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中國能源技術革命體系戰略研究
發布者:admin | 來源:中國工程院院刊 | 0評論 | 5538查看 | 2021-02-03 09:17:16    

本文從核能、風能、太陽能、儲能、油氣、煤炭、水能、生物質能、智能電網與能源網融合九大能源技術領域開展咨詢調查研究,系統分析了各領域的能源技術現狀,明確提出了構建以可再生能源為主體,終端能源以電能為主,多能多網融合互補的技術體系,制定了前瞻性技術(2020)、創新性技術(2030)和顛覆性技術(2050)三階段發展的能源技術路線,最后提出推動能源技術革命的戰略建議,為我國研究制訂能源相關規劃和政策提供了科學支撐。


本(ben)文選自(zi)中國(guo)工(gong)程院(yuan)院(yuan)刊《中國(guo)工(gong)程科學》2018年第3期


作者:李立(li)浧,饒宏,許(xu)愛東,郭曉斌,白浩(hao)


來源:我國(guo)能源技術革(ge)命體(ti)系(xi)戰略研究[J].中國(guo)工程科學,2018,20(3):1-8.


摘(zhai)要:為(wei)了推進能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)革(ge)命,中國工程院于2015年啟動了“我(wo)國能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)革(ge)命體(ti)系(xi)(xi)戰(zhan)略研究”重大咨(zi)詢項目(mu)。本文從核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、油氣、煤炭、水(shui)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、生物質能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)電網與能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)網融(rong)合九大能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)領(ling)(ling)域開展(zhan)咨(zi)詢調查研究,系(xi)(xi)統分析(xi)了各(ge)領(ling)(ling)域的能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)現狀,明確提(ti)出(chu)了構(gou)建(jian)以可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)為(wei)主(zhu)體(ti),終端(duan)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)以電能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)為(wei)主(zhu),多(duo)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)多(duo)網融(rong)合互補的技(ji)(ji)術(shu)體(ti)系(xi)(xi),制定(ding)了前(qian)瞻性技(ji)(ji)術(shu)(2020)、創新性技(ji)(ji)術(shu)(2030)和顛覆性技(ji)(ji)術(shu)(2050)三(san)階段發展(zhan)的能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)路線,最后提(ti)出(chu)推動能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)革(ge)命的戰(zhan)略建(jian)議,為(wei)我(wo)國研究制訂能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)相關規劃和政策提(ti)供了科學支(zhi)撐。


關(guan)鍵詞:能(neng)源技術革(ge)命(ming);能(neng)源技術體系(xi);能(neng)源技術路(lu)線;戰略(lve)研究;戰略(lve)建(jian)議


一、前言


世界(jie)能(neng)源(yuan)供給(gei)和(he)消(xiao)費發(fa)(fa)生深(shen)刻變(bian)化(hua),減(jian)緩全(quan)球氣(qi)候變(bian)化(hua)需逐(zhu)步減(jian)少對傳統化(hua)石能(neng)源(yuan)的依賴,綠色低碳的新能(neng)源(yuan)和(he)可再生能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)得到快速發(fa)(fa)展,“節能(neng)減(jian)排、綠色低碳”成為能(neng)源(yuan)供給(gei)消(xiao)費的發(fa)(fa)展趨勢(shi)。面(mian)對能(neng)源(yuan)供需格局(ju)新變(bian)化(hua)和(he)國(guo)(guo)際能(neng)源(yuan)發(fa)(fa)展新趨勢(shi),中國(guo)(guo)需通過(guo)能(neng)源(yuan)技術革命,促進能(neng)源(yuan)供給(gei)向多元化(hua)發(fa)(fa)展,能(neng)源(yuan)利(li)用(yong)趨向綜(zong)合高(gao)效(xiao),能(neng)源(yuan)消(xiao)費體(ti)系更加科學完善。


黨的(de)(de)“十九大”報告(gao)指出,中國特色社會主(zhu)義(yi)進入新時代,我國社會主(zhu)要矛盾已(yi)經(jing)轉化為人(ren)民日益(yi)增長的(de)(de)美好生活(huo)需要和不(bu)平衡不(bu)充分的(de)(de)發(fa)(fa)(fa)展之間的(de)(de)矛盾,能(neng)(neng)源(yuan)消(xiao)費(fei)與經(jing)濟社會緊密聯系,深刻影響著經(jing)濟社會發(fa)(fa)(fa)展,當前經(jing)濟結構(gou)轉型(xing)、氣候治理等都迫切需要能(neng)(neng)源(yuan)供(gong)給體系轉型(xing),加強自主(zhu)創新,積(ji)極研發(fa)(fa)(fa)應用新技術,促(cu)進能(neng)(neng)源(yuan)轉型(xing)和高(gao)效利用,不(bu)斷滿足(zu)人(ren)民日益(yi)增長的(de)(de)美好生活(huo)需要。由(you)于能(neng)(neng)源(yuan)產業具有投(tou)資大、關聯多(duo)、周(zhou)期長、慣性強的(de)(de)特點,必須(xu)明確全面協調可持續發(fa)(fa)(fa)展的(de)(de)技術方向,建立(li)起立(li)足(zu)于本國資源(yuan)和需求特點,與世(shi)界能(neng)(neng)源(yuan)高(gao)科技相銜接的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)技術體系。


二、能源技術現狀分析


經過(guo)調(diao)研(yan)分析(xi)發(fa)現(xian),我國在核能(neng)(neng)(neng)、風能(neng)(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)(neng)、油氣(qi)資源(yuan)、煤(mei)炭、水(shui)能(neng)(neng)(neng)、生(sheng)物質能(neng)(neng)(neng)、節能(neng)(neng)(neng)、智能(neng)(neng)(neng)電(dian)網(wang)與(yu)(yu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)網(wang)的(de)融合等(deng)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)領域上的(de)技(ji)術水(shui)平(ping)已大(da)幅提(ti)升,部(bu)分實現(xian)了跨越式發(fa)展(zhan),部(bu)分達到了國際先進水(shui)平(ping)。在新一代核電(dian)技(ji)術、發(fa)電(dian)裝(zhuang)備(bei)制(zhi)(zhi)造與(yu)(yu)煤(mei)炭高效清(qing)潔燃燒、風力(li)(li)發(fa)電(dian)設備(bei)制(zhi)(zhi)造、含大(da)規模新能(neng)(neng)(neng)源(yuan)接入的(de)特(te)大(da)電(dian)網(wang)調(diao)度運行與(yu)(yu)安(an)全(quan)控制(zhi)(zhi)等(deng)方面實現(xian)了自主(zhu)創新和(he)技(ji)術突破,但部(bu)分核心(xin)技(ji)術和(he)裝(zhuang)備(bei)仍落后于國際先進水(shui)平(ping),原創高端技(ji)術自我供應能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)明顯不足,亟(ji)需(xu)進一步開(kai)展(zhan)研(yan)發(fa)攻(gong)關(guan)。


(一)自主三代核電(dian)技術(shu)進入大(da)規(gui)模應用階(jie)段,四代核電(dian)技術(shu)全面開展(zhan)研究工作,研究力量(liang)比較分(fen)散


