韩国确定碳中和十大核心技术开发方向

张丽娟，陈奕彤

（1.中国科学技术信息研究所；2.吉林省科学技术信息研究所）

2021年9月，韩国科学技术信息通信部（科信部）发布《碳中和技术创新促进战略——十大核心技术开发方向》。为实现碳中和，促进经济发展，提高生活质量，实现技术创新，韩国科信部遴选出十大核心技术方向，未来将围绕这十大技术方向重点开展研发，分别为：太阳能和风能；氢能；生物能源；钢铁和水泥生产；石油化工；工业工程优化；运输效率；建筑效率；数字化转型；碳捕集、利用与封存（CCUS）。

2020年12月，韩国政府制定《2050碳中和推进战略》，旨在推动韩国于2050年实现碳中和目标。为进一步支持战略的有效实施，韩国科学技术信息通信部于2021年9月14日发布《碳中和技术创新促进战略——十大核心技术开发方向》，提出这十大核心技术是韩国实现碳中和技术创新的重要手段。未来，韩国政府将通过跨部门分工协作，构建创新生态系统，促进碳中和技术应用与推广，创造低碳新产业。

一、太阳能和风能

开发超高效太阳能电池。计划到2030年将串联太阳能电池的效率从目前的26.7%提高到35%。对此，韩国将：保持韩国在串联光伏组件领域的优势，确保其稳定性和耐用性；实现串联太阳能电池的超高效运转，并推动其商业化。

开发太阳能发电系统。计划到2030年将安装水上和海上太阳能发电系统的单价从目前的13.5亿韩元/兆瓦降低到4亿韩元/兆瓦（1韩元约合0.0054元人民币）。对此，韩国将：开发耐用性强的低成本水上和海上太阳能发电系统。

开发碳中和城市型太阳能。计划到2030年将超轻串联太阳能电池的效率从目前的20%提高到30%。对此，韩国将：开发轻量、灵活、半透明、超高效太阳能电池，开发多功能集成组件；加速太阳能电池和组件的商业化进程。

提高风能关键零部件的效率。对此，韩国将：开发10～15兆瓦级别的大型桨叶，推动其实证和商业化；开发10兆瓦级别的集成驱动型发电机和变流器，推动其实证和商业化。

开发大型风力发电机。计划到2030年将风力发电容量从5.5兆瓦提高到15兆瓦。对此，韩国将：开发大型固定式风力发电机和大型漂浮式风力发电机，推动其实证和商业化。

提高风能园区运行效率。计划到2030年将园区运行寿命从目前的20年延长到25年。对此，韩国将：开发评估和实证风能园区运行效率的技术，推动其商业化；开发陆地和海上风电功率预测技术，推动其实证和商业化。

二、氢能

氢气生产。计划到2030年将绿氢生产单价从目前的13 000韩元/千克降至3500韩元/千克。对此，韩国将：开发具有更大生产能力的化石燃料制氢技术和水电解制氢技术，推动其实证和商业化。

氢气存储与运输。计划到2028年将氢气提取效率从2标立方/小时增加到1000标立方/小时。对此，韩国将：开发液化氢存储技术和化学法储氢技术，推动其商业化；开发氢气高效运输技术，推动其商业化。

氢气发电。计划到2030年将氢气发电单价从目前的250韩元/千瓦时降低到141韩元/千瓦时。对此，韩国将：开发燃料电池分布式发电系统，推动其量产和商业化；开发氢气和氨气涡轮机，推动其商业化。

三、生物能源

开发生物质发电和供热技术，计划到2030年将生物质固体燃料发电能力从目前的2.9亿千瓦时提高到6.2亿千瓦时。对此，韩国将：开发生物质固体燃料成型技术和系统，推动其实证；启动生物燃油工程，推动其商业化和普及；构建分散型生物气体平台，推动其普及。

开发用于运输的生物质燃料技术。对此，韩国将：启动生物天然气提纯生产工程，推动其商业化；开发燃料酒精和挥发油生产技术，推动其商业化；开发油脂类和木本植物生物柴油，推动其商业化和普及。

四、钢铁和水泥生产

开发低碳绿色炼铁技术。计划到2030年开发出高炉低碳炼铁技术。对此，韩国将：开发氢气炼铁新技术和低碳燃料及原料替代创新技术；开发废弃物和废热资源化利用技术，推动其实证并阶段性实现商业化。

开发低碳环保型水泥技术。计划对石灰石进行替代，到2040年替代率不低于8%。对此，韩国将：开发非碳酸盐原料技术和高混合材料掺量技术，推动其商业化；开发替代燃料和环保热源，推动其实证和商业化。

五、石油化工

使用有助于碳中和的原材料，计划到2025年实现生物尼龙的价格与石油化工生产尼龙价格相当，到2030年实现生物聚酯的价格与石油化学生产聚酯价格相当。对此，韩国将：实证生物石脑油制备技术，确保生物尼龙、生物聚酯的价格竞争力，并推动其商业化；开发废塑料成为化学原料的技术，并推动实证和商业化。

降低石油化工生产过程中产生的二氧化碳。计划到2040年实现电加热分解工艺普及。对此，韩国将：开发电加热分解技术和电化学合成技术，推动其实证和商业化。

六、工业工程优化

启动半导体和显示屏绿色工程。对此，韩国将：优化净零排放系统；开发（全球增温潜势）国家认证体系；开发半导体和显示屏领域的高效低耗电材料技术，推动其商业化。

提高工业工程效率。计划到2030年将绿色智能工厂的节能效率从目前的2%～5%提高到10%。对此，韩国将：优化技术要素，开发核心材料，提高设备运行效率；开发智能工厂定制型传感器和系统，推动其商业化。

七、运输效率

电动运输。计划到2045年将电池系统能量密度从目前的250瓦时/千克提高到600瓦时/千克。对此，韩国将：开发下一代电池系统和大功率充电技术，并推动其商业化。

氢动力运输。对此，韩国将：开发氢动力火车和船舶，并开发氢气填充技术，推动其实现商业化。

智能运输。对此，韩国将：开发无人驾驶船舶技术，并推动其商业化进程，到2050年无人驾驶船舶应达到完全自动驾驶（Level 4）水平。

八、建筑效率

开发净零排放建筑技术。对此，韩国将：开发提高设备和机械效率的技术以及降低建筑物负荷的技术，使净零建筑最优化。

开发建筑运行技术和融合技术。对此，韩国将：构建包括可再生能源在内的能源系统综合平台。

九、数字化转型

提高ICT设备和基础设施的效率。对此，韩国将：开发高效ICT设备和人工智能物联网，提高基站效率；开发数据传感器智能型能源使用效率管理技术，大幅提升数据中心能源使用效率。

充分利用能源数据。计划到2030年实现产业间信息相连与数据流通。对此，韩国将：开发数据分工合作分析平台，实证能源综合供应管理技术。

管理分布式能源。对此，韩国将：以人工智能为基础实现分布式能源最优运行，推动其实证和商业化。

构建下一代电网。计划到2040年建成以人工智能为基础的自动配电运行系统。

十、碳捕集、利用与封存（CCUS）

捕集二氧化碳。计划到2030年将二氧化碳捕集成本从目前的60～70美元/吨降低到30美元/吨。对此，韩国将：实证燃烧后二氧化碳尾气捕集技术，开发相关工业工程和其他捕集技术。

封存二氧化碳。计划到2050年实现大规模封存。对此，韩国将：确保二氧化碳高效封存，并推动其商业化进程。

利用二氧化碳。对此，韩国将：以二氧化碳为原料开发替代燃料和化学品，并优化相关工艺，提高商业化水平。