全球能源前沿技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)綜述（2022）
邱麗靜
（中能傳媒能源安全新戰(zhàn)略研究院）
當(dāng)前，世界百年未有之大變局加速演進(jìn)，新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革深入發(fā)展，能源科技創(chuàng)新進(jìn)入持續(xù)高度活躍期。美國(guó)、歐盟、英國(guó)、日本等主要經(jīng)濟(jì)體加強(qiáng)應(yīng)對(duì)疫情影響和國(guó)際能源市場(chǎng)的變化，積極布局綠色低碳產(chǎn)業(yè)、發(fā)展清潔技術(shù)，搶占發(fā)展制高點(diǎn)。受政策驅(qū)動(dòng)，氫能、儲(chǔ)能、核能、CCUS等一大批新興能源技術(shù)正以前所未有的速度加快迭代，成為全球能源轉(zhuǎn)型變革的核心驅(qū)動(dòng)力。
黨的二十大報(bào)告提出，“以國(guó)家戰(zhàn)略需求為導(dǎo)向，集聚力量進(jìn)行原創(chuàng)性引領(lǐng)性科技攻關(guān)，堅(jiān)決打贏關(guān)鍵核心技術(shù)攻堅(jiān)戰(zhàn)。加快實(shí)施一批具有戰(zhàn)略性全局性前瞻性的國(guó)家重大科技項(xiàng)目，增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力?！彪S著創(chuàng)新引領(lǐng)能源發(fā)展作用日益凸顯，從國(guó)家能源安全和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略高度重視能源科技創(chuàng)新，對(duì)于搶占新一輪科技革命主動(dòng)權(quán)具有重要意義。本文梳理新形勢(shì)下全球能源技術(shù)研發(fā)投入情況、主要經(jīng)濟(jì)體能源技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)，及能源領(lǐng)域低碳前沿技術(shù)發(fā)展形勢(shì)，并在此基礎(chǔ)上提出對(duì)我國(guó)的啟示與建議，供參考。
一
全球能源技術(shù)研發(fā)投入總體情況
當(dāng)前，全球能源科技創(chuàng)新進(jìn)入持續(xù)高度活躍期。2021—2022年，全球主要經(jīng)濟(jì)體宣布了擴(kuò)大各類能源技術(shù)研究、開發(fā)和示范（RD&D）公共經(jīng)費(fèi)投入計(jì)劃，其中大部分用于氫能技術(shù)，碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)和儲(chǔ)能技術(shù)。與此同時(shí)，能源技術(shù)RD&D投入領(lǐng)域變得日益多樣化，能源效率和可再生能源投入增長(zhǎng)顯著，電動(dòng)汽車是能源相關(guān)企業(yè)研發(fā)投資最大領(lǐng)域。
（一）全球能源技術(shù)RD&D投入整體增長(zhǎng)明顯
全球各類能源技術(shù)研究、開發(fā)和示范（RD&D）公共經(jīng)費(fèi)投入經(jīng)歷兩年連續(xù)下降后，在2017年出現(xiàn)反彈，隨后一直呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。根據(jù)國(guó)際能源署（IEA）數(shù)據(jù)，2020年，全球能源技術(shù)RD&D投入總額約326億美元；2021年，全球能源技術(shù)RD&D投入達(dá)到約380億美元，其中IEA成員國(guó)投入了230億美元，在全球總投入中占比61%。這一增長(zhǎng)趨勢(shì)主要受歐洲和美國(guó)的推動(dòng)，而中國(guó)在該領(lǐng)域的投入在經(jīng)歷2017年、2018年連續(xù)兩年的強(qiáng)勁增長(zhǎng)后保持平穩(wěn)。
同時(shí)，世界各國(guó)能源技術(shù)RD&D投入領(lǐng)域變得日益多樣化，從國(guó)別來看，氫能和燃料電池技術(shù)投入最高的國(guó)家仍是日本；電力和儲(chǔ)能技術(shù)投入最高的經(jīng)濟(jì)體為歐盟，IEA數(shù)據(jù)顯示，2020年歐盟在電力和儲(chǔ)能技術(shù)投入達(dá)4.28億美元，占其能源技術(shù)總投入金額的五分之一；在能源效率、化石燃料、可再生能源、核能和其他技術(shù)等方面投入最高的國(guó)家為美國(guó)，IEA數(shù)據(jù)顯示，2020年美國(guó)在以上幾個(gè)方面共投入約81億美元。
資料來源：IEA
圖1 2015—2021年全球主要經(jīng)濟(jì)體能源技術(shù)RD&D投入情況
（二）低碳能源技術(shù)是能源技術(shù)RD&D投入的主要領(lǐng)域
作為后疫情時(shí)代刺激計(jì)劃的一部分，世界各國(guó)政府均宣布擴(kuò)大能源研發(fā)投入資金，其中大部分用于氫能、儲(chǔ)能和碳捕集、利用與封存（CCUS）等低碳能源技術(shù)。根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，2020年，IEA成員國(guó)低碳能源技術(shù)RD&D投入顯著增加，總額達(dá)到222億美元。其中，增量最大的是美國(guó)，投入額增加了6.77億美元，同比增長(zhǎng)9%；其次是加拿大，增加了2.42億美元，但其增幅最大，同比增長(zhǎng)了31.4%。2021年，全球能源研發(fā)投入增至380億美元，其中近90%用于低碳能源技術(shù)研發(fā)，這是自2017年以來連續(xù)第五年增長(zhǎng)。與此同時(shí)，IEA成員國(guó)非低碳能源技術(shù)RD&D投入自2013年以來不斷減少，2020年降至8.83億美元。
資料來源：IEA
圖2 2020年IEA主要成員國(guó)和歐盟低碳技術(shù)RD&D投入情況
（三）全球能源效率相關(guān)技術(shù)投資增長(zhǎng)顯著
當(dāng)前能源安全挑戰(zhàn)與氣候危機(jī)交織，提高能源效率比以往任何時(shí)候都更為緊迫。近十年來，全球能源效率投資占比呈現(xiàn)不斷增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，2020年能源效率在全球能源投資中的占比已從2010年的23%增加到26%。全球所有行業(yè)都將因?yàn)樘岣吣茉葱识瓉碇卮髾C(jī)遇，特別是在當(dāng)今高昂的能源價(jià)格條件下，通過降低運(yùn)營(yíng)成本加速收回投資成本顯得更為重要。預(yù)計(jì)到2030年，通過采用效率更高的設(shè)備、發(fā)展數(shù)字化技術(shù)等舉措，能源效率將顯著提高，包括新建筑、建筑改造、制造和交通基礎(chǔ)設(shè)施等在內(nèi)的相關(guān)技術(shù)投資也將顯著增加。
