科技創(chuàng)新賦能新時代能源高質量發(fā)展

當前，新一輪能源科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正形成歷史性的交匯期，我們必需牢牢把握新時代新特點和新需求，補短板，強弱項，增優(yōu)勢，通過能源技術革新培育壯大我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點，支撐我國能源事業(yè)高質量發(fā)展。

 

創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。堅持能源技術創(chuàng)新是踐行“四個革命，一個合作”能源安全新戰(zhàn)略的核心基礎支撐。新時代，我國能源科技要緊跟國家戰(zhàn)略需求，堅持問題導向和目標導向，瞄準重大前沿領域加快布局，并強化體制機制有效配套，推進技術要素市場化配置，從而推動能源科技創(chuàng)新驅動發(fā)展的引擎高效運轉。

 

新時代能源技術

 

應緊跟國家戰(zhàn)略需求

 

“十三五”以來，我國能源科技創(chuàng)新取得了長足進步，“華龍一號”、藍鯨系列、特高壓建設等一系列大裝備、大工程，打造了亮麗的中國名片；風電、光伏產(chǎn)業(yè)化技術水平均處于世界領先地位；氫能、儲能等新興能源領域強勢出擊，實驗室研究與產(chǎn)業(yè)化探索齊頭并進；跟隨“一帶一路”腳步，中國能源企業(yè)通過承攬國際能源工程，實現(xiàn)了裝備、標準走出去。

 

面向新時代，我國能源科技應緊跟國家戰(zhàn)略需求，堅持問題導向和目標導向，補短板，強弱項，增優(yōu)勢，通過能源技術革新培育壯大我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點，支撐我國能源事業(yè)高質量發(fā)展的根本需求、發(fā)展需求和引領需求。

 

補強技術短板是解決我國能源技術裝備自主化的根本需求。國際形勢復雜多變，關鍵核心技術競爭成為國家競爭的關鍵所在。能源行業(yè)作為傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，技術思維慣性大、創(chuàng)新活力稍顯不足，長期以來重應用輕研究，導致能源技術基礎理論研究相對薄弱。能源短板技術裝備主要存在于基礎材料、關鍵元器件、工控系統(tǒng)等方面，這類研究涉及領域廣、周期長、投資大、見效慢，需要進一步加大科技投入和政策支持。

 

全面提質增效是滿足人民群眾美好用能的發(fā)展需求。目前我國的能源利用效率水平仍然較低，能源碳排放是美國、歐盟、日本的總和，能源轉型任重道遠，資源壓力、環(huán)境壓力、減排壓力亟需加強技術應對。清潔能源規(guī)?；l(fā)展還需進一步降本提效，積極提升市場環(huán)境下的競爭力。油氣對外依存度高、煤電產(chǎn)能過剩、西部能源外送困難等不均衡發(fā)展問題亟需通過技術手段進行破除。不斷涌現(xiàn)的用能新方式和個性化需求為能源技術創(chuàng)新帶來了新的挑戰(zhàn)和機遇。

 

搶占競爭先機是實現(xiàn)我國邁向能源科技強國的引領需求。我國進入“兩個一百年”奮斗關鍵期，世界綜合國力較量要求加快搶占科技競爭高地。能源是關系國民經(jīng)濟命脈的重要領域，能源科技創(chuàng)新必須擔當起歷史重任，著眼未來發(fā)展，重點在前瞻性、顛覆性領域密集發(fā)力、加速跨越，用科技力量引導、創(chuàng)造未來能源，從“跟跑者”“并跑者”轉向“領跑者”，為建設科技強國提供有力支撐。

 

“不斷豐富新時代科技創(chuàng)新內涵”

 

新時代，技術創(chuàng)新日新月異，應用場景更加智慧多元，能源科技發(fā)展面臨新使命和新挑戰(zhàn)，需要與時俱進重新審視能源科技創(chuàng)新的內涵和重點，以“鼎新”帶動“革故”，加快構建“清潔低碳、安全高效”的現(xiàn)代能源體系。

 

全方位保障能源安全。

 

保障能源安全是能源行業(yè)發(fā)展的底線原則，其內涵和要求在新時代背景下不斷豐富。

 

在能源供應安全方面，在提高常規(guī)與非常規(guī)油氣資源采收率的基礎上，還應著力發(fā)展接替能源，從廣義上來講，包括但不局限于發(fā)展低成本高效率的煤制油、煤制氣等技術，探索核能工業(yè)供熱、可移動電源熱源等應用場景，拓展光熱、生物質能、地熱能利用空間，尤其加強深遠海油氣開采、風力發(fā)電等海洋資源利用，踐行海洋強國戰(zhàn)略。

 

