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日本:储能列入2050年能源环境技术创新战略

今年4月,日本政府综合科技创新会议(CSTI)发布了《能源环境技术创新战略2050》,强调要兼顾日本经济发展以及全球气候变化问题,实现到2050年全球温室气体排放减半和构建新型能源体系的目标。战略提出了日本将要重点推进的五大技术创新领域,包括能源系统集成、节能、储能、可再生能源发电以及碳固定与利用:

一、能源系统集成领域
先进能源集成管理系统:利用大数据分析、人工智能、先进的传感器和物联网技术构建一系列智能能源集成管理系统(如HEMS、BEMS和FEMS等),以实现对建筑、交通和家庭用电信息的实时监测、采集和分析,从而实现对用户用电情况实时性、全局性和系统性远程调控、优化管理,实现“管理节能”和“绿色用能”。

二、节能领域
创新制造工艺:优化各化工原料现有的制造工艺,或者研发先进的制造技术(如高效的膜分离技术、新催化剂),将化学品制备过程(如反复蒸馏分离、加热和冷却)的能耗减少20%-50%。

超轻量耐热结构材料:开发变革性的轻量化结构材料和焊接技术,将汽车重量减少50%以上。研发耐高温耐腐蚀材料,保证能够满足效率达60%以上的燃气轮机高温运行环境要求。

三、储能领域
新一代蓄电池:研发低成本、安全可靠的快速充放电先进蓄电池技术,使其能量密度达到现有锂离子电池的7倍,同时成本降至十分之一,使得小型电动汽车续航里程达到700公里以上;还可用于储存可再生能源,实现更大规模的可再生能源并网。

氢燃料制备、存储和使用:研发先进的制氢、储氢和氢燃料发电技术,扩大使用范围,大规模发展氢能供给技术,构建零排放的“氢能社会”。

四、可再生能源发电领域
新一代光伏发电技术:加速研发太阳电池新材料和新结构,将电池光电转换效率提高至目前水平的2倍以上,降低制造和相关配套设施成本,实现光伏发电成本7日元/千瓦时的目标,推进光伏发电技术普及。
新一代地热发电技术:开发先进的地热资源勘探技术(如钻井、监测等),以及地层环境表征模拟新技术,更好地掌握地层裂缝和流体活动情况,消除地热资源勘探过程中的潜在风险,实现安全、高效开发地热资源,促进地热发电技术发展,将地热发电的装机潜力提高2倍以上。

五、二氧化碳固定及有效利用
CO2循环利用技术:开发先进高效的CO2分离、回收、循环利用技术(如碳捕集与封存(CCS)、生物固碳和人工光合作用等),实现碳排放减半的目标。
为了确保顺利实现长期目标,战略提出了强化研发体系的4项举措,包括:(1)构建完善的研究体制,即政府主导、相关部门协同参与科技政策的制定和研究课题进展的评估审查;(2)共享研究资源,即内阁府和各能源环境相关部门应鼓励支持各创新单元(大学、国立科研机构和企业)进行研究资源的共享,促进技术的研发;(3)组建产学研联盟,加强企业、大学和国立科研机构的合作,推进技术创新和实用化进程;(4)加强国际参与和合作,互相学习,优势互补,共同致力于全球温室气体减排。