2021年“碳中和”愿景下的低碳科技发展现状-碳达峰碳中和汇报

2021年“碳中和”愿景下的低碳科技发展现状目录CONTENTS1“碳中和”愿景的技术支撑体系23“碳减排”关键技术应用现状“零碳”关键技术应用现状4“负碳”关键技术应用现状5“碳中和”愿景的技术实践路径总结根据减排原理，实现“碳中和”愿景将遵循“减碳-零碳-负碳”的技术路线。具体包括：节能减排技术、新能源技术、

CCUS技术等。HFCs零碳技术负碳技术CH4碳减排技术1“碳中和”愿景的技术支撑体系CO2N2OPFCs新

能

源氢能储能减排节能CCUS碳

汇

类碳

能

科

技CF6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。101010102.1“碳减排”技术：主要应用于高排放领域电力节能减排技术•

火电厂凝汽器真空保持节能系统技术•

配电网全网无功优化及协调控制技术•

可控自动调容调压配电变压器技术“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。重点领有色金属节能减排技术•

粗铜自氧化还原精炼技术•

复式反应新型原镁冶炼技术•

高电流密度锌电解节能技术专利数•

火电厂降低煤耗技术•

油田采油污水余热综合利用技术•

变换气制碱及其清洗新工艺技术Y02T10/7072Y02E20/34•

矿热炉烟气余热利用技术•

钢铁行业能源管控技术•

高炉鼓风除湿节能技术2012-2020年中国节能减排技术专利申请情况（单位：项）截至2021年7月中国节能减排技术分类TOP

8（单位：项）钢铁节能减排技术石化节能减排技术2012

2013

2014

2015

2016

2017

2018

2019

2020储能器造成温室气体排放的生产工艺的总体改进通过作用于过程中非CO2直接相关的事项传统内燃机指示效率的改进技术用于电动车辆的储能光伏[PV]能源通过提高工艺的能效电动车辆用于电池，超大容量电容器等1784155218621795176215811281Y02T10/12Y02T10/70Y02E60/10Y02P20/10Y02E10/50Y02P10/251914118233CPC分类105431683416614141641489911349118941192减排类型钢铁企业减排技术提高能量利用效率鞍钢鲅鱼圈高炉喷吹焦炉煤气山钢莱钢氧气高炉炼铁基础研究八一钢铁富氧冶铁提高副产品利用效率首钢京唐转炉煤气制燃料乙醇山钢日钢、达钢焦炉煤气制天然气沙钢、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突破性冶炼技术中晋太行焦炉煤气直接还原铁宝武集团核能制氢与氢能炼钢河钢集团富氧气体直接还原铁酒钢集团煤基氢冶金日照钢铁氢冶金及高端钢材制造宝钢湛江钢铁工业CCUS（碳捕获、利用与封存）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

代表性钢铁企业“碳减排”技术实践压缩粗钢产量：逐步建立以碳排放、污染物排放、能耗总量为依据的存量约束机制降低能源消耗总量：

提高窑炉热效率，深挖余能回收潜力，提升能源转换和利用效率2.2“碳减排”技术：钢铁企业新近突破的冶炼技术较多节能降耗通过优化技术，开发新的产品比如低温催化剂，系统优化、智能化手段等手段降低能耗循环经济产业链推广以高炉渣、钢渣为原料的矿渣微粉、钢渣微粉生产应用二氧化碳

利用技术减少传统高耗能建材生产过程大气污染物排放和碳排放流程优化球团大规模替代烧结，球团链篦机回转窑脱硝等主要技术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

气化技术技术条件采用先进的HT-L粉煤加压煤气化技术改造原有的

常压固定床煤气化装置采用常压固定床间歇式气化技术、20万t总氨

能力的化工企业建设规模18万t/a合成氨或甲醇20万t/a甲醇气化装置1台日处理1150t煤多喷嘴对置式气化炉适用范围化工行业煤制烯烃、煤制天然气、煤制油等现代煤化工行业，电力行业（IGCC）

，城市煤气等化工行业煤制合成气120%目前推广比例/该180060%技术在行业内的推广潜力60%15%120%100%80%60%40%20%0%目前30%推广潜力目前

推广潜力%%7500063360215001600000650000130

325000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先进煤气化节能技术节能减碳潜力 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）10302.2“碳减排”技术：技术推动煤气化节能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主要内容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 节能量（tce/a）