隨著大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代現(xiàn)信息技術在能源系統(tǒng)的推廣應用，給能源系統(tǒng)帶來了前所未有的網(wǎng)絡安全挑戰(zhàn)，網(wǎng)絡安全建設成為重點。一方面，加快推進工業(yè)級芯片及控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化應用，防患于網(wǎng)絡末端；另一方面，加快建立智能主動防御網(wǎng)絡安全體系，提升能源網(wǎng)絡防護能力。

 

隨著國際競爭日益激烈，能源部分關鍵核心技術裝備受制于人的問題備受關注。亟需以實現(xiàn)關鍵核心技術自主可控為目標，加快布局基礎性、前瞻性、顛覆性研究，系統(tǒng)梳理并制定短板技術攻關路線圖，發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢集中攻關，力爭在一定時期內取得突破。注重以國際化視野健全技術標準和知識產(chǎn)權體系，鞏固技術優(yōu)勢，提高國際競爭力。同時做好應急預案，加強對斷供、加稅等突發(fā)事件的防范與應對。

 

高標準支撐綠色轉型。

 

為支撐我國2030年左右碳排放達到峰值、2050年能源生產(chǎn)環(huán)節(jié)非化石能源占一次能源的比重超過50%等重大戰(zhàn)略目標，加快能源綠色低碳轉型是新時代建設美麗中國最緊迫的任務，需以高標準嚴要求持續(xù)優(yōu)化提升。

 

2019年可再生能源發(fā)電量占比27.9%，但局部地區(qū)棄水、棄風、棄光現(xiàn)象仍然突出。隨著可再生能源由輔助角色向主體角色轉變，對新能源提出了主動支撐電網(wǎng)、高精度預測的技術需求。需加強對新一代電力系統(tǒng)特性和機理的認知，加強優(yōu)化調度和智能控制，保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的同時提升電網(wǎng)的資源配置能力。同時，不斷優(yōu)化儲能本體能量密度、功率密度、使用壽命等性能指標，深挖并發(fā)揮其在源網(wǎng)荷各環(huán)節(jié)的支撐、調節(jié)潛力。

 

化石能源清潔轉化利用是實現(xiàn)非綠色能源向綠色轉型的重要途徑。隨著全球油品升級換代步伐加快，煉油業(yè)脫硫能力需進一步提升，以滿足國際海事組織“限硫令”要求。繼續(xù)發(fā)展碳捕獲、利用和儲存（CCUS）技術，從一次能源源頭控排。對煤炭深加工過程進行煙氣污染物脫除、有機廢水凈化等處理，滿足環(huán)境和政策要求。

 

長期以來，我國能源行業(yè)“重輸、次配、輕用”，消費側技術、管理水平相對滿后，市政、居民、商業(yè)、交通等部門節(jié)能提效空間大。目前我國建筑能耗占全社會能耗的比例約為1/3，通過戶用光伏、熱泵、墻體蓄熱等手段，可實現(xiàn)建筑能源自產(chǎn)自銷，加快打造“低碳建筑”、“零碳建筑”乃至“正能量建筑”。

 

深融合引領高效發(fā)展。

 

如果說傳統(tǒng)能源效率的提升和成本的降低主要源于單一技術本身參數(shù)性能的迭代創(chuàng)新，新時代能源變革動力將更多來自多元化應用需求。

 

一方面，基于5G、大數(shù)據(jù)、人工智能、區(qū)塊鏈等先進信息技術的數(shù)字經(jīng)濟將加速對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合與滲透，加快形成以技術創(chuàng)新、應用創(chuàng)新、模式創(chuàng)新為核心的新型經(jīng)濟形態(tài)。其意義不僅在技術上衍生智能電廠、智能油氣田、智能礦山、智能電網(wǎng)等創(chuàng)新路線，推進能源裝備自動化、控制系統(tǒng)數(shù)字化、運行維護無人化、能源交易透明化、能源網(wǎng)絡互聯(lián)化，最終構建智慧能源系統(tǒng)新形態(tài)；更在于對創(chuàng)新主體、市場主體帶來了更加包容、開放、友好的能源科技創(chuàng)新生態(tài)，通過數(shù)字基建推動信息成本下降和投資門檻降低，催生共建共享的業(yè)務形態(tài)，爆發(fā)出磅礴的生產(chǎn)力。

 