我國核電與國際(ji)最高(gao)(gao)安(an)全標準接軌,并(bing)持續改(gai)進(jin),機組(zu)安(an)全水(shui)平和運行(xing)業績(ji)良好,安(an)全風險處(chu)于受控狀(zhuang)態(tai)。自主三(san)代壓水(shui)堆核電技(ji)(ji)術落地國內(nei)示(shi)范(fan)工(gong)程,并(bing)成功(gong)走向國際(ji),已(yi)進(jin)入大規模(mo)應用階段(duan)。四代核電技(ji)(ji)術全面開(kai)展研究工(gong)作,快堆示(shi)范(fan)工(gong)程即將開(kai)工(gong),高(gao)(gao)溫(wen)氣冷堆示(shi)范(fan)工(gong)程開(kai)始建造。在一(yi)些重(zhong)要(yao)方面與國際(ji)先進(jin)水(shui)平尚有不(bu)小差距(ju),鈾資源(yuan)(yuan)勘(kan)查程度低,燃(ran)(ran)料組(zu)件制造產能(neng)不(bu)足。乏燃(ran)(ran)料干(gan)式儲存(cun)、后處(chu)理和廢(fei)物(wu)處(chu)置落后世界亟需趕(gan)上。延壽和退(tui)役工(gong)作正在起步(bu),技(ji)(ji)術儲備不(bu)足。核能(neng)領域有幾項技(ji)(ji)術可能(neng)對未來能(neng)源(yuan)(yuan)結構產生(sheng)深遠影響,比如海水(shui)提(ti)鈾、快堆、釷鈾循環(huan)、聚變能(neng)源(yuan)(yuan)、聚變裂變混合能(neng)源(yuan)(yuan),每一(yi)項技(ji)(ji)術又(you)存(cun)在不(bu)同的(de)技(ji)(ji)術路(lu)線,造成國內(nei)研究力量分散(san),各(ge)自為戰。


(二)風電設備產業鏈形成,風電場設計和智能運維(wei)技術與(yu)國外(wai)差距較大(da)


我(wo)國(guo)(guo)風(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組整機(ji)制造技術(shu)(shu)基本與國(guo)(guo)際(ji)同步,風(feng)電(dian)(dian)(dian)設(she)備(bei)產(chan)(chan)業鏈已(yi)(yi)經(jing)形成(cheng),兆瓦(wa)級以上風(feng)電(dian)(dian)(dian)機(ji)組配套的(de)(de)葉片、齒輪箱、發電(dian)(dian)(dian)機(ji)、電(dian)(dian)(dian)控系(xi)統等(deng)已(yi)(yi)經(jing)實(shi)現國(guo)(guo)產(chan)(chan)化(hua)和產(chan)(chan)業化(hua)。陸(lu)上風(feng)電(dian)(dian)(dian)已(yi)(yi)經(jing)積累了豐富的(de)(de)設(she)計、施(shi)工、建設(she)、運(yun)(yun)維和檢測經(jing)驗,已(yi)(yi)建立了完善的(de)(de)集中(zhong)式風(feng)電(dian)(dian)(dian)調度運(yun)(yun)行體系(xi)和技術(shu)(shu)支持系(xi)統。以大(da)(da)數(shu)據(ju)和互聯網(wang)為(wei)(wei)基礎(chu)對風(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)設(she)計、運(yun)(yun)行及(ji)維護進行改(gai)進及(ji)優(you)(you)化(hua)已(yi)(yi)經(jing)成(cheng)為(wei)(wei)風(feng)力(li)發電(dian)(dian)(dian)降低成(cheng)本、提高(gao)發電(dian)(dian)(dian)量(liang)和高(gao)效率(lv)的(de)(de)重(zhong)要(yao)手段(duan),國(guo)(guo)外在此領域已(yi)(yi)經(jing)具(ju)備(bei)成(cheng)熟的(de)(de)解決方(fang)案,國(guo)(guo)內在風(feng)電(dian)(dian)(dian)大(da)(da)數(shu)據(ju)標準、分(fen)析及(ji)基于大(da)(da)數(shu)據(ju)的(de)(de)風(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)優(you)(you)化(hua)方(fang)面差(cha)距較大(da)(da)。未來(lai),基于大(da)(da)數(shu)據(ju)開發出適用于不同類型風(feng)電(dian)(dian)(dian)場(chang)的(de)(de)設(she)計及(ji)運(yun)(yun)維技術(shu)(shu),將為(wei)(wei)我(wo)國(guo)(guo)大(da)(da)型風(feng)電(dian)(dian)(dian)基地(di)以及(ji)分(fen)散式風(feng)電(dian)(dian)(dian)系(xi)統的(de)(de)優(you)(you)化(hua)布局和可靠(kao)運(yun)(yun)行提供技術(shu)(shu)支撐。


(三)光伏發電和光熱發電技術成熟,而太陽能光化學利用技術仍處于實驗室研究階段


我國(guo)(guo)的(de)太陽(yang)能(neng)光(guang)(guang)伏發(fa)電技(ji)術(shu)發(fa)展迅猛,已形成包括多晶(jing)硅(gui)(gui)原材(cai)料、硅(gui)(gui)錠(ding)/硅(gui)(gui)片、太陽(yang)電池(chi)/組(zu)件(jian)和(he)(he)光(guang)(guang)伏系統應用、專用設備(bei)制(zhi)造(zao)等(deng)比較完善(shan)的(de)光(guang)(guang)伏產(chan)業鏈。我國(guo)(guo)商業化(hua)單晶(jing)硅(gui)(gui)電池(chi)效(xiao)(xiao)率達到20%以上(shang),多晶(jing)硅(gui)(gui)電池(chi)效(xiao)(xiao)率超過了(le)18%,在(zai)高效(xiao)(xiao)率低成本晶(jing)體硅(gui)(gui)太陽(yang)電池(chi)的(de)生產(chan)方(fang)(fang)(fang)面(mian)具有(you)優(you)勢(shi)。硅(gui)(gui)基薄膜(mo)電池(chi)在(zai)新材(cai)料、關鍵(jian)設備(bei)和(he)(he)工(gong)藝水平等(deng)方(fang)(fang)(fang)面(mian),與(yu)國(guo)(guo)外還(huan)有(you)很大差距。應加強新型可(ke)穿戴(dai)的(de)柔性(xing)輕便太陽(yang)電池(chi)技(ji)術(shu)突破,進行示范應用。人工(gong)光(guang)(guang)合成太陽(yang)能(neng)燃料方(fang)(fang)(fang)面(mian)必須加大基礎(chu)研究的(de)力度,爭取早日(ri)在(zai)關鍵(jian)基礎(chu)科學(xue)問題上(shang)取得原創性(xing)突破。深(shen)入理(li)解光(guang)(guang)–化(hua)學(xue)轉化(hua)過程(cheng)的(de)微觀機制(zhi)和(he)(he)催化(hua)反(fan)應的(de)熱力學(xue)和(he)(he)動力學(xue)本質規律,發(fa)展相關的(de)材(cai)料、理(li)論、方(fang)(fang)(fang)法、策(ce)略。


(四)電化學儲(chu)能(neng)是(shi)目前(qian)最常(chang)用和成熟的化學儲(chu)能(neng)技術,需持續開展(zhan)氫儲(chu)能(neng)研究


