科技創(chuàng)新賦能新時(shí)代能源高質(zhì)量發(fā)展

當(dāng)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(shí)代新特點(diǎn)和新需求，補(bǔ)短板，強(qiáng)弱項(xiàng)，增優(yōu)勢，通過能源技術(shù)革新培育壯大我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點(diǎn)，支撐我國能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。

 

創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力。堅(jiān)持能源技術(shù)創(chuàng)新是踐行“四個(gè)革命，一個(gè)合作”能源安全新戰(zhàn)略的核心基礎(chǔ)支撐。新時(shí)代，我國能源科技要緊跟國家戰(zhàn)略需求，堅(jiān)持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向，瞄準(zhǔn)重大前沿領(lǐng)域加快布局，并強(qiáng)化體制機(jī)制有效配套，推進(jìn)技術(shù)要素市場化配置，從而推動(dòng)能源科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的引擎高效運(yùn)轉(zhuǎn)。

 

新時(shí)代能源技術(shù)

 

應(yīng)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(jìn)步，“華龍一號”、藍(lán)鯨系列、特高壓建設(shè)等一系列大裝備、大工程，打造了亮麗的中國名片；風(fēng)電、光伏產(chǎn)業(yè)化技術(shù)水平均處于世界領(lǐng)先地位；氫能、儲(chǔ)能等新興能源領(lǐng)域強(qiáng)勢出擊，實(shí)驗(yàn)室研究與產(chǎn)業(yè)化探索齊頭并進(jìn)；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(shí)現(xiàn)了裝備、標(biāo)準(zhǔn)走出去。

 

面向新時(shí)代，我國能源科技應(yīng)緊跟國家戰(zhàn)略需求，堅(jiān)持問題導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向，補(bǔ)短板，強(qiáng)弱項(xiàng)，增優(yōu)勢，通過能源技術(shù)革新培育壯大我國產(chǎn)業(yè)升級的新增長點(diǎn)，支撐我國能源事業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的根本需求、發(fā)展需求和引領(lǐng)需求。

 

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

 

全面提質(zhì)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(zhuǎn)型任重道遠(yuǎn)，資源壓力、環(huán)境壓力、減排壓力亟需加強(qiáng)技術(shù)應(yīng)對。清潔能源規(guī)模化發(fā)展還需進(jìn)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(shù)手段進(jìn)行破除。不斷涌現(xiàn)的用能新方式和個(gè)性化需求為能源技術(shù)創(chuàng)新帶來了新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇。

 

搶占競爭先機(jī)是實(shí)現(xiàn)我國邁向能源科技強(qiáng)國的引領(lǐng)需求。我國進(jìn)入“兩個(gè)一百年”奮斗關(guān)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(guān)系國民經(jīng)濟(jì)命脈的重要領(lǐng)域，能源科技創(chuàng)新必須擔(dān)當(dāng)起歷史重任，著眼未來發(fā)展，重點(diǎn)在前瞻性、顛覆性領(lǐng)域密集發(fā)力、加速跨越，用科技力量引導(dǎo)、創(chuàng)造未來能源，從“跟跑者”“并跑者”轉(zhuǎn)向“領(lǐng)跑者”，為建設(shè)科技強(qiáng)國提供有力支撐。

 

“不斷豐富新時(shí)代科技創(chuàng)新內(nèi)涵”

 

新時(shí)代，技術(shù)創(chuàng)新日新月異，應(yīng)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(shí)俱進(jìn)重新審視能源科技創(chuàng)新的內(nèi)涵和重點(diǎn)，以“鼎新”帶動(dòng)“革故”，加快構(gòu)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(nèi)涵和要求在新時(shí)代背景下不斷豐富。

 

在能源供應(yīng)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(chǔ)上，還應(yīng)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(shù)，探索核能工業(yè)供熱、可移動(dòng)電源熱源等應(yīng)用場景，拓展光熱、生物質(zhì)能、地?zé)崮芾每臻g，尤其加強(qiáng)深遠(yuǎn)海油氣開采、風(fēng)力發(fā)電等海洋資源利用，踐行海洋強(qiáng)國戰(zhàn)略。

