創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動力。黨的十八大以來，習(xí)近平總書記把科技創(chuàng)新擺在了全局發(fā)展的核心位置，多次在重要講話中做出部署和指示。“十四五”是能源革命和科技革命交匯的重要戰(zhàn)略機遇期，也是我國實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和的關(guān)鍵窗口期，科技創(chuàng)新是支撐我國能源健康快速發(fā)展的不竭動力，對扎實推進(jìn)“四個革命、一個合作”能源安全新戰(zhàn)略，積極推動我國能源綠色低碳轉(zhuǎn)型具有重要意義。
近期，國家能源局、科學(xué)技術(shù)部聯(lián)合印發(fā)了《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》(以下簡稱《規(guī)劃》)，《規(guī)劃》圍繞我國能源發(fā)展重大需求和能源技術(shù)革命發(fā)展趨勢，以科技創(chuàng)新作為著力破解制約“十四五”時期我國能源高質(zhì)量發(fā)展難題的有效途徑，對未來一段時期內(nèi)能源創(chuàng)新任務(wù)進(jìn)行了全方位部署，提出了2025年前能源科技創(chuàng)新的總體目標(biāo)，是能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新發(fā)展的“指南針”。
一、圍繞科技自立自強，科學(xué)合理制定發(fā)展目標(biāo)
從國內(nèi)能源科技發(fā)展形勢看，我國已經(jīng)從“跟跑、并跑”為主，向“領(lǐng)跑、主導(dǎo)”加速轉(zhuǎn)變。經(jīng)過“十二五”、“十三五”兩個五年規(guī)劃期，我國能源技術(shù)革命取得了階段性成果，創(chuàng)新能力顯著提升，已經(jīng)取得了多個“世界第一”和“國際首個”，掌握了一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的關(guān)鍵核心技術(shù)、建設(shè)了一批具有先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)的精品能源示范工程、推廣了一批具有國際競爭力的清潔高效能源裝備產(chǎn)品，已經(jīng)建立了較為完備的清潔能源裝備制造產(chǎn)業(yè)鏈，能源供應(yīng)鏈產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈安全保障水平不斷提高。
從國際能源科技發(fā)展形勢看，應(yīng)對氣候變化已經(jīng)成為國際共識，能源格局正在發(fā)生深刻變革，以科技創(chuàng)新為主線的能源轉(zhuǎn)型加速推進(jìn)。政策引導(dǎo)上，世界主要能源強國以體制機制為主要抓手，積極部署以能源科技創(chuàng)新發(fā)展為主線的能源戰(zhàn)略頂層設(shè)計;能源格局上，積極推進(jìn)主體能源由化石能源主導(dǎo)到可再生能源主導(dǎo)的更替，綠色低碳和多元融合將是很長一段時間內(nèi)世界能源科技發(fā)展的主旋律;技術(shù)布局上，國際能源產(chǎn)業(yè)鏈正在呈現(xiàn)區(qū)域化和多元化發(fā)展的趨勢，各國從保障本國能源安全和搶占產(chǎn)業(yè)發(fā)展先機的角度考慮，著力提升新興能源領(lǐng)域的產(chǎn)業(yè)競爭實力。
一方面，從實現(xiàn)能源強國、引領(lǐng)世界能源科技發(fā)展前沿的要求出發(fā)，我國在能源技術(shù)創(chuàng)新和創(chuàng)新體系建設(shè)方面仍然有待加強;另一方面，國際能源發(fā)展形勢嚴(yán)峻復(fù)雜，全球能源格局的深刻調(diào)整重塑，疊加大國博弈、地緣政治、新冠肺炎疫情的影響，要求我國必須“牢牢抓住能源的飯碗”，增強科技自立自強能力。然而，我國能源科技發(fā)展仍然面臨著諸多挑戰(zhàn)：一是能源創(chuàng)新發(fā)展驅(qū)動力不強，能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新發(fā)展不平衡、不充分的問題較為突出，推動能源轉(zhuǎn)型的綠色低碳能源技術(shù)創(chuàng)新有待加強、新興戰(zhàn)略性能源技術(shù)創(chuàng)新有待布局;二是能源產(chǎn)業(yè)鏈仍然存在堵點、斷點、痛點，部分關(guān)鍵核心技術(shù)仍然面臨受制于人的風(fēng)險，亟需通過能源創(chuàng)新進(jìn)一步補短鍛長，進(jìn)行補鏈、強鏈、延鏈工程;三是雖然我國部分能源創(chuàng)新技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入國際先進(jìn)行列，但產(chǎn)業(yè)化程度不高，基礎(chǔ)研發(fā)和工程需求脫節(jié)，創(chuàng)新鏈和產(chǎn)業(yè)鏈缺乏有效銜接融合和良性互動。
