3 中国能源科技发展启示与建议
改革开放40年以来,我国能源科技创新能力已从全部“跟跑”到部分“并跑”,在部分领域已建立了具有国际竞争力的能源装备技术产业,为保障国家能源安全和推动能源清洁低碳转型提供了有力支撑[52]。但我国能源科技创新水平与新时代推动能源生产和消费革命的战略目标仍有较大差距,离构建自主可控的核心技术体系还有较长距离。在我国经济已进入高质量发展阶段的当下,对洁净高效能源的需求比以往任何时候更为迫切,加快推动能源技术革命已经迫在眉睫。
3.1 开展高质量能源科技供给侧改革助力新时代发展
“善谋者因时而动,能弈者顺势而为。”我国必须牢牢把握新一轮能源革命和科技革命交汇的重要战略机遇期,充分认识到能源科技创新在能源革命中的极端重要性,深化开展高质量的能源科技领域供给侧改革,集中攻关关键“卡脖子”问题,包括:开发以煤炭为核心的化石资源清洁高效利用和耦合替代新路线和新技术,突破高能耗、高耗水、高排放等瓶颈问题;突破低碳能源多能互补与规模化应用难题,推进可再生能源高比例消纳,构建智慧能源系统;前瞻布局化石能源/可再生能源/核能多元化融合发展路径,解决我国现有各能源技术体系缺乏关联、孤立发展的结构性缺陷。
中国科学院于2018年正式启动的“变革性洁净能源关键技术与示范”战略性先导科技专项[53]即首次从“清洁低碳、安全高效”国家能源体系顶层设计的角度,提出了通过技术创新实现多种能源之间的互补融合,这是中国科学院站在国家立场上提出的具有原创意义的系统解决设计方案。
3.2 前瞻设计下一代多能融合综合能源系统
多能融合互补是能源变革的发展趋势,引领能源行业构建多种能源深度融合、集成互补的全新能源体系。目前美国、德国等发达国家已开始探索一体化、智能化多能融合体系的架构设计。为破除我国化石能源、可再生能源、核能等各能源体系之间技术上的相对割裂态势,需要尽快开展多能融合的未来能源系统研究,从能源全系统层面着手优化,突破多能互补、耦合利用技术。
科技主攻方向特别应该高度关注信息技术和能源技术深度融合的智慧型能源体系关键技术,以及新一代多能融合系统中低碳醇和氢能等重要能源载体的低成本合成和规模化利用变革性技术,这是新一轮能源革命中我国能源科技有可能走在世界前列的领域,有助于我国抢占先机,早日建成能源科技强国。
3.3 建设能源跨学科交叉融合创新平台
现代文明中能源与气候、环境、交通、化工等领域紧密关联的天然特性,决定了能源转型“牵一发而动全身”。美、欧等发达国家和地区洞察到这一趋势,均提前部署了跨学科、跨部门的重大课题。能源与前沿学科的交叉融合创新将是未来能源科技创新的最佳路径,也最有可能催生颠覆性技术。
我国应加快研究部署能源跨学科交叉融合创新平台,试点布局重大研究项目,推进能源技术与新一代信息技术、合成生物学技术、纳米技术、先进制造技术等深度融合,带动液态阳光、规模化高性能储能、氢能与燃料电池、智慧综合能源网络等潜在颠覆技术的发展应用,确保我国能够并跑甚至领跑世界能源科技前沿。
3.4 开展体制机制改革加快建立健全能源科技创新体系
我国需要进一步深化能源体制机制改革,合理运用政府宏观调控的引导作用,建立健全能源领域相关的法律法规,打通煤炭、石油、天然气、可再生能源等各能源种类之间的管理体制壁垒,为能源技术创新、产业发展以及现代能源体系建立营造良好稳定的政策制度环境。
特别是,应尽快建立能源领域国家实验室,牵头组织优势力量开展重大关键技术集成化创新和联合攻关。在国家层面建立多元化的能源科技风险投资基金,激励高风险、高回报的颠覆性技术开发,利用政府资源投入来撬动民间资本。实施重大能源工程形成国际竞争优势的高端能源化工技术装备工业体系,在“一带一路”框架下支持更多先进能源化工技术装备“走出去”。
3.5 积极拥抱数字技术推进能源数字化转型
在大数据时代,能源行业的数字化转型已然大势所趋。未来的几十年内,数字技术将使全球能源系统变得更加紧密互联、智能、高效、可靠和可持续。因此需要坚定不移地推进能源和数字技术深度融合,以引导能量有序流动,构筑更高效、更清洁、更经济、更安全的现代能源体系。需要制定灵活政策以适应新技术发展需求,探讨跨部门广泛应用,并对从业人员进行数字技术专业技能培训。
此外,还需要从系统观出发来考量能源数字化转型的成本和收益,密切追踪数字化转型对全球能源消费需求变化的影响,充分考虑和评估能源数字化转型过程中面临的潜在风险,提供公平的竞争环境,以更好地服务各利益相关方,并加强国际合作分享能源数字化转型的成功案例和经验。