杜忠明：聚焦碳達峰、碳中和戰(zhàn)略目標，以科技創(chuàng)新為能源轉型保駕護航

　　創(chuàng)新是引領發(fā)展的第一動力。黨的十八大以來，習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，也是我國實現碳達峰、碳中和的關鍵窗口期，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“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型具有重要意義。

　　近期，國家能源局、科學技術部聯合印發(fā)了《“十四五”能源領域科技創(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”時期我國能源高質量發(fā)展難題的有效途徑，對未來一段時期內能源創(chuàng)新任務進行了全方位部署，提出了2025年前能源科技創(chuàng)新的總體目標，是能源領域科技創(chuàng)新發(fā)展的“指南針”。

　　一、圍繞科技自立自強，科學合理制定發(fā)展目標

　　從國內能源科技發(fā)展形勢看，我國已經從“跟跑、并跑”為主，向“領跑、主導”加速轉變。經過“十二五”、“十三五”兩個五年規(guī)劃期，我國能源技術革命取得了階段性成果，創(chuàng)新能力顯著提升，已經取得了多個“世界第一”和“國際首個”，掌握了一批具有自主知識產權的關鍵核心技術、建設了一批具有先進技術指標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品，已經建立了較為完備的清潔能源裝備制造產業(yè)鏈，能源供應鏈產業(yè)鏈供應鏈安全保障水平不斷提高。

　　從國際能源科技發(fā)展形勢看，應對氣候變化已經成為國際共識，能源格局正在發(fā)生深刻變革，以科技創(chuàng)新為主線的能源轉型加速推進。政策引導上，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)略頂層設計;能源格局上，積極推進主體能源由化石能源主導到可再生能源主導的更替，綠色低碳和多元融合將是很長一段時間內世界能源科技發(fā)展的主旋律;技術布局上，國際能源產業(yè)鏈正在呈現區(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業(yè)發(fā)展先機的角度考慮，著力提升新興能源領域的產業(yè)競爭實力。

　　一方面，從實現能源強國、引領世界能源科技發(fā)展前沿的要求出發(fā)，我國在能源技術創(chuàng)新和創(chuàng)新體系建設方面仍然有待加強;另一方面，國際能源發(fā)展形勢嚴峻復雜，全球能源格局的深刻調整重塑，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)展驅動力不強，能源領域科技創(chuàng)新發(fā)展不平衡、不充分的問題較為突出，推動能源轉型的綠色低碳能源技術創(chuàng)新有待加強、新興戰(zhàn)略性能源技術創(chuàng)新有待布局;二是能源產業(yè)鏈仍然存在堵點、斷點、痛點，部分關鍵核心技術仍然面臨受制于人的風險，亟需通過能源創(chuàng)新進一步補短鍛長，進行補鏈、強鏈、延鏈工程;三是雖然我國部分能源創(chuàng)新技術已經進入國際先進行列，但產業(yè)化程度不高，基礎研發(fā)和工程需求脫節(jié)，創(chuàng)新鏈和產業(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，在“十四五”時期，能源領域現存的主要短板技術裝備基本實現突破，形成一批能源長板技術新優(yōu)勢，能源科技創(chuàng)新體系進一步健全，能源科技創(chuàng)新有力支撐引領能源產業(yè)高質量發(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、核電、化石能源開發(fā)利用、能源產業(yè)數字化智能化等技術方向提出了具體發(fā)展目標，科學引導各產業(yè)學研用創(chuàng)新主體將科研力量和優(yōu)勢資源聚集到重點能源技術創(chuàng)新領域。

　　二、錨定新形勢新目標，統(tǒng)籌優(yōu)化構建創(chuàng)新領域

　　能源科技規(guī)劃構建的創(chuàng)新發(fā)展路徑及部署的重點任務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、任務、內容亦有所差異，但最終指向都將是通過科學合理規(guī)劃能源創(chuàng)新路徑，實現能源發(fā)展階段性目標。“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型的關鍵瓶頸和能源發(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)化調整能源結構、提升資源利用效率、降低污染物排放水平為核心，按照能源生產和消費產業(yè)鏈供應鏈技術環(huán)節(jié)的相關性和相近性布局重點技術創(chuàng)新領域。