資料來源：IEA
圖3 IEA成員國(guó)能源技術(shù)RD&D投入領(lǐng)域占比
資料來源：IEA
圖4 2015—2021年全球上市能源公司研發(fā)投入情況
（四）電動(dòng)汽車成為研發(fā)投入重點(diǎn)領(lǐng)域
據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021年全球電動(dòng)汽車的銷量達(dá)650萬輛，同比增長(zhǎng)109%，其中大部分漲幅由中國(guó)和歐洲貢獻(xiàn)，預(yù)計(jì)2022年電動(dòng)汽車銷量將繼續(xù)強(qiáng)勁增長(zhǎng)。在2021年全球上市公司能源研發(fā)投資中，汽車是能源相關(guān)企業(yè)研發(fā)投資的最大領(lǐng)域，根據(jù)IEA數(shù)據(jù)，2021年，約有240億美元的風(fēng)險(xiǎn)投資用于電動(dòng)汽車和電池，占清潔能源初創(chuàng)企業(yè)籌集資金的一半以上。同時(shí)，電動(dòng)汽車銷量的增長(zhǎng)進(jìn)一步推動(dòng)了對(duì)電池、氫能和儲(chǔ)能等領(lǐng)域的投資，在電池儲(chǔ)能方面的投資更是達(dá)到新高。以鋰離子電池為例，IEA預(yù)計(jì)其資本投資將在短短兩年內(nèi)增長(zhǎng)近兩倍，到2022年達(dá)到近200億美元。
二
世界各主要經(jīng)濟(jì)體能源技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)
世界各主要經(jīng)濟(jì)體均將科技創(chuàng)新視為推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型的重要突破口，積極制定各種政策措施搶占發(fā)展制高點(diǎn)。其中，美國(guó)發(fā)布一系列新政策，支持清潔能源技術(shù)和低碳制造研究，積極部署發(fā)展可再生能源、儲(chǔ)能、智能電網(wǎng)等先進(jìn)能源技術(shù)。歐盟在《歐洲廉價(jià)、安全、可持續(xù)能源聯(lián)合行動(dòng)方案》（REPowerEU）中將其可再生能源消費(fèi)占比目標(biāo)從之前設(shè)定的40%提高到45%，相關(guān)資金用于支持可再生能源發(fā)展、提高能效以及進(jìn)口LNG等。英國(guó)高度重視其最具優(yōu)勢(shì)的低碳技術(shù)研發(fā)，溫室氣體去除技術(shù)和顛覆性技術(shù)為優(yōu)先領(lǐng)域。日本將氫能定位為實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)加大對(duì)氫能研發(fā)的支持力度，不斷拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景。
（一）美國(guó)：更加注重清潔能源發(fā)展，支持低碳制造研究
2022年8月，美國(guó)發(fā)布有史以來最大規(guī)模針對(duì)氣候能源領(lǐng)域的投資計(jì)劃——《通脹削減法案》（IRA），該法案內(nèi)容涵蓋醫(yī)療、氣候和稅改等多個(gè)方面，預(yù)計(jì)將帶來7400億美元（約合5萬億元人民幣）的財(cái)政收入，以及4330億美元（約合2.9萬億元人民幣）的支出。其中，有3690億美元（約合2.5萬億元人民幣）支出計(jì)劃用于遏制氣候變化和促進(jìn)清潔能源使用，重點(diǎn)覆蓋清潔能源制造業(yè)，包括鼓勵(lì)購(gòu)買電動(dòng)汽車和氫燃料電池汽車以及部署充電站等。
除了上述提到的《通脹削減法案》對(duì)清潔能源技術(shù)發(fā)展形成支撐以外，2022年以來美國(guó)能源部（DOE）還實(shí)施了一系列創(chuàng)新舉措，支持清潔能源技術(shù)和低碳制造研究，主要包括為54所大學(xué)和11個(gè)國(guó)家實(shí)驗(yàn)室投入超過5.4億美元、加速推進(jìn)地?zé)崮?、海上風(fēng)能和工業(yè)供熱領(lǐng)域的清潔轉(zhuǎn)型等方面。需要特別指出的是，DOE今年9月發(fā)布的《脫碳工業(yè)路線圖》確定了減少美國(guó)工業(yè)部門排放的四個(gè)關(guān)鍵途徑及其研發(fā)和示范需求，針對(duì)五個(gè)碳密集型重點(diǎn)行業(yè)提出了到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵要點(diǎn)以及研發(fā)和示范行動(dòng)計(jì)劃。同日，DOE還宣布了一項(xiàng)1.04億美元的融資資助，用于推進(jìn)工業(yè)脫碳技術(shù)的發(fā)展。通過土地利用生態(tài)系統(tǒng)管理、CCUS等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，到2050年美國(guó)五個(gè)重點(diǎn)行業(yè)的碳排放可減少87%。
資料來源：DOE
圖5 美國(guó)碳密集型重點(diǎn)行業(yè)到2050年實(shí)現(xiàn)凈零排放的關(guān)鍵途徑
此外，美國(guó)還將氫能和儲(chǔ)能作為先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行戰(zhàn)略投資。在氫能方面，截至2022年5月，全美共有超過620兆瓦在運(yùn)或在建電解水制氫項(xiàng)目。DOE的目標(biāo)是到2030年將清潔氫的產(chǎn)能增加到1000萬公噸/年，到2040年增加到2000萬公噸/年，到2050年增加到3000萬公噸/年。為推動(dòng)清潔氫能技術(shù)開發(fā)與部署，DOE提供了4000萬美元資金支持，用于推進(jìn)實(shí)施“氫能攻關(guān)”和“H2@Scale”計(jì)劃，以期實(shí)現(xiàn)在10年內(nèi)將清潔氫成本降低到1美元/千克。其研發(fā)方向包括開發(fā)利用太陽(yáng)能合成綠色燃料的技術(shù)、改進(jìn)氫排放檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的技術(shù)、開發(fā)更高密度和更低壓力的氫存儲(chǔ)技術(shù)、降低應(yīng)用于中重型運(yùn)輸車輛氫燃料電池的成本并提高其耐久性等。
