近日，
美国白宫发布《美国实现
2050年气候目标的创新：评估优先研发机会》报告
，评估了实现到2030年将温室气体排放减少50%-52%以及到2050年净零排放的目标需实施的37项研发事项，并宣布启动“净零变革者倡议”（Net-Zero Game Changers Initiative）
，拟在近期推进5项优先研发事项，包括：高效建筑供热和制冷；净零航空；净零电网和电气化；工业产品和燃料实现净零循环经济；核聚变。详情如下：
为了实现美国到2030年温室气体排放减少50%-52%、2050年前净零排放的目标，美国白宫气候政策办公室、科学技术政策办公室和管理与预算办公室共同成立了一个跨机构的净零变革者倡议工作组，研究确定实现2050年净零排放的研发事项。通过对交通、电力、工业等领域的碳排放调查，净零变革者倡议工作组首次提出了37项研发事项，包括27项行业创新和10项跨领域创新，具体为：
（1）交通
，包括：①先进电池；②互联和自动化车辆；③电动和混合电动飞机；④高速电气化铁路；⑤低碳重型车辆；⑥低碳船舶；⑦工作场所低成本充电；⑧按需出行。
（2）发电
，包括：①先进核裂变；②先进太阳能；③先进风能；④增强型地热；⑤聚变能。
（3）工业过程
，包括：①低碳铝冶炼；②低碳化工；③低碳水泥；④低碳工业供热和净水；⑤低碳炼钢。
（4）建筑和基础设施
，包括：①低碳建筑和运营；②低碳基础设施建设；③低排放暖通和制冷。
（5）农业和甲烷减排
，包括：①减少温室气体的农耕实践；②低碳温室和畜牧设施；③非农业甲烷还原；④畜牧业温室气体减排。
（6）碳去除
，包括：①CO2工程化去除；②CO2生态去除。
（1）电力系统
，包括：①零碳电网的先进规划和运行；②长周期储能；③先进配电系统的数据、优化和控制；④能源基础设施输电线路路权的再利用。
（2）碳中和燃料
，包括：①更高效生物燃料生产；②净零电力合成燃料；③零排放氢/氨；④现有管道再利用进行CO2和氢气运输。
（3）其他
，包括：①碳捕集、利用和封存（CCUS）；②循环经济和安全的供应链。
供暖和制冷的能耗占住宅建筑用能的一半以上，占商业建筑用能的五分之一。近年来，虽然美国建筑已进行高效节能转型，但大多数现有供暖和制冷设备的效率仍然较低下，而且这些设备使用制冷剂会导致气候变暖。针对建筑供暖和制冷，重点围绕高效热泵和先进制冷剂等技术创新，将能源利用效率提高三到四倍，以此来减少温室气体排放和室内空气污染，促进国家安全和能源安全，降低家庭能源费用。
在美国和世界各地，航空出行所产生的温室气体排放预计还会继续增加，特别是长途航空出行，是当今最主要的难减排领域之一。针对清洁航空，将重点开发新的碳中和燃料、先进生物燃料和电气化（包括纯电池和燃料电池），同时也积极探索全新的航空出行概念，例如小型电动垂直起降飞机。通过技术创新，实现零排放燃料及新型交通工具在成本上与当今传统航空燃料及飞行装置相当或更低，以减少航空业对化石燃料的依赖。
为确保清洁、经济和可靠的电力供应，需加速实现新经济领域电气化，减少对化石燃料依赖，在实现电气化和清洁能源集成的同时，降低整个经济净零排放的总成本，并提高电网的弹性。针对零碳电网和电气化，主要开展以下几方面的研究工作：①通过开发传感器、控制器、通讯网络、协议标准、基于机器学习的数据分析、数据安全、控制策略、定位体系结构、业务模型和股权投资策略来构建先进配电系统；②开发低碳、低成本、长周期储能技术；③开发具有扩展性和现代化的输电网络是实现净零电网的关键，需要在输电规划、强化电网技术、电网架构和运行控制策略等方面进行创新，从根本上改变配电和输电网的规划和运营，使得未来的电网能够实现实时感知并适应不断变化的电力需求和外部因素。
为实现2050年工业流程净零排放，将重点聚焦减少温室气体、提高效率、节约资源和能源的新方法。具体包括：①开发能够提高工业供热、材料生产（如金属、水泥、塑料和化学品）和水处理过程的效率以及减少工业过程温室气体排放的解决方案；②采用清洁电力制备电合成燃料，为能源密集型行业提供燃料；③开发适用于净零经济活动所需材料和燃料的创新化学物质，加强供应链建设。
聚变能源可提供充足、清洁、可靠的电力，有助于消除能源密集型工业过程、合成燃料生产和海水淡化所产生的温室气体排放。聚变能源依赖于丰富、清洁的燃料，有利于国家安全，并改善空气质量。在聚变能源领域，需要重点在以下方面开展研发，包括：①实现更长持续时间的净增益聚变等离子体；②在可接受的维护周期、经济性和废物管理情况下，开发用于处理极端高温和粒子排除的第一壁材料和运行方案；③开发可持续、安全和被许可的燃料循环。
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