China’s Carbon Neutrality Goal 气候变化是人类面临的最严峻全球性挑战。作为负责任的大国，中国于 2020 年正式提出 “双碳” 战 略目标，是全球从碳达峰到碳中和时间最短、减碳规模最大、降幅度速度最快的国家。工业部门作为国民 经济中最重要的物质生产部门，亦是中国能源消耗和 CO2 排放最集中的领域，其低碳转型对于实现 “双碳” 目标具有决定性意义。碳中和目标驱动全球产业链 度和成本学习曲线形成分 技术应用的时间表与发展路线图，为工业低碳转型战略规划、重大工程部署和政策制定等提供决策依据。 本报告提出中国工业领域碳中和技术发展 “三阶段” 路径：（1）低碳流程技术大规模应用期（2025— 2035 年）：需求侧结构调整和短流程技术（如废钢 - 电炉、再生铝）替代传统高碳路径，推动工业领域碳排 放率先整体达峰，为电力、交通等部门的低碳转型和终端需求增长释放排放空间。能效提升和短流程技术 的工业碳中和技术减排量。（2）工艺颠覆性技术爆发应用期 （2036—2050 年）：该阶段是打破高碳路径依赖、推动工业体系深度重构的关键期。氢能技术、电气化耦合 清洁电力替代以及 CCUS 等技术规模化部署，持续扩大在重点行业中的应用覆盖。（3）碳移除托底技术深 度应用期（2051—2060 年）：电力、交通、建筑等部门已经基本实现净零排放，为工业领域突破关键技术 瓶颈争取时间。工业部门将依托

FOUNDATION 能 源 基 金 会 气候变化是人类面临的最严峻全球性挑战。作为负责任的大国，中国于 2020 “ ” 年正式提出 双碳 战 略目标，是全球从碳达峰到碳中和时间最短、减碳规模最大、降幅度速度最快的国家。工业部门作为国民 经济中最重要的物质生产部门，亦是中国能源消耗和 CO2 “ ” 排放最集中的领域，其低碳转型对于实现 双碳 目 标具有决定性意义。碳中 成本学习曲线形成分 技术应用的时间表与发展路线图，为工业低碳转型战略规划、重大工程部署和政策制定等提供决策依据。 “ ” 本报告提出中国工业领域碳中和技术发展 三阶段 路径：（1）低碳流程技术大规模应用期（2025— 2035 年）：需求侧结构调整和短流程技术（ 如废钢 - 电炉、再生铝）替代传统高碳路径，推动工业领域碳排 放率先整体达峰，为电力、交通等部门的低碳转型和终端需求增长释放排放空间。能效提升和短流程技术 的工业碳中和技术减排量。（2）工艺颠覆性技术爆发应用期 （2036—2050 年）：该阶段是打破高碳路径依赖、推动工业体系深度重构的关键期。氢能技术、电气化耦合 清洁电力替代以及 CCUS 等技术规模化部署，持续扩大在重点行业中的应用覆盖。（3）碳移除托底技术深 度应用期（2051—2060 年）：电力、交通、建筑等部门已经基本实现净零排放，为工业领域突破关键技术 瓶颈争取时间。工业部门将依托

国内分散式风电的发展历程 01 加快推进 • 《国家能源局关于印发《分散式风电项目开发建 设暂行管理办法》的通知》 国能发新能 [2018]30 号 • “ 不受年度指导规模的限制； 2020 年及之前暂 时豁免参与风电竞价；鼓励各地试行项目核准承 诺 制 ” 2018 明确条件 • 《关于印发分散式接入风电项目开发建设指导意见的通知》 ［ 2011 《关于加快推进分散式接入风电项目建设有关要求的通知》 国能发新能［ 2017 ］ 3 号 • 有序推进项目建设，加强并网管理，规划建设标准，加强规 划管理；分散式接入风电项目不受年度指导规模限制 2011.7 2017 设施 发布时间 政策事件 政策概要 2021 ，其中“五大六 小”占 19% ，非能源类央企及地方国企占 比 13% ； n 单体规模较小，规划容量在 2 万千瓦 （含）以下的项目占 47.6% ； n 2017-2020 年十三个省、自治区累计核 准规模 1838 万千瓦，截至 2021 年底最 终 实现并网规模约 1000 万千瓦； n 截至 2022 年底，全国风电累计装机 3.6 亿 千瓦，分散式风电装机

