智慧能源与碳中和战略研究中心

03 碳中和战略

来源:发布时间:2025-12-18

(一)科研项目

     一、燃煤发电调峰及工业过程煤炭清洁高效利用路径研究

1、项目介绍

本研究将以煤炭高效清洁利用为主线,重点关注电力和化工两个领域。电力领域以煤电灵活性为基础和核心,开展对煤电机组技术的评估和趋势分析,开发适用于我国国情的考虑煤电灵活性改造的电力系统模型,构建双碳战略下电力系统清洁转型路径。在工业领域,对建材、钢铁、有色和化工等重点行业煤炭利用现状和高效利用潜力展开分析,形成不同行业煤炭高效利用路径。同时,项目系统分析现有技术信息并研判各关键技术、环节的未来发展趋势,形成煤炭领域关键高效清洁利用技术的发展路线图,为国家未来提升能源效率和构建新型能源系统的政策制定提供有价值的参考。

2、项目成果

充分梳理当前我国电力需求、电力系统装机现状。通过分析预测我国未来电力需求、电力灵活调峰资源需求与结构、发电装机结构,针对国家“煤电机组三改联动”战略,建立电力系统优化模型,分析不同政策情景下,煤电灵活性提升路径和电力系统实时调度。梳理钢铁、有色金属、建材和化工等重点高耗煤工业行业的煤炭消费现状和碳排放现状,分析工业行业的高耗煤和高碳排放生产环节,结合对现有煤炭清洁利用技术的梳理,形成煤炭清洁利用技术清单。

       相关报告:  双碳背景下电力系统清洁转型研究报告.pdf

       二、粤港澳大湾区电化学储能碳足迹白皮书

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 三、储能电池碳足迹核算与质量控制技术研究与应用示范

  1、项目介绍

  本项目以储能电池行业的供应链为载体,研究供应链储能电池碳排放与关键影响因素识别,碳元素迁移机理与减碳研究,储能电池数据质量控制方法,以及跨域碳排放数据汇集机制与数据融合。选择储能电池2个应用场景进行技术示范,构建贯通供应链、生产制造等多源异构碳排放特征数据融合和集成技术示范,开发并完善储能电池碳足迹基础数据库与计算工具。

  2、项目成果

  本项目是以储能电池行业的产业链为载体,研究储能电池全生命周期碳排放与关键影响因素识别,碳元素迁移机理与精准核算方法研究,储能电池数据质量控制方法,以及跨域碳排放数据汇集机制与数据融合。

 四、基于区块链的可信碳数据管理技术体系技术研究与应用示范

  1、项目介绍

  本项目预期可形成新能源汽车碳数据管理办法研究报告、可信碳监测区块链网关设备、基于全生命周期评估方法(LCA)的新能源汽车供应链碳数据精准识别校准与优化调控技术、基于区块链的可信碳足迹管理平台等技术成果并申请相关专利知识产权,同时开展相关技术的应用示范。

  2、项目成果

  本项目拟借助区块链技术可追溯、防篡改、可信共享的特点,结合大数据平台和人工智能算法,开发一套基于区块链的可信碳数据管理技术。实现海量国产新能源汽车碳足迹数据精准识别及快速提取、构建本地化碳排放因子相关数据库,支撑本地化碳排放因子的核定与适宜性评价。同时,设计区块链网关和可信碳足迹管理平台,有望实现碳排放核算的安全智能高效处理。

 五、构网型储能系统技术研究与碳排放核算和碳足迹评估技术

  1、项目介绍

  本项目针对高比例新能源领域向绿色低碳转型的迫切需求,通过深入研究构网型储能系统及其与碳排放核算和碳足迹评估技术的融合,为新型储能技术的可持续发展提供科学支撑和技术方案。研究将重点围绕本征安全的锌离子电池能量存储单元与碳核算、锌离子电池电源能量与能效优化、强电网适应能力构网型储能关键技术开展研究,建立构网型储能系统应用场景的全生命周期碳排放核算与碳足迹评估技术,从经济、环境、社会多维度评估复杂环境下构网型储能技术,建立构网型储能技术的评价与测试标准体系。

  2、项目成果

  本项目主要从锌离子电池关键电极材料和电芯的设计、电池包管理系统、构网型储能系统集成技术和构网型储能系统碳足迹与优化设计策略四个方面开展研究,分别解决正极材料的结构失效和锌负极易腐蚀和枝晶生长等问题、电池模组能量密度低、电池热失控、电池电流电压超负载的问题、锌基构网型储能虚拟阻抗控制、储能与城区碳足迹的影响和核算与评估标准不统一、智能低碳设计方法缺失等问题,并掌握相关核心技术。

(二)论文成果

1. Jiang R, Wu C, Feng W, et al. Impact of electric vehicle battery recycling on reducing raw material demand and battery life-cycle carbon emissions in China[J]. Scientific Reports, 2025, 15(1): 2267.

2. Ming Y, Yang W, Yi-fan G U, et al. Environmental impacts and carbon footprint of high-value recycling of NdFeB scrap under life cycle assessment[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2025, 35(5): 1713-1728.

3. Ying H U, LI M, Wei W U, et al. Life cycle assessment for waste acid treatment in zinc smelting [J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2022, 32(11): 3822-3834.

4. Liu L, Meng K, Jia Z, et al. Polar NiFe layered double hydroxide nanosheets for enhancing the performance of lithium–sulfur batteries[J]. Materials Chemistry Frontiers, 2021, 5(15): 5780-5789.

5. Jiang R, Wu P, Wu C. Selecting the optimal network-level pavement maintenance budget scenario based on sustainable considerations[J]. Transportation Research Part D: Transport and Environment, 2021, 97: 102919.

6. Jiang R, Wu C, Song Y, et al. Estimating carbon emissions from road use, maintenance and rehabilitation through a hybrid life cycle assessment approach–A case study[J]. Journal of Cleaner Production, 2020, 277: 123276.

7. Jiang R, Mao C, Hou L, et al. A SWOT analysis for promoting off-site construction under the backdrop of China’s new urbanisation[J]. Journal of cleaner production, 2018, 173: 225-234.

8. Wang Z, Liu J, Wang B, et al. 融合机器学习与 SHAP 值算法的居民需求响应个体异质性因素挖掘与应用研究[J]. Xitong Gongcheng Lilun yu Shijian/System Engineering Theory and Practice, 2024, 44(7): 2247-2259.