韓國確定碳中和十大核心技術(shù)開發(fā)方向

張麗娟，陳奕彤

（1.中國科學(xué)技術(shù)信息研究所；2.吉林省科學(xué)技術(shù)信息研究所）

2021年9月，韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部（科信部）發(fā)布《碳中和技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)戰(zhàn)略——十大核心技術(shù)開發(fā)方向》。為實(shí)現(xiàn)碳中和，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，提高生活質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，韓國科信部遴選出十大核心技術(shù)方向，未來將圍繞這十大技術(shù)方向重點(diǎn)開展研發(fā)，分別為：太陽能和風(fēng)能；氫能；生物能源；鋼鐵和水泥生產(chǎn)；石油化工；工業(yè)工程優(yōu)化；運(yùn)輸效率；建筑效率；數(shù)字化轉(zhuǎn)型；碳捕集、利用與封存（CCUS）。

2020年12月，韓國政府制定《2050碳中和推進(jìn)戰(zhàn)略》，旨在推動(dòng)韓國于2050年實(shí)現(xiàn)碳中和目標(biāo)。為進(jìn)一步支持戰(zhàn)略的有效實(shí)施，韓國科學(xué)技術(shù)信息通信部于2021年9月14日發(fā)布《碳中和技術(shù)創(chuàng)新促進(jìn)戰(zhàn)略——十大核心技術(shù)開發(fā)方向》，提出這十大核心技術(shù)是韓國實(shí)現(xiàn)碳中和技術(shù)創(chuàng)新的重要手段。未來，韓國政府將通過跨部門分工協(xié)作，構(gòu)建創(chuàng)新生態(tài)系統(tǒng)，促進(jìn)碳中和技術(shù)應(yīng)用與推廣，創(chuàng)造低碳新產(chǎn)業(yè)。

一、太陽能和風(fēng)能

開發(fā)超高效太陽能電池。計(jì)劃到2030年將串聯(lián)太陽能電池的效率從目前的26.7%提高到35%。對此，韓國將：保持韓國在串聯(lián)光伏組件領(lǐng)域的優(yōu)勢，確保其穩(wěn)定性和耐用性；實(shí)現(xiàn)串聯(lián)太陽能電池的超高效運(yùn)轉(zhuǎn)，并推動(dòng)其商業(yè)化。

開發(fā)太陽能發(fā)電系統(tǒng)。計(jì)劃到2030年將安裝水上和海上太陽能發(fā)電系統(tǒng)的單價(jià)從目前的13.5億韓元/兆瓦降低到4億韓元/兆瓦（1韓元約合0.0054元人民幣）。對此，韓國將：開發(fā)耐用性強(qiáng)的低成本水上和海上太陽能發(fā)電系統(tǒng)。

開發(fā)碳中和城市型太陽能。計(jì)劃到2030年將超輕串聯(lián)太陽能電池的效率從目前的20%提高到30%。對此，韓國將：開發(fā)輕量、靈活、半透明、超高效太陽能電池，開發(fā)多功能集成組件；加速太陽能電池和組件的商業(yè)化進(jìn)程。

提高風(fēng)能關(guān)鍵零部件的效率。對此，韓國將：開發(fā)10～15兆瓦級別的大型槳葉，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化；開發(fā)10兆瓦級別的集成驅(qū)動(dòng)型發(fā)電機(jī)和變流器，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

開發(fā)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)。計(jì)劃到2030年將風(fēng)力發(fā)電容量從5.5兆瓦提高到15兆瓦。對此，韓國將：開發(fā)大型固定式風(fēng)力發(fā)電機(jī)和大型漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

提高風(fēng)能園區(qū)運(yùn)行效率。計(jì)劃到2030年將園區(qū)運(yùn)行壽命從目前的20年延長到25年。對此，韓國將：開發(fā)評估和實(shí)證風(fēng)能園區(qū)運(yùn)行效率的技術(shù)，推動(dòng)其商業(yè)化；開發(fā)陸地和海上風(fēng)電功率預(yù)測技術(shù)，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