正是針對能源科技發(fā)展存在的問題和不足，《規(guī)劃》提出了主要發(fā)展目標(biāo)，在“十四五”時期，能源領(lǐng)域現(xiàn)存的主要短板技術(shù)裝備基本實現(xiàn)突破，形成一批能源長板技術(shù)新優(yōu)勢，能源科技創(chuàng)新體系進(jìn)一步健全，能源科技創(chuàng)新有力支撐引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。同時，《規(guī)劃》在以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)建設(shè)、核電、化石能源開發(fā)利用、能源產(chǎn)業(yè)數(shù)字化智能化等技術(shù)方向提出了具體發(fā)展目標(biāo)，科學(xué)引導(dǎo)各產(chǎn)業(yè)學(xué)研用創(chuàng)新主體將科研力量和優(yōu)勢資源聚集到重點能源技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。
二、錨定新形勢新目標(biāo)，統(tǒng)籌優(yōu)化構(gòu)建創(chuàng)新領(lǐng)域
能源科技規(guī)劃構(gòu)建的創(chuàng)新發(fā)展路徑及部署的重點任務(wù)是必須與同時期能源發(fā)展需求及要求高度契合承接的。在不同能源發(fā)展階段中，能源科技創(chuàng)新規(guī)劃的歷史使命不盡相同，其目標(biāo)、任務(wù)、內(nèi)容亦有所差異，但最終指向都將是通過科學(xué)合理規(guī)劃能源創(chuàng)新路徑，實現(xiàn)能源發(fā)展階段性目標(biāo)。“十二五”和“十三五”兩個規(guī)劃期是我國能源發(fā)展從粗放擴(kuò)張到集約高效的加速換擋期，編制這兩個五年能源科技規(guī)劃時，緊緊抓住制約能源轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵瓶頸和能源發(fā)展的深層次矛盾，以提高自主創(chuàng)新水平、增強能源供給能力、優(yōu)化調(diào)整能源結(jié)構(gòu)、提升資源利用效率、降低污染物排放水平為核心，按照能源生產(chǎn)和消費產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈技術(shù)環(huán)節(jié)的相關(guān)性和相近性布局重點技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。
“十四五”時期是我國能源高質(zhì)量發(fā)展的新階段，能源安全保障能力進(jìn)一步增強，綠色低碳發(fā)展水平進(jìn)一步提高，新型電力系統(tǒng)加快構(gòu)建，能源產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平顯著提升，預(yù)計到2025年，非化石能源消費比重提高到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達(dá)到39%左右。面對新形勢、新目標(biāo)，《規(guī)劃》在構(gòu)建創(chuàng)新路徑時，沒有延續(xù)“十二五”和“十三五”的編制思路，而是充分銜接配合“十四五”時期能源發(fā)展特點，打破《規(guī)劃》專題研究的專業(yè)局限，聚焦亟需突破的技術(shù)創(chuàng)新難題，分類設(shè)計劃分技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。