二氧化碳减排量（tCO2/a）158400先进煤气化节能技术典型项目粉煤加压气化技术

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 投资额（万元）

1980002400060000150001200015%39034334313040%20%0%吉林英台采油厂新技术“密闭”收油污研制出以“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要作用。吉林油田CCS-EOR技术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。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。中国石油油田开采节能技术攻克抽油机动态控制、低温不加热集输、螺杆泵直驱等新技术，

创新加热炉提效、抽油机数字化改造等关键技术。污泥资源化技术支持示范区污泥资源化率提高50%，建成辽河油田3万吨/年稠油污泥脱水示范工程、华北油田6000吨/年落地油泥处理示范工程等。甲烷回收与排放-利用低压冷凝系统进行回收放空气全面采用密闭混输天然气运输过程中对自有车辆全部安装

智能GPS系统钻井泥浆不落地工

作液循环利用技术在南方油田、西南油气田、长庆油田、大港油田、华北油田、吉林油田等进行了示范应用。催化裂化烟气脱硫

脱硝成套技术实现了“零压降”湿法脱硫工艺的突破。该技术已在公司催化裂化烟气脱硫脱硝装置上成功应用。温室气体减排-

网电钻机、样板加热炉

成套技术、流程模拟技术以及裂解炉空

气预热节能技术、裂解炉扭曲片管强化

传热技术。2.2“碳减排”技术：

龙头石化企业低碳技术应用中国石化低碳技术应用案例二氧化碳驱油及埋

存理论技术累计封存二氧化碳190万吨，温室气体排放总量（百万吨二氧化碳当量）

20182019

2020600397关键技术甲烷回收量（百万立方米）171.52170.69

170.94二氧化碳捕集量（千吨）1263

1290

20182019

2020

20182019

20201010226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

技术应用案例能源电力、智慧环保、远程教育/办公/医疗等上海箱箱智能科技有限公司（箱箱共用）碳阻迹北京科技有限公司（碳阻迹）北京碧水源科技股份有限公司（碧水源）深圳市裕同包装科技股份有限公司（裕同科技）远大芯建数字科技有限公司（远大芯建）物联网技术碳排放管理软件等微滤膜、

超滤膜、智能一体化污水净化系统等膜集成城镇污水深度净化技术EB固化、无溶剂复合技术等BIM，MMO、碳数据等信息化高科技技术“数智+”Saas循环管理平台助力阿里巴巴绿色物流、助力百度碳减排核算等振动膜生物反应器污水深度处理集成装备、碳排放监测监管平台等生物可降解包装、纸塑环保包装解决方案等远大不锈钢芯板、

5D建筑等智能包装企业绿色可持续发展污水及废水处理、海水淡化等绿色包装绿色建筑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，辅助碳密集型产低碳服务企业低碳技术企业低碳技术企业低碳技术企业初创科技企业图像识别、视频分析等人工智能技术、

商汤科技SenseMARS等AI+AR巡检系统、新一代人工智能计算与赋能平台等北京市商汤科技开发有限公司（商汤科技）机器学习技术，视频识别技术等阿里云计算有限公司（阿里云）钉钉、远程医疗云服务等注：以上排名不分先后能源电力行业数字化转型新兴科技企业新兴科技企业1）钉钉通过推广无纸化绿色办公、电子审批、电话会议、视频会议等在线办公方式，

可以一点一滴累积降低碳排。2）基于多元数据融合的数据中枢、

AI中台、和业务中台的数字政务平台让老百姓和企业办事少跑路进而降低碳排。人人减排，

低碳工作和生活首先利用数字化技术帮助政府做好碳监管；其次完成碳足迹追踪分析，利用AI算法分析预测碳趋势；研究碳排放预测模型，通过沙盘推演帮助政府定目标、做决策；最后为碳交易服务做好支撑保障。服务政府，

支撑碳排干预工业大脑运用大数据、人工智能等数字技术，结合工业生产控制机理及传统控制技术，提升化石燃料的高效利用，实现降本增效，进而降低生产环节产生的碳排放量。智慧交通实时监测道路车流量和拥堵排队等参数，对全域的路口信号灯实现区域实时自适应控制，减少交通拥堵和相应的能源消耗和碳排放。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、交通大脑支撑政府交通疏导案例：杭州单路口交通拥堵减少近20%，通过提升

