科技支撑碳达峰碳中和实施方案 （2022—2030 年） 为深入贯彻落实党中央、国务院关于碳达峰碳中和的重大战 略部署，充分发挥科技创新对实现碳达峰碳中和目标的关键支撑 作用，特制定本方案。 我国已进入全面建设社会主义现代化国家的新发展阶段，充 分发挥科技创新的支撑作用，统筹推进工业化城镇化与能源、工 业、城乡建设、交通等领域碳减排，对于保障经济社会高质量发 展与碳达峰碳中和目标实现具有极其重要的意义。方案以习近平 新时代中国特色社会主义思想为指导，全面贯彻党的十九大和十 九届历次全会精神，按照党中央、国务院决策部署，坚持稳中求 进工作总基调，立足新发展阶段，完整、准确、全面贯彻新发展 理念，构建新发展格局，坚持系统观念，处理好发展和减排、整 体和局部、长远目标和短期目标、政府和市场的关系，坚持创新 驱动作为发展的第一动力，坚持目标导向和问题导向，构建低碳 零碳负碳技术创新体系，统筹提出支撑 2030 年前实现碳达峰目 标的科技创新行动和保障举措，并为 2060 年前实现碳中和目标 做好技术研发储备。 通过实施方案， 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，支撑单位国内生产总值（GDP）二氧化碳排放 比 2020 年下降 18%，单位 GDP 能源消耗比 2020 年下降 13.5%； — 1 — 到 2030 年，进一步研究突破一批碳中和前沿和颠覆性技术，形 成一批具有显著影响力的低碳技术解决方案和综合示范工程，建 立更加完善的绿色低碳科技创新体系，有力支撑单位 GDP 二氧 化碳排放比 2005 年下降 65%以上，单位 GDP 能源消耗持续大幅 下降。 一、能源绿色低碳转型科技支撑行动 聚焦国家能源发展战略任务，立足以煤为主的资源禀赋，抓 好煤炭清洁高效利用，增加新能源消纳能力，推动煤炭和新能源 优化组合，保障国家能源安全并降低碳排放，是我国低碳科技创 新的重中之重。 充分发挥国家战略科技力量和各类创新主体作用， 深入推进跨专业、跨领域深度协同、融合创新，构建适应碳达峰 碳中和目标的能源科技创新体系。针对能源绿色低碳转型迫切需 求，加强基础性、原创性、颠覆性技术研究，为煤炭清洁高效利 用、新能源并网消纳、可再生能源高效利用，以及煤制清洁燃料 和大宗化学品等提供科技支撑。到 2030 年，大幅提升能源技术 自主创新能力，带动化石能源有序替代，推动能源绿色低碳安全 高效转型。 专栏 1 能源绿色低碳转型支撑技术 煤炭清洁高效利用。加强煤炭先进、高效、低碳、灵活智能利用的基础性、原 创性、颠覆性技术研究。实现工业清洁高效用煤和煤炭清洁转化，攻克近零排放的 煤制清洁燃料和化学品技术；研发低能耗的百万吨级二氧化碳捕集利用与封存全流 程成套工艺和关键技术。研发重型燃气轮机和高效燃气发动机等关键装备。研究掺 — 2 — 氢天然气、掺烧生物质等高效低碳工业锅炉技术、装备及检测评价技术。 新能源发电。研发高效硅基光伏电池、高效稳定钙钛矿电池等技术，研发碳纤 维风机叶片、超大型海上风电机组整机设计制造与安装试验技术、抗台风型海上漂 浮式风电机组、漂浮式光伏系统。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。研发具有高安全性的多用途小型模 块式反应堆和超高温气冷堆等技术。开展地热发电、海洋能发电与生物质发电技术 研发。 智能电网。