 

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

 

隨著國際競爭日益激烈，能源部分關(guān)鍵核心技術(shù)裝備受制于人的問題備受關(guān)注。亟需以實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵核心技術(shù)自主可控為目標(biāo)，加快布局基礎(chǔ)性、前瞻性、顛覆性研究，系統(tǒng)梳理并制定短板技術(shù)攻關(guān)路線圖，發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢集中攻關(guān)，力爭在一定時(shí)期內(nèi)取得突破。注重以國際化視野健全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和知識產(chǎn)權(quán)體系，鞏固技術(shù)優(yōu)勢，提高國際競爭力。同時(shí)做好應(yīng)急預(yù)案，加強(qiáng)對斷供、加稅等突發(fā)事件的防范與應(yīng)對。

 

高標(biāo)準(zhǔn)支撐綠色轉(zhuǎn)型。

 

為支撐我國2030年左右碳排放達(dá)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(biāo)，加快能源綠色低碳轉(zhuǎn)型是新時(shí)代建設(shè)美麗中國最緊迫的任務(wù)，需以高標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)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(fēng)、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(zhuǎn)變，對新能源提出了主動(dòng)支撐電網(wǎng)、高精度預(yù)測的技術(shù)需求。需加強(qiáng)對新一代電力系統(tǒng)特性和機(jī)理的認(rèn)知，加強(qiáng)優(yōu)化調(diào)度和智能控制，保持電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)提升電網(wǎng)的資源配置能力。同時(shí)，不斷優(yōu)化儲(chǔ)能本體能量密度、功率密度、使用壽命等性能指標(biāo)，深挖并發(fā)揮其在源網(wǎng)荷各環(huán)節(jié)的支撐、調(diào)節(jié)潛力。

 

化石能源清潔轉(zhuǎn)化利用是實(shí)現(xiàn)非綠色能源向綠色轉(zhuǎn)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(jìn)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(chǔ)存（CCUS）技術(shù)，從一次能源源頭控排。對煤炭深加工過程進(jìn)行煙氣污染物脫除、有機(jī)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(fèi)側(cè)技術(shù)、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(huì)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(shí)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(lǐng)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(shù)本身參數(shù)性能的迭代創(chuàng)新，新時(shí)代能源變革動(dòng)力將更多來自多元化應(yīng)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(jìn)信息技術(shù)的數(shù)字經(jīng)濟(jì)將加速對傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的融合與滲透，加快形成以技術(shù)創(chuàng)新、應(yīng)用創(chuàng)新、模式創(chuàng)新為核心的新型經(jīng)濟(jì)形態(tài)。其意義不僅在技術(shù)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(jìn)能源裝備自動(dòng)化、控制系統(tǒng)數(shù)字化、運(yùn)行維護(hù)無人化、能源交易透明化、能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)化，最終構(gòu)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(dòng)信息成本下降和投資門檻降低，催生共建共享的業(yè)務(wù)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(zhì)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(shù)、行業(yè)壁壘，盤活靈活性資源，實(shí)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(fēng)光的互補(bǔ)、配套儲(chǔ)能儲(chǔ)氫以及經(jīng)過靈活性改造的調(diào)峰煤電進(jìn)行系統(tǒng)集成優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)能源基地整體平穩(wěn)出力；針對分布式能源規(guī)模化發(fā)展的趨勢，通過虛擬電廠技術(shù)將獨(dú)立分散的火電、可再生能源電源和儲(chǔ)能儲(chǔ)氫進(jìn)行有機(jī)整合，統(tǒng)一協(xié)調(diào)，進(jìn)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(lǐng)域電能替代與負(fù)荷靈活調(diào)節(jié)技術(shù)，運(yùn)用智能感知、即插即用、數(shù)字孿生等技術(shù)手段，通過跨行業(yè)綜合能源服務(wù)實(shí)現(xiàn)用能高效轉(zhuǎn)換與供需互動(dòng)。

 

以打通能源科技創(chuàng)新鏈

 

提升協(xié)同效率

 