一是以能源重大發(fā)展需求為導(dǎo)向，統(tǒng)籌各能源分系統(tǒng)在能源體系中的地位和作用?？稍偕茉创笠?guī)?；?、多元化發(fā)展是實現(xiàn)雙碳戰(zhàn)略目標(biāo)的直接路徑，《規(guī)劃》聚焦大規(guī)模高比例可再生能源開發(fā)利用，將水能、風(fēng)能、太陽能、生物質(zhì)能、地?zé)崮芤约昂Ｑ竽艿葎澐譃槿?ldquo;先進(jìn)可再生能源發(fā)電及綜合利用技術(shù)”中。傳統(tǒng)化石能源開發(fā)利用是托底保障我國能源安全的現(xiàn)實要求，也是防范化解電力安全保供風(fēng)險的重要舉措，因此，以保障油氣供應(yīng)安全和聚焦煤炭綠色低碳高效利用為主線，《規(guī)劃》劃分設(shè)置了“綠色高效化石能源開發(fā)利用”技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域。我國已經(jīng)提出了構(gòu)建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)特征看，在新型電力系統(tǒng)中綠色電源將成為主體電源、新能源提供可靠電力支撐。從形態(tài)特征看，新型電力系統(tǒng)源網(wǎng)荷融合互動，“大電源、大電網(wǎng)”與“分布式系統(tǒng)”兼容互補。從技術(shù)特征看，新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)全面數(shù)字化，調(diào)控體系高度智能化。因此，從傳統(tǒng)電力系統(tǒng)過渡到新型電力系統(tǒng)，還有大量涉及到材料裝備、系統(tǒng)設(shè)計、運行機制相關(guān)的基礎(chǔ)理論研究及工程實踐有待開展，是一項龐大的需要系統(tǒng)深入研究的重大課題。此外，儲能是提供可靠容量支撐、保障新能源消納，實現(xiàn)跨季節(jié)長時間尺度能量轉(zhuǎn)移的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是保障新型電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要元素。因此，《規(guī)劃》圍繞大規(guī)模新能源開發(fā)并網(wǎng)和先進(jìn)儲能技術(shù)，劃分設(shè)置了“新型電力系統(tǒng)及其支撐技術(shù)”。
二是指向明確、精準(zhǔn)聚焦，對智慧能源技術(shù)集中化、分層次布局。隨著數(shù)字化產(chǎn)業(yè)蓬勃發(fā)展，能源行業(yè)與新一代信息技術(shù)融合已然大勢所趨，成為推動傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的關(guān)鍵載體，也是催生能源行業(yè)新技術(shù)、新模式、新業(yè)態(tài)的重要動能?！兑?guī)劃》對能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)”技術(shù)領(lǐng)域的劃分布局主要考慮以下三方面：一是當(dāng)前我國能源數(shù)字化基礎(chǔ)仍然相對薄弱，亟需構(gòu)建適用于能源行業(yè)的智能化共性關(guān)鍵技術(shù)體系;二是我國能源行業(yè)與數(shù)字化融合程度不高，制約了能源產(chǎn)業(yè)鏈要素的有序合理流動和高效協(xié)作，限制了全產(chǎn)業(yè)鏈總體資源配置效率，應(yīng)積極構(gòu)建數(shù)字化與能源行業(yè)深度融合的發(fā)展體系;三是數(shù)字化手段是賦能傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要途徑，近年來涌現(xiàn)了基于數(shù)字化、智能化發(fā)展體系下的綜合智慧能源服務(wù)、虛擬電廠、供需互動等能源發(fā)展新模式、新業(yè)態(tài)，這些都將在未來成為我國能源產(chǎn)業(yè)新的增長極，也將是傳統(tǒng)能源產(chǎn)業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要支點。因此，《規(guī)劃》將可再生能源、煤炭、油氣、核電、電力系統(tǒng)涉及到數(shù)字化智能化的內(nèi)容統(tǒng)籌到“能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)”技術(shù)領(lǐng)域中，按照基礎(chǔ)共性、行業(yè)智能升級、智慧系統(tǒng)集成三個維度分層布局且單獨成章。
