雙碳目標下前沿技術(shù)部署與進展報告

　　在《人類 21 世紀備忘錄》①一文中，徐冠華院士等人提出了人類歷史進程中存有“三大不動點議題”的論述——在人類文明的歷史階段，發(fā)展主題始終圍繞能源、食品和健康三大議題展開。這三大議題是人類發(fā)展諸多議題中基礎(chǔ)中的初始基礎(chǔ)，支柱中的核心支柱。這三大議題當中每部分內(nèi)容都用來刻畫過生命賴以維系的要素指標或命名過某個歷史階段，如化石能源時代、核動力時代、刀耕火種、稻作文明、水產(chǎn)經(jīng)濟、能耗指數(shù)、蛋白質(zhì)攝入量、可再生能源階段、自然療法時代、基因療法時代等。這三大議題每個又都具有宏觀累積效應——個體的或局部的問題，會以極快的速度累積成為巨大的、風險性極高的社會難題。其中，能源議題同食品與健康議題又不太一樣， 因為對于溫飽和健康狀態(tài)的認知，個體和群體之間有很多通感。能源議題受地域、生產(chǎn)方式影響很大，它更多地取決于環(huán)境的變量與供給。這也許是相對于其他覺識，能源自覺更晚到來的一個原因。這里所講的能源自覺，就是指人們對人與能源關(guān)系的認知、評價和主動改善的思考。人類的能源自覺只是近現(xiàn)代才產(chǎn)生并得到持續(xù)豐富的覺識，代價甚高，來之不易?！∮绊戇@三大議題的關(guān)鍵因素主要有 3 個方面：需求、科技和制 度。其中的科技，又是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。因為需求有給定的方面，制度 總是事后成型的，只有科技既影響著需求的自我滿足水平，又影響著 相關(guān)社會管理治理的體制機制。另外，需求和制度又反過來影響著相 關(guān)科技的發(fā)展、吸納和運用。所以，關(guān)于科技前瞻展開的維度，除科 技自身外，也主要是從社會需求與制度選擇中進行分析預測的。“環(huán)球同此涼熱”，過去詩人的感慨如今已是全球共情共鳴的能源話題。面對氣候變化、雙碳約束、大氣治理等日趨緊迫的全球問 題，能源科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展被認為承擔著重要責任。從這個意義上講， 主動感知、預測未來能源科技的方向和領(lǐng)域，是人類能源自覺的一種體現(xiàn)。對能源科技的譜系化、結(jié)構(gòu)化分析，同時深入分析人與能源的關(guān)系、人類應用能源的各類場景、人類研發(fā)各類能源的潛力，這是 構(gòu)建人類可持續(xù)發(fā)展社會的必修課。人類的能源自覺從緣起到現(xiàn)在， 在不斷豐富和升級，并深受能源材料科技、能源互聯(lián)網(wǎng)、綠色理念、 清潔制造、可持續(xù)發(fā)展、同一地球、人類命運共同體等諸多內(nèi)容的 影響。因此，當今關(guān)于能源科技的感知和預測越來越精細，影響面 也越來越廣。受新科技應用帶來的改變，能源從生產(chǎn)端到消費端， 包括期間的過程、通道等都在發(fā)生巨大的變化。很多人類活動的空 間過去純粹是能源消費單元，現(xiàn)在憑借能源新科技、新方式，加快 轉(zhuǎn)變?yōu)榫G色能源生產(chǎn)單元，在實現(xiàn)自身能源平衡的同時增加對全社 會能源平衡的貢獻。實際上這給新能源技術(shù)體系帶來很多新的架構(gòu)、 新的業(yè)態(tài)和新的議題。“環(huán)球同此涼熱”，氣候變化事關(guān)全球社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展，積極應對氣候變化已成為全球各國的共識。聯(lián)合國政府間氣候變化專 門委員會（IPCC）的評估報告越來越清楚地表明，人類活動是引起 氣候變化的主要原因。截至 2020 年，全球已有 54 個國家實現(xiàn)碳達 峰， 占全球碳排放總量的 40%，且多數(shù)為法國、德國、美國、日本、 英國等發(fā)達國家，并提出到 2050 年實現(xiàn)碳中和。2020 年 9 月 22日， 以習近平同志為核心的黨中央審時度勢，做出中國加快實現(xiàn)碳達峰、 碳中和（以下簡稱“雙碳”）目標的重大決策，充分體現(xiàn)了中國作為 負責任的發(fā)展大國，把應對全球氣候變化、推動生態(tài)文明建設當作 自身高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在要求，彰顯了中國構(gòu)建人類命運共同體的責 任擔當，對于中國乃至全球未來可持續(xù)發(fā)展均具有重要的戰(zhàn)略意義?！》▏?、德國、美國、日本、英國等發(fā)達國家在發(fā)展過程中重視 應對氣候變化的雙碳前沿技術(shù)的規(guī)劃部署，實施了一系列科技計劃 與研發(fā)措施，取得了一系列技術(shù)進展。