通行速度和减少车辆排队时间降低碳排放案例：浙能锦江集团下属云南绿色能源有限公司

日焚烧1300吨固废垃圾；瀚蓝环境一期项目阿里钉钉的无纸化办公截至2020年底，已累

计降低碳排放1100万吨基于阿里云城市大脑的数据技术和经验积

累，与环境规划院合作打造

“碳大脑”绿色制造降低工业生产碳排放智能辅助、闭环管理在巡检过程中，借助智

能装备，

巡检人员可全程自动记录作业过程和

巡检内容，并一键完成

巡检报告，减轻巡检人

员的工作负担，实现对

换流站设备运维作业的智能辅助和管控。一键生成巡检报告远程指挥和智能协助回传现场设备与环境状况现场巡检

远程技术人员

专家推送三维空间物体标识和检修说明电站虚拟环境高精三维地图（厘米级定位精度）2.2“碳减排”技术：商汤科技AI及遥感技术“智能遥感”擎画立体环境治理体系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、水、

生态、土壤和环境监察/督查的遥感监测业务体系，推动构建全天

时、全天候、全尺度、全谱段、全要素的卫星遥感观测网络体系，强化遥感技术在生态状况、环境质量、污染源监测与评估中

的应用。

商汤科技遥感技术应用案例推动能源电力行业数字化转型某市应用商汤

科技提供的智

慧遥感城市解决方案，

有效监测城市变化，保护自然资源。某市联合商汤科技开展了业务合作，

充分发挥了卫星测绘应用中心的数据资源优势和商汤科技的技术优势。国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心商汤以AI+AR技术助力电网智能巡检，

从而提高电力运维效率、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行

安全。基于工业级AR技术试点，商汤科技SenseMARS可提供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中规模化应用，加快能源电力行业的数字化转型。通过识别现场环境，

对巡检人员实现精准

定位，帮助其确定最

优巡检路线，

避免误

入电站危险区域，既

节省巡检时间也从源

头上保障巡检人员的安全。设定最优巡航路线商汤科技SenseMARS火星混合现实平台基于商汤科技的

SenseRemote

遥感影像智能解决方

案，气象卫星云检

测产品精度得到较

明显改进和提升。商汤科技AI+AR巡检系统技术应用示意赋

能应用建模平台国家卫星气象中心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。23%20%IT设备与空调系统为主要能耗构成液冷数据中心替代比例（%）数据中心液

冷技术发展

对应能耗液冷数据中心市场规模（亿元）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3512019

2020E2025E

华为观点

阿里巴巴观点

中科曙光观点

联想观点

专家观点总结液冷数据中心替代传统比例上升，市场有望破千亿

空调系统照明系统

电源系统服务器存储设备

网络通信设备35%50%15%2019

2020E

2021E

2022E

2023E2024E2025E10%

5% 保守乐观40%45%1330128325%261数据中心机房相关技术：机房末端水冷空调选配、

EC风机采用冷冻主机自动控制系统、密闭冷池供冷、空调系统自然冷却系统与变频技术、闭式冷却塔运用等，推动节能减排工作。通过水平送风AHU冷却技术、高

效模块化UPS技术、智能微模块

数据中心技术、整机柜服务器技

术、数据中心能耗监测及智能节

能控制技术实现节能率提升与碳排放降低。iCooling智能算法：

智能协同IT与制冷系统，调节制冷系统运行在最佳状态，年均节能超过5%，每年节省电费近千万元。不间断模块化电源：全生命周期可节省耗电量500万kWh（10MW数据中心，

负载率40%，温控COP为3）。间接蒸发冷却技术：

高效利用自然冷源，

让制冷系统能耗下降40%-60%。T-block模块化数据中心节能技

术：

间接蒸发冷却利用水蒸发降温，使空气温度逼近湿球，

延长自然冷却时间。余热回收：腾讯天津数据中心试点采用余热回收，并重新用于办公楼办公区域冬季供暖，每年减少约1600吨标煤。TMDC

（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。飞浆AI控制系统：建立数据中心深度学习模型，实现智能供电、智能散热，确保数据中心低能耗高性能运行。水平送风AHU冷却技术：与传统精密空调相比，可节电约20%。约600台机架采用该技术，PUE为1.21。