在儲(chǔ)能方面，美國(guó)支持新一代儲(chǔ)能技術(shù)的開發(fā)、商業(yè)化和應(yīng)用，以維持美國(guó)在儲(chǔ)能領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)地位。如，DOE致力于開發(fā)“太陽(yáng)能+儲(chǔ)能”一體化技術(shù)，提高應(yīng)對(duì)極端天氣事件的抵御能力；DOE和西北太平洋國(guó)家實(shí)驗(yàn)室啟動(dòng)國(guó)家電網(wǎng)儲(chǔ)能研發(fā)平臺(tái)，開發(fā)下一代儲(chǔ)能材料、器件和原型系統(tǒng)，并計(jì)劃在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下進(jìn)行獨(dú)立測(cè)試和驗(yàn)證；美國(guó)能源部先進(jìn)能源研究計(jì)劃署（ARPA-E）開發(fā)新型的筒管式架構(gòu)鋰電池，該設(shè)計(jì)將增加電極材料的厚度，使其存儲(chǔ)的能量超過目前研究的同等尺寸下儲(chǔ)存的能量，降低每千瓦時(shí)能源存儲(chǔ)的總成本；資助7500萬美元啟動(dòng)建設(shè)國(guó)家電網(wǎng)儲(chǔ)能研發(fā)平臺(tái)（GSL），該平臺(tái)將于2023年投入試運(yùn)行，并計(jì)劃于2025年開始正式運(yùn)行。
除了氫能、儲(chǔ)能投資，為實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中100%電力來自可再生能源，美國(guó)注重太陽(yáng)能、風(fēng)能、地?zé)崮艿惹鍧嵞茉醇夹g(shù)的研發(fā)和應(yīng)用。如，美國(guó)宣布資助2600萬美元用于太陽(yáng)能和風(fēng)能電網(wǎng)可靠性示范；資助4400萬美元用于推動(dòng)本國(guó)地?zé)崮苎芯浚龠M(jìn)增強(qiáng)型地?zé)嵯到y(tǒng)（EGS）開發(fā)測(cè)試技術(shù)創(chuàng)新。
（二）歐盟：全面提升可再生能源發(fā)展速度，進(jìn)一步加大風(fēng)電等領(lǐng)域投資
地緣政治風(fēng)險(xiǎn)帶來的影響，更加堅(jiān)定歐盟國(guó)家發(fā)展可再生能源、加快綠色轉(zhuǎn)型的決心。歐盟委員會(huì)于2022年5月18日發(fā)布《歐洲廉價(jià)、安全、可持續(xù)能源聯(lián)合行動(dòng)方案》（REPowerEU），歐盟委員會(huì)將“Fit for 55”立法提案中的2030年歐盟能源效率提升目標(biāo)從9%上調(diào)至13%、將可再生能源消費(fèi)占比目標(biāo)從之前設(shè)定的40%提高到45%，相關(guān)資金將動(dòng)用歐盟恢復(fù)基金（RRF）和通過歐盟碳排放交易體系來籌措，用于支持可再生能源發(fā)展、提高能效以及進(jìn)口LNG等。為實(shí)現(xiàn)2030年擺脫對(duì)俄羅斯的能源進(jìn)口依賴，歐盟還將額外投資3000億歐元。
表1 REPowerEU投入資金領(lǐng)域
除了歐盟層面的部署，歐洲國(guó)家也在紛紛加速布局風(fēng)電、氫能等新能源項(xiàng)目。2022年以來，歐洲多個(gè)國(guó)家押注海上風(fēng)電，產(chǎn)業(yè)發(fā)展迎來新的機(jī)遇。2022年8月，波羅的海周邊八國(guó)的國(guó)家元首或政府首腦及歐盟領(lǐng)導(dǎo)人在丹麥?zhǔn)紫喙氽●R林堡召開波羅的海能源峰會(huì)并簽署“馬林堡宣言”，同意加強(qiáng)能源安全和海上風(fēng)電合作，計(jì)劃在2030年將波羅的海地區(qū)海上風(fēng)電裝機(jī)容量從目前的2.8吉瓦提高至19.6吉瓦。屆時(shí)，北歐的海上風(fēng)力發(fā)電量將增加六倍。氫能成為歐盟確保能源安全的重要選項(xiàng)。2022年2月，歐盟清潔氫合作伙伴關(guān)系“清潔氫能聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃”（Clean Hydrogen JU）發(fā)布《2021-2027年氫能戰(zhàn)略研究與創(chuàng)新議程》，提出到2027年氫能研發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)先事項(xiàng)。歐盟在“地平線歐洲”框架下向Clean HydrogenJU投入10億歐元用于資助氫能研發(fā)示范，明確了6個(gè)氫能研發(fā)重點(diǎn)領(lǐng)域和優(yōu)先事項(xiàng)，包括可再生能源制氫、氫能存儲(chǔ)和分配、氫能終端應(yīng)用以及氫谷示范項(xiàng)目等。9月，歐盟委員會(huì)批準(zhǔn)名為“IPCEI Hy2Use”的國(guó)家援助項(xiàng)目，以支持氫價(jià)值鏈中的研究、創(chuàng)新、首次工業(yè)部署和相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)等，特別是大型電解槽和運(yùn)輸基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)。
此外，歐盟還對(duì)《歐盟天然氣法規(guī)》（EU Gas Regulation）與《歐盟天然氣指令》（EU Gas Directive）進(jìn)行修訂。重新修訂的《歐盟天然氣法規(guī)》將可再生天然氣和氫氣作為未來天然氣市場(chǎng)關(guān)鍵組成部分；完善和擴(kuò)展天然氣市場(chǎng)現(xiàn)有第三方準(zhǔn)入、輸電和配電系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商拆分及獨(dú)立監(jiān)管機(jī)構(gòu)原則，為歐盟跨境氫氣網(wǎng)絡(luò)建設(shè)制定全面法律框架。
（三）英國(guó)：著重部署低碳能源，優(yōu)先發(fā)展溫室氣體去除和顛覆性技術(shù)
