我國能源技術(shù)革命體系戰(zhàn)略研究

本文從核能、風能、太陽能、儲能、油氣、煤炭、水能、生物質(zhì)能、智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合九大能源技術(shù)領(lǐng)域開展咨詢調(diào)查研究，系統(tǒng)分析了各領(lǐng)域的能源技術(shù)現(xiàn)狀，明確提出了構(gòu)建以可再生能源為主體，終端能源以電能為主，多能多網(wǎng)融合互補的技術(shù)體系，制定了前瞻性技術(shù)（2020）、創(chuàng)新性技術(shù)（2030）和顛覆性技術(shù)（2050）三階段發(fā)展的能源技術(shù)路線，最后提出推動能源技術(shù)革命的戰(zhàn)略建議，為我國研究制訂能源相關(guān)規(guī)劃和政策提供了科學支撐。

本文選自中國工程院院刊《中國工程科學》2018年第3期

作者：李立浧，饒宏，許愛東，郭曉斌，白浩

來源：我國能源技術(shù)革命體系戰(zhàn)略研究[J].中國工程科學,2018,20(3):1-8.

轉(zhuǎn)載自：微信公眾號“中國工程院院刊”（ID：CAE-Engineering）

摘要：為了推進能源技術(shù)革命，中國工程院于2015年啟動了“我國能源技術(shù)革命體系戰(zhàn)略研究”重大咨詢項目。本文從核能、風能、太陽能、儲能、油氣、煤炭、水能、生物質(zhì)能、智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合九大能源技術(shù)領(lǐng)域開展咨詢調(diào)查研究，系統(tǒng)分析了各領(lǐng)域的能源技術(shù)現(xiàn)狀，明確提出了構(gòu)建以可再生能源為主體，終端能源以電能為主，多能多網(wǎng)融合互補的技術(shù)體系，制定了前瞻性技術(shù)（2020）、創(chuàng)新性技術(shù)（2030）和顛覆性技術(shù)（2050）三階段發(fā)展的能源技術(shù)路線，最后提出推動能源技術(shù)革命的戰(zhàn)略建議，為我國研究制訂能源相關(guān)規(guī)劃和政策提供了科學支撐。

關(guān)鍵詞：能源技術(shù)革命；能源技術(shù)體系；能源技術(shù)路線；戰(zhàn)略研究；戰(zhàn)略建議

一、前言

世界能源供給和消費發(fā)生深刻變化，減緩全球氣候變化需逐步減少對傳統(tǒng)化石能源的依賴，綠色低碳的新能源和可再生能源利用得到快速發(fā)展，“節(jié)能減排、綠色低碳”成為能源供給消費的發(fā)展趨勢。面對能源供需格局新變化和國際能源發(fā)展新趨勢，中國需通過能源技術(shù)革命，促進能源供給向多元化發(fā)展，能源利用趨向綜合高效，能源消費體系更加科學完善。

黨的“十九大”報告指出，中國特色社會主義進入新時代，我國社會主要矛盾已經(jīng)轉(zhuǎn)化為人民日益增長的美好生活需要和不平衡不充分的發(fā)展之間的矛盾，能源消費與經(jīng)濟社會緊密聯(lián)系，深刻影響著經(jīng)濟社會發(fā)展，當前經(jīng)濟結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型、氣候治理等都迫切需要能源供給體系轉(zhuǎn)型，加強自主創(chuàng)新，積極研發(fā)應用新技術(shù)，促進能源轉(zhuǎn)型和高效利用，不斷滿足人民日益增長的美好生活需要。由于能源產(chǎn)業(yè)具有投資大、關(guān)聯(lián)多、周期長、慣性強的特點，必須明確全面協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)方向，建立起立足于本國資源和需求特點，與世界能源高科技相銜接的能源技術(shù)體系。