　　“十四五”時期是我國能源高質量發(fā)展的新階段，能源安全保障能力進一步增強，綠色低碳發(fā)展水平進一步提高，新型電力系統(tǒng)加快構建，能源產業(yè)鏈現代化水平顯著提升，預計到2025年，非化石能源消費比重提高到20%左右，非化石能源發(fā)電量比重達到39%左右。面對新形勢、新目標，《規(guī)劃》在構建創(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創(chuàng)新難題，分類設計劃分技術創(chuàng)新領域。

　　一是以能源重大發(fā)展需求為導向，統(tǒng)籌各能源分系統(tǒng)在能源體系中的地位和作用。可再生能源大規(guī)模化、多元化發(fā)展是實現雙碳戰(zhàn)略目標的直接路徑，《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、風能、太陽能、生物質能、地熱能以及海洋能等劃分為入“先進可再生能源發(fā)電及綜合利用技術”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實要求，也是防范化解電力安全保供風險的重要舉措，因此，以保障油氣供應安全和聚焦煤炭綠色低碳高效利用為主線，《規(guī)劃》劃分設置了“綠色高效化石能源開發(fā)利用”技術創(chuàng)新領域。我國已經提出了構建以新能源為主體的新型電力系統(tǒng)，從結構特征看，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)源網荷融合互動，“大電源、大電網”與“分布式系統(tǒng)”兼容互補。從技術特征看，新型電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)全面數字化，調控體系高度智能化。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)設計、運行機制相關的基礎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，實現跨季節(jié)長時間尺度能量轉移的關鍵環(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)并網和先進儲能技術，劃分設置了“新型電力系統(tǒng)及其支撐技術”。

　　二是指向明確、精準聚焦，對智慧能源技術集中化、分層次布局。隨著數字化產業(yè)蓬勃發(fā)展，能源行業(yè)與新一代信息技術融合已然大勢所趨，成為推動傳統(tǒng)能源產業(yè)轉型升級的關鍵載體，也是催生能源行業(yè)新技術、新模式、新業(yè)態(tài)的重要動能?！兑?guī)劃》對能源系統(tǒng)數字化智能化技術”技術領域的劃分布局主要考慮以下三方面：一是當前我國能源數字化基礎仍然相對薄弱，亟需構建適用于能源行業(yè)的智能化共性關鍵技術體系;二是我國能源行業(yè)與數字化融合程度不高，制約了能源產業(yè)鏈要素的有序合理流動和高效協作，限制了全產業(yè)鏈總體資源配置效率，應積極構建數字化與能源行業(yè)深度融合的發(fā)展體系;三是數字化手段是賦能傳統(tǒng)產業(yè)鏈高端化發(fā)展的重要途徑，近年來涌現了基于數字化、智能化發(fā)展體系下的綜合智慧能源服務、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業(yè)新的增長極，也將是傳統(tǒng)能源產業(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)涉及到數字化智能化的內容統(tǒng)籌到“能源系統(tǒng)數字化智能化技術”技術領域中，按照基礎共性、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。

　　三是找準氫能在現代能源體系中的定位，以相關創(chuàng)新領域布局科學引導發(fā)展方向。氫能作為一種清潔能源載體，一方面應用廣泛，可以實現能源與交通、工業(yè)、建筑行業(yè)的互補融合，實現各行業(yè)融合互聯以及協調、高效、低碳發(fā)展，另一方面氫能可以實現可再生能源跨時間、跨空間轉移，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，而當前，受制于技術成熟度和經濟性的原因，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，其在現代能源體系中的地位和作用進一步明確，《規(guī)劃》將“氫能和燃料電池技術”重點任務部署在“先進可再生能源發(fā)電及綜合利用技術”技術領域中，這充分說明由可再生能源制得的綠氫是氫能在制、儲、運、用各產業(yè)鏈環(huán)節(jié)開展技術創(chuàng)新應用的重要前提。

　　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”章節(jié)明確了“十四五”期間鼓勵創(chuàng)新的細分技術領域，是能源領域技術創(chuàng)新的“實施方案”。在架構框架上，《規(guī)劃》延續(xù)了“十二五”和“十三五”技術創(chuàng)新規(guī)劃，按照“三個一批”實施路徑，以集中攻關、示范試驗、推廣應用三個層次為科研成果轉化維度部署重點任務，按照“兩個節(jié)點”時間軸，以2025年、2030年為時間衡量維度，制定各領域技術發(fā)展路線圖并預測技術發(fā)展階段。

