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隨(sui)著新(xin)一輪工業(ye)革命興起，應對氣候變(bian)化達(da)成全球共識(shi)，能(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)成為引領能(neng)(neng)(neng)源產業(ye)變(bian)革、實現(xian)創新(xin)驅動(dong)(dong)發展的(de)(de)源動(dong)(dong)力(li)。目(mu)前，世界主要國家和地區均把能(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)視為新(xin)一輪科(ke)技(ji)革命和產業(ye)革命的(de)(de)突破口，從能(neng)(neng)(neng)源戰略(lve)的(de)(de)高度制定各種能(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)規劃、采取行動(dong)(dong)加(jia)快(kuai)能(neng)(neng)(neng)源科(ke)技(ji)創新(xin)，以增強國際(ji)競爭力(li)。同時(shi)，能(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)開(kai)發的(de)(de)最(zui)新(xin)動(dong)(dong)態也(ye)預示著未來全球能(neng)(neng)(neng)源發展趨勢。

一、全球能源技術的發展趨勢分析

1.綠色、低碳能源技術必然是未來發展主要方向

未來，能源將繼續向著(zhu)低碳化、綠色、高(gao)效(xiao)方(fang)向發展。歐(ou)盟科(ke)研創新資助計劃(hua)“地平線2020”2018 ～ 2020 年度支出方(fang)案(an)(an)中，“低碳和適應氣(qi)候變(bian)化的未來”領(ling)域(yu)(yu)將獲 33 億(yi)(yi)歐(ou)元(yuan)預算，按年度工作(zuo)計劃(hua)，可(ke)再生能源、能效(xiao)建筑、電動運輸和儲存方(fang)案(an)(an) 4個(ge)清潔能源領(ling)域(yu)(yu)的項(xiang)目(mu)將獲 22 億(yi)(yi)歐(ou)元(yuan)撥款。

俄能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)部(bu)宣布支持設立遠東聯邦(bang)區可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)發(fa)展基金(jin)，并將(jiang)制訂具體建(jian)議。英(ying)國(guo)將(jiang)投入 2800 萬英(ying)鎊資助可再生(sheng)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)、智慧能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)、低碳(tan)工業創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)、核能(neng)(neng)(neng)(neng)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)等能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)項目(mu)，作為(wei)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)創(chuang)(chuang)新(xin)(xin)計(ji)劃 (2016 ～ 2021年 )的一部(bu)分(fen)。特朗普(pu)政府宣布退(tui)出(chu)巴(ba)黎協(xie)定，全球(qiu)應對氣候變化(hua)形勢(shi)變得撲朔迷離，但(dan)全球(qiu)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)領域(yu)轉型已是(shi)大(da)勢(shi)所趨(qu)，綠色能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術(shu)、低碳(tan)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技術(shu)必然是(shi)未來發(fa)展主(zhu)要方向。

2.小型模塊化反應堆開啟核能新時代

小型模塊化反應堆 (SMR)因其較高的(de)安(an)全性能、操作靈活(huo)性、電網適(shi)應性等優(you)點，受(shou)到越來越多的(de)關注(zhu)。全球多個核(he)電大國推進 SMR技術開發(fa)部署。

美(mei)國Nuscale Power公司(si)提交(jiao)首個 SMR商業電廠設(she)計(ji)(ji)認(ren)證審查申(shen)請。加拿大監管機構啟動了首個 SMR示范堆(dui)(dui)(dui)的一般選址和取證程(cheng)序。俄(e)羅斯將協(xie)助(zhu)菲律(lv)賓(bin)開(kai)展關于在陸上或近海建造 SMR的可行性(xing)(xing)(xing)研(yan)究。俄(e)羅斯原子(zi)能(neng)集團所屬“光線”科學生產聯合(he)公司(si)研(yan)發(fa)出(chu)基于熱電子(zi)發(fa)射效(xiao)應(ying)原理的小型(xing)(xing)核電站，具有(you)安全可靠(kao)、不需維(wei)護、可長期運行等(deng)特(te)點，可作(zuo)為(wei)(wei)獨立電源(yuan)為(wei)(wei)偏遠(yuan)地區(qu)重(zhong)要設(she)施(shi)供電。英(ying)國政府(fu)承(cheng)諾通(tong)過競爭探索 SMR的潛(qian)力，評估開(kai)發(fa)、商業化和資助(zhu) SMR技術的市(shi)場利益。2018年 7月 3日，日本政府(fu)公布了最新制定的“第 5次能(neng)源(yuan)基本計(ji)(ji)劃”，提出(chu)今(jin)后(hou)將開(kai)發(fa)具有(you)安全性(xing)(xing)(xing)、經(jing)濟性(xing)(xing)(xing)和機動性(xing)(xing)(xing)優勢的堆(dui)(dui)(dui)型(xing)(xing)，小型(xing)(xing)模塊化堆(dui)(dui)(dui)將是日本未來開(kai)發(fa)的重(zhong)要選項。