二、能源技術(shù)現(xiàn)狀分析

經(jīng)過調(diào)研分析發(fā)現(xiàn)，我國在核能、風能、太陽能、儲能、油氣資源、煤炭、水能、生物質(zhì)能、節(jié)能、智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合等能源領(lǐng)域上的技術(shù)水平已大幅提升，部分實現(xiàn)了跨越式發(fā)展，部分達到了國際先進水平。在新一代核電技術(shù)、發(fā)電裝備制造與煤炭高效清潔燃燒、風力發(fā)電設備制造、含大規(guī)模新能源接入的特大電網(wǎng)調(diào)度運行與安全控制等方面實現(xiàn)了自主創(chuàng)新和技術(shù)突破，但部分核心技術(shù)和裝備仍落后于國際先進水平，原創(chuàng)高端技術(shù)自我供應能力明顯不足，亟需進一步開展研發(fā)攻關(guān)。

（一）自主三代核電技術(shù)進入大規(guī)模應用階段，四代核電技術(shù)全面開展研究工作，研究力量比較分散

我國核電與國際最高安全標準接軌，并持續(xù)改進，機組安全水平和運行業(yè)績良好，安全風險處于受控狀態(tài)。自主三代壓水堆核電技術(shù)落地國內(nèi)示范工程，并成功走向國際，已進入大規(guī)模應用階段。四代核電技術(shù)全面開展研究工作，快堆示范工程即將開工，高溫氣冷堆示范工程開始建造。在一些重要方面與國際先進水平尚有不小差距，鈾資源勘查程度低，燃料組件制造產(chǎn)能不足。乏燃料干式儲存、后處理和廢物處置落后世界亟需趕上。延壽和退役工作正在起步，技術(shù)儲備不足。核能領(lǐng)域有幾項技術(shù)可能對未來能源結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深遠影響，比如海水提鈾、快堆、釷鈾循環(huán)、聚變能源、聚變裂變混合能源，每一項技術(shù)又存在不同的技術(shù)路線，造成國內(nèi)研究力量分散，各自為戰(zhàn)。

（二）風電設備產(chǎn)業(yè)鏈形成，風電場設計和智能運維技術(shù)與國外差距較大

我國風電機組整機制造技術(shù)基本與國際同步，風電設備產(chǎn)業(yè)鏈已經(jīng)形成，兆瓦級以上風電機組配套的葉片、齒輪箱、發(fā)電機、電控系統(tǒng)等已經(jīng)實現(xiàn)國產(chǎn)化和產(chǎn)業(yè)化。陸上風電已經(jīng)積累了豐富的設計、施工、建設、運維和檢測經(jīng)驗，已建立了完善的集中式風電調(diào)度運行體系和技術(shù)支持系統(tǒng)。以大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)為基礎對風電場設計、運行及維護進行改進及優(yōu)化已經(jīng)成為風力發(fā)電降低成本、提高發(fā)電量和高效率的重要手段，國外在此領(lǐng)域已經(jīng)具備成熟的解決方案，國內(nèi)在風電大數(shù)據(jù)標準、分析及基于大數(shù)據(jù)的風電場優(yōu)化方面差距較大。未來，基于大數(shù)據(jù)開發(fā)出適用于不同類型風電場的設計及運維技術(shù)，將為我國大型風電基地以及分散式風電系統(tǒng)的優(yōu)化布局和可靠運行提供技術(shù)支撐。

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

我國的太陽能光伏發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅猛，已形成包括多晶硅原材料、硅錠/硅片、太陽電池/組件和光伏系統(tǒng)應用、專用設備制造等比較完善的光伏產(chǎn)業(yè)鏈。我國商業(yè)化單晶硅電池效率達到20%以上，多晶硅電池效率超過了18%，在高效率低成本晶體硅太陽電池的生產(chǎn)方面具有優(yōu)勢。硅基薄膜電池在新材料、關(guān)鍵設備和工藝水平等方面，與國外還有很大差距。應加強新型可穿戴的柔性輕便太陽電池技術(shù)突破，進行示范應用。人工光合成太陽能燃料方面必須加大基礎研究的力度，爭取早日在關(guān)鍵基礎科學問題上取得原創(chuàng)性突破。深入理解光–化學轉(zhuǎn)化過程的微觀機制和催化反應的熱力學和動力學本質(zhì)規(guī)律，發(fā)展相關(guān)的材料、理論、方法、策略。

