中國儲能網訊：近日，韓國科技評估與規(guī)劃研究院以碳中和為目標，確定10項新興技術，每項新興技術都與其他技術形成互補關系，預計將產生積極的協同效應，為實現2030年的韓國國家自主貢獻目標做出貢獻。10項具體技術如下：
1、碳捕集與利用技術
目前全球碳捕集與封存（CCS）設施的數量為65個，其中26座設施已投入使用，3座在建，21座處于初期開發(fā)階段，相關技術正在積極研發(fā)。韓國正在進行1至10兆瓦規(guī)模的碳捕集技術示范研究，目前該項技術還處于起步階段。預計到2030年，將捕集100萬噸燃煤后排放的CO2，CO2向燃料的轉化率達到30%，通過礦物碳化為建筑材料的CO2達到10萬噸。隨著大容量長壽命二次電池技術的廣泛應用，基于碳捕集與利用的燃料生產和可再生能源儲能技術將失去較大優(yōu)勢；但將碳捕集與利用技術和低碳鋼生產相結合，將有助于鋼鐵行業(yè)的碳減排。
2、生物基原材料/產品制造技術
生物基原材料/產品制造技術是以生物基原料為起點，擴展到生物烯烴、生物丙烯酸等生物基應用原料，發(fā)展成精細/特種化學生物制品和生物塑料關鍵中間體的材料技術。為減少碳排放，有必要將石腦油和烯烴（石化領域原材料）轉化為低碳環(huán)保的生物基原材料，并使上游部門（熱解）與下游部門（基礎原料生產）貫通。目前，韓國大企業(yè)率先使用該技術，跨國化學企業(yè)也積極向生物化學過渡。預計到2030年，作為韓國主要出口產業(yè)的石油化工業(yè)將向脫碳和環(huán)保的生物基原料、生物基應用原材料和生物塑料轉變，以奠定韓國在石化技術方面的全球領先地位。此外，用可生物降解的塑料替代不可降解塑料，有望為預防陸地和海洋污染提供根本性的解決方案。
3、鋼鐵低碳生產技術
鋼鐵低碳生產技術是替代傳統(tǒng)高爐轉爐工藝中使用的碳基燃料和原材料的工藝技術，并與碳捕集、利用與封存（CCUS）技術相結合。本技術包括高爐轉爐過程中使用的碳基燃料和原料替代技術；高爐轉爐中大量使用廢鋼技術；純氧高爐技術等。目前，韓國鋼鐵低碳生產技術處于商用化階段，正在推進“COOLSTAR煉鋼二氧化碳低排放技術及減氫過程（2017-2025年）”計劃，開發(fā)比現有煉鋼工藝減少15%碳排放的技術。預計到2030年，韓國將完成高爐用碳基燃料和原料的替代技術、轉爐中大量使用廢鋼技術的完全開發(fā)和示范，到2040年實現商業(yè)化應用。
4、高容量和長壽命二次電池技術
該技術包括鋰離子電池、固態(tài)電池、金屬-空氣電池、鋰硫電池、氧化還原液流電池、鈉離子電池、多價離子電池及相關材料、零部件和全電池技術。其中，零部件/材料技術涉及構成二次電池的部件和材料，包括罐、鉛片、集流體、導電添加劑、粘結劑和電解液添加劑等。由于電動汽車、可再生能源存儲等多個應用領域的蓬勃發(fā)展，二次電池的需求正逐年遞增。目前，鋰離子電池已經達到理論性能極限，因此有必要開發(fā)新一代二次電池。預計到2030年，隨著可再生能源、能源存儲系統(tǒng)、電動汽車的廣泛應用，二次電池將發(fā)揮重要作用。此外，高容量長壽命二次電池將與其他新興技術（如高效太陽能電池、大規(guī)模海上風力發(fā)電系統(tǒng)、清潔制氫技術等）產生協同效應，實現電能的連續(xù)、高效、高質量發(fā)展。
5、清潔制氫技術
該技術可分為“綠氫”技術（利用風能和太陽能等可再生能源生產電力，通過電解水制氫）和“藍氫”技術（從天然氣等化石燃料中提取氫氣的技術，并與碳捕集技術相結合）等。韓國目前正在推進綠色制氫示范工程（千瓦級），但與世界領先國家（兆瓦級）在生產規(guī)模上還存在較大差距。韓國綠色制氫平均產量為8.9公斤/小時，目前還處于示范階段，到2025年，必須開發(fā)綠色制氫的量產技術，并建立藍色制氫的產業(yè)應用基礎。預計到2030年，清潔氫生產、燃料電池等能源轉換技術將對國家競爭力產生重大影響。此外，該項技術與其他新興技術相結合時，制氫效率將取決于每項技術的技術開發(fā)水平、成本競爭力和環(huán)境效益。