三是找準(zhǔn)氫能在現(xiàn)代能源體系中的定位，以相關(guān)創(chuàng)新領(lǐng)域布局科學(xué)引導(dǎo)發(fā)展方向。氫能作為一種清潔能源載體，一方面應(yīng)用廣泛，可以實現(xiàn)能源與交通、工業(yè)、建筑行業(yè)的互補融合，實現(xiàn)各行業(yè)融合互聯(lián)以及協(xié)調(diào)、高效、低碳發(fā)展，另一方面氫能可以實現(xiàn)可再生能源跨時間、跨空間轉(zhuǎn)移，破解可再生能源間歇性、波動性帶來的消納難題。但是，氫能發(fā)揮以上兩方面重要作用有一個重要前提，就是氫的來源必須由可再生能源制得，而當(dāng)前，受制于技術(shù)成熟度和經(jīng)濟(jì)性的原因，氫的主要來源仍然是傳統(tǒng)化石能源。“十二五”和“十三五”時期，氫能主要作為戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)的定位鼓勵發(fā)展，隨著近年來氫能的能源屬性逐漸凸顯，其在現(xiàn)代能源體系中的地位和作用進(jìn)一步明確，《規(guī)劃》將“氫能和燃料電池技術(shù)”重點任務(wù)部署在“先進(jìn)可再生能源發(fā)電及綜合利用技術(shù)”技術(shù)領(lǐng)域中，這充分說明由可再生能源制得的綠氫是氫能在制、儲、運、用各產(chǎn)業(yè)鏈環(huán)節(jié)開展技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用的重要前提。
三、立足新定位新要求，梯次銜接規(guī)劃創(chuàng)新路徑
“重點任務(wù)”章節(jié)明確了“十四五”期間鼓勵創(chuàng)新的細(xì)分技術(shù)領(lǐng)域，是能源領(lǐng)域技術(shù)創(chuàng)新的“實施方案”。在架構(gòu)框架上，《規(guī)劃》延續(xù)了“十二五”和“十三五”技術(shù)創(chuàng)新規(guī)劃，按照“三個一批”實施路徑，以集中攻關(guān)、示范試驗、推廣應(yīng)用三個層次為科研成果轉(zhuǎn)化維度部署重點任務(wù)，按照“兩個節(jié)點”時間軸，以2025年、2030年為時間衡量維度，制定各領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展路線圖并預(yù)測技術(shù)發(fā)展階段。
一是鼓勵綠色低碳“潛力股”技術(shù)開展集中攻關(guān)研究。針對契合我國能源轉(zhuǎn)型方向但距離工程示范還有一定階段的創(chuàng)新技術(shù)，“集中攻關(guān)一批”重點任務(wù)鼓勵開展科研攻關(guān)。從充分挖掘可再生能源資源利用潛力的角度出發(fā)，《規(guī)劃》布局了新型海上風(fēng)電、光伏發(fā)電、太陽能熱化學(xué)儲能、生物航空及交通運輸燃料、水/干熱型地?zé)崮苜Y源開發(fā)利用、高效波浪能轉(zhuǎn)換等技術(shù)的集中攻關(guān);從多元化構(gòu)建氫能應(yīng)用體系的角度出發(fā)，《規(guī)劃》布局了高溫固體氧化物電解水等前沿氫氣制備技術(shù)、液氫儲運技術(shù)的集中攻關(guān);從加快戰(zhàn)略性、前瞻性新型電力系統(tǒng)核心技術(shù)儲備的角度出發(fā)，《規(guī)劃》布局了高精度預(yù)測新能源功率、新能源并網(wǎng)主動支撐技術(shù)、交直流混合配電網(wǎng)靈活規(guī)劃運行、新型電力電子裝備的集中攻關(guān);從支撐新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的角度出發(fā)，《規(guī)劃》布局了針對電網(wǎng)削峰填谷、集中式可再生能源并網(wǎng)、增強電網(wǎng)調(diào)頻、平滑間歇性可再生能源功率波動以及容量備用等多元化應(yīng)用場景的集中攻關(guān)。此外，《規(guī)劃》針對第四代核電技術(shù)、非常規(guī)油氣及海洋油氣勘探開發(fā)、燃?xì)廨啓C技術(shù)、能源領(lǐng)域智能化智慧化技術(shù)等均提出了明確的集中攻關(guān)任務(wù)。
二是依托示范試驗，開展“臨門一腳”技術(shù)工程驗證。針對“十四五”時期有望進(jìn)入工程示范階段且屬于支撐雙碳戰(zhàn)略迫切需要的創(chuàng)新技術(shù)，“示范試驗一批”鼓勵開展工程示范驗證?？稍偕茉吹母咝?、低成本、多元化利用是降低碳排放最直接有效的途徑，《規(guī)劃》在不同的可再生能源品類均布局了開發(fā)利用示范試驗工程;“十四五”是氫能從示范試驗走向規(guī)?；瘧?yīng)用的關(guān)鍵期，也是應(yīng)用場景和商業(yè)模式探索的窗口期，《規(guī)劃》從氫氣制備、儲運、加注和燃料電池不同的環(huán)節(jié)均布局了示范試驗工程;鑒于源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補一體化是新型電力系統(tǒng)發(fā)展的重要路徑，《規(guī)劃》布局了源網(wǎng)荷儲一體化和多能互補集成設(shè)計及運行技術(shù)示范試驗;在儲能技術(shù)方面，《規(guī)劃》鼓勵“十四五”期間進(jìn)行規(guī)?；⒍鄳?yīng)用場景的示范試驗。此外，《規(guī)劃》還在核電、油氣、煤炭、煤電、能源智慧化領(lǐng)域均布局了一定數(shù)量的示范試驗重點任務(wù)。