（四）電化學儲能是目前最常用和成熟的化學儲能技術(shù)，需持續(xù)開展氫儲能研究

我國在若干類型的物理和化學儲能技術(shù)上取得了長足進步，形成了自主知識產(chǎn)權(quán)，走在世界前列。目前我國鋰離子電池大部分材料實現(xiàn)了國產(chǎn)化，由追趕期開始向同步發(fā)展期過渡，本土總產(chǎn)能居世界第一。在液流電池材料、部件、系統(tǒng)集成及工程應用關(guān)鍵技術(shù)方面取得重大突破。鉛炭電池的作用機理研究、高性能炭材料開發(fā)、電池設計和制造技術(shù)等取得較大進步。在鈉硫電池和鋰硫電池領(lǐng)域已經(jīng)進入實用化的初級階段。超級電容器的電極材料、電解質(zhì)和模塊化應用方面都取得了很大進步。其他新興的儲能技術(shù)仍需進一步提高電池的功率密度、環(huán)境適應性、安全性能、循環(huán)壽命等，降低制造成本。加強基于可再生能源的水電解技術(shù)的研究，實現(xiàn)氫儲能的規(guī)?；瘧?。

（五）常規(guī)勘探技術(shù)成熟，非常規(guī)油氣探測技術(shù)以及智能傳感技術(shù)仍存在不足

我國能源需求、能源結(jié)構(gòu)及能源行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，決定了在2035年前需采用穩(wěn)油興氣的發(fā)展戰(zhàn)略，面臨著較多的勘探開發(fā)技術(shù)難題或關(guān)鍵技術(shù)需求。物探技術(shù)取得了長足進步，在全球陸上地震技術(shù)市場份額占比已達到46%并擁有定價權(quán)，但與國外相比在裝備制造能力方面還存在一定的差距。

常規(guī)陸上地震勘探技術(shù)成熟，特色的復雜山地地震勘探技術(shù)先進，海洋、天然氣水合物等非常規(guī)油氣資源勘探技術(shù)尚處于起步階段。深海技術(shù)和深水鉆井裝備和配套技術(shù)研發(fā)處于產(chǎn)業(yè)化快速發(fā)展的初期，已經(jīng)具備水深超過1650m的深水鉆完井工程方案設計、深海冷海鉆井裝置與技術(shù)選擇與優(yōu)化設計研究能力。雖然在若干領(lǐng)域取得長足進步甚至重要突破，但是仍存在諸多不足。對于基于微機電系統(tǒng)（MEMS）的全方位高分辨多波多分量地震勘探技術(shù)，目前尚不具備實驗測試等基礎研發(fā)條件。鉆完井技術(shù)在這輪以智能化為主的技術(shù)發(fā)展潮流中，受制于國家在高端微納傳感器技術(shù)和智能材料技術(shù)領(lǐng)域的短板，技術(shù)發(fā)展已進入創(chuàng)新瓶頸期并且導致難動用儲量占比持續(xù)增大。

（六）煤炭燃燒利用是煤炭利用的主要方式，煤炭清潔燃燒的技術(shù)創(chuàng)新始終是能源發(fā)展的重要任務

從清潔煤炭燃燒利用所涉及的超超臨界技術(shù)、燃煤工業(yè)鍋爐、民用散煤、煤電深度節(jié)水技術(shù)、碳捕獲和封存/碳捕獲、利用和封存技術(shù)、煤電廢物控制技術(shù)等六類技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和國內(nèi)外對比看，我國在超超臨界、煤電深度節(jié)水、煤電廢物控制、碳捕獲和封存等一些技術(shù)領(lǐng)域已處于世界先進甚至領(lǐng)先的水平。然而，即便在上述優(yōu)勢領(lǐng)域，也仍有部分技術(shù)和關(guān)鍵設備需要進一步研發(fā)或改進。燃煤工業(yè)鍋爐裝備總體水平差，運行效率低，比國際先進水平低20%，缺乏有效的控制民用散煤污染物排放的技術(shù)措施。在二氧化碳的運輸管道建設、化學鏈燃燒等前沿技術(shù)的基礎研究領(lǐng)域，與美國等發(fā)達國家相比還較為落后。