3.能源區塊鏈領域前景廣闊

區塊鏈技術具(ju)有去中心化存儲、信息高度透明等優勢(shi)，能(neng)(neng)實現能(neng)(neng)源的數字化、分布式精準管(guan)理，將對未來能(neng)(neng)源市場產(chan)生巨(ju)大影響。

美國(guo)(guo)能(neng)源部提出(chu)“基于(yu)區(qu)塊(kuai)(kuai)(kuai)鏈技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)能(neng)源系統(tong)新概念”，探索(suo)區(qu)塊(kuai)(kuai)(kuai)鏈技(ji)(ji)術在(zai)管(guan)理電網方(fang)面的(de)(de)(de)應(ying)用。英國(guo)(guo)石油公司和荷蘭(lan)殼牌領銜的(de)(de)(de)財團將(jiang)開發(fa)一(yi)個針對(dui)能(neng)源大(da)宗商品交易的(de)(de)(de)區(qu)塊(kuai)(kuai)(kuai)鏈數字平臺。澳大(da)利亞政府(fu)將(jiang)提供(gong) 257 萬澳元以支(zhi)持一(yi)個應(ying)用區(qu)塊(kuai)(kuai)(kuai)鏈技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)光伏和用水(shui)兩年試(shi)點項目。麥肯錫公司在(zai)一(yi)份(fen)報告(gao)中指出(chu)，區(qu)塊(kuai)(kuai)(kuai)鏈是繼蒸汽機、電力、信息(xi)和互(hu)聯網科(ke)技(ji)(ji)之后目前最(zui)有潛力觸(chu)發(fa)第 5輪顛覆性革命浪潮的(de)(de)(de)核心技(ji)(ji)術，對(dui)于(yu)石油和天然氣(qi)這(zhe)樣一(yi)個分布(bu)廣泛、復雜龐(pang)大(da)的(de)(de)(de)行業，區(qu)塊(kuai)(kuai)(kuai)鏈技(ji)(ji)術的(de)(de)(de)黃金期(qi)正在(zai)到來。

4.電池儲能將發揮重要作用

儲(chu)能(neng)產(chan)業作(zuo)為(wei)能(neng)源(yuan)(yuan)結構調(diao)整的(de)支撐產(chan)業和關鍵(jian)推手，在傳統發(fa)電、輸配電、電力(li)需(xu)求側、輔助服務、新能(neng)源(yuan)(yuan)接入等(deng)不同領域有(you)著廣闊的(de)應用前景。國際可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)署 (IRENA)發(fa)布的(de)《電力(li)存儲(chu)和可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan) ：成本和市場研究報告 (2030)》稱，到 2030 年，如(ru)果(guo)能(neng)源(yuan)(yuan)系統的(de)可(ke)再(zai)生(sheng)能(neng)源(yuan)(yuan)份額翻(fan)番(fan)，全球(qiu)儲(chu)能(neng)容量將增加三倍(bei)。