Kraftwerke 聚合超 12 吉⽡资源、 美国 AutoGrid 提供 6 吉⽡平台服务。 ⼴东省作为先⾏者 ，在政策细则、 试点项⽬ （⼴州、 深圳） 和规模⽬标上取得积 极进展。 展望未 来 ，虚拟电⼚将在⼈⼯智能调度、 负荷⾦融化等新模式驱动下实现更⼤规模发展 ，为能源转型和双碳⽬标提供有⼒⽀撑。 政策层⾯ 国家发改委、 能源局于 2025 年发布指导意 ⻅ ， 明确了虚拟电⼚定义和⽬标 ，虚拟电⼚聚合资源涵盖可中断负荷、分布式光伏、⼯商业储 能、 电动⻋充电桩等 ，呈现出以需求响应为主要形式、区域试点纷纷起步的局⾯ 。同时也应看到 ，当前虚拟电⼚ 的调 节能⼒有待评估标准⽀撑 ，实际可⽤容量与聚合规模存在差距 ，需要通过更多项⽬实践予以验证。 国家政策背景 2015 年 《关于促进智能电⽹发展的指导意⻅》 ⾸次提出依托虚拟电⼚创新商业模式 2016 年 《 " 互联⽹ +" 智慧能源指 年）也将虚拟电⼚明确定义为电⼒交易主体之 ⼀ ，与发 电企业、售电公司、 电⼒⽤⼾ 、储能企业、负荷聚合商等并列。总体⽽⾔ ，政策环境已基本完善顶层设 计和准⼊规 则 ，为虚拟电⼚从试点⾛向⼤规模应⽤提供了制度保障和明确的发展路径。 虚拟电⼚的有效运⾏依赖于强⼤的核⼼能⼒和完备的技术平台⽀撑。 ⾸先是灵活调节能⼒ ，即对聚合资源进⾏精准控制以响应电⽹指令和市场信号的能⼒ 。这要求虚拟电⼚运

进入系统性落地阶段。 尽管可再生能源供给侧能 力快速增长，但到2030 年，石油、天然气和煤炭 仍占全球一次能源消费的 73%。在航空、航运、重工 业等难以电气化的场景，替 代方案在未来五年难以形 成大规模应用，化石能源仍 为不可替代的能源形式。 能源系统的稳定性、可负担 性和自主可控仍是各国政府 在能源政策制定中的核心考 量因素。即便在全球绿色转 型背景下，能源转型也必须 在“绿色低碳”、“能源安全” 能源相关投资 也首次突破2万亿美元，这也印证了能源转型的不可逆趋势。 • 预计“十五五”时期全球能源投资仍将维持增长态势：根据国 际能源署测算，当前全球清洁能源年投资额仍较《巴黎协定》 目标所需规模低约40%。这意味着各国需继续加强资金支持 以确保兑现应对气候变化承诺。同时，过去几年中清洁能源投 资的持续提升很大程度上受益于技术迭代带来的项目经济性 提升，而当前氢能等新兴技术步入产业化前夜，将开启新一轮 “十五五”时期中国能源行业关键议题 | 全球能源系统重构 中国境内能源投资重心向电网、储能以及终端消费环节转移 中国能源投资在过去几年中实现了跨越式增长，2024年投资总 额达8610亿美元。预计“十五五”时期整体投资规模仍有增长空 间，但增速有所减缓，同时将迎来新旧动能的转换： • 投资重心从可再生能源开发和化石能源向电网、储能以及终 端消费环节转移：在过去几年的可再生能源项目投资高峰后， 能源供给端转型取得显著进展，“十五五”期间需要加强中下