（七）水力發(fā)電領(lǐng)域技術(shù)處于領(lǐng)先地位，是實現(xiàn)綠色、低碳可持續(xù)發(fā)展的重要保障

我國水能資源總量、投產(chǎn)裝機容量和年發(fā)電量均居世界首位。已在7×105 kW級機組研制、300m級別高壩設計、超大型地下廠房設計、復雜輸水系統(tǒng)過渡過程分析、巨型輸水系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計等大型水電關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)科學問題上取得突破。在水能開發(fā)的過程中，還有許多關(guān)鍵技術(shù)問題：巨型水輪機及其系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題未得到很好的解決，超高水頭、引水式電站開發(fā)技術(shù)仍需攻關(guān)，亟需開展超高水頭超大容量沖擊式機組、大容量高水頭貫流式機組穩(wěn)定性方面的關(guān)鍵技術(shù)和科學問題研究。在抽水蓄能電站方面，仍需研究變速抽水蓄能技術(shù)、海水抽水蓄能電站關(guān)鍵技術(shù)、抽水蓄能與其他能源協(xié)調(diào)控制技術(shù)等。對于小水電，在低水頭、大流量小水電設備的制造、微小水電的穩(wěn)定、長期運行技術(shù)以及機組自動控制技術(shù)等方面與國外先進水平相比還有相當大的差距。

（八）生物質(zhì)能開發(fā)潛力大，需加強生物質(zhì)能源技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)體系建設

我國生物質(zhì)能開發(fā)利用存在利用效率低、產(chǎn)業(yè)規(guī)模小、生產(chǎn)成本高、工業(yè)體系和產(chǎn)業(yè)鏈不完備、研發(fā)能力弱、技術(shù)創(chuàng)新不足等一系列問題。我國的生物發(fā)電總裝機容量已位居世界第二位，但生物質(zhì)直燃發(fā)電技術(shù)在鍋爐系統(tǒng)、配套輔助設備工藝等方面與歐洲國家相比還有較大差距，生物質(zhì)發(fā)電在原料預處理及高效轉(zhuǎn)化與成套裝備研制等核心技術(shù)方面仍存在瓶頸。生物柴油技術(shù)已進入工業(yè)應用階段，但在生物質(zhì)液體燃料的轉(zhuǎn)化反應機理、高效長壽命催化劑、酶轉(zhuǎn)化等方面的基礎研究薄弱。固體成型燃料的黏接機制和絡合成型機理尚不清楚。能源植物資源品種培育研究與收集工作剛起步，而且不同單位收集的資源側(cè)重點不同，相對分散，主要關(guān)注傳統(tǒng)育種。分子遺傳育種才剛起步，且對培育出來的優(yōu)良品種的利用與推廣較少。

（九）我國正積極推動智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合，融合趨勢將向智能化、透明化、智慧化的三個層次遞進發(fā)展

我國在特高壓輸電、柔性直流輸電、大容量儲能、大電網(wǎng)調(diào)度、主動配電網(wǎng)、微電網(wǎng)、能源轉(zhuǎn)化設備等電網(wǎng)智能化技術(shù)方面處于國際領(lǐng)先水平。但當前電網(wǎng)與能源網(wǎng)長期保持著獨立運行、條塊分割的局面，跨系統(tǒng)間的行業(yè)壁壘嚴重，市場交易機制缺失，屏蔽了多樣化能源的互補屬性，極大地制約了不同種類能源間互聯(lián)互通、相互轉(zhuǎn)換、自主交易所帶來的能效提升和優(yōu)化運行的優(yōu)點。目前，我國電力與能源體制改革不斷深入，有力地推動智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合進程，開展了一批能源互聯(lián)網(wǎng)、多能互補和增量配電網(wǎng)示范項目的建設。