　　一是鼓勵綠色低碳“潛力股”技術開展集中攻關研究。針對契合我國能源轉型方向但距離工程示范還有一定階段的創(chuàng)新技術，“集中攻關一批”重點任務鼓勵開展科研攻關。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》布局了新型海上風電、光伏發(fā)電、太陽能熱化學儲能、生物航空及交通運輸燃料、水/干熱型地熱能資源開發(fā)利用、高效波浪能轉換等技術的集中攻關;從多元化構建氫能應用體系的角度出發(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、液氫儲運技術的集中攻關;從加快戰(zhàn)略性、前瞻性新型電力系統(tǒng)核心技術儲備的角度出發(fā)，《規(guī)劃》布局了高精度預測新能源功率、新能源并網主動支撐技術、交直流混合配電網靈活規(guī)劃運行、新型電力電子裝備的集中攻關;從支撐新型電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的角度出發(fā)，《規(guī)劃》布局了針對電網削峰填谷、集中式可再生能源并網、增強電網調頻、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用場景的集中攻關。此外，《規(guī)劃》針對第四代核電技術、非常規(guī)油氣及海洋油氣勘探開發(fā)、燃氣輪機技術、能源領域智能化智慧化技術等均提出了明確的集中攻關任務。

　　二是依托示范試驗，開展“臨門一腳”技術工程驗證。針對“十四五”時期有望進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，“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)模化應用的關鍵期，也是應用場景和商業(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》布局了源網荷儲一體化和多能互補集成設計及運行技術示范試驗;在儲能技術方面，《規(guī)劃》鼓勵“十四五”期間進行規(guī)?；?、多應用場景的示范試驗。此外，《規(guī)劃》還在核電、油氣、煤炭、煤電、能源智慧化領域均布局了一定數量的示范試驗重點任務。

　　三是推動成熟可靠的先進能源技術走向市場推廣應用。“應用推廣一批”主要針對已經具備一定成熟度和經濟性、但有必要進一步推動應用及鼓勵創(chuàng)新升級的能源技術。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，是未來火電技術的重要發(fā)展趨勢之一。《規(guī)劃》提出了因地制宜應用推廣低壓缸零出力、加裝蓄熱裝置、火-儲聯合調頻等火電靈活性提升改造技術，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節(jié)性電源轉變。

　　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同聯動工作機制;在實施主體層面，一方面，按照“揭榜掛帥”原則鼓勵跨領域、跨學科的創(chuàng)新聯合體，鼓勵產、學、研、用各環(huán)節(jié)創(chuàng)新主體聯合攻關，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)新領域設立一批能源研發(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。

　　二是以成果轉化為主線?！兑?guī)劃》重點任務將按照“攻關有主體、落地有項目、進度可追蹤”的落實原則進行跟蹤評估，以能源技術裝備首臺(套)政策作為配合《規(guī)劃》各項重點任務走深走實的重要抓手，在確保安全的前提下按照“凡有必用”的原則推進示范應用。此外，《規(guī)劃》還提出了將研究建立能源產業(yè)技術裝備推廣指導目錄，推廣先進能源技術裝備。

　　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)揮領軍帶頭作用，是我國重大能源創(chuàng)新工程實施的主導者?！兑?guī)劃》提出要充分發(fā)揮能源領域中央企業(yè)技術裝備短板攻關主力軍、原創(chuàng)技術策源地和現代產業(yè)鏈“鏈長”作用，推動各領域優(yōu)勢企業(yè)強強聯合，突破制約提升能源產業(yè)鏈現代化水平的關鍵核心技術。

　　四是以資金支持為主線?！兑?guī)劃》提出，一方面將進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》重點任務為導向，引導企業(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》還在技術標準、國際合作、人才培養(yǎng)等方面提出了具體保障措施。

　　結語：　創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力，也是中華民族最深沉的民族稟賦。在國內外能源發(fā)展形勢正在發(fā)生深刻變革的當下，我們應當以《規(guī)劃》為能源領域科技創(chuàng)新的行動指南，按照《規(guī)劃》提出的發(fā)展要求和重點任務部署開展能源創(chuàng)新工作，以科技創(chuàng)新支撐構建清潔低碳，安全高效的現代能源體系。