此外，系统性制约因素包括源、网、荷、储各环节的协同不足，体制机制与市场体系改革 的滞后，以及跨部门协调机制的欠缺。 海上风电方面，其大规模开发面临多重制约，包括繁琐且耗时的审批流程、恶劣自然 环境带来的高昂技术经济成本，以及并网与送出通道的瓶颈。智能微电网方面，其规模化 推广存在多重壁垒，如其发、配、用、储一体化的特性与当前分环节管理的监管体系存在 冲突，导致法律地位和管理职责不清；高昂的初始投资与现行电价机制下的价值回报不对 ，从而构建多元互补、清洁低碳的能源供 应体系。 1.1.1 海上风电开发利用 福建省在发展海上风电方面具备得天独厚的地理和资源优势，年等效满负荷利用小 时数可超过 4000 小时，福建省已将规模化开发海上风电作为能源增量的核心战略 3。然 而，这些资源优势向开发利用、产业优势的转化过程，面临着多重制约因素。一是审批 协调的复杂性。海上风电项目开发涉及海域使用、航道通航等多重因素，需要协调交通、 年全省太阳能发电量同比增长 54.8%，为农村地区充分利用空间资源发展 “光伏 + 乡村 振兴”模式提供了条件。然而，农村分布式光伏的大规模推广仍面临用地与效益的压力。 一是用地规划的先天性制约。福建省超过 80% 的土地为山地丘陵，平坦连片土地稀缺， 限制了大规模光伏的发展，并且“三区三线”政策对耕地和生态红线的严格保护，进一步 压缩了光伏项目的设置空间。二是项目收益模式挑战。“农光 / 渔光互补”等复合项目，

使用比例更高的上游供应商，确保用料供应的可持续性 来源：本研究课题组根据公开资料整理 1.3. 推动低碳钢采购的挑战 虽然已有部分下游行业，如汽车、建筑、造船等开始试点采购并应用低碳钢，但要推动低碳钢的规模化采购及应用， 目前仍存在两大主要挑战： 一是标准不统一，包括低碳钢术语不统一、核算方法不一致、低碳钢认证标准难衔接等挑战。目前，全球范围内 低碳钢的标准呈现碎片化和多元化，尚未形成统一或互认 当建立全生命周期成本核算体系， 通过碳定价机制显性化环境成本，帮助下游企业准确评估绿色低碳钢铁的长期经济价值；同时，可创新设计“绿 色低碳钢铁采购联盟”等机制，整合各行业、各环节的采购需求，形成规模效应，通过长期协议平抑绿色溢价； 此外，需要完善转型金融支持体系，开发与低碳技改周期相匹配的金融产品，采用贴息贷款、碳减排挂钩债券等 方式降低钢企融资成本。只有通过标准体系、市场机制、金融工具等多维联动，才能有效打通绿色低碳钢铁供需 效提升、绿电绿氢、非涉碳电炉等相关工艺技术的日趋完善，将有更多数据基础完善 A 级成本增加水平的评估。 尽管当前实现较高碳效等级的技术路径普遍面临较高的成本，但从中长期来看，随着脱碳技术的进步和相关产业 的规模化发展，吨钢成本增加水平存在显著下降空间，如图表 13。未来 E 级碳效的废钢 EAF 有望逐步趋于平价， D 级路径（BF-BOF+CCS）的成本增加水平预计将从当前的 14% 下降至 7%；在焦炉煤气价格稳定、绿氢成本下