隨著我國一次能源占比要求的不斷提高，以及智能材料與通信技術(shù)的發(fā)展，智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合將向智能化、透明化、智慧化的三個層次遞進發(fā)展，智能電網(wǎng)與能源融合模式也將呈現(xiàn)出三種不同的形態(tài)：以智能電網(wǎng)廣域互聯(lián)為載體，實現(xiàn)可再生能源集中式消納與跨區(qū)域能源資源配置。以區(qū)域與用戶級綜合能源系統(tǒng)為載體，實現(xiàn)可再生能源就地消納與終端能效提升。以智能裝備與泛在能源網(wǎng)絡為載體，構(gòu)建零邊際成本能源網(wǎng)絡，實現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費的新業(yè)態(tài)、新模式。

三、能源技術(shù)體系

如圖1所示，構(gòu)建了以可再生能源為主體，終端能源以電能為主，多能多網(wǎng)融合互補的技術(shù)體系，從縱向分為煤炭、油氣、核能、水能、風能、太陽能、生物質(zhì)能、儲能、智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合九個領(lǐng)域。從橫向劃分為創(chuàng)新性技術(shù)、前瞻性技術(shù)以及顛覆性技術(shù)三個層次。

圖1 中國能源技術(shù)體系

煤炭領(lǐng)域需專注于煤炭高效燃燒技術(shù)、煤電廢物控制技術(shù)；終端散煤利用技術(shù)、二氧化碳捕集、傳輸和利用技術(shù)；磁流體聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)。

油氣領(lǐng)域需專注于全波地震勘探技術(shù)、精確導向智能鉆井技術(shù)；智能完井采油技術(shù)；仿生鉆采系統(tǒng)技術(shù)。

核能領(lǐng)域需專注于先進深部鈾資源開發(fā)技術(shù)；壓水堆優(yōu)化和規(guī)?；茝V利用技術(shù)；快堆及四代堆開發(fā)利用技術(shù)；核燃料循環(huán)前端和后端技術(shù)匹配發(fā)展；模塊化小堆多功能應用；可控核聚變技術(shù)研發(fā)。

水能領(lǐng)域需專注于高水頭大流量水電技術(shù)、水電站筑壩技術(shù)；環(huán)境友好型水能利用技術(shù)、大壩維護技術(shù)；水電站智能設計、智能制造、智能發(fā)電和智能流域綜合技術(shù)。

風能領(lǐng)域需專注于風能資源評估以及監(jiān)測、大功率風電機組整機設計；風機運維與故障診斷；大功率無線輸電的高空風力發(fā)電技術(shù)。

太陽能領(lǐng)域需專注于晶硅電池升級、太陽能光熱發(fā)電；薄膜電池技術(shù)、太陽能制氫技術(shù)；可穿戴柔性輕便太陽電池技術(shù)。

生物質(zhì)能領(lǐng)域需專注于城鄉(xiāng)廢物協(xié)同處置與多聯(lián)產(chǎn)；生物質(zhì)功能材料制備；能源植物選種育種以及種植。

儲能領(lǐng)域需專注于高能量比和安全性的鋰電池技術(shù)、高循環(huán)次數(shù)的鉛碳電池技術(shù)；液流型鈉硫電池技術(shù)；鋰硫電池技術(shù)、固體氧化物電解池（SOEC）水電解氫儲能。

智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)融合領(lǐng)域需專注于提升遠距離輸電能力技術(shù)、提升高比例新能源消納技術(shù)、提升大電網(wǎng)自動化技術(shù)；高效能源轉(zhuǎn)換技術(shù)、透明電網(wǎng)/能源網(wǎng)技術(shù)；基于功能性材料的智能裝備、基于生物結(jié)構(gòu)拓撲的智能裝備、泛在網(wǎng)絡與虛擬現(xiàn)實（AR）技術(shù)。