市电+UPS

（不间断电源）等多种供电方案：整体供电效率达95%-97%.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，利用绝缘冷却液取代传统风冷。阿里云还采用了湖水冷却和自然风冷等多种冷却技术。组合式空调箱（AHU）风墙技

术、高压直流供电系统（HVDC）降低电力消耗。

设计年均PUE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越有效率。天津滨海数据中心3号

楼微模块机房百度云计算（阳

泉）中心二期华为云廊坊数据中心浸没式液冷

自然水冷

自然风冷1.251.31技术创新与应用，降低数据中心能耗阿里云秉承“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。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高效电源大规模使用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。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。

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。液冷IDC年均PUE<1.10浸没液体冷却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。18%82%19%8.1%5.8%14.9%71.1%3.1新能源发电技术：有潜力实现50%的“碳减排”可

促

进

温

室

气

体

去

碳

化中国能源消费结构及预测

煤炭、石油、天然气

非化石能源22%40%69%81%2019年中国CO2排放量来源

煤炭

石油

天然气

其他78%60%31%新能源的分类及碳减排贡献度注：

非化石能源包括新能源及可再生能源。20202025E2035E2050E2060E生物质能海洋能太阳能核能风能技术名称适用范围综合效益技术申报企业10MW海上风电

机组设计技术新能源

装备制造29770单台机组每年：减少能源消耗

碳减排东方风电高效PERC单晶太阳能电池及组件应用技术12052.51GW光伏装机每年:碳减排晶澳太阳能太阳能热发电关键技术687每kW装机:碳减排/太阳能PERC+P型单晶电池技术78.334.2每GW光伏电站年均:碳减排正泰新能源复杂工况下直驱永磁

风力发电机组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%/

海上风电规模化开发和智能运维技术

新能源发电并网主动支撑控制技术

海量分布式新能源自主运行与智能控制技术

先进太阳能热发电技术

新一代核能发电技术“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能源消费转型的重点。“十四五”时期，我国新能源发电及利用技术的重点如下：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300节能发电量13000节能企业类型代表性新能源技术PERC电池制造技术技术应用领域太阳能发电技术应用案例3.1新能源发电技术：科技企业技术实践及应用梳理上海爱旭新能源股份有限公司科技型企业晶澳太阳能科技股份有限公司新疆金风科技股份有限公司东方电气风电有限公司北京乾源风电科技有限公司科技型企业浙江正泰新能源开发有限公司科技型企业浙江运达风电股份有限公司科技型企业昆山协鑫光电材料有限公司初创科技企业无锡极电光能科技有限公司初创科技企业协鑫集成科技股份有限公司风电、太阳能技术服务（认证、检测等）高效PERC单晶太阳能电池及组件应用技术10MW海上风电机组设计技术、DEW-D5.5SMW-172型永磁直驱风电机组设计技术太阳能PERC+P型单晶电池技术风电场综合防雷技术无甲胺的钙钛矿材料体系、原位固膜技术、先进的纳米晶导电墨水大面积钙钛矿光伏组件技术风电机组控制技术、电网友好性技术等1.5MW、2S、3S/4S和6S/8S永磁直驱系列化机组管式双面PERC技术、双面双测双分档技术钙钛矿太阳能电池太阳能电池产品中广核兴安盟300万千瓦风电项目、

福建兴化湾二期海上风电场项目等高效电池及其封装组件拜城20MW光伏电站、慈溪340MW海上滩涂项目等广东省能源集团阳江风电项目等广东省能源集团阳江风电项目等钙钛矿太阳能电池，

目前未量产4.5MW的三电平风机、越南宁顺正胜50MW风电项目福建三峡海上风电产业园等太阳能电池产品太阳能发电太阳能发电风力发电风力发电及维运太阳能发电风能、太阳能领域太阳能发电风力发电及维运风力发电太阳能发电科技型企业科技型企业技术服务企业科技型企业科技型企业通威太阳能有限公司注：以上排名不分先后企业名称运达股份：

开发了风电机组适应弱电网、抵御电网扰动/故障、提供频率/电压主动支撑和改善系统动态特性的控制能力，主动参与电网运行控制，实现风电友好并网。项目进展：

2021年6月17日并网装备情况：

16台3MW机组+1台2MW机组总装机容量：

50WM预计年发电量：

1.44亿千瓦时项目进展：

2020年12月22日首台机组完成吊装装备情况：

13台3.0MW+3台3.6MW机组总装机容量：

50WM3.1新能源发电技术：风电技术-运达股份实践项目展示智能场级控制可以提升风电场整

体性能，

提高风电

场2%的发电量先进控制技术载荷在线预估与精

准控制技术可提高机组发电量的同时降低机组载荷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%左右暂态支撑故障情况下风电支撑电网