報(bao)告在(zai)(zai)(zai)基本(ben)預測情景(jing)中(zhong)(zhong)提出，到 2030年，全球(qiu)儲(chu)能裝(zhuang)機(ji)將(jiang)(jiang)(jiang)在(zai)(zai)(zai) 2017 年基礎上增長 42% ～ 68%，如果(guo)可再(zai)生能源(yuan)(yuan)增長強(qiang)勁，那么儲(chu)能裝(zhuang)機(ji)增長幅度(du)將(jiang)(jiang)(jiang)達到155% ～ 227%。電(dian)(dian)池儲(chu)能將(jiang)(jiang)(jiang)在(zai)(zai)(zai)改(gai)變儲(chu)能裝(zhuang)機(ji)結構中(zhong)(zhong)發揮重要作(zuo)用，在(zai)(zai)(zai)尖峰負荷時段(duan)的(de)電(dian)(dian)力能源(yuan)(yuan)系統中(zhong)(zhong)起到電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)的(de)作(zuo)用。儲(chu)能技(ji)術的(de)快速發展(zhan)將(jiang)(jiang)(jiang)給能源(yuan)(yuan)系統帶來(lai)顯著(zhu)變化，同時，在(zai)(zai)(zai)化石燃料需(xu)求(qiu)上會造成一定的(de)影響(xiang)，畢竟，儲(chu)能將(jiang)(jiang)(jiang)越來(lai)越多地取代火電(dian)(dian)，在(zai)(zai)(zai)電(dian)(dian)力能源(yuan)(yuan)系統中(zhong)(zhong)發揮強(qiang)大的(de)電(dian)(dian)源(yuan)(yuan)調節能力。

5. 5G與能源的深度融合

近(jin)年來，能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)行(xing)業(ye)積極(ji)實施“互聯網(wang) +”戰略(lve)，全面提(ti)升行(xing)業(ye)信息(xi)化(hua)、智(zhi)能(neng)化(hua)水平，充分利(li)用(yong)(yong)現代信息(xi)通(tong)(tong)信技(ji)(ji)術(shu)、控制技(ji)(ji)術(shu)，實現智(zhi)能(neng)設(she)備狀態監測和(he)信息(xi)收集，激發(fa)新型(xing)作業(ye)方式(shi)(shi)和(he)用(yong)(yong)能(neng)服務模式(shi)(shi)。隨著各(ge)類能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)業(ye)務的(de)(de)(de)快速增長，電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)設(she)備、電(dian)(dian)(dian)(dian)力終端(duan)、用(yong)(yong)電(dian)(dian)(dian)(dian)客(ke)戶迫(po)切需要通(tong)(tong)過最新的(de)(de)(de)通(tong)(tong)信技(ji)(ji)術(shu)及系(xi)統(tong)支(zhi)撐，滿足(zu)爆發(fa)式(shi)(shi)增長的(de)(de)(de)通(tong)(tong)信需求。5G技(ji)(ji)術(shu)將(jiang)(jiang)支(zhi)持(chi)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)領域(yu)基礎設(she)施的(de)(de)(de)智(zhi)能(neng)化(hua)，并支(zhi)持(chi)雙向(xiang)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)分配和(he)新的(de)(de)(de)商業(ye)模式(shi)(shi)，以(yi)提(ti)高生產、交付、使用(yong)(yong)和(he)協調有限的(de)(de)(de)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)資源(yuan)(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)效率。可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)、電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)通(tong)(tong)信、智(zhi)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)網(wang)等領域(yu)將(jiang)(jiang)成(cheng)為 5G在全球能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)行(xing)業(ye)的(de)(de)(de)重點應用(yong)(yong)場(chang)景。

歐(ou)盟特別注重 5G與行業的充分(fen)融合(he)，在《關(guan)于 5G架構的觀點(dian)》白皮書中提(ti)(ti)出，5G網(wang)絡架構應具備為汽車、能(neng)源、食(shi)品(pin)、農業、醫(yi)療、教育(yu)等垂(chui)直行業提(ti)(ti)供定制(zhi)化專網(wang)組網(wang)服務的能(neng)力，5G技術與商業生態(tai)系(xi)統的對接(jie)，有利于 5G網(wang)絡能(neng)夠(gou)高效(xiao)率、低成本地提(ti)(ti)供各類新興(xing)業態(tai)服務。

6.3D打印技術應用于太陽能電池的制造工藝

3D打印技(ji)術除了(le)用(yong)在(zai)晶體硅太陽(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)以外，也可以應(ying)用(yong)在(zai)薄(bo)(bo)膜電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)上。如(ru)美國俄勒(le)岡州立大學的研究者們使用(yong) 3D打印技(ji)術成功地(di)制(zhi)造出了(le)銅銦鎵硒 (CIGS)薄(bo)(bo)膜太陽(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)，節約了(le) 90%的原(yuan)材料(liao)。麻省理工(gong)學院(MIT)則通過一臺(tai)特(te)制(zhi) 3D打印機將薄(bo)(bo)膜太陽(yang)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)印刷(shua)到紙張上，這種電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)目前可提供 1.5% ～ 2%的電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)效率(lv)。3D打印技(ji)術不僅能(neng)打印出分辨力高(gao)、導電(dian)(dian)(dian)(dian)性(xing)好的