各能源領(lǐng)域技術(shù)深度融合，燃料轉(zhuǎn)化系統(tǒng)可實現(xiàn)煤轉(zhuǎn)氣，煤轉(zhuǎn)油、生物質(zhì)制柴油、生物質(zhì)制天然氣，補充油氣資源。煤炭、天然氣、風光構(gòu)成多源聯(lián)合制熱制冷系統(tǒng)和制氫系統(tǒng)，在風力和光伏充裕時，將電能轉(zhuǎn)化為其他形式能源，同時通過煤制氫，實現(xiàn)脫碳化和清潔化。將風能、水能、光伏、火力發(fā)電以及儲能結(jié)合，實現(xiàn)能源梯次利用。

四、能源技術(shù)革命發(fā)展路線

如圖2所示，我國能源技術(shù)革命從技術(shù)層面和體系層面，在2020年、2030年和2050年三個階段實現(xiàn)遞進性建設。

圖2 中國能源技術(shù)革命發(fā)展路線圖

2020年，能源自主創(chuàng)新能力大幅提升，一批創(chuàng)新性技術(shù)取得重大突破，突破煤炭高效清潔利用技術(shù)，初步形成煤基能源與化工的工業(yè)體系；突破非常規(guī)油氣的深度勘探開采技術(shù)，建立油氣行業(yè)微納測井和智能材料基礎研發(fā)體系。利用水力資源和遠距離超高壓交直流輸電網(wǎng)的同時，突破太陽能熱發(fā)電和光伏發(fā)電技術(shù)、風力發(fā)電技術(shù)初步形成可再生能源作為主要能源的技術(shù)體系和能源制造體系；自主三代核電形成型譜化產(chǎn)品，帶動核電產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展；模塊化小型壓水堆示范工程開始建設；逐步提高核能，可再生能源和新型能源的比重，減少二氧化碳排放量。助力未來能源發(fā)展方向轉(zhuǎn)型，根本扭轉(zhuǎn)能源消費粗放增長方式。能源自給能力保持在80%以上，基本形成比較完善的能源安全保障體系；能源技術(shù)裝備、關(guān)鍵部件及材料對外依存度顯著降低，我國能源產(chǎn)業(yè)國際競爭力明顯提升，進入能源技術(shù)創(chuàng)新型國家行列，基本建成中國特色能源技術(shù)創(chuàng)新體系。

到2030年，建成與國情相適應的完善的能源技術(shù)創(chuàng)新體系，能源自主創(chuàng)新能力全面提升，能源技術(shù)水平整體達到國際先進水平。物質(zhì)液體燃料技術(shù)形成規(guī)?；虡I(yè)應用，突破電力新材料新裝備技術(shù)以及安全信息技術(shù)，實現(xiàn)大容量低損失的電力傳輸和終端高效利用，初步形成以光伏技術(shù)、風能技術(shù)為主的分布式微網(wǎng)的新型電力系統(tǒng)，初步實現(xiàn)智能電網(wǎng)與能源網(wǎng)的融合；以耐事故燃料為代表的核安全技術(shù)研究取得突破、全面實現(xiàn)消除大規(guī)模放射性釋放，提升核電競爭力；實現(xiàn)壓水堆閉式燃料循環(huán)，核電產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)調(diào)發(fā)展；鈉冷快堆等部分四代反應堆成熟，突破核燃料增殖與高水平放射性廢物嬗變關(guān)鍵技術(shù)；積極探索模塊化小堆（含小型壓水堆、高溫氣冷堆、鉛冷快堆）多用途利用；實現(xiàn)核能、可再生能源和新型能源的大規(guī)模使用。能源自給能力保持在較高水平，更好利用國際能源資源；發(fā)展前瞻性技術(shù)促進我國能源結(jié)構(gòu)發(fā)生質(zhì)變，支撐我國能源產(chǎn)業(yè)與生態(tài)環(huán)境協(xié)調(diào)可持續(xù)發(fā)展，初步構(gòu)建現(xiàn)代能源體系，躋身世界能源技術(shù)強國前列。