6、氨燃料發(fā)電技術
氨燃料發(fā)電技術可分為現有的燃氣輪機和煤鍋爐改造為氨輪機/鍋爐技術；氨裂解氫輪機聯合發(fā)電系統(tǒng)技術和燃煤電廠氨（100%氨或氨混合物）燃燒技術等。韓國目前正在推進氫/氨發(fā)電技術示范應用，目標是開發(fā)氨占比在20%以上的摻混燃燒技術。預計到2030年，為了減少碳排放，燃煤電廠占比較高的國家（如韓國、日本、東南亞、中國等）對氨的需求將快速增長。
7、電網集成系統(tǒng)技術
電網集成系統(tǒng)技術包括虛擬慣性/高速頻率調節(jié)技術、智能逆變器技術和交通車輛充電技術。有必要解決可再生能源地區(qū)差異造成的電力供需不平衡問題。電力系統(tǒng)、基礎設施和運行系統(tǒng)應按照發(fā)電端組成重新布局。韓國目前正在推進采用柔性電力傳輸系統(tǒng)和同步補償器等電力系統(tǒng)穩(wěn)定器，提高需求系數，穩(wěn)定可再生能源并網發(fā)電。預計到2030年，基于大容量/遠距離輸電的供電系統(tǒng)將轉變?yōu)楸镜匕l(fā)電本地消納，并以最低發(fā)送配額輸送給臨近地區(qū)的供電系統(tǒng)。而在與其他新興技術聯用過程中，虛擬慣性/高速頻率調節(jié)技術和智能逆變器技術是提高太陽能電池和大型海上風力發(fā)電效率和穩(wěn)定性的核心技術。電動汽車充電技術有望與大容量長壽命二次電池的儲能系統(tǒng)產生協同效應，以緩解由于大容量快速充電樁數量的增加而導致電力需求的突然波動。
8、高效太陽能電池技術
雖然高效太陽能電池板的安裝數量逐年遞增，但未來降低平準化度電成本，需要在降低制造成本的同時，大幅提高高效太陽能電池的產量。目前，韓國在鈣鈦礦太陽能電池領域取得了世界最高效率，晶硅太陽能電池在市場上占有率處于領先地位。預計到2030年，化石燃料使用量將大幅減少，可再生能源特別是太陽能和風能的比例將大幅增加。此外，雖然目前常規(guī)晶硅太陽能電池裝機規(guī)模在全球市場處于領先地位，但由于其效率提升空間有限，預計未來其市場份額將大幅下降；TOPCon太陽能電池（一種基于選擇性載流子原理的隧穿氧化層鈍化接觸太陽能電池技術）、晶硅異質結太陽電池和高效晶硅太陽能電池市場份額將有望增加。
9、大型海上風電系統(tǒng)技術
大型海上風電技術包括風力發(fā)電機組設計、部件設計、系統(tǒng)設計、安裝施工、運行維護等。由于海上風力發(fā)電可以通過國內生產無需進口，成為快速發(fā)展的技術密集型國家基礎設施項目之一。丹麥、美國、德國在海上風力發(fā)電方面處于世界領先地位。雖然韓國部分零部件企業(yè)的技術競爭力得到了認可，但整體仍落后于海外企業(yè)。目前，韓國斗山重工正在開發(fā)8兆瓦海上風力發(fā)電機組，Unison正在開發(fā)8~10兆瓦海上風電機組。預計到2030年，韓國將開發(fā)壽命為30年、功率為15兆瓦的風力渦輪機。
10、稀土元素回收技術
稀土元素回收技術分為可持續(xù)、環(huán)保的資源循環(huán)利用技術、高附加值材料開發(fā)技術、產業(yè)生態(tài)系統(tǒng)恢復技術等。由于可再生能源的高速發(fā)展，對釹等用于風力渦輪機和電動汽車永磁體所需的稀土礦物需求正不斷增加。為了實現稀土資源供應鏈多元化，韓國需要研究減少稀土資源的使用，并針對中國稀土資源的主導地位開發(fā)稀土替代品。韓國國內目前稀土完全依賴進口，因此，有必要制定穩(wěn)定稀土供應鏈的相關政策，以應對國內稀土需求的不斷增加。預計到2030年，韓國有望開發(fā)稀土礦產高效回收技術和從城市礦山產生的廢物資源回收利用稀土材料。