我國在(zai)若干類型的(de)物理(li)(li)和(he)化學儲能技(ji)術(shu)上取得(de)了(le)長(chang)足進(jin)步,形(xing)成(cheng)了(le)自主知(zhi)識產(chan)權,走在(zai)世界(jie)(jie)前列。目前我國鋰離子電(dian)(dian)池大部(bu)分材料實(shi)現了(le)國產(chan)化,由追趕期(qi)開(kai)始向同步發(fa)展期(qi)過渡,本(ben)土總產(chan)能居世界(jie)(jie)第(di)一。在(zai)液流(liu)電(dian)(dian)池材料、部(bu)件、系統集成(cheng)及工程應(ying)用(yong)關鍵技(ji)術(shu)方(fang)面取得(de)重(zhong)大突破。鉛炭電(dian)(dian)池的(de)作用(yong)機(ji)理(li)(li)研究、高(gao)性能炭材料開(kai)發(fa)、電(dian)(dian)池設計(ji)和(he)制(zhi)造技(ji)術(shu)等(deng)(deng)取得(de)較大進(jin)步。在(zai)鈉硫(liu)電(dian)(dian)池和(he)鋰硫(liu)電(dian)(dian)池領域已經進(jin)入實(shi)用(yong)化的(de)初級(ji)階段。超級(ji)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)電(dian)(dian)極材料、電(dian)(dian)解質(zhi)和(he)模(mo)塊化應(ying)用(yong)方(fang)面都(dou)取得(de)了(le)很(hen)大進(jin)步。其他新(xin)興的(de)儲能技(ji)術(shu)仍需進(jin)一步提高(gao)電(dian)(dian)池的(de)功率(lv)密(mi)度、環境適(shi)應(ying)性、安(an)全性能、循環壽命等(deng)(deng),降低制(zhi)造成(cheng)本(ben)。加強基于可再生能源的(de)水電(dian)(dian)解技(ji)術(shu)的(de)研究,實(shi)現氫儲能的(de)規(gui)模(mo)化應(ying)用(yong)。


(五)常規勘(kan)探技術成熟,非常規油氣(qi)探測技術以及智能傳感技術仍存在不足


我(wo)國能(neng)(neng)源需求、能(neng)(neng)源結(jie)構及(ji)能(neng)(neng)源行業發(fa)展現狀,決(jue)定了在2035年(nian)前需采用穩油興氣(qi)的(de)(de)發(fa)展戰略,面(mian)臨著較多的(de)(de)勘探(tan)開(kai)發(fa)技術難題或(huo)關鍵技術需求。物(wu)探(tan)技術取得了長足進步(bu),在全球(qiu)陸上地(di)震技術市場份額占(zhan)比已(yi)達到46%并(bing)擁有定價權(quan),但與國外相比在裝備制(zhi)造能(neng)(neng)力方(fang)面(mian)還(huan)存(cun)在一定的(de)(de)差距。


常規陸上(shang)地(di)震(zhen)勘探(tan)(tan)技(ji)術(shu)成熟,特色的(de)(de)復雜山地(di)地(di)震(zhen)勘探(tan)(tan)技(ji)術(shu)先進,海(hai)洋、天然(ran)氣水合(he)物等(deng)非常規油氣資源勘探(tan)(tan)技(ji)術(shu)尚(shang)處于(yu)(yu)(yu)起步階段(duan)。深(shen)海(hai)技(ji)術(shu)和(he)深(shen)水鉆(zhan)井(jing)裝備(bei)(bei)和(he)配(pei)套技(ji)術(shu)研(yan)發(fa)處于(yu)(yu)(yu)產(chan)業化(hua)快速發(fa)展(zhan)(zhan)的(de)(de)初期,已(yi)經具備(bei)(bei)水深(shen)超過(guo)1650m的(de)(de)深(shen)水鉆(zhan)完(wan)井(jing)工(gong)程方案設(she)計、深(shen)海(hai)冷海(hai)鉆(zhan)井(jing)裝置與技(ji)術(shu)選擇與優(you)化(hua)設(she)計研(yan)究能力(li)。雖然(ran)在(zai)若干領(ling)域(yu)(yu)取得長足(zu)進步甚至(zhi)重要(yao)突破,但是仍存在(zai)諸多不足(zu)。對于(yu)(yu)(yu)基(ji)于(yu)(yu)(yu)微機電系統(MEMS)的(de)(de)全(quan)方位高分辨(bian)多波多分量地(di)震(zhen)勘探(tan)(tan)技(ji)術(shu),目前尚(shang)不具備(bei)(bei)實驗測(ce)試等(deng)基(ji)礎(chu)研(yan)發(fa)條件。鉆(zhan)完(wan)井(jing)技(ji)術(shu)在(zai)這輪以智能化(hua)為主的(de)(de)技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)潮流中,受制于(yu)(yu)(yu)國家在(zai)高端(duan)微納傳感(gan)器技(ji)術(shu)和(he)智能材(cai)料(liao)技(ji)術(shu)領(ling)域(yu)(yu)的(de)(de)短板,技(ji)術(shu)發(fa)展(zhan)(zhan)已(yi)進入創新瓶頸期并且導致難動(dong)用(yong)儲量占比持續增大。


(六)煤炭燃燒利(li)用是煤炭利(li)用的(de)(de)主要(yao)方式,煤炭清(qing)潔(jie)燃燒的(de)(de)技術創(chuang)新始終是能源發(fa)展的(de)(de)重要(yao)任(ren)務(wu)


從(cong)清潔煤(mei)(mei)(mei)炭燃(ran)燒(shao)利用所涉及的(de)(de)超超臨(lin)界(jie)技(ji)術(shu)(shu)、燃(ran)煤(mei)(mei)(mei)工(gong)業鍋爐(lu)、民用散(san)煤(mei)(mei)(mei)、煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)深度節(jie)水技(ji)術(shu)(shu)、碳(tan)(tan)捕(bu)獲和封存(cun)/碳(tan)(tan)捕(bu)獲、利用和封存(cun)技(ji)術(shu)(shu)、煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)廢(fei)物控(kong)制技(ji)術(shu)(shu)等(deng)六(liu)類(lei)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)發展現狀和國(guo)(guo)(guo)內外(wai)對(dui)比(bi)看,我國(guo)(guo)(guo)在超超臨(lin)界(jie)、煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)深度節(jie)水、煤(mei)(mei)(mei)電(dian)(dian)(dian)廢(fei)物控(kong)制、碳(tan)(tan)捕(bu)獲和封存(cun)等(deng)一些技(ji)術(shu)(shu)領(ling)(ling)域已(yi)處于世界(jie)先(xian)進甚至領(ling)(ling)先(xian)的(de)(de)水平。然而,即(ji)便在上述優勢領(ling)(ling)域,也(ye)仍(reng)有部分技(ji)術(shu)(shu)和關鍵(jian)設備需要(yao)進一步(bu)研(yan)發或改(gai)進。燃(ran)煤(mei)(mei)(mei)工(gong)業鍋爐(lu)裝備總(zong)體水平差,運(yun)行(xing)效(xiao)率低,比(bi)國(guo)(guo)(guo)際先(xian)進水平低20%,缺乏有效(xiao)的(de)(de)控(kong)制民用散(san)煤(mei)(mei)(mei)污染物排(pai)放(fang)的(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)措施。在二氧化碳(tan)(tan)的(de)(de)運(yun)輸管道建設、化學鏈燃(ran)燒(shao)等(deng)前沿(yan)技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)基礎研(yan)究領(ling)(ling)域,與(yu)美國(guo)(guo)(guo)等(deng)發達國(guo)(guo)(guo)家相比(bi)還(huan)較(jiao)為落后。