到2050年，通過顛覆性技術(shù)打破傳統(tǒng)能源技術(shù)的思維和路線，實現(xiàn)能源革命跨越式發(fā)展，突破天然氣水合物開發(fā)與利用技術(shù)，油替代技術(shù)，氫能利用技術(shù)，燃料電池汽車技術(shù)，實現(xiàn)快堆閉式燃料循環(huán)，壓水堆與快堆匹配發(fā)展，力爭建成核聚變示范工程，建立節(jié)能技術(shù)體系，基本形成化石能源、新能源與可再生能源、核能并重的低碳型多元能源結(jié)構(gòu)。成熟完整的能源技術(shù)創(chuàng)新體系，成為世界能源主要科學中心和創(chuàng)新高地，引領(lǐng)新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命。能效水平、能源科技、能源裝備達到世界先進水平；成為全球能源治理重要參與者；建成現(xiàn)代能源體系，保障實現(xiàn)現(xiàn)代化。

五、推動能源技術(shù)革命的重大舉措

（一）堅持“在保護中開發(fā),在開發(fā)中保護”的水電發(fā)展理念，大力發(fā)展生態(tài)友好型中小水電

大力發(fā)展水電，正確處理生態(tài)環(huán)境保護與水電開發(fā)的關(guān)系，開發(fā)應堅持生態(tài)環(huán)境保護優(yōu)先，積極、科學、合理開發(fā)利用的原則，在保護中開發(fā)，在開發(fā)中保護，正確處理好保護與開發(fā)的關(guān)系，貫徹落實科學發(fā)展觀，促進人與自然和諧相處，必須以水資源的可持續(xù)利用支撐經(jīng)濟社會的可持續(xù)發(fā)展，把維護河流健康作為水資源開發(fā)利用的基礎和前提。圍繞低水頭、大流量中小水電設備的制造、微小水電的穩(wěn)定與長期運行技術(shù)以及機組自動控制技術(shù)、生態(tài)友好型小水電設計準則、魚類友好型水輪機設計、“互聯(lián)網(wǎng)+小水電/智能云電站”技術(shù)和生態(tài)友好的大壩建設的生態(tài)準則，開展前瞻性研究和關(guān)鍵科技問題集中攻關(guān)，進行新技術(shù)的推廣應用及產(chǎn)業(yè)化，最終成為清潔可再生能源的一大支柱。

（二）因地、因需地選擇生物質(zhì)開發(fā)方式，不局限于生物質(zhì)發(fā)電

根據(jù)生物質(zhì)類型、所在地的經(jīng)濟條件和環(huán)境條件等，選擇合理的綜合開發(fā)方式，不局限于生物質(zhì)發(fā)電。建議將生活垃圾轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)液體燃料，如生物質(zhì)柴油和纖維素原料燃料乙醇；將人畜糞便和農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)燃氣，建設大中型沼氣工程，進行沼氣提純和高效存儲；將農(nóng)林廢棄物轉(zhuǎn)化為生物質(zhì)成型燃料，進行固體成型燃料和熱解制備生物炭。建立完善的秸稈、生活垃圾、農(nóng)林廢棄物等的回收體系，加強收購、運輸、儲存、加工等環(huán)節(jié)的配套銜接。

（三）大力發(fā)展太陽能發(fā)電技術(shù)，明確其在能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型中的戰(zhàn)略地位

太陽能獲取方便，且清潔安全。我國適宜太陽能利用的國土面積和建筑物受光面積很大。建議把太陽能發(fā)電作為面向未來可再生能源利用的主要技術(shù)方向，作為長周期的能源發(fā)展技術(shù)路線的核心組成部分。建議大力發(fā)展和推廣降低硅太陽電池成本，提高電池效率的技術(shù)和工藝，全面提升晶硅電池產(chǎn)業(yè)鏈；加快薄膜太陽能電池發(fā)展，加強硅基薄膜電池產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研發(fā)，充分發(fā)揮薄膜電池柔性、輕便、靈活等獨特優(yōu)勢，填補對空間、面積和重量敏感的發(fā)電市場。