以数字化、智能化带动能源结构转型升级，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。 储能技术。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。 可再生能源非电利用。研发太阳能采暖及供热技术、地热能综合利用技术，探 索干热岩开发与利用技术等。研发推广生物航空煤油、生物柴油、纤维素乙醇、生 物天然气、生物质热解等生物燃料制备技术，研发生物质基材料及高附加值化学品 制备技术、低热值生物质燃料的高效燃烧关键技术。 氢能技术。研发可再生能源高效低成本制氢技术、大规模物理储氢和化学储氢 技术、大规模及长距离管道输氢技术、氢能安全技术等；探索研发新型制氢和储氢 技术。 节能技术。在资源开采、加工，能源转换、运输和使用过程中，以电力输配和 工业、交通、建筑等终端用能环节为重点，研发和推广高效电能转换及能效提升技 术；发展数据中心节能降耗技术，推进数据中心优化升级；研发高效换热技术、装 备及能效检测评价技术。 二、低碳与零碳工业流程再造技术突破行动 针对钢铁、水泥、化工、有色等重点工业行业绿色低碳发展 需求，以原料燃料替代、短流程制造和低碳技术集成耦合优化为 核心，深度融合大数据、人工智能、第五代移动通信等新兴技术， — 3 — 引领高碳工业流程的零碳和低碳再造和数字化转型。瞄准产品全 生命周期碳排放降低，加强高品质工业产品生产和循环经济关键 技术研发，加快跨部门、跨领域低碳零碳融合创新。到 2030 年， 形成一批支撑降低粗钢、水泥、化工、有色金属行业二氧化碳排 放的科技成果，实现低碳流程再造技术的大规模工业化应用。 专栏 2 低碳零碳工业流程再造技术 低碳零碳钢铁。研发全废钢电炉流程集成优化技术、富氢或纯氢气体冶炼技术、 钢-化一体化联产技术、高品质生态钢铁材料制备技术。 低碳零碳水泥。研发低钙高胶凝性水泥熟料技术、水泥窑燃料替代技术、少熟 料水泥生产技术及水泥窑富氧燃烧关键技术等。 低碳零碳化工。针对石油化工、煤化工等高碳排放化工生产流程，研发可再生 能源规模化制氢技术、原油炼制短流程技术、多能耦合过程技术，研发绿色生物化 工技术以及智能化低碳升级改造技术。 低碳零碳有色。研发新型连续阳极电解槽、惰性阳极铝电解新技术、输出端节 能等余热利用技术，金属和合金再生料高效提纯及保级利用技术，连续铜冶炼技术， 生物冶金和湿法冶金新流程技术。 资源循环利用与再制造。研发废旧物资高质循环利用、含碳固废高值材料化与低碳 能源化利用、多源废物协同处理与生产生活系统循环链接、重型装备智能再制造等技术。 三、城乡建设与交通低碳零碳技术攻关行动 围绕城乡建设和交通领域绿色低碳转型目标，以脱碳减排和 节能增效为重点，大力推进低碳零碳技术研发与示范应用。推进 绿色低碳城镇、乡村、社区建设、运行等环节绿色低碳技术体系 研究，加快突破建筑高效节能技术，建立新型建筑用能体系。开 展建筑部件、外墙保温、装修的耐久性和外墙安全技术研究与集 成应用示范，加强建筑拆除及回用关键技术研发，突破绿色低碳 — 4 — 建材、光储直柔、建筑电气化、热电协同、智能建造等关键技术， 促进建筑节能减碳标准提升和全过程减碳。到 2030 年，建筑节 能减碳各项技术取得重大突破，科技支撑实现新建建筑碳排放量 大幅降低，城镇建筑可再生能源替代率明显提升。 突破化石能源驱动载运装备降碳、非化石能源替代和交通 基础设施能源自洽系统等关键技术，加快建设数字化交通基础 设施，推动交通系统能效管理与提升、交通减污降碳协同增效、 先进交通控制与管理、城市交通新业态与传统业态融合发展等 技术研发，促进交通领域绿色化、电气化和智能化。