(七)水力發電(dian)領(ling)域技術處于領(ling)先地(di)位,是(shi)實現綠色、低碳(tan)可(ke)持續發展的重要保障


我國水(shui)(shui)能(neng)資源總量(liang)(liang)、投產裝機容量(liang)(liang)和(he)年發電(dian)(dian)(dian)(dian)量(liang)(liang)均居世界首位。已在(zai)7×105 kW級機組(zu)研制(zhi)、300m級別高(gao)壩(ba)設計、超(chao)大(da)(da)型(xing)地下廠房設計、復雜輸水(shui)(shui)系統過渡過程(cheng)分析、巨(ju)型(xing)輸水(shui)(shui)系統結構設計等(deng)大(da)(da)型(xing)水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)關(guan)鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)相(xiang)關(guan)科學(xue)問題(ti)上取得突破。在(zai)水(shui)(shui)能(neng)開發的(de)過程(cheng)中,還(huan)有(you)許多關(guan)鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)問題(ti):巨(ju)型(xing)水(shui)(shui)輪機及(ji)其(qi)系統的(de)穩(wen)定性問題(ti)未得到(dao)很好的(de)解決,超(chao)高(gao)水(shui)(shui)頭、引水(shui)(shui)式(shi)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)開發技(ji)(ji)術(shu)(shu)仍需攻關(guan),亟需開展超(chao)高(gao)水(shui)(shui)頭超(chao)大(da)(da)容量(liang)(liang)沖擊式(shi)機組(zu)、大(da)(da)容量(liang)(liang)高(gao)水(shui)(shui)頭貫流式(shi)機組(zu)穩(wen)定性方面的(de)關(guan)鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)和(he)科學(xue)問題(ti)研究。在(zai)抽水(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)方面,仍需研究變速抽水(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、海水(shui)(shui)抽水(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)電(dian)(dian)(dian)(dian)站(zhan)關(guan)鍵(jian)技(ji)(ji)術(shu)(shu)、抽水(shui)(shui)蓄(xu)能(neng)與其(qi)他能(neng)源協調控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等(deng)。對于小水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian),在(zai)低水(shui)(shui)頭、大(da)(da)流量(liang)(liang)小水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)設備的(de)制(zhi)造、微小水(shui)(shui)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)穩(wen)定、長期運(yun)行技(ji)(ji)術(shu)(shu)以及(ji)機組(zu)自動控制(zhi)技(ji)(ji)術(shu)(shu)等(deng)方面與國外先進(jin)水(shui)(shui)平(ping)相(xiang)比(bi)還(huan)有(you)相(xiang)當大(da)(da)的(de)差(cha)距。


(八)生物(wu)質(zhi)能開發(fa)潛力大,需加強生物(wu)質(zhi)能源技(ji)術研發(fa)和產業(ye)體系建設


我(wo)國生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)(zhi)能開發(fa)利用(yong)存(cun)在(zai)(zai)利用(yong)效(xiao)率(lv)低(di)、產業(ye)規模小、生(sheng)(sheng)產成(cheng)(cheng)本高(gao)、工(gong)業(ye)體(ti)(ti)系和產業(ye)鏈不(bu)(bu)完備、研發(fa)能力(li)弱、技術創新不(bu)(bu)足(zu)等一系列問題。我(wo)國的(de)生(sheng)(sheng)物(wu)發(fa)電總裝機(ji)容(rong)量已(yi)位居世界第二(er)位,但(dan)生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)(zhi)直燃發(fa)電技術在(zai)(zai)鍋爐系統、配套(tao)輔助設備工(gong)藝等方面(mian)(mian)(mian)與(yu)(yu)歐(ou)洲國家相(xiang)比還有(you)較(jiao)大(da)差距,生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)(zhi)發(fa)電在(zai)(zai)原料預處(chu)理(li)及高(gao)效(xiao)轉(zhuan)化(hua)與(yu)(yu)成(cheng)(cheng)套(tao)裝備研制(zhi)等核心技術方面(mian)(mian)(mian)仍存(cun)在(zai)(zai)瓶(ping)頸。生(sheng)(sheng)物(wu)柴油技術已(yi)進入(ru)工(gong)業(ye)應(ying)用(yong)階段,但(dan)在(zai)(zai)生(sheng)(sheng)物(wu)質(zhi)(zhi)液(ye)體(ti)(ti)燃料的(de)轉(zhuan)化(hua)反應(ying)機(ji)理(li)、高(gao)效(xiao)長壽(shou)命催(cui)化(hua)劑、酶轉(zhuan)化(hua)等方面(mian)(mian)(mian)的(de)基礎研究(jiu)薄弱。固(gu)體(ti)(ti)成(cheng)(cheng)型燃料的(de)黏接機(ji)制(zhi)和絡合成(cheng)(cheng)型機(ji)理(li)尚(shang)不(bu)(bu)清楚。能源(yuan)(yuan)(yuan)植物(wu)資源(yuan)(yuan)(yuan)品種培育研究(jiu)與(yu)(yu)收集工(gong)作剛起(qi)步,而且不(bu)(bu)同單位收集的(de)資源(yuan)(yuan)(yuan)側重點不(bu)(bu)同,相(xiang)對(dui)分散,主要關注(zhu)傳(chuan)統育種。分子遺傳(chuan)育種才剛起(qi)步,且對(dui)培育出來的(de)優良品種的(de)利用(yong)與(yu)(yu)推廣較(jiao)少。


(九(jiu))我國正積(ji)極(ji)推動(dong)智能電網與能源網融合(he),融合(he)趨勢將向(xiang)智能化、透明化、智慧(hui)化的三個(ge)層次(ci)遞進發展(zhan)


我國在特高(gao)壓(ya)輸電(dian)(dian)、柔性(xing)直流輸電(dian)(dian)、大(da)(da)容量儲(chu)能(neng)、大(da)(da)電(dian)(dian)網(wang)調度、主動配電(dian)(dian)網(wang)、微電(dian)(dian)網(wang)、能(neng)源(yuan)轉化設(she)備等(deng)電(dian)(dian)網(wang)智能(neng)化技術方面(mian)處于國際領(ling)先水平。但(dan)當前電(dian)(dian)網(wang)與(yu)能(neng)源(yuan)網(wang)長(chang)期保(bao)持著獨立運(yun)行、條塊分割的(de)(de)局面(mian),跨系統(tong)間的(de)(de)行業(ye)壁壘嚴重,市場交易機(ji)制缺失,屏蔽(bi)了(le)(le)多樣化能(neng)源(yuan)的(de)(de)互(hu)補(bu)屬性(xing),極大(da)(da)地制約了(le)(le)不(bu)(bu)同種(zhong)類能(neng)源(yuan)間互(hu)聯互(hu)通、相互(hu)轉換(huan)、自(zi)主交易所帶來的(de)(de)能(neng)效提升和優(you)化運(yun)行的(de)(de)優(you)點。目前,我國電(dian)(dian)力與(yu)能(neng)源(yuan)體制改革不(bu)(bu)斷深入(ru),有力地推(tui)動智能(neng)電(dian)(dian)網(wang)與(yu)能(neng)源(yuan)網(wang)的(de)(de)融(rong)合進程,開展了(le)(le)一批能(neng)源(yuan)互(hu)聯網(wang)、多能(neng)互(hu)補(bu)和增量配電(dian)(dian)網(wang)示范(fan)項目的(de)(de)建設(she)。


