Page 109 - 电力与能源2021年第三期

潘爱强, 等:“ 双碳” 背景下上海城市能源互联网构建技术需求分析 3 1
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续可重点加强长三角地区 CCUS 创新及产业发 大物移智链边” 为代表的数字技术与能源领域先
展能力建设, 同时积极从国内外先进示范项目中 进的物理技术高度融合, 最终实现横向多能源互
学习 经 验, 促 进 CCUS 成 本 下 降 和 技 术 水 平 补, 纵向源网荷储协调, 推动电力系统的清洁低
提升。 碳、 安全高效转型。
( 2 ) 核聚变。美国重点研究燃烧等离子体下 ( 6 ) 储能。风能、 太阳能等可再生能源的迅速
的基本行为、 面向燃烧等离子体的高功率注入以 崛起, 使得大规模高效储能技术成为全球各国亟
及等离子体诊断等。日本开展燃烧等离子体物理 须攻克的技术壁垒。美国、 欧盟、 英国、 日本和我
实验, 并探索螺旋场约束和激光核聚变等替代方 国在储能新原理的研究开发和验证、 关键工艺和
设备的研制、 示范和应用等方面都取得了突破性
法。中国 正 开 展 中 国 聚 变 工 程 试 验 堆 CFETR
( ChinaFusionEn g ineerin gTestReactor ) 项目, 进展。上海后续可重点探索灵活、 分散、 固定式和
未来将着力解决稳态燃烧等离子体的控制, 氚的 移动式相结合的储能技术应用, 研究提升储能电
循环与自持。上海后续可重点研究聚变堆材料、 压穿越能力、 充放电响应及转换时间等关键技术
聚变堆包层及聚变能发电等技术。 指标, 进 一 步 降 低 储 能 成 本, 推 动 储 能 大 规 模
( 3 ) 氢能和燃料电池。美国、 日本、 德国都在 应用。
集中部署和推进氢能和燃料电池, 并已在关键材 ( 7 ) 节能。美国、 日本等国家已经在工业能效
料、 重要工艺和设备、 大型化制氢、 分散化制氢、 加 提升、 建筑智能化自动监测、 数据中心协同控制等
氢站和燃料电池等方面取得了突破。中国最早将 相关领域取得了一定成效, 我国也一直将节能技
氢燃料电池汽车列为新能源汽车发展方向之一, 术作为实现能源革命的重要途径。上海可重点在
但受制于制氢技术和氢燃料电池的高成本以及加 工业、 交通和建筑三大领域寻求技术突破, 开展关
氢站的布局等问题, 氢燃料电池汽车还处于示范 键生产流程优化、 高效节能装置研发、 建筑能耗管
运营阶段。上海航天氢能已掌握自主知识产权燃 理优化等系列关键技术攻关, 不断提高能源精细
料电池电堆及金属双极板、 膜电极组建等关键技 化管理水平, 持续挖掘节能潜力提升能效。
术。上海后续可重点研究基于可再生能源的高效
低成本制氢技术, 攻关氢能液态、 固态高效储运技 5 结语
术, 探 索 燃 料 电 池 分 布 式 功 能 技 术 和 能 源 转 换 碳达峰、 碳中和本质上是绿色能源和低碳技
PTX 技术等。 术革命, 上海可充分强化创新成果“ 原产地” 和科
( 4 ) 可再生能源。国内外在太阳能燃料、 光解 技创新策源地功能, 加快推动绿色能源和低碳高
水制氢等领域作出了很多努力, 但距离应用还有 端制造技术突破, 更好发挥 科技创新在整个 “ 双
一段距离, 如光催化制氢仍处于实验室研发阶段。 碳” 中的战略支撑作用。
目前上海在海上风电技术研发走在全国前列, 上 一是加快能源零碳技术的重点突破。围绕电
海电气集团牵头研发的 8 兆瓦直驱式风机是国内 力能源生产消费方式深度脱碳转型需求, 研发推
批量运行的最大容量海上风机, 提出的风电机组 广大规模低成本储能、 智能电网、 虚拟电厂等技
控制关键技术达到国际先进水平。上海后续太阳 术, 发展支撑实现高比例可再生能源电网灵活稳
能研究的重点方向可包括研制新型高效晶硅电池 定运行的相关技术, 推动工业、 交通、 建筑电气化
和组件, 研发钙钛矿、 薄膜、 叠层等太阳能电池, 探 进程。积极推动可再生能源发电制氢规模化技术
索太阳能光催化制氢等; 海上风电研究的热点方 研发, 超前储备其他氢能制备技术, 推动生物质能
向可集中在漂浮式海上风电机组研发、 深远海风 等其他零碳非电能源技术发展。
电场精细化评估及设计建设技术、 海上风电与波 二是继续发展节能节材技术与资源产品循环
浪能、 潮流能等海洋能综合利用技术等。 利用技术。推动钢铁等基础材料的高性能化、 减
( 5 ) 新型电力系统。上海可重点组织开展新 量化和绿色化转型, 减少钢铁、 化工等产品的需求
型电力系统关键技术联合攻关, 开展高比例新能 量与提高材料利用效率。重点推进氢基工业、 生
源的广泛接入、 电网灵活可靠配置资源、 负荷多元 物燃料等工艺革新技术并推广应用, 强化和加速
互动、 基础设施多网融合等专题研究, 推动以“ 云 推进以二氧化碳为原料的化学品合成技术研发。