柵線，而且能夠(gou)降(jiang)低(di)生產成本，可以和高(gao)方阻發(fa)射極(ji)完美結合并應用于各類太(tai)陽電池(chi)新技(ji)術。國內(nei)外都(dou)在積(ji)極(ji)研究及應用推廣(guang)該技(ji)術，因此(ci)，3D打印技(ji)術應用于太(tai)陽能電池(chi)的制造(zao)工(gong)藝(yi)將是大勢所趨，這一技(ji)術也(ye)會(hui)帶來(lai)太(tai)陽能電池(chi)質(zhi)量和效率的大幅提高(gao)。

二、啟示與建議

1.突破核心技術，打造新一代電力系統

以可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)逐步替代化(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)，使清(qing)潔能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)在一(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)生產和(he)消費(fei)中占更大份額，推動能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)轉(zhuan)(zhuan)型，建設(she)清(qing)潔低碳、安全高(gao)(gao)效的新一(yi)代能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統，是(shi)我國能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)革命的主(zhu)要目標(biao)。一(yi)次(ci)(ci)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)消費(fei)中非化(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)主(zhu)要來自一(yi)次(ci)(ci)電(dian)(dian)(dian)力，大幅提高(gao)(gao)非化(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)電(dian)(dian)(dian)力占比，形(xing)成(cheng)非化(hua)(hua)(hua)(hua)石(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)為主(zhu)的電(dian)(dian)(dian)源(yuan)結構(gou)，是(shi)電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統轉(zhuan)(zhuan)型的重要標(biao)志(zhi)。當前，突破高(gao)(gao)比例(li)(li)可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)、高(gao)(gao)比例(li)(li)電(dian)(dian)(dian)力電(dian)(dian)(dian)子裝備接(jie)入電(dian)(dian)(dian)網，多能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)補(bu)綜合能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)以及信息物理(li)深度融合智能(neng)(neng)(neng)(neng)化(hua)(hua)(hua)(hua)電(dian)(dian)(dian)網等技術，是(shi)建設(she)新一(yi)代電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統的關鍵(jian)。

2.不斷壯大清潔能源產業，推動綠色能源發展

應對氣(qi)候變化(hua)，清潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)扮演著舉足輕(qing)重(zhong)(zhong)的角色(se)。加快水電(dian)、核(he)電(dian)、風電(dian)、光伏等(deng)清潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)替(ti)代(dai)迫(po)在眉(mei)睫。國(guo)際能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)署預測，在未來 5年(nian)(nian)內，中國(guo)將持(chi)續引領(ling)全球清潔能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)發展。當(dang)前，我國(guo)已成為全球最大的可(ke)再(zai)生能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)生產(chan)國(guo)和(he)應用國(guo)，水電(dian)、風電(dian)、光伏裝機規模(mo)多(duo)年(nian)(nian)保持(chi)全球領(ling)先(xian)(xian)，核(he)電(dian)在建規模(mo)也居(ju)世界首位。綠色(se)低碳是能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術創新的主(zhu)要(yao)方向，集(ji)中在傳統化(hua)石能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)清潔高效(xiao)利用、新能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)大規模(mo)開發利用、核(he)能(neng)安(an)全利用、能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)互(hu)聯網和(he)大規模(mo)儲能(neng)以及(ji)先(xian)(xian)進(jin)能(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)裝備及(ji)關鍵材料(liao)等(deng)重(zhong)(zhong)點領(ling)域。