英國(guó)高度重視其最具優(yōu)勢(shì)的低碳技術(shù)研發(fā)，在海上風(fēng)電、氫能、先進(jìn)模塊化反應(yīng)堆、儲(chǔ)能與靈活性、生物質(zhì)能、工業(yè)燃料轉(zhuǎn)換、先進(jìn)CCUS、直接空氣捕集、溫室氣體去除和顛覆性技術(shù)等重點(diǎn)技術(shù)領(lǐng)域部署了系列研究行動(dòng)。英國(guó)《綠色工業(yè)革命十點(diǎn)計(jì)劃》從海上風(fēng)電、氫能、核能、零排放汽車、綠色公共交通、零排放噴氣式飛機(jī)和綠色航運(yùn)、綠色建筑、CCUS、自然保護(hù)、綠色金融與創(chuàng)新等10個(gè)方面部署了英國(guó)加速實(shí)現(xiàn)溫室氣體凈零排放的整體路徑，以降低所有經(jīng)濟(jì)部門的排放，同時(shí)利用溫室氣體去除技術(shù)減少剩余排放，支持英國(guó)向清潔能源和綠色技術(shù)轉(zhuǎn)型，逐步實(shí)現(xiàn)英國(guó)凈零排放目標(biāo)。2022年8月，英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部（BEIS）宣布投入5440萬英鎊開發(fā)溫室氣體去除創(chuàng)新技術(shù)，資助15個(gè)項(xiàng)目以開發(fā)從大氣中去除溫室氣體的創(chuàng)新技術(shù)，重點(diǎn)關(guān)注4個(gè)技術(shù)領(lǐng)域：直接空氣碳捕集與封存（DAC）、生物能源結(jié)合碳捕集和封存（BECCS）、生物炭、海洋碳去除。
此外，英國(guó)政府于2022年4月推出的新版《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》，為其核能、海上風(fēng)電、氫能等清潔能源技術(shù)發(fā)展提供了重要支撐。根據(jù)新版《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》，英國(guó)核能發(fā)電裝機(jī)容量到2050年將從現(xiàn)在的7吉瓦增加到24吉瓦，滿足英國(guó)四分之一的電力需求。在核能發(fā)展方面，英國(guó)計(jì)劃從明年起到2030年間每年批準(zhǔn)建設(shè)一座、總計(jì)8座核反應(yīng)堆，包括大型和小型模塊化反應(yīng)堆；啟動(dòng)其1.2億英鎊的“未來核能扶持基金”支持核能的發(fā)展。此外，為推動(dòng)核能開發(fā)，英國(guó)政府將設(shè)立名為“大英核能”的新機(jī)構(gòu)。
海上風(fēng)電是新版《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》的重點(diǎn)，根據(jù)規(guī)劃，海上風(fēng)電裝機(jī)容量到2030年將從此前的目標(biāo)40吉瓦提高到50吉瓦，其中5吉瓦以上來自浮式風(fēng)電場(chǎng)。為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，英國(guó)政府計(jì)劃為海上風(fēng)電建立“一條符合質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的快速審批途徑”，將新的海上風(fēng)電場(chǎng)的審批時(shí)間從4年縮短至1年。
除核能、海上風(fēng)電，英國(guó)發(fā)布《英國(guó)能源安全戰(zhàn)略》還包括氫能生產(chǎn)等領(lǐng)域。英國(guó)計(jì)劃到2030年將其氫氣產(chǎn)量翻一番，達(dá)到10吉瓦，其中至少一半來自電解制氫；到2050年低碳?xì)涔?yīng)量達(dá)到240至500太瓦時(shí)。英國(guó)研究與創(chuàng)新署（UKRI）還宣布投入4400萬英鎊支持28個(gè)項(xiàng)目，包括23個(gè)涉及低碳制氫、零碳制氫、氫氣儲(chǔ)運(yùn)、凈零氫能供應(yīng)解決方案等領(lǐng)域的可行性研究項(xiàng)目，以及5個(gè)創(chuàng)新氫能供應(yīng)技術(shù)的示范項(xiàng)目。日本將氫能定位為實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)加大對(duì)氫能研發(fā)的支持力度，不斷拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景，在發(fā)電、交通、國(guó)際供應(yīng)鏈開發(fā)等方面用氫也取得了一系列成果。2021年10月，日本更新的第六版能源戰(zhàn)略計(jì)劃提出，2030年氫能在能源結(jié)構(gòu)中的占比要達(dá)到11%，這主要指的是氫能在汽車、家庭、工業(yè)、發(fā)電、煉鋼等領(lǐng)域的應(yīng)用。
表2 英國(guó)溫室氣體去除創(chuàng)新技術(shù)
（四）日本：不斷拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景，全面系統(tǒng)建設(shè)“氫能社會(huì)”
日本將氫能定位為實(shí)現(xiàn)碳中和的關(guān)鍵技術(shù)，持續(xù)加大對(duì)氫能研發(fā)的支持力度，不斷拓展氫能應(yīng)用場(chǎng)景，在發(fā)電、交通、國(guó)際供應(yīng)鏈開發(fā)等方面用氫也取得了一系列成果。2021年10月，日本更新的第六版能源戰(zhàn)略計(jì)劃提出，2030年氫能在能源結(jié)構(gòu)中的占比要達(dá)到11%，這主要指的是氫能在汽車、家庭、工業(yè)、發(fā)電、煉鋼等領(lǐng)域的應(yīng)用。
在發(fā)電技術(shù)方面，日本第六版能源戰(zhàn)略計(jì)劃中明確引入氨能，并將開展氫、氨混燒、專燒示范。氫氣和氨氣可用于燃?xì)廨啓C(jī)，可提高電力系統(tǒng)的靈活性，氨氣還可用于燃煤電廠以減少排放，成本也低于氫。預(yù)計(jì)到2030年，利用氫和氨所生產(chǎn)出的電能將占日本能源消耗的1%。此外，三菱重工正在開發(fā)核電制氫技術(shù)，并計(jì)劃2030年推出僅靠氫氣即可發(fā)電的大型渦輪機(jī)。川崎重工計(jì)劃2026年在沖繩具志川火力發(fā)電站啟動(dòng)“氨煤混燃”發(fā)電試驗(yàn)。
在交通領(lǐng)域應(yīng)用方面，2022年7月，日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）宣布在“綠色創(chuàng)新基金”框架下投入1130億日元啟動(dòng)“智能交通社會(huì)”項(xiàng)目，旨在推動(dòng)電動(dòng)汽車和燃料電池汽車等電動(dòng)車的商業(yè)化使用，實(shí)施期為2022—2030年。除了氫燃料電池汽車，日本在氫能火車、船舶和飛機(jī)技術(shù)開發(fā)方面潛力巨大，東日本旅客鐵路公司正在開發(fā)使用氫燃料電池和蓄電池的混合動(dòng)力列車“云雀（HYBARI）”，已于2022年3月在南武線試運(yùn)行，預(yù)計(jì)2030年投入使用，將替代部分線路上的柴油火車。川崎重工已完成全球首個(gè)船用氫燃料鍋爐的基本設(shè)計(jì)，計(jì)劃在2025年左右投入實(shí)際應(yīng)用。川崎重工還開發(fā)了以氫為燃料的下一代氫動(dòng)力飛機(jī)的主要部件，計(jì)劃在2040年前后投入實(shí)際使用。