（四）新能源以“分布式開發(fā)、就地消納”為主，避免大容量遠距離傳輸

優(yōu)化電源投資結(jié)構(gòu)，延緩棄風、棄光嚴重地區(qū)的新能源投資建設，并依托高耗能負荷就地消納過剩新能源電量。大力推廣應用分布式光伏發(fā)電、分散式風電、智能配電網(wǎng)和儲能技術(shù)，將我國新能源的開發(fā)利用由目前的“大規(guī)模開發(fā)、遠距離傳輸”模式加快轉(zhuǎn)變?yōu)椤胺植际介_發(fā)、就地消納”模式，避免采用遠距離輸電工程傳輸新能源至負荷中心。

（五）大力應用多能互補技術(shù)，支撐能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型

在能源供給側(cè)，充分發(fā)揮各類異質(zhì)能源的可替代性及互補性，實現(xiàn)多類型異質(zhì)能源的互補開發(fā)和協(xié)調(diào)優(yōu)化調(diào)度，形成穩(wěn)定、高效、清潔的能源供應體系。在能源消費側(cè)，因地制宜通過電能替代、冷熱電多聯(lián)供、智能微網(wǎng)、園區(qū)綜合能源系統(tǒng)滿足終端用戶電、熱、冷、氣等多種用能需求，實現(xiàn)多能協(xié)同供應和能源綜合梯級利用。在雄安新區(qū)部署實施多能互補集成示范應用，建設國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先的智慧綠色高效能源系統(tǒng)。

（六）加強新材料、新器件的研發(fā)，支撐顛覆性技術(shù)發(fā)展

加強能源技術(shù)革命所需的新材料、基礎元器件、集成芯片、微型傳感器等的研發(fā)力度，加快我國柔性薄膜太陽能電池發(fā)展，用于可穿戴領(lǐng)域，實現(xiàn)無毒可穿戴電池技術(shù)產(chǎn)業(yè)化；加快利用棄風、棄水、棄光進行電解水制氫的發(fā)展；利用微納探測技術(shù)（微機電系統(tǒng)/納機電系統(tǒng)、納米傳感器、納米光纖）打造智能化油氣開采特色技術(shù)體系；基于微型傳感器構(gòu)造透明電網(wǎng)技術(shù)研究及示范應用，支撐能源顛覆性技術(shù)發(fā)展。

（七）建設清潔能源國家研究中心，搶占全球能源科技制高點

建設清潔能源國家研究中心，以國家能源重大戰(zhàn)略需求為導向，凝練重大科學問題，強化多能源系統(tǒng)融合、多能源學科交叉、政產(chǎn)學研用結(jié)合、人財物資源整合以及體制機制創(chuàng)新，深入開展與清潔能源相關(guān)的基礎性、前瞻性、戰(zhàn)略性科技創(chuàng)新，加強能源與材料、信息、化學、控制、機械等基礎科學的協(xié)同創(chuàng)新，推動能源技術(shù)與大數(shù)據(jù)、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、機器人和智能制造等應用技術(shù)的集成創(chuàng)新，破解制約能源技術(shù)革命的重大科技和裝備瓶頸。

（八）建設國家級能源大數(shù)據(jù)中心，支撐國家能源決策

建設國家級能源大數(shù)據(jù)中心，加強全國范圍內(nèi)多種能源數(shù)據(jù)多維度的采集、傳輸、存儲、分析和應用，從海量能源數(shù)據(jù)中快速提煉出深層知識并發(fā)揮其應用價值，全面掌握各省區(qū)、各行業(yè)的能源利用情況等重要數(shù)據(jù)，發(fā)揮國家大平臺資源調(diào)配作用，為推動我國能源轉(zhuǎn)型發(fā)展提供科學決策。通過統(tǒng)一能源信息采集、集成、存儲標準，解決多源數(shù)據(jù)異構(gòu)所帶來的信息孤島問題。加強能源信息安全建設，落實信息安全技術(shù)防護和管理措施，切實保障能源信息安全。