电压/频率优化控制独立变桨控制技术有效的降低风电机组的疲劳载荷载荷优化风电机组的载荷分析与稳定优化控制主动阻尼次/超同步振荡主动阻尼优化控制频率支撑惯量及一次调频支撑的优化控制越南宁顺正胜50MW风电项目山东苇河一期50MW风电项目电网友好型技术在太阳能发电领域，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。光电转换率高钙钛矿技术的优势技术工艺相对简单2016年8月成立2021年6月，公司投资60亿元建设钙钛矿太阳能电池生产基地项目落户湖北鄂州，项目建成投产后，年生产太阳能电池将超过10GW，实现年产值100亿元2019年2月：

率先建成10MW级别大面积钙钛矿组件中试生产线2019年8月：大面积钙钛矿光伏组件完成了德国莱茵TüV集团的功

率测试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100MW量产3.1新能源发电技术：新兴光伏技术-钙钛矿技术实践情况•2017年：

首次打破了国外对钙钛矿半导体光伏新材料的技

术垄断•

2019年12月，攻克了钙钛矿电池组件稳定性的世界级难题•

2021年1月，公司的钙钛矿组件稳定性再次取得重大进展截至目前，公司自主研发的•

1cm²钙钛矿太阳能电池效率超过22.7%•10cmx10cm组件效率达19.41%•

30cmx30cm组件效率超过15%协鑫光电原材料丰富低碳环保2020年成立2015年成立2019年成立低成本••••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。排名公司名称购买规模排名公司名称购买规模1facebook1.546GW6沃尔玛541MW2谷歌1.107GW7亚马逊487MW3AT&T960MW8Ball388MW4微软624MW9麦当劳380MW5T-Mobile581MW10本田320MW2020年苹果公司宣布了对世界上最大的陆上风力涡轮机的投资，该项目预计每年能产生620亿瓦时的电力：

足以为近2万个家庭提供电力美国最大的企业可再生能源买家群体，由谷歌、Facebook、通用汽车

和沃尔玛以及其他300多家公司联

合成立，

2019年，排名前五的买家

中有3家属于互联网科技公司。根据苹果公司发布的数据显

示，截至2020年1月，苹果公

司已100%使用可再生能源运

行，

其中有12%是来自于公司

自建的可再生能源项目。3.1新能源发电技术：国外科技巨头投资可再生能源项目6.392.761.54美国可再生能源采购量9.33美国可再生能源采购量、2019年排名前十的卖家2015年

2016年

2017年

2018年

2019年直接建设的项目,12%长期购买合同,84%

直接投资,

4%3.22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。阿里云电网数智大脑旨在实现电网柔性挖潜，“源网荷储”实时全网负载均衡。依托阿里云强大的弹性存储和算力，高效地处理海量电网数据。并提供物联网接入、新能源消费响应、虚拟电厂、跨电压等级负荷响应和实时拓扑调整策略，智能高效实现电网的自适应响应，完成可再生新能源动态消纳，构建高比例可再生能源电网。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能源需求跨电压等级海量数据阿里云

·

电网数智大脑高比例可再生能源电网高比例可再生能源分布式接入跨电压等级分布式接入出力（光、风）不稳定物

联网跨

电压

负

荷

响

应虚

拟

电厂新

能

源

消

费

响

应主

配

网

拓

扑

调

整

自

适

应随机性（充电桩）实时自适应响应能源输配能源供应智能高效响应氢气属于二次能源，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。制氢方式原料优点缺点化石能源制氢煤炭、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焦炉煤气、氯碱等成本低无法规模化集中供应等电解水制氢水、电工艺简单、碳排放小耗电量大项目名称指标低碳氢清洁氢可再生氢单位氢气碳排放量（kgCO2e/kgH2）≤14.514.94.9制氢所消耗的能源必须为可再生能源××√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度20%