三是推動成熟可靠的先進(jìn)能源技術(shù)走向市場推廣應(yīng)用。“應(yīng)用推廣一批”主要針對已經(jīng)具備一定成熟度和經(jīng)濟(jì)性、但有必要進(jìn)一步推動應(yīng)用及鼓勵創(chuàng)新升級的能源技術(shù)。在雙碳戰(zhàn)略下，我國仍需保留一定容量的火電機組以保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行，提升火電靈活調(diào)節(jié)能力是保障清潔能源消納、提高可再生能源消費占比的重要路徑，是未來火電技術(shù)的重要發(fā)展趨勢之一?！兑?guī)劃》提出了因地制宜應(yīng)用推廣低壓缸零出力、加裝蓄熱裝置、火-儲聯(lián)合調(diào)頻等火電靈活性提升改造技術(shù)，正是統(tǒng)籌考慮了火電在新型電力系統(tǒng)中的重要作用，推動火電機組由主體性電源向調(diào)節(jié)性電源轉(zhuǎn)變。
四、多措并舉保障落實，充分激發(fā)創(chuàng)新主體活力
《規(guī)劃》的保障措施主要聚焦在四條主線。一是以協(xié)同創(chuàng)新為主線。在行政主管層面，建立國家與地方、能源與科技等不同管理層級和不同管理口徑的協(xié)同聯(lián)動工作機制;在實施主體層面，一方面，按照“揭榜掛帥”原則鼓勵跨領(lǐng)域、跨學(xué)科的創(chuàng)新聯(lián)合體，鼓勵產(chǎn)、學(xué)、研、用各環(huán)節(jié)創(chuàng)新主體聯(lián)合攻關(guān)，形成合力，另一方面，“十四五”期間，依托能源優(yōu)勢企業(yè)圍繞重點科技創(chuàng)新領(lǐng)域設(shè)立一批能源研發(fā)創(chuàng)新平臺，繼續(xù)優(yōu)化完善能源研發(fā)創(chuàng)新平臺的運行、管理和評估機制。
二是以成果轉(zhuǎn)化為主線?！兑?guī)劃》重點任務(wù)將按照“攻關(guān)有主體、落地有項目、進(jìn)度可追蹤”的落實原則進(jìn)行跟蹤評估，以能源技術(shù)裝備首臺(套)政策作為配合《規(guī)劃》各項重點任務(wù)走深走實的重要抓手，在確保安全的前提下按照“凡有必用”的原則推進(jìn)示范應(yīng)用。此外，《規(guī)劃》還提出了將研究建立能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)裝備推廣指導(dǎo)目錄，推廣先進(jìn)能源技術(shù)裝備。
三是以企業(yè)為主線。能源央企在推動我國能源科技創(chuàng)新方面一直發(fā)揮領(lǐng)軍帶頭作用，是我國重大能源創(chuàng)新工程實施的主導(dǎo)者。《規(guī)劃》提出要充分發(fā)揮能源領(lǐng)域中央企業(yè)技術(shù)裝備短板攻關(guān)主力軍、原創(chuàng)技術(shù)策源地和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)鏈“鏈長”作用，推動各領(lǐng)域優(yōu)勢企業(yè)強強聯(lián)合，突破制約提升能源產(chǎn)業(yè)鏈現(xiàn)代化水平的關(guān)鍵核心技術(shù)。
四是以資金支持為主線?！兑?guī)劃》提出，一方面將進(jìn)一步爭取支持各類財政支持，加大資金投入力度，另一方面，以《規(guī)劃》重點任務(wù)為導(dǎo)向，引導(dǎo)企業(yè)創(chuàng)新基金和社會資本投入，鼓勵參與能源行業(yè)各環(huán)節(jié)科技創(chuàng)新。
此外，《規(guī)劃》還在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、國際合作、人才培養(yǎng)等方面提出了具體保障措施。
結(jié)語： 創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力，也是中華民族最深沉的民族稟賦。在國內(nèi)外能源發(fā)展形勢正在發(fā)生深刻變革的當(dāng)下，我們應(yīng)當(dāng)以《規(guī)劃》為能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新的行動指南，按照《規(guī)劃》提出的發(fā)展要求和重點任務(wù)部署開展能源創(chuàng)新工作，以科技創(chuàng)新支撐構(gòu)建清潔低碳，安全高效的現(xiàn)代能源體系。
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