隨著我(wo)國一次能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)占(zhan)比(bi)要(yao)求的(de)不(bu)斷提高,以(yi)及智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)材料與(yu)通信(xin)技術的(de)發展,智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)與(yu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)網(wang)(wang)(wang)的(de)融(rong)(rong)合將向(xiang)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)化、透明(ming)化、智(zhi)(zhi)(zhi)慧化的(de)三(san)(san)個層次遞進發展,智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)與(yu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)融(rong)(rong)合模式也將呈現(xian)出三(san)(san)種不(bu)同(tong)的(de)形(xing)態:以(yi)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)電(dian)(dian)網(wang)(wang)(wang)廣域(yu)互(hu)聯為(wei)載體,實現(xian)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)集中(zhong)式消(xiao)納與(yu)跨區(qu)域(yu)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan)配置(zhi)。以(yi)區(qu)域(yu)與(yu)用戶級綜合能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統為(wei)載體,實現(xian)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)就地消(xiao)納與(yu)終(zhong)端能(neng)(neng)效提升。以(yi)智(zhi)(zhi)(zhi)能(neng)(neng)裝備與(yu)泛在能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)網(wang)(wang)(wang)絡(luo)為(wei)載體,構建零邊際成本能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)網(wang)(wang)(wang)絡(luo),實現(xian)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)生產和(he)消(xiao)費的(de)新(xin)(xin)業(ye)態、新(xin)(xin)模式。


三、能源技術體系


如(ru)圖(tu)1所示,構(gou)建(jian)了(le)以(yi)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)源為(wei)(wei)主體(ti),終端能(neng)(neng)(neng)(neng)源以(yi)電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)為(wei)(wei)主,多能(neng)(neng)(neng)(neng)多網(wang)(wang)(wang)融(rong)合互補的(de)技(ji)術體(ti)系,從(cong)縱向分為(wei)(wei)煤炭、油氣、核能(neng)(neng)(neng)(neng)、水能(neng)(neng)(neng)(neng)、風(feng)能(neng)(neng)(neng)(neng)、太陽能(neng)(neng)(neng)(neng)、生物質能(neng)(neng)(neng)(neng)、儲能(neng)(neng)(neng)(neng)、智能(neng)(neng)(neng)(neng)電(dian)網(wang)(wang)(wang)與能(neng)(neng)(neng)(neng)源網(wang)(wang)(wang)融(rong)合九個領域。從(cong)橫向劃分為(wei)(wei)創(chuang)新性(xing)(xing)技(ji)術、前瞻性(xing)(xing)技(ji)術以(yi)及顛(dian)覆性(xing)(xing)技(ji)術三個層(ceng)次。


圖1中(zhong)國能源技(ji)術體系


煤炭(tan)領域需專注于煤炭(tan)高(gao)效燃(ran)燒(shao)技(ji)術(shu)、煤電(dian)廢物控制技(ji)術(shu);終(zhong)端散煤利用技(ji)術(shu)、二氧化(hua)碳捕集、傳輸(shu)和利用技(ji)術(shu);磁流(liu)體聯合循環(huan)發電(dian)技(ji)術(shu)。


油(you)氣領域需專(zhuan)注于全波地震勘(kan)探(tan)技術(shu)(shu)、精確導(dao)向智(zhi)能(neng)鉆井技術(shu)(shu);智(zhi)能(neng)完(wan)井采油(you)技術(shu)(shu);仿生鉆采系統技術(shu)(shu)。


核能領(ling)域需專(zhuan)注于先進深部鈾資源開發(fa)技(ji)術(shu)(shu)(shu);壓水(shui)堆(dui)優化(hua)和規模化(hua)推廣利用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)(shu)(shu);快堆(dui)及四代堆(dui)開發(fa)利用(yong)(yong)(yong)技(ji)術(shu)(shu)(shu);核燃料循環(huan)前端和后端技(ji)術(shu)(shu)(shu)匹配發(fa)展;模塊化(hua)小堆(dui)多功能應(ying)用(yong)(yong)(yong);可控核聚變技(ji)術(shu)(shu)(shu)研發(fa)。


水能(neng)領(ling)域(yu)需(xu)專注于高水頭大流量(liang)水電技(ji)(ji)術(shu)、水電站筑(zhu)壩技(ji)(ji)術(shu);環境(jing)友好型(xing)水能(neng)利用(yong)技(ji)(ji)術(shu)、大壩維護技(ji)(ji)術(shu);水電站智(zhi)(zhi)能(neng)設計、智(zhi)(zhi)能(neng)制造、智(zhi)(zhi)能(neng)發電和智(zhi)(zhi)能(neng)流域(yu)綜合技(ji)(ji)術(shu)。


風(feng)(feng)(feng)能(neng)領域(yu)需專注(zhu)于(yu)風(feng)(feng)(feng)能(neng)資(zi)源評估以及監測、大功率風(feng)(feng)(feng)電(dian)機(ji)組整機(ji)設計;風(feng)(feng)(feng)機(ji)運維與故障(zhang)診斷;大功率無線輸電(dian)的(de)高空風(feng)(feng)(feng)力發(fa)電(dian)技(ji)術。


太(tai)陽(yang)能(neng)領域需(xu)專注于晶硅(gui)電池升(sheng)級、太(tai)陽(yang)能(neng)光熱發電;薄膜電池技術、太(tai)陽(yang)能(neng)制(zhi)氫技術;可穿戴柔性輕便太(tai)陽(yang)電池技術。


生(sheng)物(wu)質能(neng)領域需專(zhuan)注于城鄉廢物(wu)協同處置(zhi)與多(duo)聯產;生(sheng)物(wu)質功能(neng)材(cai)料制備;能(neng)源植(zhi)物(wu)選種(zhong)育種(zhong)以及種(zhong)植(zhi)。


儲能(neng)領域需(xu)專(zhuan)注于高能(neng)量(liang)比和安全(quan)性的鋰(li)(li)電(dian)池技術(shu)、高循環次數的鉛碳電(dian)池技術(shu);液(ye)流型鈉硫(liu)電(dian)池技術(shu);鋰(li)(li)硫(liu)電(dian)池技術(shu)、固體氧化物(wu)電(dian)解池(SOEC)水電(dian)解氫儲能(neng)。


智能(neng)電(dian)網(wang)(wang)與能(neng)源(yuan)(yuan)網(wang)(wang)融合領域需(xu)專(zhuan)注于提(ti)升(sheng)遠距離(li)輸電(dian)能(neng)力技(ji)術(shu)(shu)、提(ti)升(sheng)高(gao)比例新能(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)納技(ji)術(shu)(shu)、提(ti)升(sheng)大電(dian)網(wang)(wang)自動化技(ji)術(shu)(shu);高(gao)效(xiao)能(neng)源(yuan)(yuan)轉換技(ji)術(shu)(shu)、透明(ming)電(dian)網(wang)(wang)/能(neng)源(yuan)(yuan)網(wang)(wang)技(ji)術(shu)(shu);基于功能(neng)性材料的智能(neng)裝(zhuang)備(bei)、基于生物結(jie)構(gou)拓撲的智能(neng)裝(zhuang)備(bei)、泛(fan)在網(wang)(wang)絡與虛擬(ni)現實(shi)(AR)技(ji)術(shu)(shu)。