在打造全球化氫氣供應(yīng)鏈方面，2022年，川崎重工研發(fā)的Suiso Frontier成功從澳大利亞運(yùn)輸液化氫到日本神戶，是全球首次以液化氫為載體的大型海上氫氣運(yùn)輸，成功地降低了氫燃料運(yùn)輸成本。此外，三菱重工已參與美國(guó)猶他州氫能發(fā)電項(xiàng)目，三井物產(chǎn)有意同阿聯(lián)酋阿布扎比國(guó)家石油公司開展液氫運(yùn)輸合作，東洋工程亦有意在印尼生產(chǎn)綠氨。
三
全球能源領(lǐng)域低碳前沿技術(shù)發(fā)展形勢(shì)
受政策驅(qū)動(dòng)，可再生能源、核能、儲(chǔ)能、智慧能源等領(lǐng)域諸多新興技術(shù)取得重大突破并跨越技術(shù)商業(yè)化臨界點(diǎn)，引領(lǐng)世界非化石能源比重逐步擴(kuò)大的新局面。全球綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新主要呈現(xiàn)以下新動(dòng)向、新趨勢(shì)：一是氫能已成為加快能源轉(zhuǎn)型升級(jí)、培育經(jīng)濟(jì)新增長(zhǎng)點(diǎn)的重要戰(zhàn)略選擇，受到全球主要發(fā)達(dá)國(guó)家高度重視；二是隨著脫碳要求變得更為嚴(yán)格和對(duì)波動(dòng)性可再生能源發(fā)電的依賴不斷增加，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)具有更廣泛的應(yīng)用前景；三是以更安全、更高效、更經(jīng)濟(jì)為主要特征的新一代核能技術(shù)及多元化應(yīng)用，成為全球核能科技創(chuàng)新的主要方向；四是當(dāng)前以二氧化碳捕集和利用技術(shù)為重點(diǎn)的負(fù)碳技術(shù)成為全球減排技術(shù)能力提升的有效手段。
（一）氫能制取和儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)創(chuàng)新能力提升，應(yīng)用場(chǎng)景更加豐富
氫能已成為很多國(guó)家向零碳能源技術(shù)過渡的重要方案，全球氫能供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)正在形成。其中，制氫是基礎(chǔ)，儲(chǔ)存和運(yùn)輸是氫氣利用的核心保障，氫氣應(yīng)用可以滲透到傳統(tǒng)能源的各個(gè)方面，包括交通運(yùn)輸、工業(yè)燃料、發(fā)電發(fā)熱等。
在新型制氫方面，美國(guó)國(guó)家可再生能源實(shí)驗(yàn)室開發(fā)“太陽(yáng)能熱化學(xué)制氫”技術(shù)，將金屬氧化物暴露在超過1400攝氏度的溫度下，再在更低的溫度下與蒸汽再氧化，產(chǎn)生氫氣，此方法比常規(guī)電解水制氫具有更高的效率。英國(guó)投入500萬英鎊開發(fā)利用從可持續(xù)的生物質(zhì)和廢物產(chǎn)生氫氣的創(chuàng)新技術(shù)。加拿大PyroGenesis公司推出將甲烷和其他輕烴轉(zhuǎn)化為零碳排放氫氣的制氫技術(shù)，該技術(shù)通過熱等離子熱解從碳?xì)浠衔镏猩a(chǎn)氫，該公司稱其理論電力成本比水電解法低3倍。澳大利亞建設(shè)全球首個(gè)“抽水蓄能+制氫”綜合項(xiàng)目，其包括600兆瓦抽水蓄能、300兆瓦制氫、50兆瓦液化氫、50兆瓦氫燃料電池和1.8吉瓦風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。道達(dá)爾和Engie集團(tuán)合作開發(fā)法國(guó)最大的制氫基地，結(jié)合太陽(yáng)能和生物質(zhì)生產(chǎn)綠色氫氣。通過采用創(chuàng)新解決方案，可以很好地應(yīng)對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電的間歇性和生物燃料工廠要求持續(xù)供應(yīng)氫氣之間的矛盾。
在氫能儲(chǔ)運(yùn)方面，以日、美、德為代表的多個(gè)國(guó)家及其企業(yè)在液氫、有機(jī)儲(chǔ)氫等氫能儲(chǔ)運(yùn)技術(shù)方面進(jìn)行了諸多探索，利用液化氫運(yùn)輸和甲基環(huán)己烷運(yùn)輸已獲得一些成功示范。日本千代田株式會(huì)社完成全球首次甲基環(huán)己烷（MCH）運(yùn)輸，證明了以MCH的形式長(zhǎng)期儲(chǔ)存和運(yùn)輸氫的可行性；川崎重工的全球第一艘液化氫運(yùn)輸船Suiso Frontier成功將澳大利亞的氫氣運(yùn)抵日本。
在多場(chǎng)景應(yīng)用方面，鋼鐵行業(yè)以氫替代煤技術(shù)已開始研發(fā)和示范。從全球范圍來看，早在2019年，蒂森克虜伯鋼廠杜伊斯堡9號(hào)高爐正式啟動(dòng)純氫氣注入試驗(yàn)，這是全球首次高爐注入氫氣試驗(yàn)。蒂森克虜伯用氫氣代替煤粉作為還原劑，從而減少鋼鐵生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放。2021年，全球首個(gè)使用無化石電力和氫氣的煉鋼示范項(xiàng)目在瑞典鋼鐵公司HYBRIT啟動(dòng)。韓國(guó)計(jì)劃將通過以下三步完成氫還原煉鐵：從2025年開始試驗(yàn)爐試運(yùn)行；從2030年開始在兩座高爐實(shí)際投入生產(chǎn)；到2040年12座高爐投入使用，從而完成氫還原煉鐵。中國(guó)多家鋼鐵公司都在大力布局氫能冶金，河鋼集團(tuán)的氫冶金示范工程已啟動(dòng)建設(shè)，山西晉南鋼鐵集團(tuán)已經(jīng)形成鋼-焦-化-氫全閉環(huán)低碳生產(chǎn)鏈條。從全球發(fā)展形勢(shì)看，氫冶金等新一代鋼鐵冶煉技術(shù)剛剛起步，其代替?zhèn)鹘y(tǒng)技術(shù)的開發(fā)周期長(zhǎng)，大規(guī)模應(yīng)用還需時(shí)間和資金。
