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碳中和如何实现?九部门划重点:这些新技术要挑大梁
文件提出多项新能源技术,既包括近期市场上大热的光热发电、钙钛矿电池、液流电池,也有智能电网、氢能、光储直柔等。

《科创板日报》8月18日讯(编辑 郑远方)今日,科技部等九部门印发《科技支撑碳达峰碳中和实施方案(2022—2030年)》(下文简称“《方案》”),提出到2025年实现重点行业和领域低碳关键核心技术的重大突破;到2030年,进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术。

《方案》涉及多方面新能源储能及发电技术,既包括近期市场上大热的光热发电、钙钛矿电池、液流电池,也有智能电网、氢能、光储直柔等

▌钙钛矿电池

《方案》提出,研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术。研究可突破单结光伏电池理论效率极限的光电转换新原理,研究高效薄膜电池、叠层电池等基于新材料和新结构的光伏电池新技术。

降本增效是光伏产业不断追寻的一个方向,多项新技术也应运而生,其中便包括《方案》涉及的钙钛矿电池。

机构指出,通过优化配方工艺和封装技术解决稳定性难题后,钙钛矿将成为下一个光伏产业α,有望出现类似于颗粒硅和磷酸铁锂对替代路线的超越;更有望成为未来BIPV、电动汽车车顶发电领域的主流材料。

值得注意的是,《方案》中罗列了多项光伏电池技术:晶硅电池及钙钛矿电池、薄膜电池及叠层电池——而钙钛矿/晶硅叠层电池便是这几种路线优势的融合产物

构筑叠层器件是进一步提升太阳能电池效率的最重要途径。今年7月,美国国家可再生能源实验室数据显示,瑞士洛桑联邦理工学院的钙钛矿/硅叠层电池转换效率最高已达31.3%。

而隆基绿能总裁李振国也撰文指出,若未来几年内,钙钛矿电池的寿命和大面积效率损失问题能得到有效改善,那么钙钛矿/晶硅叠层电池有望成为未来的高效率电池主流。

▌光热发电

《方案》提出,研发高可靠性、低成本太阳能热发电与热电联产技术,突破高温吸热传热储热关键材料与装备。

光伏发电之外,光热发电是太阳能发电的另一种形势。光热发电路径为光能→热能→机械能→电能,主要优点在于其自带储能

西部证券8月初数据显示,今年以来,光热发电招标加快,累计招标项目规模已达613MW,在建项目规模达2595MW,若均按计划建成,则“十四五期间”光热发电投运规模同比增幅将达390%

▌液流电池

《方案》中囊括了多项电化学储能技术,包括研发压缩空气储能、飞轮储能、液态和固态锂离子电池储能、钠离子电池储能、液流电池储能等高效储能技术;研发梯级电站大型储能等新型储能应用技术以及相关储能安全技术。

其中,液流电池被业内看作是长时储能的首选技术之一

根据电解液中活性物质的不同,液流电池可以分为铁铬液流电池、全钒液流电池、锌铁液流电池等。在这之中,铁铬液流电池相较于全钒液流电池,具有原材料丰富、成本低廉的特点,对液流电池的商业化普及应用具有重要意义。

就在今年,由国电投开发的具有自主知识产权的铁铬液流电池“容和一号”产线投产,具备产业化能力。

▌智能电网

《方案》提出,研发大规模可再生能源并网及电网安全高效运行技术,重点研发高精度可再生能源发电功率预测、可再生能源电力并网主动支撑、煤电与大规模新能源发电协同规划与综合调节技术、柔性直流输电、低惯量电网运行与控制等技术。

智能电网为“十四五”电网发展重点方向,数据显示,全国电网“十四五”期间规划投资总额有望达到3万亿元。

值得注意的是,夏季高温之下,近期国内浙江、四川等多个省份用电负荷创下历史新高。

随着用电需求不断上涨,电网高负荷运行成为常态,信达证券指出,这将加速推动国家新型电力系统的构建和发展。构建新型电力系统重在实现电力系统的智能化,包括发电、变电、输电、配电、用电五个环节,其中配电网智能化是重要环节。据分析师测算,预计未来五年内,配网智能化投资总额有望达2964亿元。

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