工作。领导小组在第一次会议中就提出要尽快形成《碳达峰碳中和科技创新行动方案》的研究计划，并推进《碳中和技术发展路线图》的编制，推动成立碳中和关键技术研究与示范重点专项。中国科学技术信息研究所（以下简称中信所）作为科技部直属事业单位，积极配合相关工作安排，新成立了区域创新发展研究中心，并安排所重点一期与二期双碳关键技术相关项目，统筹协调、积极开展与双碳相关的情报跟踪监测与研究工作，中信所特意组织区域创新发展研究中心的研究团队编撰本书，根据所承担任务要求，主要在新能源、低碳减碳零碳方向选取了 7 个技术领域，对当今全球主要发达国家的能源科技、产业、经济的创新发展给予了深入的研究分析。在研究过程当中，支撑了有关部门与地方政府关于双碳议题的科学决策，促进了相关科研院所、高校、企业、政府等主体围绕双碳目标实现深入的交流互鉴。

　　本书共分为 7 章。第 1 章主要介绍太阳能技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家太阳能技术研发投入，太阳能技术论文与专利，以及太阳能技术最新进展等；第 2 章主要介绍风能技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家风能技术研发投入，风能技术论文与专利，以及风能技术最新进展等；第 3 章主要介绍核能技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家核能技术研发投入，核能技术论文与专利，以及核能技术最新进展等；第 4 章主要介绍氢能技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家氢能技术研发投入，氢能技术论文与专利，以及氢能技术最新进展等；第 5 章主要介绍燃料电池技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家燃料电池技术研发投入，燃料电池技术论文与专利，以及燃料电池技术最新进展等；第 6 章主要介绍 CCUS 技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家 CCUS 技术研发投入，直接空气捕集 CO2 技术论文与专利，以及 CCUS 技术最新进展等；第 7 章主要介绍储能技术相关法律法规、战略与研发计划部署，主要国家储能技术研发投入，超级电容器技术论文与专利，以及储能技术最新进展等。

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