氫能有著廣闊的應(yīng)用范圍，其也可作為替代燃料用于玻璃、水泥和陶瓷制造等行業(yè)，取代化石燃料的使用。如，2021年9月，英國(guó)玻璃企業(yè)皮爾金頓在利物浦市的圣海倫斯工廠啟動(dòng)了使用100%氫氣生產(chǎn)浮法（片）玻璃的試驗(yàn)。該項(xiàng)目是“HyNet工業(yè)燃料轉(zhuǎn)換”項(xiàng)目的一部分，旨在測(cè)試氫在制造業(yè)中如何取代化石燃料。皮爾金頓表示，這是全球首個(gè)使用100%氫氣生產(chǎn)玻璃的工廠，證明了使用氫氣安全有效地運(yùn)營(yíng)浮法玻璃工廠的可行性，未來，HyNet項(xiàng)目還將在食品、飲料、電力和廢物等領(lǐng)域大規(guī)模使用氫氣。此外，阿爾斯通研制的新型氫能列車計(jì)劃在2023年開始在法國(guó)運(yùn)行，該列車不僅可以在電力牽引下運(yùn)行，還能夠通過安裝在車頂?shù)娜剂想姵毓╇娦旭?，氫能續(xù)航能力達(dá)到600千米。
（二）長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能迅速發(fā)展，電化學(xué)儲(chǔ)能迎來爆發(fā)期
隨著電力系統(tǒng)內(nèi)可再生能源滲透率的提高，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的需求不斷增長(zhǎng)、應(yīng)用場(chǎng)景不斷多元。例如在波動(dòng)性可再生能源發(fā)電供應(yīng)低谷期或由于極端天氣導(dǎo)致異常高水平的電力需求，而此時(shí)電網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商被禁止使用未裝碳捕集裝置的天然氣發(fā)電時(shí)，長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)至關(guān)重要。
當(dāng)前，多種長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)競(jìng)相出現(xiàn)，主要有機(jī)械儲(chǔ)能、化學(xué)儲(chǔ)能、熱儲(chǔ)能和電化學(xué)儲(chǔ)能這四類，電化學(xué)儲(chǔ)能是目前最具競(jìng)爭(zhēng)力的儲(chǔ)能技術(shù)。電化學(xué)儲(chǔ)能中，鋰離子電池因具有高能量密度、高功率密度和高往返效率，在電動(dòng)汽車領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，其成本與儲(chǔ)能時(shí)長(zhǎng)呈線性關(guān)系，4小時(shí)持續(xù)放電時(shí)間如今是大規(guī)模鋰離子電池儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本效益上限，當(dāng)時(shí)長(zhǎng)超過4小時(shí)，鋰離子可能不是最具成本效益的電化學(xué)技術(shù)。為了實(shí)現(xiàn)更具經(jīng)濟(jì)效益的長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能，低成本、性能低下的金屬-空氣電池或已經(jīng)使能量和電力組件成本脫鉤的液流電池可能更適合用于長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能。
為降低長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的成本，提升使用年限和制造規(guī)模，各國(guó)紛紛探索新型電化學(xué)儲(chǔ)能技術(shù)，如氧化還原液流電池、金屬-空氣電池等使用更為廉價(jià)的充放電材料，具有長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能的特點(diǎn)的儲(chǔ)能技術(shù)。美國(guó)Form Energy公司利用可逆生銹原理制造鐵空氣電池，其充電時(shí)電流將鐵銹轉(zhuǎn)化為金屬鐵，電池釋放氧氣，放電時(shí)電池從空氣中吸收氧氣并將鐵金屬轉(zhuǎn)化為鐵銹，儲(chǔ)電成本將不到鋰離子電池的十分之一，同時(shí)電池原料豐富且易回收利用。英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部在“長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能示范計(jì)劃”框架下開發(fā)一系列先進(jìn)儲(chǔ)能技術(shù)，包括熱電池技術(shù)、36兆瓦時(shí)超高溫儲(chǔ)能系統(tǒng)、電力轉(zhuǎn)化為多種載體儲(chǔ)能技術(shù)、40兆瓦時(shí)釩液流電池長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能、海上長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能技術(shù)和基于混凝土3D打印的船用抽水蓄能技術(shù)等。日本新能源產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)啟動(dòng)“下一代蓄電池和電機(jī)開發(fā)”項(xiàng)目，將開發(fā)高容量電池（如全固態(tài)電池）及其材料，這種電池的能量密度超過每升700～800瓦時(shí)，是當(dāng)前水平2倍以上。
資料來源：BNEF
圖6 長(zhǎng)時(shí)儲(chǔ)能特性對(duì)比
壓縮空氣儲(chǔ)能技術(shù)作為潛在的電網(wǎng)級(jí)大規(guī)模儲(chǔ)能技術(shù)被廣泛研究。盡管壓縮空氣儲(chǔ)能系統(tǒng)的成本估算受到多種不確定因素的影響，但該技術(shù)的能源成本通常高于未來可用的其他儲(chǔ)能技術(shù)的成本。目前，壓縮空氣儲(chǔ)能已開始進(jìn)入中國(guó)市場(chǎng)。2022年，國(guó)際首個(gè)百兆瓦先進(jìn)壓縮空氣儲(chǔ)能國(guó)家示范項(xiàng)目在中國(guó)河北張家口順利并網(wǎng)發(fā)電。
（三）高安全性、多用途小型模塊式反應(yīng)堆成為關(guān)注焦點(diǎn)
相較于安全性存疑的舊有大型反應(yīng)堆，新一代核電技術(shù)無疑受到了更廣泛的關(guān)注。小型模塊化反應(yīng)堆（SMR）就是先進(jìn)的核反應(yīng)堆的代表之一。與傳統(tǒng)的核電站相比，SMR占地面積更小、建設(shè)速度更快，使用更靈活、更安全，可為核工業(yè)提供應(yīng)急動(dòng)力等，尤其是成本上的競(jìng)爭(zhēng)力極大地推進(jìn)了小型核反應(yīng)堆的發(fā)展。