二、氫能

氫氣生產(chǎn)。計(jì)劃到2030年將綠氫生產(chǎn)單價(jià)從目前的13 000韓元/千克降至3500韓元/千克。對此，韓國將：開發(fā)具有更大生產(chǎn)能力的化石燃料制氫技術(shù)和水電解制氫技術(shù)，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

氫氣存儲與運(yùn)輸。計(jì)劃到2028年將氫氣提取效率從2標(biāo)立方/小時(shí)增加到1000標(biāo)立方/小時(shí)。對此，韓國將：開發(fā)液化氫存儲技術(shù)和化學(xué)法儲氫技術(shù)，推動(dòng)其商業(yè)化；開發(fā)氫氣高效運(yùn)輸技術(shù)，推動(dòng)其商業(yè)化。

氫氣發(fā)電。計(jì)劃到2030年將氫氣發(fā)電單價(jià)從目前的250韓元/千瓦時(shí)降低到141韓元/千瓦時(shí)。對此，韓國將：開發(fā)燃料電池分布式發(fā)電系統(tǒng)，推動(dòng)其量產(chǎn)和商業(yè)化；開發(fā)氫氣和氨氣渦輪機(jī)，推動(dòng)其商業(yè)化。

三、生物能源

開發(fā)生物質(zhì)發(fā)電和供熱技術(shù)，計(jì)劃到2030年將生物質(zhì)固體燃料發(fā)電能力從目前的2.9億千瓦時(shí)提高到6.2億千瓦時(shí)。對此，韓國將：開發(fā)生物質(zhì)固體燃料成型技術(shù)和系統(tǒng)，推動(dòng)其實(shí)證；啟動(dòng)生物燃油工程，推動(dòng)其商業(yè)化和普及；構(gòu)建分散型生物氣體平臺，推動(dòng)其普及。

開發(fā)用于運(yùn)輸?shù)纳镔|(zhì)燃料技術(shù)。對此，韓國將：啟動(dòng)生物天然氣提純生產(chǎn)工程，推動(dòng)其商業(yè)化；開發(fā)燃料酒精和揮發(fā)油生產(chǎn)技術(shù)，推動(dòng)其商業(yè)化；開發(fā)油脂類和木本植物生物柴油，推動(dòng)其商業(yè)化和普及。

四、鋼鐵和水泥生產(chǎn)

開發(fā)低碳綠色煉鐵技術(shù)。計(jì)劃到2030年開發(fā)出高爐低碳煉鐵技術(shù)。對此，韓國將：開發(fā)氫氣煉鐵新技術(shù)和低碳燃料及原料替代創(chuàng)新技術(shù)；開發(fā)廢棄物和廢熱資源化利用技術(shù)，推動(dòng)其實(shí)證并階段性實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

開發(fā)低碳環(huán)保型水泥技術(shù)。計(jì)劃對石灰石進(jìn)行替代，到2040年替代率不低于8%。對此，韓國將：開發(fā)非碳酸鹽原料技術(shù)和高混合材料摻量技術(shù)，推動(dòng)其商業(yè)化；開發(fā)替代燃料和環(huán)保熱源，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

五、石油化工

使用有助于碳中和的原材料，計(jì)劃到2025年實(shí)現(xiàn)生物尼龍的價(jià)格與石油化工生產(chǎn)尼龍價(jià)格相當(dāng)，到2030年實(shí)現(xiàn)生物聚酯的價(jià)格與石油化學(xué)生產(chǎn)聚酯價(jià)格相當(dāng)。對此，韓國將：實(shí)證生物石腦油制備技術(shù)，確保生物尼龍、生物聚酯的價(jià)格競爭力，并推動(dòng)其商業(yè)化；開發(fā)廢塑料成為化學(xué)原料的技術(shù)，并推動(dòng)實(shí)證和商業(yè)化。

降低石油化工生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的二氧化碳。計(jì)劃到2040年實(shí)現(xiàn)電加熱分解工藝普及。對此，韓國將：開發(fā)電加熱分解技術(shù)和電化學(xué)合成技術(shù)，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

