绿能技术创新驱动双碳目标实现路径研究

引言

“双碳”作为国家重要的可持续发展战略，为经济社会发展提出绿色低碳转型的未来方向。绿色能源简称绿能，它是减少碳排放的核心要素，所以通过绿能技术创新才能达到“双碳”目标。近年来科学技术发展以及可持续战略不断实施，绿能技术在光伏、风能等领域不断突破，但是储能效率、电网设备、成本控制方面依然存在问题。本文从绿能技术创新驱动“双碳”目标实现路径分析提出合理改进策略，为能源结构转型奠定基础。

一、绿能技术创新的核心方向

绿能技创新需要以先进科学技术作为支撑，不断突破关键技术瓶颈以构建全链条技术体系，具体从如下三个方面出发：

在能源生产环节，绿能技术利用光伏、风电技术实现高效化、低成本生产。光伏领域建设钙钛矿太阳能电池转换率达 31% ，并且不断研究以促进技术稳定性的提升。而风电领域海上发电单机容量逐步突破 15MW，并采用碳纤维叶片、智能变桨技术等使发电效率提升 15%～20% ，每度电成本降低 0.3 元以下。在能源存储环节，不断研发出锂离子电池延长使用寿命、提高安全性，能够有效解决电解液泄漏问题，并且能量密度达到 500wh/kg ；氢能储能方案使电解槽效率从目前的 70% 提升到 85% ，燃料电池寿命从1 万小时延长到3 万小时，从而实现全链条技术突破。

在能源传输与调控环节，绿能技术实现智能协同调控。该技术应用下构建智能电网技术，采用 AI 算法、数字孪生等使新能源消纳率从目前 90% 提升到 95% 以上。

二、绿能技术创新驱动“双碳”目标的实践路径

绿能技术创新的价值需通过具体实践转化为减碳实效。基于不同领域碳排放特征与绿能资源分布差异，需从行业替代、区域协同、市场推广等维度构建实践体系，将技术突破转化为能源结构转型的推动力，分阶段、有重点地推进“双碳”目标落地。

（一）分领域推进绿能替代，降低碳排放强度

绿灯技术发展下工业领域逐步采用“绿电 + 绿氢”的能源替代方案，以实现环境保护和能源节约。钢铁行业采用氢冶金技术逐步取代传统焦炭炼钢，使得每吨钢铁碳排放量减少 80% 。目前山西某钢铁企业试炼项目已经实现氢能炼钢产能100 万 t/AA 年；化工领域将绿氢作为主要原料取代煤制合成氨、甲醇等工艺，某煤化工园区每年减少二氧化碳排放量50 万t。

建筑领域采用“分布式绿能 + 储能”模式，通过在建筑中建设光伏幕墙、光伏屋顶等使建筑绿能占比达 30% 以上；通过用户储能电池和电网互动能够实现电力能源节约，浙江某社区项目居民光伏 + 储能系统年减排量达 2.3t/ 户。

（二）跨区域协同布局，提升绿能利用效率

绿能技术发展下，在全国范围内构建“西电东送、北电南供”的绿能输送格局。西北、华北等地区自然资源丰富，其配套设计有特高压输电线路使西部绿能直接传输到东部负荷中心，每年累计输送绿电能源达到 1000 亿kΨ⋅h ，减少火电中二氧化碳排放8000 万t。

跨区域协同构建“源网荷储”一体化协同体系，尤其在工业领域采用多种能源互补方式，将光伏、风电、储能、柔性负荷资源达到供需平衡的目的。

（三）技术迭代降低成本，扩大绿能市场渗透

绿能技术不断发展下绿能成本有效降低，尤其是规模效应和技术进步实现成本全面控制。近年来光伏技术不断发展，使光伏组件价格从 2010 年的 3美元 /W 下降到 2023 年的 0.2 美元 /W，风电成本下降 70% ，预计 2023 年陆上风电、光伏发电成本分别降低到0.2 元、0.15 元。

根据绿能技术的发展需求，创新绿能应用场景空间。在这种背景下，通过建设光伏 + 农业、光伏 + 养殖业的方式能够提高土地利用率，而海岛、偏远地区等建设离网型绿能系统取代柴油发电机，2022 年绿能项目累计减排二氧化碳达500 万t。

三、绿能技术创新的保障机制

（一）完善政策支持体系

绿能技术的发展需要国家大力政策支持，所以需要设计绿能创新基金扶持钙钛矿电池、固态电池、绿氢等前沿技术。同时，国家发布适当的税收减免政策使绿能研发企业给予研发费用加计扣除比例提高到 175% ，使得绿能装备制造业减轻税负负担、促进技术发展。

同时，建设技术认证与技术标准体系，国家相关部门联合科研机构制定光伏、风电、储能等设备标准以及安全标准，使得绿能技术达到规范化要求。此外，建设完善的绿能技术认证体系，针对达到国际先进水平的技术给予认证标识，获取市场认可度。

（二）强化产学研协同创新

绿能技术研发的过程中，通过构建“企业 + 高校 + 科研院所”的研发体系促进技术不断向前发展。绿能技术龙头企业组建研发联盟，如光伏企业和中科院合作建设钙钛矿电池中试基地，风电企业和高校建设风电设备研究院，能够将科研项目逐步转化成实际生产力。

同时，绿能技术加强国际交流合作，尤其是国内企业和科研机构参与国际大科学工程，引入先进的国外技术促进国内绿能技术不断向前发展。

（三）创新金融支持模式

绿灯技术发展需要研发更多先进的绿色金融工具，通过设置绿能技术创新专项债券、绿色基金等方式给企业提供充足资金。同时，绿能技术企业推广技术入股 + 风险投资模式，鼓励风投、创投等机构参与到绿能技术的早期投资以分担风险。2022 年我国绿能技术领域投资规模达到 5000 亿元，同比增长超过 30% 。

四、结语

绿能技术是实现“双碳”目标以及可持续发展战略的重要技术类型，所以，在绿能技术实现“双碳”目标中需突破关键技术并构建全链条创新体系。在现代社会发展之下，每提升 1% 绿能占比能够减少碳排放量约 0.5 亿 t。未来科技发展之下，绿能技术水平不断提升，从而使得绿能逐步成为能源消费市场的主体，为我国实现“双碳”目标做出贡献。

参考文献：

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[2] 谭钧文 . 应对复杂环境，新技术如何助力风光大基地？ [J]. 能源 ,2023,(10):29-31.

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