當(dāng)前全球正在研發(fā)中的小型堆項(xiàng)目超過70個(gè)。俄羅斯于2020年5月開始商業(yè)運(yùn)營(yíng)世界上第一座浮動(dòng)核電站，其從兩臺(tái)35兆瓦的SMR生產(chǎn)能源。英國(guó)政府宣布支持羅爾斯?羅伊斯公司投資數(shù)十億英鎊在本土建造至少16座SMR。法國(guó)投資10億歐元用于開發(fā)設(shè)計(jì)功率為170兆瓦的SMR，目標(biāo)是在2030年推出創(chuàng)新性小型堆，并優(yōu)化核廢料處理。法國(guó)啟動(dòng)的Nuward小型堆項(xiàng)目將采用內(nèi)部加壓水技術(shù)，如出現(xiàn)嚴(yán)重事故，無需人工干預(yù)也可自行冷卻數(shù)日。加拿大已啟動(dòng)首個(gè)SMR核電項(xiàng)目建設(shè)，該項(xiàng)目位于安大略電力公司現(xiàn)有的3500兆瓦達(dá)靈頓核電站旁，預(yù)計(jì)到2030年前建成發(fā)電。建成后，每年將減少約74萬噸溫室氣體排放。中國(guó)在SMR技術(shù)上同樣走在世界前列。2021年7月，全球首個(gè)陸上商用SMR“玲龍一號(hào)”在海南昌江開工建設(shè)。
世界各地正在開發(fā)的七十多種商業(yè)SMR設(shè)計(jì)，分別針對(duì)不同的輸出和不同的應(yīng)用，如電力、混合能源系統(tǒng)，甚至還包括供熱、制氫和海水淡化等。日本三菱重工開發(fā)可用卡車運(yùn)輸?shù)某⌒秃穗娬?，用于?zāi)害地區(qū)能源供應(yīng)。丹麥Seaborg公司為韓國(guó)三星重工的浮動(dòng)核電廠開發(fā)裝機(jī)容量200兆瓦的模塊化緊湊型熔鹽堆，后續(xù)該核電廠將用于制氫和制氨。
（四）碳捕集、利用與封存技術(shù)技術(shù)創(chuàng)新不斷突破
根據(jù)IEA最新發(fā)布報(bào)告，截至2021年10月，全球共有30個(gè)CCUS設(shè)施在運(yùn)。從行業(yè)分布看，這些設(shè)施大多數(shù)與天然氣加工應(yīng)用，以及乙醇和化肥等化學(xué)品的生產(chǎn)、煉油廠用氫、鋼鐵生產(chǎn)和發(fā)電行業(yè)相關(guān)，總計(jì)約4000萬噸/年的碳封存能力。
從技術(shù)環(huán)節(jié)分布看，作為實(shí)現(xiàn)碳中和的碳捕獲與封存的有效手段，主要國(guó)家對(duì)生物質(zhì)能結(jié)合碳捕捉與封存（BECCS）和直接空氣碳捕捉與封存（DAC）寄予厚望。BECCS與DAC都是通過分離和吸收大氣中的二氧化碳，并將其封存在地下來減少大氣中二氧化碳的技術(shù)。
BECCS是未來有望將全球溫升穩(wěn)定在低水平的一項(xiàng)二氧化碳移除技術(shù)，獲得了廣泛關(guān)注。2021年11月和2022年4月，歐盟在“創(chuàng)新基金”資助框架下先后投入資金用于大型氣候轉(zhuǎn)型創(chuàng)新項(xiàng)目，包括為在現(xiàn)有生物質(zhì)熱電聯(lián)產(chǎn)廠建造碳捕集和封存設(shè)施，以及建設(shè)歐洲首個(gè)大型商用生物質(zhì)能結(jié)合碳捕集與封存設(shè)施。英國(guó)最大的燃煤電廠Drax公司剝離煤電和天然氣業(yè)務(wù)，轉(zhuǎn)型開發(fā)生物質(zhì)和水力等可再生能源發(fā)電，將6臺(tái)660兆瓦燃煤機(jī)組全部改燃生物質(zhì)，計(jì)劃到2027年生物質(zhì)能發(fā)電成本降低三分之一。Drax公司還斥資4000萬英鎊開發(fā)旗下北約克郡電站BECCS項(xiàng)目，計(jì)劃將其打造成全球最大的碳捕捉項(xiàng)目。Drax公司預(yù)計(jì)將于2024年啟動(dòng)建設(shè)，于2027年投運(yùn)首個(gè)BECCS裝置，投產(chǎn)后每年可從大氣中永久清除逾800萬噸二氧化碳，到2030年實(shí)現(xiàn)負(fù)碳排放。
DAC技術(shù)通常通過管道將空氣或廢氣輸送進(jìn)某種過濾器或催化劑，包括磁性海綿、沸石泡沫或粘土或咖啡渣制成的材料來去除二氧化碳。其他的方法是將空氣通過一種液體冒泡，這種液體可以吸收二氧化碳或使其分離成固體晶體或片狀。日本科學(xué)家開發(fā)出了一款新的碳捕集系統(tǒng)，其能以前所未有的性能直接從大氣中清除二氧化碳，效率高達(dá)99%，且捕集二氧化碳的速度至少是現(xiàn)有系統(tǒng)的兩倍。澳大利亞AspiraDAC公司宣布推出一項(xiàng)新的CCS技術(shù)，可利用太陽(yáng)能直接從空氣中捕集二氧化碳，設(shè)備尺寸與普通帳篷大小相當(dāng)，捕集成本為1000美元/噸二氧化碳，單臺(tái)機(jī)器儲(chǔ)存能力為500噸。
此外，中國(guó)首個(gè)千萬噸級(jí)二氧化碳捕集利用與封存項(xiàng)目已啟動(dòng)，該項(xiàng)目將長(zhǎng)江沿線等工業(yè)企業(yè)，如鋼材廠、化工廠、電廠、水泥廠等的碳源通過槽船集中運(yùn)輸至二氧化碳接收站，通過距離較短的管線再把接收站的二氧化碳輸送至陸上或海上的封存點(diǎn)封存。
四
啟示與建議
（一）圍繞國(guó)家能源重大戰(zhàn)略需求，補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈供應(yīng)鏈短板
從美國(guó)《通脹削減法案》、歐盟REPowerEU行動(dòng)方案、英國(guó)新版能源安全戰(zhàn)略以及日本第六版能源戰(zhàn)略計(jì)劃中不難發(fā)現(xiàn)，世界各主要經(jīng)濟(jì)體對(duì)能源技術(shù)的認(rèn)識(shí)各有側(cè)重，立足各自能源技術(shù)發(fā)展基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)，從能源戰(zhàn)略的高度制定各種能源技術(shù)規(guī)劃、采取行動(dòng)加快能源科技創(chuàng)新，以增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，尤其重視具有潛在顛覆影響的戰(zhàn)略性能源技術(shù)開發(fā)，從而降低能源創(chuàng)新全價(jià)值鏈成本。2022年1月我國(guó)出臺(tái)的《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》明確提出，加快能源領(lǐng)域關(guān)鍵核心技術(shù)和裝備攻關(guān)。隨后公布的《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》圍繞先進(jìn)可再生能源、新型電力系統(tǒng)、安全高效核能、綠色高效化石能源開發(fā)利用、能源數(shù)字化智能化等方面，制定了技術(shù)攻關(guān)路線圖。下一步，要緊緊圍繞國(guó)家能源重大戰(zhàn)略需求，加強(qiáng)能源領(lǐng)域關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，補(bǔ)強(qiáng)產(chǎn)業(yè)鏈、供應(yīng)鏈短板，逐步化解能源關(guān)鍵技術(shù)裝備領(lǐng)域存在的風(fēng)險(xiǎn)。