六、工業(yè)工程優(yōu)化

啟動(dòng)半導(dǎo)體和顯示屏綠色工程。對此，韓國將：優(yōu)化凈零排放系統(tǒng)；開發(fā)（全球增溫潛勢）國家認(rèn)證體系；開發(fā)半導(dǎo)體和顯示屏領(lǐng)域的高效低耗電材料技術(shù)，推動(dòng)其商業(yè)化。

提高工業(yè)工程效率。計(jì)劃到2030年將綠色智能工廠的節(jié)能效率從目前的2%～5%提高到10%。對此，韓國將：優(yōu)化技術(shù)要素，開發(fā)核心材料，提高設(shè)備運(yùn)行效率；開發(fā)智能工廠定制型傳感器和系統(tǒng)，推動(dòng)其商業(yè)化。

七、運(yùn)輸效率

電動(dòng)運(yùn)輸。計(jì)劃到2045年將電池系統(tǒng)能量密度從目前的250瓦時(shí)/千克提高到600瓦時(shí)/千克。對此，韓國將：開發(fā)下一代電池系統(tǒng)和大功率充電技術(shù)，并推動(dòng)其商業(yè)化。

氫動(dòng)力運(yùn)輸。對此，韓國將：開發(fā)氫動(dòng)力火車和船舶，并開發(fā)氫氣填充技術(shù)，推動(dòng)其實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

智能運(yùn)輸。對此，韓國將：開發(fā)無人駕駛船舶技術(shù)，并推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程，到2050年無人駕駛船舶應(yīng)達(dá)到完全自動(dòng)駕駛（Level 4）水平。

八、建筑效率

開發(fā)凈零排放建筑技術(shù)。對此，韓國將：開發(fā)提高設(shè)備和機(jī)械效率的技術(shù)以及降低建筑物負(fù)荷的技術(shù)，使凈零建筑最優(yōu)化。

開發(fā)建筑運(yùn)行技術(shù)和融合技術(shù)。對此，韓國將：構(gòu)建包括可再生能源在內(nèi)的能源系統(tǒng)綜合平臺。

九、數(shù)字化轉(zhuǎn)型

提高ICT設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的效率。對此，韓國將：開發(fā)高效ICT設(shè)備和人工智能物聯(lián)網(wǎng)，提高基站效率；開發(fā)數(shù)據(jù)傳感器智能型能源使用效率管理技術(shù)，大幅提升數(shù)據(jù)中心能源使用效率。

充分利用能源數(shù)據(jù)。計(jì)劃到2030年實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)間信息相連與數(shù)據(jù)流通。對此，韓國將：開發(fā)數(shù)據(jù)分工合作分析平臺，實(shí)證能源綜合供應(yīng)管理技術(shù)。

管理分布式能源。對此，韓國將：以人工智能為基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)分布式能源最優(yōu)運(yùn)行，推動(dòng)其實(shí)證和商業(yè)化。

構(gòu)建下一代電網(wǎng)。計(jì)劃到2040年建成以人工智能為基礎(chǔ)的自動(dòng)配電運(yùn)行系統(tǒng)。

十、碳捕集、利用與封存（CCUS）

捕集二氧化碳。計(jì)劃到2030年將二氧化碳捕集成本從目前的60～70美元/噸降低到30美元/噸。對此，韓國將：實(shí)證燃燒后二氧化碳尾氣捕集技術(shù)，開發(fā)相關(guān)工業(yè)工程和其他捕集技術(shù)。

封存二氧化碳。計(jì)劃到2050年實(shí)現(xiàn)大規(guī)模封存。對此，韓國將：確保二氧化碳高效封存，并推動(dòng)其商業(yè)化進(jìn)程。

利用二氧化碳。對此，韓國將：以二氧化碳為原料開發(fā)替代燃料和化學(xué)品，并優(yōu)化相關(guān)工藝，提高商業(yè)化水平。