18

19

67%15%23%60%

5%

45%5%45%70%20%%%3033.2制氢技术：当前以化石能源为主要制氢原料2020-2050年中国制氢技术结构

化石能源制氢

工业副产氢

可再生能源电解制氢

其他10%5%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2030

2050

2060

碳减排量

占当前碳排放量的比重2020年

2030E

2040E

2050E10%“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•

高效大功率碱水电解槽关键技术开发与装备研制应用示范类•

十万吨级可再生能源电解水制氢合成氨示范工程中国低碳清洁氢技术路线3.2制氢技术：低碳清洁氢技术是发展重点及趋势•

电解制氢加CO2

制甲醇工程技术及中试装备开发•

电解制氢-低温低压合成氨关键技术及应用03远期目标（2036-2050）中期目标（2026-2035）近期目标（2020-2025）010203可再生能源制氢化石能源制氢2、P2G降本技术1、CCS技术3、纯化技术01平均制氢成本≤20元/公斤平均制氢成本≤10元/公斤平均制氢成本≤15元/公斤注：

P2G，即电转气低碳排放高碳排放低成本高成本02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。浙江本德新能源科技有限公司

初创科技企业

氢气发生器技术

就地制氢、移动（车载）制氢氢气发生器、氢气净化器等产品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&武汉中极氢能源项目3.2制氢技术：科技企业技术实践及应用梳理客户包括中国移动、国家电网、有研

总院、银泰科技、蓝吉氢动力等模块化定向除杂技术（MDP）

HOGE含氢屈气消纳技术通信备电、工业电力、交通动力、家用消费领域等工业用氢、氢内燃机和燃料

电池汽车用氢、供氢市场为淄博的80多辆公交车提供燃料氢太阳能电解水制氢储能及综合应用示范项目小型化甲醇制氢技术燃料电池系统技术氢源端的充装站、

加氢站领域宝丰能源、隆基股份、

阳光电源等北京佳安氢源科技股份有限公司北京久安通氢能科技有限公司甲醇制氢燃料电池发电机产品光伏发电及电解水制氢技术专注于氢能源技术的开发广东亚氢科技有限公司代表性制氢技术技术实践案例技术应用领域注：以上排名不分先后初创科技企业初创科技企业企业类型企业名称科技型企业自用、出售能源企业•2021年5月，

年产1.5GW隆基新式氢能配备项目落户无锡高新区•2021年6月，与同济大学签署协作协议，宣布校

企共建氢能联合实验室；同时，将在西安高新区建氢能总部，项目规划面积约1.5万平方米，初期到达年产500MW，100台1000Nm3/h碱式电解设备的产能，经过5-10年产能扩大到1万台•2019年，

启动200MW光伏发电及2万标方/小时电解水制氢储能及综合应用示范项目，

该项目采用“新能源发电+电解水制取绿氢绿氧直供

煤化工”的新模式•

2021年初，项目已部分建成并已投入生产，建成后将年产氢气1.6亿标方/年，副产氧气0.8

亿标方/年。•2019年：

签约首个光伏制氢项目，并与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•2021年3月，

发布国内首款绿氢SEP50PEM电解槽，功率250kW,是现在国内可量产功

率最大的PEM电解槽。3.2制氢技术：光伏制氢技术实践情况隆基制氢配备项目签约宝丰能源循环经济产业链绿氢SEP50

PEM电解槽氢源端方案-

已原有PSA工业氢装置为基础进行升级改造用原PSA+“MDP”方式技改原有设备改动小，完全兼容老项目公司核心技术团队源自北大先锋，其自主研发模块化定向除杂技术（MDP），可适用于氢源端、充装站和加氢站，通过催化、吸附、过滤等方式，依托三十余种自有吸附剂和催化剂，定向脱除原料氢气中的各种杂质，满足各种品质氢气的要求。净化模块

变压吸附模块

变温吸附模块 新增设备投资低，设备交期短杂质适应性好，杂质脱除能力强已累积供应80+吨氢气3.2制氢技术：佳安氢源-燃料氢气纯化专家纯•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纯氢•因为氢价高造成商业推广慢使得行业盈利能力差•