國際能源署（IEA）、國際可 再生能源署（IRENA）、全球風能協(xié)會（GWEC）、國際原子能機構(gòu) （IAEA）等國際組織機構(gòu)也圍繞太陽能、風能、核能等技術(shù)發(fā)布了 一 系列研究報告，提出了一系列促進清潔能源技術(shù)發(fā)展及低碳發(fā)展的 對策與建議。這些前沿技術(shù)部署與研發(fā)，對于我國政府相關(guān)管理機 構(gòu)、科研院所、企業(yè)等創(chuàng)新主體，及時了解前沿技術(shù)動態(tài)，把握發(fā) 展態(tài)勢，做好決策部署和創(chuàng)新準備，具有顯著的借鑒意義?！榉e極支撐科技創(chuàng)新驅(qū)動以實現(xiàn)雙碳目標，科技部成立了碳達 峰碳中和科技工作領(lǐng)導小組，負責組織與協(xié)調(diào)各司局雙碳相關(guān)工作。 領(lǐng)導小組在第一次會議中就提出要盡快形成《碳達峰碳中和科技創(chuàng)新行動方案》的研究計劃，并推進《碳中和技術(shù)發(fā)展路線圖》的編 制，推動成立“碳中和關(guān)鍵技術(shù)研究與示范”重點專項。中國科學技 術(shù)信息研究所（以下簡稱“中信所”）作為科技部直屬事業(yè)單位，積 極配合相關(guān)工作安排，新成立了“區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展研究中心”，并安排 所重點一期與二期雙碳關(guān)鍵技術(shù)相關(guān)項目，統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、積極開展與雙 碳相關(guān)的情報跟蹤監(jiān)測與研究工作，中信所特意組織區(qū)域創(chuàng)新發(fā)展 研究中心的研究團隊編撰本書，根據(jù)所承擔任務要求，主要在新能 源、低碳減碳零碳方向選取了 7 個技術(shù)領(lǐng)域，對當今全球主要發(fā)達國 家的能源科技、產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟的創(chuàng)新發(fā)展給予了深入的研究分析。在研 究過程當中，支撐了有關(guān)部門與地方政府關(guān)于雙碳議題的科學決策，促 進了相關(guān)科研院所、高校、企業(yè)、政府等主體圍繞雙碳目標實現(xiàn)深入的 交流互鑒。本書共分為 7 章。第 1 章主要介紹太陽能技術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn) 略與研發(fā)計劃部署，主要國家太陽能技術(shù)研發(fā)投入，太陽能技術(shù)論 文與專利，以及太陽能技術(shù)最新進展等；第 2 章主要介紹風能技術(shù)相 關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn)略與研發(fā)計劃部署，主要國家風能技術(shù)研發(fā)投入，風 能技術(shù)論文與專利，以及風能技術(shù)最新進展等；第 3 章主要介紹核能 技術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn)略與研發(fā)計劃部署，主要國家核能技術(shù)研發(fā)投 入，核能技術(shù)論文與專利，以及核能技術(shù)最新進展等；第 4 章主要介 紹氫能技術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn)略與研發(fā)計劃部署，主要國家氫能技術(shù) 研發(fā)投入，氫能技術(shù)論文與專利， 以及氫能技術(shù)最新進展等；第 5 章 主要介紹燃料電池技術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn)略與研發(fā)計劃部署，主要國 家燃料電池技術(shù)研發(fā)投入，燃料電池技術(shù)論文與專利，以及燃料電池 技術(shù)最新進展等；第 6 章主要介紹 CCUS 技術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn)略與 研發(fā)計劃部署，主要國家 CCUS 技術(shù)研發(fā)投入，直接空氣捕集 CO2技 術(shù)論文與專利，以及 CCUS 技術(shù)最新進展等；第 7 章主要介紹儲能技 術(shù)相關(guān)法律法規(guī)、戰(zhàn)略與研發(fā)計劃部署，主要國家儲能技術(shù)研發(fā)投 入，超級電容器技術(shù)論文與專利，以及儲能技術(shù)最新進展等。

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