（二）以綠色低碳為方向，強(qiáng)化氫能、儲(chǔ)能等前沿科技攻關(guān)
縱觀全球能源技術(shù)發(fā)展動(dòng)態(tài)和各國(guó)推動(dòng)能源科技創(chuàng)新的舉措，綠色低碳是能源技術(shù)創(chuàng)新的主要方向，作為全球能源向綠色低碳轉(zhuǎn)型的核心驅(qū)動(dòng)力，氫能、儲(chǔ)能、核能等一大批新興能源技術(shù)正以前所未有的速度加快迭代，推動(dòng)能源產(chǎn)業(yè)從資源、資本主導(dǎo)向技術(shù)主導(dǎo)轉(zhuǎn)變。因此，我們要牢牢把握能源技術(shù)革命趨勢(shì)，以綠色低碳為方向，加快推進(jìn)新能源先進(jìn)發(fā)電技術(shù)、先進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)、綠色氫能技術(shù)、大規(guī)模新型儲(chǔ)能技術(shù)、先進(jìn)核電技術(shù)、碳捕集利用與封存技術(shù)和先進(jìn)核能技術(shù)等前沿技術(shù)攻關(guān)，加快推動(dòng)前瞻性、顛覆性技術(shù)創(chuàng)新，鍛造長(zhǎng)板技術(shù)新優(yōu)勢(shì)，帶動(dòng)產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)。
（三）加大能源研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入，增強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展能力
加速發(fā)展可再生能源等低碳減排項(xiàng)目、促進(jìn)綠色經(jīng)濟(jì)復(fù)蘇，離不開對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的持續(xù)投入。IEA數(shù)據(jù)顯示，能源技術(shù)RD&D投入近兩年來整體增長(zhǎng)趨勢(shì)明顯。在積極制定各種政策措施的同時(shí)，世界各主要經(jīng)濟(jì)體更是投入大量的資金予以支撐。近些年，我國(guó)能源技術(shù)創(chuàng)新能力顯著提升，部分領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，建立了較為完備的可再生能源技術(shù)產(chǎn)業(yè)體系，能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)了從“跟跑、并跑”向“創(chuàng)新、主導(dǎo)”加速轉(zhuǎn)變。但與世界能源科技強(qiáng)國(guó)相比，與引領(lǐng)能源革命的要求相比，我國(guó)現(xiàn)有的技術(shù)體系仍有很大不足，支撐碳達(dá)峰、碳中和的能源技術(shù)仍有待突破：一方面是能源領(lǐng)域原創(chuàng)性、引領(lǐng)性、顛覆性技術(shù)偏少，綠色低碳技術(shù)發(fā)展難以有效支撐能源綠色低碳轉(zhuǎn)型；另一方面是部分關(guān)鍵零部件、專用軟件、基礎(chǔ)材料等仍然依賴進(jìn)口?！笆奈濉逼陂g，我國(guó)能源研發(fā)經(jīng)費(fèi)投入計(jì)劃年均增長(zhǎng)7%以上，新增關(guān)鍵技術(shù)突破領(lǐng)域?qū)⑦_(dá)50個(gè)左右，未來有必要進(jìn)一步增加綠色低碳技術(shù)的研發(fā)投入，增強(qiáng)創(chuàng)新發(fā)展能力。
（四）加快示范項(xiàng)目的部署，實(shí)施科技創(chuàng)新示范工程
科技創(chuàng)新絕不僅僅是實(shí)驗(yàn)室里的研究，更需要轉(zhuǎn)化為推動(dòng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)動(dòng)力。近年來，世界各主要經(jīng)濟(jì)體依托重大能源工程，推進(jìn)科技創(chuàng)新成果示范應(yīng)用，加快推動(dòng)科技成果轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)力。進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用試點(diǎn)和推廣示范項(xiàng)目，有助于降低成本，控制投資風(fēng)險(xiǎn)，積累技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。下一步，在加大政策和資金扶持力度的同時(shí)，還應(yīng)依托我國(guó)能源市場(chǎng)空間大、工程實(shí)踐機(jī)會(huì)多等優(yōu)勢(shì)，瞄準(zhǔn)新型電力系統(tǒng)、安全高效儲(chǔ)能、氫能、新一代核能體系、二氧化碳捕集利用與封存、天然氣水合物等前沿領(lǐng)域，實(shí)施一批具有前瞻性、戰(zhàn)略性的國(guó)家重大科技示范項(xiàng)目。
參考文獻(xiàn)：
[1]IEA.Energy Technology RD&D Budgets2021[R].2021.
[2]IEA.World Energy Investment 2022[R].2022.
[3]BNEF.Beyond Lithium-Ion: Long-Duration Storage Technologies[R].2022.
[4]DOE.Industrial Decarbonization Roadmap[R].2022.
[5]科技部等9部門.《科技支撐碳達(dá)峰碳中和實(shí)施方案（2022—2030年）》[Z].2022-06-24.
[6]國(guó)家能源局,科學(xué)技術(shù)部.《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》[Z].2021-11-29.
[7]CASEnergy.英國(guó)投入5440萬英鎊開發(fā)溫室氣體去除創(chuàng)新技術(shù)[EB/OL].先進(jìn)能源科技戰(zhàn)略情報(bào)研究中心.2022-08-16.