索应用“主配微网”协同的新型有源配电网调度模式， 强化分布式资源管控能力，提升配电网层面就地平衡能力和对主网的主动支撑能力。新能源具有随机性、波动性、间歇 性特点，系统调节资源需求大，且新能源大规模并网后系统呈现高度电力电子化特征，与传统电力系统相比，新型电力 系统在持续可靠供电、电网安全稳定和生产经营等方面将面临重大挑战： 一是电网承载与消纳能力不足、反向重过载问题突出，部分台区在午间光伏出力高峰时段出现反向过载，需紧急 分钟，实时控制类要求秒级完成。结合设备数量进行测 算，业务报文的应用层速率总和至少需要增加到 108.14kbps，其业务需求如表 2-2 所示。 表 2-2 用电管理与客户服务通信速率评估 序号 业务内容 网络规模 （节点数） 698 下行通信速率 （kbps） 698 上行通信速率 （kbps） 645 下行通信速率 （kbps） 645 上行通信速率 （kbps） 1 低压用电信息采集 能电表、 通信模组、智能互感器等设备为对象，采集其运行状态、资产信息、软硬件版本信息，以实现计量设备的档案管理、软 件管理、故障预警等功能，其业务需求如表 2-1 所示。 2.1.1.2 网络规模 同一台区不超过 500 只电表。 2. 新一代载波典型业务场景及通信需求 表 2-1 用电管理与客户服务业务需求 序号 支撑功能 业务类型 数据频度 实时性要求 采集成功率 安全性 交互对象

从而实现更加灵活和全面的信息化管理。通过大量终端信息的采集结合大数据分析，做出更 加明智的决策。 WWW.SHAV.CN 多连接通信能 力 • 需对工业现场 的设施进行控 制， 结合定位 及传感器数据 进行精准联动。 大规模采集能 力 • 需大量的采 集工业现场的 数据信息， 提升数字化信 息收集能力。 高系统扩展能 力 • 需不断根据 业务情况不断 增加功能， 持续提升系统 功能 低功耗待机能 力 议芯片，开发了具有大规模、多连接、低 功耗、高精度等优点的埃威互联 ® 技术， 解决了其他通信技术无法在限定区域进行 大规模有源部署的局限，是面向数字化新 需求的物联网解决方案 关键技术：大规模多连接物联网通信技术 埃威互 联技术 高精度定位能力 单基站可实现亚 米级实时定位。 多连接通信能力 单基站可同时与 1000+ 终端双向 通信。 大规模采集能力 单基站可同时进 定制自定义协议芯片， 开发了具有大规模、 多连接、高精度、低功耗等优点的埃威互联 ® 技术， 解决了其他通信技术无法在限定 区域进行大规模有源部署的局限， 是面向工业互联多节点数字化管理新需求的物联网 解决方案。 • 满足了工业现场对于无线的、低成本的、长时间的、大规模的数据采集通信的需求。埃 威互联 ® 技术， 可以用一台基站实现： 3000+ 大规模终端物理量信息采集 \1000+

单修正功能；基于特征属性的源批次管理、基于特征属性的库存 查询、钢材分切管理功能、件次管理功能、基于特征属性的批次 管理、质量检验数据的分配功能、基于特征属性的订单合并功能 等等 特定要求：中国钢铁企业信息化建设的大背景 1. 大规模联合重组。 2. 企业改制，建立现代企业制度。 3. 产品生产结构调整。 中国钢 铁业信 息化所 面临巨 大挑战 4. 信息化基础比较薄弱。 需要一套怎样的信息化管理系统 全面：必 实现信息化的钢铁企业 模式一 : 大规模定制 模式一 : 大规模定制 模式二：大规模集成跨行业通用商业软件＋大 量定制 模式二：大规模集成跨行业通用商业软件＋大 量定制 模式三 : 实施钢铁版商业软件 ＋ 少量定制 模式三 : 实施钢铁版商业软件 ＋ 少量定制 SAP 对钢铁行业信息化建设总体技术路线的建议 大规模集成 + 大量开发 采用商业软件 采用商业软件 + 大量开发 采用钢铁版商业软件 + 少量开发 80 年代初 80 年代中 90 年代中 今天 大规模开发 蒂森克虏伯之路 : 钢铁版商业软件 + 少量开发 美钢联之路 : 大规模开发 浦项之路 : 大规模集成商业软件 + 大量开 发 未来 改进大规模开发技术 90 年代末 三大模式的形成过程 世界钢铁企业信息化道路一：全定制开发  新日铁：全定制  JFE ：全定制