各能(neng)(neng)源領域(yu)技(ji)術深度(du)融(rong)合(he),燃料轉(zhuan)化(hua)系統(tong)可(ke)實現煤(mei)轉(zhuan)氣,煤(mei)轉(zhuan)油、生物質制(zhi)(zhi)柴油、生物質制(zhi)(zhi)天(tian)然(ran)氣,補充(chong)油氣資源。煤(mei)炭、天(tian)然(ran)氣、風(feng)光構成多(duo)源聯(lian)合(he)制(zhi)(zhi)熱制(zhi)(zhi)冷系統(tong)和制(zhi)(zhi)氫系統(tong),在風(feng)力(li)和光伏充(chong)裕時,將(jiang)電(dian)能(neng)(neng)轉(zhuan)化(hua)為其他形式能(neng)(neng)源,同時通過煤(mei)制(zhi)(zhi)氫,實現脫(tuo)碳化(hua)和清潔(jie)化(hua)。將(jiang)風(feng)能(neng)(neng)、水能(neng)(neng)、光伏、火力(li)發電(dian)以及儲能(neng)(neng)結合(he),實現能(neng)(neng)源梯次利用。


四、能源技術革命發展路線


如(ru)圖2所(suo)示,我國(guo)能源技(ji)(ji)術革命從(cong)技(ji)(ji)術層(ceng)面(mian)和體系(xi)層(ceng)面(mian),在2020年、2030年和2050年三個階段實(shi)現(xian)遞進(jin)性建設(she)。


圖(tu)2中國能源技(ji)術(shu)革命發展路線圖(tu)


2020年,能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)自主創新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)大幅提(ti)升(sheng),一批創新性技(ji)術(shu)(shu)取得重大突破,突破煤炭高效清潔(jie)利用(yong)技(ji)術(shu)(shu),初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)煤基能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)與化工的工業體系(xi)(xi)(xi);突破非常(chang)規油氣的深度(du)勘探開采(cai)技(ji)術(shu)(shu),建立油氣行業微納測井和(he)智能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)材(cai)料基礎研(yan)發體系(xi)(xi)(xi)。利用(yong)水力(li)(li)資源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)遠距離超高壓交直流輸(shu)電(dian)(dian)網的同時,突破太陽(yang)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)熱發電(dian)(dian)和(he)光伏發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)、風(feng)力(li)(li)發電(dian)(dian)技(ji)術(shu)(shu)初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)作為(wei)主要能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的技(ji)術(shu)(shu)體系(xi)(xi)(xi)和(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)制造體系(xi)(xi)(xi);自主三代核(he)電(dian)(dian)形(xing)成(cheng)型(xing)譜化產品,帶動核(he)電(dian)(dian)產業鏈發展;模塊(kuai)化小型(xing)壓水堆示范(fan)工程開始建設;逐步(bu)提(ti)高核(he)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng),可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)和(he)新型(xing)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的比重,減少二氧化碳(tan)排放量。助力(li)(li)未來能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)發展方(fang)向(xiang)轉(zhuan)型(xing),根(gen)本(ben)(ben)扭(niu)轉(zhuan)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費(fei)粗(cu)放增長方(fang)式。能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)自給能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)力(li)(li)保持在(zai)80%以(yi)上,基本(ben)(ben)形(xing)成(cheng)比較完善的能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)安全保障體系(xi)(xi)(xi);能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)(shu)裝備(bei)、關(guan)鍵部件及材(cai)料對(dui)外依(yi)存度(du)顯著降低(di),我國能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)產業國際競爭力(li)(li)明顯提(ti)升(sheng),進(jin)入能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)(shu)創新型(xing)國家行列,基本(ben)(ben)建成(cheng)中國特色能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)(shu)創新體系(xi)(xi)(xi)。


到2030年(nian),建(jian)(jian)成(cheng)(cheng)與(yu)(yu)國(guo)情(qing)相適應(ying)的(de)(de)(de)完善的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)創新(xin)體(ti)系,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)自(zi)主創新(xin)能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)全面提升,能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)水(shui)(shui)平整體(ti)達到國(guo)際先(xian)進水(shui)(shui)平。物(wu)質(zhi)液體(ti)燃(ran)料(liao)(liao)技(ji)術(shu)形(xing)成(cheng)(cheng)規模化商業(ye)應(ying)用(yong)(yong),突(tu)破(po)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)新(xin)材料(liao)(liao)新(xin)裝備技(ji)術(shu)以(yi)(yi)及安(an)全信息技(ji)術(shu),實(shi)(shi)現大(da)(da)容量低損失的(de)(de)(de)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)傳輸和終端高(gao)效利用(yong)(yong),初(chu)步(bu)形(xing)成(cheng)(cheng)以(yi)(yi)光伏技(ji)術(shu)、風能(neng)(neng)(neng)技(ji)術(shu)為主的(de)(de)(de)分布式微網(wang)的(de)(de)(de)新(xin)型(xing)電(dian)(dian)力(li)(li)(li)(li)系統,初(chu)步(bu)實(shi)(shi)現智能(neng)(neng)(neng)電(dian)(dian)網(wang)與(yu)(yu)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)網(wang)的(de)(de)(de)融合;以(yi)(yi)耐事故(gu)燃(ran)料(liao)(liao)為代(dai)表的(de)(de)(de)核安(an)全技(ji)術(shu)研(yan)究取得突(tu)破(po)、全面實(shi)(shi)現消除大(da)(da)規模放射性(xing)釋(shi)放,提升核電(dian)(dian)競爭(zheng)力(li)(li)(li)(li);實(shi)(shi)現壓(ya)水(shui)(shui)堆(dui)閉式燃(ran)料(liao)(liao)循環,核電(dian)(dian)產業(ye)鏈協調發(fa)(fa)展;鈉冷(leng)快堆(dui)等部分四代(dai)反(fan)應(ying)堆(dui)成(cheng)(cheng)熟,突(tu)破(po)核燃(ran)料(liao)(liao)增(zeng)殖與(yu)(yu)高(gao)水(shui)(shui)平放射性(xing)廢(fei)物(wu)嬗變關鍵技(ji)術(shu);積極(ji)探索(suo)模塊化小堆(dui)(含小型(xing)壓(ya)水(shui)(shui)堆(dui)、高(gao)溫氣冷(leng)堆(dui)、鉛(qian)冷(leng)快堆(dui))多用(yong)(yong)途利用(yong)(yong);實(shi)(shi)現核能(neng)(neng)(neng)、可(ke)再生能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和新(xin)型(xing)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)的(de)(de)(de)大(da)(da)規模使用(yong)(yong)。能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)自(zi)給能(neng)(neng)(neng)力(li)(li)(li)(li)保持(chi)在較高(gao)水(shui)(shui)平,更好(hao)利用(yong)(yong)國(guo)際能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)資(zi)源(yuan)(yuan);發(fa)(fa)展前瞻性(xing)技(ji)術(shu)促進我國(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)結構發(fa)(fa)生質(zhi)變,支撐我國(guo)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)產業(ye)與(yu)(yu)生態環境協調可(ke)持(chi)續發(fa)(fa)展,初(chu)步(bu)構建(jian)(jian)現代(dai)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)體(ti)系,躋身世界能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)強國(guo)前列。