與發(fā)達(dá)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(jìn)一步打破能源科技創(chuàng)新鏈管理和研究壁壘，實(shí)施科技創(chuàng)新與制度創(chuàng)新“雙輪驅(qū)動(dòng)”。

 

政府科技管理“分而有合”。在我國能源科技領(lǐng)域，科技部、相關(guān)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(qiáng)宏觀統(tǒng)籌和戰(zhàn)略協(xié)同。建議完善政府創(chuàng)新治理機(jī)制和頂層設(shè)計(jì)，加強(qiáng)行業(yè)內(nèi)外、國家和地方科技資源的互聯(lián)互通，推進(jìn)科技創(chuàng)新思路、政策、機(jī)制上下配套、左右協(xié)調(diào)。提高相關(guān)行業(yè)主管部門在國家級重大科技計(jì)劃、重點(diǎn)科技示范項(xiàng)目和創(chuàng)新平臺建設(shè)中的參與度和貢獻(xiàn)度，發(fā)揮部門優(yōu)勢實(shí)施分級分類指導(dǎo)。

 

創(chuàng)新主體“合而有分”。近年來，隨著“產(chǎn)學(xué)研用”不斷推進(jìn)，創(chuàng)新主體聯(lián)動(dòng)協(xié)同有所提升，需進(jìn)一步發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢，加強(qiáng)在關(guān)鍵核心領(lǐng)域的優(yōu)勢力量整合和集中攻關(guān)。與此同時(shí)，創(chuàng)新主體間應(yīng)進(jìn)一步明晰定位，在細(xì)分關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域深化研究。高等院校、科研機(jī)構(gòu)應(yīng)充分利用優(yōu)勢學(xué)科和科研資源，加強(qiáng)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(yīng)用等方面加大投入，發(fā)揮企業(yè)在技術(shù)創(chuàng)新中的主體作用。通過加強(qiáng)政策激勵(lì)、市場激勵(lì)、股權(quán)激勵(lì)等體制機(jī)制保障，促進(jìn)創(chuàng)新鏈各環(huán)節(jié)高效聯(lián)動(dòng)、互利共贏，營造健康友好的創(chuàng)新生態(tài)。

 

著力推動(dòng)市場與技術(shù)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(dǎo)地位，市場活躍度一直較低。隨著能源轉(zhuǎn)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(shù)發(fā)展導(dǎo)向和資源配置中的作用日益突顯?？稍偕茉囱a(bǔ)貼“退坡”已成定局，風(fēng)電和光伏發(fā)電平價(jià)上網(wǎng)時(shí)代漸行漸近，可通過大容量風(fēng)電機(jī)組、新型高效電池等技術(shù)更迭以實(shí)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(shù)開拓市場。中國碳市場建設(shè)初見成效，據(jù)報(bào)道，深圳市碳排放權(quán)交易市場運(yùn)行以來，煤電、氣電碳排放強(qiáng)度在國內(nèi)同類型機(jī)組領(lǐng)先水平的基礎(chǔ)上均有顯著下降，將有效促進(jìn)發(fā)電技術(shù)更新?lián)Q代和可再生能源的發(fā)展。

 

同時(shí)，能源技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)更多地貼近新時(shí)代社會(huì)民生需求、市場需求，通過需求引導(dǎo)拓寬市場空間，催進(jìn)商業(yè)模式迭代，調(diào)動(dòng)投資積極性，建立良性循環(huán)。例如，通過區(qū)塊鏈等技術(shù)加快構(gòu)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(dòng)電力市場改革。再如，通過V2G、共享儲(chǔ)能、智慧建筑等技術(shù)或模式創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)供需高效可靠互動(dòng)，提高市場用戶參與度與獲得感，加快能源消費(fèi)轉(zhuǎn)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(shí)代能源高質(zhì)量發(fā)展持續(xù)提供活力補(bǔ)給，助生產(chǎn)轉(zhuǎn)型，促消費(fèi)升級，賦改革動(dòng)能，為中國能源發(fā)展擎帆引航，為中國科技強(qiáng)國夢添磚加瓦。

 

  （作者均供職于電力規(guī)劃設(shè)計(jì)總院）