另一方面，要更加注重系統(tǒng)性提質增效。單一品種能源效率提升終將遭遇瓶頸，多能源品種跨界融合將打破技術、行業(yè)壁壘，盤活靈活性資源，實現(xiàn)能源系統(tǒng)效益最大化，為能源產(chǎn)業(yè)高效可持續(xù)發(fā)展提供了可行的思路。因地制宜打造綜合能源基地，通過風光的互補、配套儲能儲氫以及經(jīng)過靈活性改造的調峰煤電進行系統(tǒng)集成優(yōu)化，實現(xiàn)能源基地整體平穩(wěn)出力；針對分布式能源規(guī)?；l(fā)展的趨勢，通過虛擬電廠技術將獨立分散的火電、可再生能源電源和儲能儲氫進行有機整合，統(tǒng)一協(xié)調，進一步提升清潔能源消納能力；研究居民、工業(yè)、建筑、交通等領域電能替代與負荷靈活調節(jié)技術，運用智能感知、即插即用、數(shù)字孿生等技術手段，通過跨行業(yè)綜合能源服務實現(xiàn)用能高效轉換與供需互動。

 

以打通能源科技創(chuàng)新鏈

 

提升協(xié)同效率

 

與發(fā)達國家相比，我國能源科技創(chuàng)新體系尚不完善，協(xié)作不夠緊密，需進一步打破能源科技創(chuàng)新鏈管理和研究壁壘，實施科技創(chuàng)新與制度創(chuàng)新“雙輪驅動”。

 

政府科技管理“分而有合”。在我國能源科技領域，科技部、相關部委、地方政府分工明確，卻存在彼此分割、相互脫節(jié)的現(xiàn)象，需加強宏觀統(tǒng)籌和戰(zhàn)略協(xié)同。建議完善政府創(chuàng)新治理機制和頂層設計，加強行業(yè)內外、國家和地方科技資源的互聯(lián)互通，推進科技創(chuàng)新思路、政策、機制上下配套、左右協(xié)調。提高相關行業(yè)主管部門在國家級重大科技計劃、重點科技示范項目和創(chuàng)新平臺建設中的參與度和貢獻度，發(fā)揮部門優(yōu)勢實施分級分類指導。

 

創(chuàng)新主體“合而有分”。近年來，隨著“產(chǎn)學研用”不斷推進，創(chuàng)新主體聯(lián)動協(xié)同有所提升，需進一步發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，加強在關鍵核心領域的優(yōu)勢力量整合和集中攻關。與此同時，創(chuàng)新主體間應進一步明晰定位，在細分關鍵技術領域深化研究。高等院校、科研機構應充分利用優(yōu)勢學科和科研資源，加強源頭知識創(chuàng)新。能源上下游企業(yè)更加靠近市場需求，在工程研發(fā)、裝備制造、產(chǎn)業(yè)化應用等方面加大投入，發(fā)揮企業(yè)在技術創(chuàng)新中的主體作用。通過加強政策激勵、市場激勵、股權激勵等體制機制保障，促進創(chuàng)新鏈各環(huán)節(jié)高效聯(lián)動、互利共贏，營造健康友好的創(chuàng)新生態(tài)。

 

著力推動市場與技術融合創(chuàng)新

 

在我國，由于傳統(tǒng)能源行業(yè)重資產(chǎn)的屬性和國有企業(yè)的絕對主導地位，市場活躍度一直較低。隨著能源轉型加快,能源行業(yè)新模式、新業(yè)態(tài)不斷涌現(xiàn)和壯大，市場在我國能源技術發(fā)展導向和資源配置中的作用日益突顯?？稍偕茉囱a貼“退坡”已成定局，風電和光伏發(fā)電平價上網(wǎng)時代漸行漸近，可通過大容量風電機組、新型高效電池等技術更迭以實現(xiàn)降本增效，并研究發(fā)展混合發(fā)電、綠色制氫等新技術開拓市場。中國碳市場建設初見成效，據(jù)報道，深圳市碳排放權交易市場運行以來，煤電、氣電碳排放強度在國內同類型機組領先水平的基礎上均有顯著下降，將有效促進發(fā)電技術更新?lián)Q代和可再生能源的發(fā)展。

 

同時，能源技術創(chuàng)新應更多地貼近新時代社會民生需求、市場需求，通過需求引導拓寬市場空間，催進商業(yè)模式迭代，調動投資積極性，建立良性循環(huán)。例如，通過區(qū)塊鏈等技術加快構建公平、公開、公正的能源電力市場秩序，讓市場主體充分分享能源發(fā)展的成果，從而支持和推動電力市場改革。再如，通過V2G、共享儲能、智慧建筑等技術或模式創(chuàng)新實現(xiàn)供需高效可靠互動，提高市場用戶參與度與獲得感，加快能源消費轉型升級。

 

工欲善其事，必先利其器?？萍紕?chuàng)新這把國之利器將為新時代能源高質量發(fā)展持續(xù)提供活力補給，助生產(chǎn)轉型，促消費升級，賦改革動能，為中國能源發(fā)展擎帆引航，為中國科技強國夢添磚加瓦。

 

  （作者均供職于電力規(guī)劃設計總院）