到(dao)2050年(nian),通過(guo)顛覆性技術(shu)打破(po)傳統能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術(shu)的(de)(de)思維和(he)路線(xian),實現(xian)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)革(ge)命(ming)跨越式發展,突破(po)天然氣水(shui)(shui)(shui)合物開發與(yu)利用技術(shu),油替(ti)代技術(shu),氫能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)利用技術(shu),燃(ran)料電池(chi)汽車技術(shu),實現(xian)快堆(dui)閉(bi)式燃(ran)料循環(huan),壓水(shui)(shui)(shui)堆(dui)與(yu)快堆(dui)匹配發展,力爭建成(cheng)(cheng)核聚變示范(fan)工(gong)程(cheng),建立節能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)技術(shu)體系(xi)(xi),基(ji)本形成(cheng)(cheng)化(hua)石能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)、新能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)與(yu)可再生能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)、核能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)并重的(de)(de)低碳型多元能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)結(jie)構。成(cheng)(cheng)熟完(wan)整的(de)(de)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)技術(shu)創新體系(xi)(xi),成(cheng)(cheng)為(wei)世界能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)主要科學中心和(he)創新高地(di),引領新一輪科技革(ge)命(ming)和(he)產(chan)業革(ge)命(ming)。能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)效水(shui)(shui)(shui)平(ping)、能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)科技、能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)裝備達到(dao)世界先(xian)進水(shui)(shui)(shui)平(ping);成(cheng)(cheng)為(wei)全球(qiu)能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)治理重要參與(yu)者;建成(cheng)(cheng)現(xian)代能(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)體系(xi)(xi),保障實現(xian)現(xian)代化(hua)。


五、推動能源技術革命的重大舉措


(一(yi))堅持(chi)“在(zai)保(bao)護(hu)中開發(fa)(fa),在(zai)開發(fa)(fa)中保(bao)護(hu)”的水電發(fa)(fa)展理念,大力(li)發(fa)(fa)展生態(tai)友(you)好型中小水電


大(da)(da)力發(fa)(fa)展(zhan)水電(dian),正確處(chu)(chu)理(li)生(sheng)態環(huan)境保護(hu)與(yu)水電(dian)開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)關(guan)(guan)系,開(kai)發(fa)(fa)應(ying)堅(jian)持生(sheng)態環(huan)境保護(hu)優先(xian),積極(ji)、科(ke)學(xue)(xue)、合理(li)開(kai)發(fa)(fa)利(li)用的(de)(de)原則(ze),在保護(hu)中開(kai)發(fa)(fa),在開(kai)發(fa)(fa)中保護(hu),正確處(chu)(chu)理(li)好保護(hu)與(yu)開(kai)發(fa)(fa)的(de)(de)關(guan)(guan)系,貫徹(che)落實科(ke)學(xue)(xue)發(fa)(fa)展(zhan)觀(guan),促進人(ren)與(yu)自然和(he)諧相(xiang)處(chu)(chu),必須以(yi)水資源的(de)(de)可(ke)持續利(li)用支(zhi)撐經濟社(she)會的(de)(de)可(ke)持續發(fa)(fa)展(zhan),把(ba)維(wei)護(hu)河流健康作(zuo)為水資源開(kai)發(fa)(fa)利(li)用的(de)(de)基(ji)礎和(he)前提(ti)。圍繞(rao)低(di)水頭、大(da)(da)流量(liang)中小水電(dian)設(she)備(bei)的(de)(de)制造、微小水電(dian)的(de)(de)穩定與(yu)長期運行技(ji)(ji)(ji)術(shu)以(yi)及機組自動控制技(ji)(ji)(ji)術(shu)、生(sheng)態友好型小水電(dian)設(she)計準則(ze)、魚(yu)類友好型水輪機設(she)計、“互聯網(wang)+小水電(dian)/智能(neng)云電(dian)站”技(ji)(ji)(ji)術(shu)和(he)生(sheng)態友好的(de)(de)大(da)(da)壩建設(she)的(de)(de)生(sheng)態準則(ze),開(kai)展(zhan)前瞻(zhan)性研究和(he)關(guan)(guan)鍵科(ke)技(ji)(ji)(ji)問題集中攻關(guan)(guan),進行新技(ji)(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)推廣應(ying)用及產業化,最終成為清(qing)潔(jie)可(ke)再生(sheng)能(neng)源的(de)(de)一大(da)(da)支(zhi)柱。


(二(er))因地、因需地選擇生物(wu)(wu)質開發方(fang)式,不(bu)局(ju)限于生物(wu)(wu)質發電


根據生物(wu)(wu)質類(lei)型(xing)、所(suo)在地(di)的(de)經濟(ji)條(tiao)件(jian)和(he)環(huan)境(jing)條(tiao)件(jian)等,選擇合理的(de)綜合開發方(fang)式,不(bu)局限于生物(wu)(wu)質發電。建(jian)議將(jiang)生活(huo)垃(la)圾轉(zhuan)化為生物(wu)(wu)質液體(ti)(ti)燃(ran)料,如生物(wu)(wu)質柴油和(he)纖維素原料燃(ran)料乙醇;將(jiang)人畜糞(fen)便和(he)農(nong)林廢棄(qi)物(wu)(wu)轉(zhuan)化為生物(wu)(wu)質燃(ran)氣(qi),建(jian)設(she)大中型(xing)沼氣(qi)工程,進行沼氣(qi)提純和(he)高效(xiao)存儲(chu);將(jiang)農(nong)林廢棄(qi)物(wu)(wu)轉(zhuan)化為生物(wu)(wu)質成(cheng)型(xing)燃(ran)料,進行固體(ti)(ti)成(cheng)型(xing)燃(ran)料和(he)熱解(jie)制備生物(wu)(wu)炭。建(jian)立(li)完善(shan)的(de)秸稈、生活(huo)垃(la)圾、農(nong)林廢棄(qi)物(wu)(wu)等的(de)回收體(ti)(ti)系(xi),加強(qiang)收購(gou)、運輸、儲(chu)存、加工等環(huan)節(jie)的(de)配套銜(xian)接。


(三)大力發(fa)展太陽能(neng)發(fa)電(dian)技(ji)術,明確其在能(neng)源結構轉(zhuan)型中(zhong)的(de)戰略地位


太(tai)陽(yang)(yang)能獲取方(fang)便,且清潔安全。我國(guo)適(shi)宜太(tai)陽(yang)(yang)能利(li)用(yong)的(de)(de)國(guo)土面(mian)(mian)積和(he)(he)建筑物受光面(mian)(mian)積很大(da)。建議(yi)把太(tai)陽(yang)(yang)能發(fa)電(dian)(dian)(dian)作為面(mian)(mian)向未來(lai)可(ke)再生能源利(li)用(yong)的(de)(de)主要技術(shu)方(fang)向,作為長周(zhou)期的(de)(de)能源發(fa)展技術(shu)路(lu)線的(de)(de)核(he)心組成部(bu)分。建議(yi)大(da)力發(fa)展和(he)(he)推廣降(jiang)低硅太(tai)陽(yang)(yang)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)成本(ben),提(ti)高電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)效率的(de)(de)技術(shu)和(he)(he)工藝,全面(mian)(mian)提(ti)升晶硅電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)產業鏈(lian);加快薄(bo)膜(mo)太(tai)陽(yang)(yang)能電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)發(fa)展,加強硅基(ji)薄(bo)膜(mo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)產業化(hua)技術(shu)研發(fa),充分發(fa)揮(hui)薄(bo)膜(mo)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)柔(rou)性、輕便、靈(ling)活等獨特優勢,填補對空間、面(mian)(mian)積和(he)(he)重量敏感的(de)(de)發(fa)電(dian)(dian)(dian)市場。