因为要杂质要求低造成氢气来源比较少多为电解（电解水，氯碱）•

“MDP-T500”目前为淄博的80多辆公交车提供燃料氢；•

处理能力：日加工1000KG+•主要工艺：变压吸附

PSA和真空变压吸附

VPSA•一般用于：氢气提纯•主要工艺：变温吸附

TSA•一般用于：

燃料氢痕

量除杂终端保护•

主要工艺：

催化、吸

收、变温吸附•一般用于：气体的预

处理、末端处理解

决

氢

源三

大

问

题1234MDP技术主要模块SCH4

CO2COO2

H2O价源已初步商业化，适用于新能源汽车、电网领域智能电网发电站新能源汽车氢领域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主要应用领域短时高频储能技术高比例可再生能源主动支撑技术特大型交直流混联电网安全高效运行技术多元用户供需互动与能效提升技术中长时间尺度储能技术基础支撑技术共性关键技术类“十四五”国家“储能与国家电网技术”重点专项-技术方向基础研究类////1项3项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。项目名称寿命投资成本锂电池组（1kW-10MW）5-8年509液流电池（5kW-100MW）5-10年435抽水蓄能（100-2000MW）30-40年31先进绝热压缩空气储能（示范60MW级）30-40年58深冷压缩空气储能（示范10MW级）20-40年4023.3

储能技术：“十四五”将推动新型储能技术发展2020年中国储能技术市场应用格局89.3%主要储能技术关键性能指标对比（单位：元/kWh/年）4项2项3项5项2项1项电化学储能抽水蓄能其他9.2%1.5%企业类型代表性储能技术技术应用领域技术应用案例3.3储能技术：科技企业技术研发及应用梳理宁德时代北京联动天翼科技股份有限公司恩力能源科技有限公司深圳库博能源科技有限公司沃太能源股份有限公司北京海博思创科技股份有限公司科技型企业沈阳微控新能源技术有限公司初创科技企业长兴太湖能谷科技有限公司初创科技企业深圳市远信储能技术有限公司科技型企业主要客户有中国电信、中国移动、中国铁塔等沈阳地铁九号线胜利南街站、

国家电网项目等西藏岗巴40MW/200MWh光储示范项目、用户

侧2MW/8.8MWh化工厂储能项目铁鹰电气储能电站、昆山之奇美储能项目等50kW/567kWh泰国大山音乐节并离网项目等山东10MW光伏电站、北京15MW变电站项目等广州南沙珠江啤酒、江苏镇江德国汉高等项目发电侧分散式百兆瓦时级锂电储能项目、光

伏电站配置交流储能项目等德国内卡苏尔姆储能项目马鞍山长山工业园光伏储能项目等通讯、金融、航空航天、电力电子、汽

车动力等行业轨道交通制动能量回收、数据中心电力保障等领域新能源电站、微电网、工业园区等工商业用户侧储能领域等新能源汽车、智能电网等储能电站、叉车电池及通信基站风光储系统领域工商业用户侧、新能源、充电站和配电网变压器侧微电网、光储充、动力电池领域新能源汽车、电网、通信基站等锂电池储能技术飞轮储能技术电化学储能技术电化学储能技术锂电池储能技术电化学储能技术铅酸蓄电池储能技术水系离子电池技术电化学储能技术科技型企业初创科技企业能源互联网企业能源互联网企业科技型企业注：以上排名不分先后企业名称2012年成立广州南沙珠江啤酒成功上线运营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%的总体电力运营成本。50kW/567kWh泰国大山音乐节并离网项目此次音乐盛典要尽可能减少柴油设备的使用，最终商讨决定采用48kW光伏+沃太能源Storion-T50储能系统配置200kWh锂电池，柴油机作为后备电源深圳瑞华泰薄膜有限公司在瑞华泰生产基地部署一套1MW/2MWh分布式储能系统，系统上线之后将实现“两充两放策略”，每天提供4000kWh的吞吐量。。2018年成立沈阳微控新能源技术有限公司西藏岗巴40MW/200MWh光储示范项目中国联通香港香港九龙数据中心在中国联通香港香港九龙数据中心，

公司共部署了6台VYCON

VDC

XE飞轮储能产品与2台Eaton

500KVA

UPS配合，提供36s的后备时间该项目为全球最高海拔光伏配套储能示范项目。项目介

质：磷酸铁锂；项目输出：并网电池容量：

200MWh；

项目功率：

40MW安徽中机10MW风储示范项目美国洛杉矶地铁红线（Red

Line）该项目为国内首批风电场配套储能示范项目。REGEN飞轮储能系统自2014年起在美国洛杉矶地铁红项目介质：磷酸铁锂；电池容量：

10MWH；项目功线（Red

Line）投入使用，已连续运转多年，充放电次-度电，节能效果显著。3.3储能技术：科技企业、初创企业的技术实践情况缅甸公益项目在缅甸首都内比都南部约100公里处名为DeeDoke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多人提供电力来源数超过60万次，单牵引变电站每天可以节约1600率：