3.加大研究力量，建立有效激勵機制

近年來，我(wo)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)科技(ji)(ji)創(chuang)(chuang)新(xin)能(neng)(neng)力(li)和技(ji)(ji)術(shu)裝備自主化水平(ping)顯著提升(sheng)，建設(she)了(le)一(yi)批具有國(guo)際(ji)先(xian)(xian)進(jin)水平(ping)的(de)(de)重大能(neng)(neng)源(yuan)技(ji)(ji)術(shu)示(shi)(shi)范工程(cheng)。智能(neng)(neng)電(dian)網和多(duo)種儲能(neng)(neng)技(ji)(ji)術(shu)快速發展，陸上風電(dian)、海上風電(dian)、光伏(fu)發電(dian)、光熱發電(dian)、纖維素乙(yi)醇等關鍵技(ji)(ji)術(shu)均取得(de)重要突破。一(yi)系列具備國(guo)際(ji)先(xian)(xian)進(jin)水平(ping)的(de)(de)重大能(neng)(neng)源(yuan)示(shi)(shi)范工程(cheng)成果標志著我(wo)國(guo)能(neng)(neng)源(yuan)科技(ji)(ji)水平(ping)得(de)到(dao)了(le)跨越式發展。但與世界能(neng)(neng)源(yuan)科技(ji)(ji)強國(guo)和引領能(neng)(neng)源(yuan)革(ge)命的(de)(de)要求相比(bi)，還有較大的(de)(de)差距，主要體現在核心技(ji)(ji)術(shu)缺乏，高端能(neng)(neng)源(yuan)裝備依賴(lai)進(jin)口 ;產學研(yan)結合(he)不(bu)夠緊密，創(chuang)(chuang)新(xin)活(huo)動與產業(ye)需(xu)求脫(tuo)節 ;創(chuang)(chuang)新(xin)體制機制不(bu)夠完善，人才培(pei)養(yang)、管理和激勵(li)制度有待改進(jin)等幾方面(mian)。

因此推(tui)動能(neng)源技術革(ge)命已迫在眉睫，必須大力推(tui)進(jin)能(neng)源技術創新，縮小與(yu)國(guo)際先進(jin)水平差(cha)距，強調自主研發與(yu)技術引進(jin)相(xiang)結合。

4.明確能源科技發展戰略的優先方向與路線

能(neng)(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)是(shi)決定全(quan)球能(neng)(neng)(neng)(neng)源未來(lai)的(de)(de)重要因素(su)之一，能(neng)(neng)(neng)(neng)源技(ji)術(shu)的(de)(de)發展方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)更(geng)是(shi)關系能(neng)(neng)(neng)(neng)源戰略全(quan)局的(de)(de)關鍵棋子(zi)。把握世界能(neng)(neng)(neng)(neng)源科技(ji)綠色低(di)碳、智能(neng)(neng)(neng)(neng)、高效(xiao)、多元的(de)(de)發展方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)，合(he)理規(gui)劃建設清潔(jie)低(di)碳、安全(quan)高效(xiao)現(xian)代能(neng)(neng)(neng)(neng)源體系的(de)(de)中長(chang)(chang)期愿景和目標(biao)，建立穩(wen)定的(de)(de)政策環(huan)境，把化石能(neng)(neng)(neng)(neng)源清潔(jie)高效(xiao)利用(yong)、分(fen)布式(shi)能(neng)(neng)(neng)(neng)源和智能(neng)(neng)(neng)(neng)電網、先(xian)進安全(quan)核(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)、規(gui)模化可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源作為戰略優先(xian)方(fang)(fang)向(xiang)(xiang)，適(shi)時更(geng)新中長(chang)(chang)期發展戰略和行動計劃，并(bing)利用(yong)技(ji)術(shu)和產業路線圖指導技(ji)術(shu)研發和產業創新。

5.大數據背景下推動能源行業數字化轉型

在“智(zhi)能 +”時(shi)代(dai)，云、物(wu)聯網(wang)、數(shu)據分(fen)析、機器(qi)學習、人工智(zhi)能、自動化、智(zhi)能終(zhong)端(duan)、增強(qiang)現實等(deng)技(ji)術組成(cheng)錯綜復雜的生態系(xi)統。技(ji)術不僅是提(ti)升效率的工具，還是能源行(xing)業成(cheng)功(gong)的業務戰略與未來收入(ru)增長的基石。在大數(shu)據時(shi)代(dai)，能源行(xing)業的數(shu)字化轉(zhuan)型已是大勢(shi)所趨

能(neng)(neng)(neng)源行業的數(shu)(shu)字(zi)化(hua)轉型，就是發(fa)展數(shu)(shu)字(zi)能(neng)(neng)(neng)源，即利用數(shu)(shu)字(zi)技術，引導能(neng)(neng)(neng)量有序流動，構筑更(geng)高(gao)效(xiao)、更(geng)清潔、更(geng)經濟、更(geng)安全的現代能(neng)(neng)(neng)源體系。