(四)新(xin)能源以(yi)“分布式(shi)開發(fa)、就(jiu)地消納”為(wei)主,避(bi)免大容量(liang)遠距離傳(chuan)輸(shu)


優化電(dian)源投資結構,延緩棄風(feng)(feng)、棄光嚴重(zhong)地區的新能(neng)(neng)(neng)源投資建(jian)設(she),并依(yi)托高耗能(neng)(neng)(neng)負荷就地消(xiao)納(na)過剩新能(neng)(neng)(neng)源電(dian)量。大力(li)推(tui)廣應(ying)用分布(bu)式(shi)(shi)光伏發(fa)(fa)電(dian)、分散(san)式(shi)(shi)風(feng)(feng)電(dian)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)配電(dian)網和儲(chu)能(neng)(neng)(neng)技(ji)術,將我國新能(neng)(neng)(neng)源的開發(fa)(fa)利(li)用由目前的“大規模開發(fa)(fa)、遠距離傳輸”模式(shi)(shi)加快轉變(bian)為(wei)“分布(bu)式(shi)(shi)開發(fa)(fa)、就地消(xiao)納(na)”模式(shi)(shi),避(bi)免采用遠距離輸電(dian)工程傳輸新能(neng)(neng)(neng)源至(zhi)負荷中心。


(五)大力(li)應用多(duo)能互補(bu)技術,支撐能源結構(gou)轉型


在能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)(gong)給側,充分(fen)發(fa)揮各類(lei)異質能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的可替代性及互(hu)補(bu)(bu)性,實現(xian)多(duo)類(lei)型異質能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)的互(hu)補(bu)(bu)開發(fa)和協調(diao)優化調(diao)度(du),形成(cheng)穩(wen)定(ding)、高效、清潔的能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)供(gong)(gong)應(ying)體系(xi)。在能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)消費側,因地(di)制宜通過電(dian)能(neng)(neng)(neng)(neng)替代、冷熱(re)電(dian)多(duo)聯供(gong)(gong)、智能(neng)(neng)(neng)(neng)微網、園區綜(zong)合能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統滿(man)足終端(duan)用戶電(dian)、熱(re)、冷、氣等多(duo)種用能(neng)(neng)(neng)(neng)需求,實現(xian)多(duo)能(neng)(neng)(neng)(neng)協同供(gong)(gong)應(ying)和能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)綜(zong)合梯級利用。在雄安新區部署實施(shi)多(duo)能(neng)(neng)(neng)(neng)互(hu)補(bu)(bu)集(ji)成(cheng)示范應(ying)用,建設國際一流、國內(nei)領先(xian)的智慧(hui)綠色(se)高效能(neng)(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)(yuan)(yuan)系(xi)統。


(六)加強新(xin)材料(liao)、新(xin)器件的研發,支撐顛覆性技術發展(zhan)


加強能源(yuan)技術(shu)(shu)革命所需的(de)新材料、基(ji)礎元器件(jian)、集(ji)成芯(xin)片(pian)、微(wei)型傳(chuan)感器等的(de)研發(fa)力(li)度,加快(kuai)我(wo)國柔(rou)性薄膜太陽能電池發(fa)展,用于可穿戴領域(yu),實現無毒可穿戴電池技術(shu)(shu)產業化(hua);加快(kuai)利用棄風、棄水、棄光(guang)進行電解水制氫的(de)發(fa)展;利用微(wei)納探(tan)測技術(shu)(shu)(微(wei)機電系統/納機電系統、納米(mi)傳(chuan)感器、納米(mi)光(guang)纖)打(da)造智能化(hua)油氣開采特色(se)技術(shu)(shu)體系;基(ji)于微(wei)型傳(chuan)感器構造透明電網(wang)技術(shu)(shu)研究及示范應(ying)用,支撐能源(yuan)顛(dian)覆性技術(shu)(shu)發(fa)展。


(七)建設清潔能源國家研究中心(xin),搶占全(quan)球能源科(ke)技制高點


建設清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)國(guo)家研(yan)究(jiu)中(zhong)心,以(yi)國(guo)家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)重大戰(zhan)略需求為導(dao)向,凝練重大科(ke)(ke)學(xue)問題(ti),強(qiang)化多能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)系統融合、多能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)學(xue)科(ke)(ke)交叉(cha)、政產學(xue)研(yan)用結合、人(ren)財物(wu)資(zi)源(yuan)(yuan)整合以(yi)及體(ti)制(zhi)機(ji)制(zhi)創(chuang)新(xin),深(shen)入開展與(yu)清潔能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)相關(guan)的基礎(chu)(chu)性(xing)、前瞻性(xing)、戰(zhan)略性(xing)科(ke)(ke)技(ji)創(chuang)新(xin),加強(qiang)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)與(yu)材料(liao)、信息、化學(xue)、控制(zhi)、機(ji)械等基礎(chu)(chu)科(ke)(ke)學(xue)的協(xie)同創(chuang)新(xin),推(tui)動能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)與(yu)大數據、云(yun)計算、物(wu)聯網、人(ren)工智能(neng)(neng)(neng)、機(ji)器人(ren)和智能(neng)(neng)(neng)制(zhi)造等應用技(ji)術(shu)的集(ji)成創(chuang)新(xin),破(po)解制(zhi)約能(neng)(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)術(shu)革命的重大科(ke)(ke)技(ji)和裝備(bei)瓶頸。


(八)建設國家(jia)級能源大數據(ju)中心,支(zhi)撐國家(jia)能源決策


建設國(guo)(guo)家級能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)大數(shu)(shu)據中(zhong)心(xin),加強全國(guo)(guo)范圍內多(duo)種能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)數(shu)(shu)據多(duo)維(wei)度的(de)采(cai)集(ji)(ji)、傳輸、存儲、分(fen)析和應用(yong),從海量能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)數(shu)(shu)據中(zhong)快(kuai)速提(ti)煉(lian)出深層知識并發揮(hui)(hui)其應用(yong)價值,全面掌握(wo)各省區、各行(xing)業的(de)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)利(li)用(yong)情況等重要數(shu)(shu)據,發揮(hui)(hui)國(guo)(guo)家大平臺資(zi)源(yuan)(yuan)調配作用(yong),為推(tui)動我國(guo)(guo)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型發展提(ti)供科學決策。通(tong)過統一(yi)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)采(cai)集(ji)(ji)、集(ji)(ji)成、存儲標(biao)準,解(jie)決多(duo)源(yuan)(yuan)數(shu)(shu)據異構所帶來(lai)的(de)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)孤(gu)島問(wen)題。加強能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)安(an)全建設,落實信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)安(an)全技術防(fang)護和管理(li)措施,切實保(bao)障能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)信(xin)(xin)(xin)息(xi)(xi)安(an)全。

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