力争到 2030 年，动力电池、驱动电机、车用操作系统等关键技术取得重大 突破，新能源汽车安全水平全面提升，纯电动乘用车新车平均 电耗大幅下降；科技支撑单位周转量能耗强度和铁路综合能耗 强度持续下降。 — 5 — 专栏 3 城乡建设与交通低碳零碳技术 光储直柔供配电。研究光储直柔供配电关键设备与柔性化技术，建筑光伏一体 化技术体系，区域-建筑能源系统源网荷储用技术及装备。 建筑高效电气化。研究面向不同类型建筑需求的蒸汽、生活热水和炊事高效电 气化替代技术和设备，研发夏热冬冷地区新型高效分布式供暖制冷技术和设备，以 及建筑环境零碳控制系统，不断扩大新能源在建筑电气化中的使用。 热电协同。研究利用新能源、火电与工业余热区域联网、长距离集中供热技术， 发展针对北方沿海核电余热利用的水热同产、水热同供和跨季节水热同储新技术。 低碳建筑材料与规划设计。研发天然固碳建材和竹木、高性能建筑用钢、纤维 复材、气凝胶等新型建筑材料与结构体系；研发与建筑同寿命的外围护结构高效保 温体系；研发建材循环利用技术及装备；研究各种新建零碳建筑规划、设计、运行 技术和既有建筑的低碳改造成套技术。 新能源载运装备。研发高性能电动、氢能等低碳能源驱动载运装备技术，突破 重型陆路载运装备混合动力技术以及水运载运装备应用清洁能源动力技术、航空器 非碳基能源动力技术、高效牵引变流及电控系统技术。 绿色智慧交通。研发交通能源自洽及多能变换、交通自洽能源系统高效能与高 弹性等技术，研究轨道交通、民航、水运和道路交通系统绿色化、数字化、智能化 等技术，建设绿色智慧交通体系。 四、负碳及非二氧化碳温室气体减排技术能力提升行动 围绕碳中和愿景下对负碳技术的研发需求，着力提升负碳技 术创新能力。聚焦碳捕集利用与封存（CCUS）技术的全生命周 期能效提升和成本降低， 当前以二氧化碳捕集和利用技术为重点， 开展 CCUS 与工业过程的全流程深度耦合技术研发及示范；着眼 长远加大 CCUS 与清洁能源融合的工程技术研发， 开展矿化封存、 陆上和海洋地质封存技术研究，力争到 2025 年实现单位二氧化 碳捕集能耗比 2020 年下降 20%，到 2030 年下降 30%，实现捕集 — 6 — 成本大幅下降。加强气候变化成因及影响、陆地和海洋生态系统 碳汇核算技术和标准研发，突破生态系统稳定性、持久性增汇技 术，提出生态系统碳汇潜力空间格局，促进生态系统碳汇能力提 升。加强甲烷、氧化亚氮及含氟气体等非二氧化碳温室气体的监 测和减量替代技术研发及标准研究，支撑非二氧化碳温室气体排 放下降。 专栏 4 CCUS、碳汇与非二氧化碳温室气体减排技术 CCUS 技术。研究 CCUS 与工业流程耦合技术及示范、应用于船舶等移动源的 CCUS 技术、新型碳捕集材料与新型低能耗低成本碳捕集技术、与生物质结合的负 碳技术（BECCS） ，开展区域封存潜力评估及海洋咸水封存技术研究与示范。 碳汇核算与监测技术。研究碳汇核算中基线判定技术与标准、基于大气二氧化碳浓 度反演的碳汇核算关键技术，研发基于卫星实地观测的生态系统碳汇关键参数确定和计 量技术、基于大数据融合的碳汇模拟技术，建立碳汇核算与监测技术及其标准体系。 生态系统固碳增汇技术。开发森林、草原、湿地、农田、冻土等陆地生态系统 和红树林、海草床和盐沼等海洋生态系统固碳增汇技术，评估现有自然碳汇能力和 人工干预增强碳汇潜力，重点研发