10MW；项目地址：安徽2014年成立2019年成立1800将捕集的二氧化碳运送到利用或封存地的过程，包括陆地或海底管道、船舶、铁路和公路等输送方式0302CCUS

主要过程和技术环节利用与封存以化学转化为主要手段，将二氧化碳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，实现二化能源、资源开采的过程氧化碳资源化利用的过程到2070年CCUS对不同行业中减少二氧化碳

排放量所作的贡献发电燃料转换化工水泥钢铁16%28%61%25%90%通过工程技术手段将捕集的二氧以生物转化为主要手段，将二氧化碳储存于地质构造中，实现与化碳用于生物质合成大气长期隔绝的过程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提将化工、电力、钢铁、水泥等行业利用化石能源过程中产生的二氧化碳进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01纯，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

捕集量

生物质直接空石油加工

气捕集 煤

天然气 工业流程205056.35亿吨/年20204000万吨/年生物利用地质封存地质利用化工利用运输捕集研究院等从捕集环节来看，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。重整制备合成气制备液体燃料合成甲醇

合成有机碳酸酯

合成可降解聚合物合成聚合物多元醇合成异氰酸酯

/

聚氨酯钢渣矿化利用石膏矿化利用低品位矿加工联合矿化转化为食品和饲料转化为生物肥料转化为化学品和生物燃料气肥利用陆地咸水层封存海底咸水层封存枯竭气田封存

枯竭油田封存4.1碳捕集、利用与封存（CCUS）技术：各环节进展速度加快燃烧前

-

化学吸收燃烧前

-

物理吸收燃烧前

-

物理吸附燃烧前

-

膜分离

燃烧后

-

化学吸收燃烧后

-

吸附法

燃烧后

-

膜分离

富氧燃烧

-

常压

富氧燃烧

-

增压

富氧燃烧

-

化学链车运陆地管道

海底管道

海上船舶强化石油开采强化煤层气开采强化天然气开采强化页岩气开采增强地热开采铀矿地浸开采强化深部咸水开采概念阶段

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

商业应用生物利用地质利用地质封存化工利用 2011

2018 2011

2018输送捕集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深二氧化碳气体采集、CO2天然工质制冷技二氧化碳捕集捉技术汽供应（余热回收方式）度净化技术等液化、提纯、注入等工艺技术术、热泵技术、工业

余热回收等碳捕捉技

术（CCUS）应用技术通过碳捕捉，将工业和有关能源产业所产生的二氧化碳分离出来净化再利用的相关技术有机蒸气膜、富氧膜、富氮膜、二氧化碳分离膜等膜产品在资源回收、节能减排领域得到广泛应用与加拿大CCS签定CO2捕集与封存技术设计咨询合同目前已完成烟气治理项目共计149台套，其中超低排放工程业绩54台套中海油伊拉克米桑油田天然气脱酸项目等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

厂变换气中二氧化碳技术、浓缩回收高纯度食品级二氧化碳的成熟工业化技术等通过与欧洲大型化学品公司合作向欧洲市场提供CO2捕捉的吸附材料，形成数百万美金的订单成立广汇碳科技公司，

旨在专项负责二氧化碳捕集（CCUS）及驱油项目的前期准备等相关工作惠博普天邦膜技术永清环保广汇能源中材节能超高纯CO2

（固态、液态）提纯技术、二氧化碳动态减压提纯工艺技术等二氧化碳捕捉工艺包、高效节能节水设备切入碳捕捉工艺流程等已与中石油、中石化和中国神华在二氧化碳捕集和封存领域真开了深入的合作食品级液体二氧化碳产品已通过可口可乐和百事可乐的认证在手多个CCUS项目，广泛运用于石油化工、燃煤电厂等行业客户有凯美特气、

山东京博集团、中石油辽阳石化、新疆阿克莫气田等雪人股份配合相关设计院参与了二氧化碳捕捉工艺包的设计在重庆合川有国内首台套万吨级碳捕捉装置二氧化碳捕捉的自主知识产权技术创新研发C