中國儲能網(wǎng)訊：當前和今后一個時期，能源科技正成為重塑全球能源格局、重構產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈、培育新質生產(chǎn)力的重要牽引力量。在“雙碳”目標與能源安全并重、全球新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革加速演進的背景下，誰能率先在關鍵能源技術和重大工程上實現(xiàn)體系化突破，誰就更有可能在未來競爭中掌握主動。總體看，我國近年來在新能源裝備、新型電力系統(tǒng)、儲能、電動汽車等方面已經(jīng)形成一定先發(fā)優(yōu)勢，但面向未來一個時期乃至2035年，基礎支撐能力、前沿技術儲備、體制機制供給等仍存在一些短板，科技優(yōu)勢向體系優(yōu)勢、規(guī)則優(yōu)勢轉化的任務仍然較重。基于此，有必要對當前全球能源科技態(tài)勢和我國現(xiàn)實基礎作出系統(tǒng)研判，并就下一步發(fā)展重點和政策安排提出針對性建議。
一、全球能源科技競爭進入體系化新階段，我國機遇與壓力并存
當前全球能源科技正步入以高強度投入、快速迭代、體系化競爭為特征的新階段。發(fā)達經(jīng)濟體和新興市場國家普遍將能源科技視作未來產(chǎn)業(yè)競爭和地緣博弈的重要著力點，在清潔能源、新型儲能、氫能與燃料電池、先進核能、碳捕集利用與封存（CCUS）、能源數(shù)字化與智能化等領域持續(xù)加大投入，通過財政激勵、市場機制和規(guī)則設計協(xié)同發(fā)力，形成“技術—產(chǎn)業(yè)—規(guī)則”一體推進的競爭格局。國際能源署測算，在各國全面落實已宣布能源與氣候承諾的情形下，僅以光伏、風電、電池、電動汽車、熱泵、電解槽等若干關鍵大規(guī)模制造的清潔能源技術為例，到2030年前后的年度市場機會就有望達到約6500億美元，較當前水平擴大三倍以上。圍繞技術標準、供應鏈安全和關鍵礦產(chǎn)資源的博弈明顯升溫，能源科技正成為重塑國際分工和全球價值鏈的重要支點。全球能源科技已由“試點示范”全面邁入“體系競爭”階段，我國既處于重要戰(zhàn)略機遇期，也面臨外部不確定性上升帶來的競爭壓力。
從技術演進路徑看，一批前沿方向正在由“概念驗證”向“工程化—產(chǎn)業(yè)化”同步推進。長時儲能、氫能與燃料電池、先進核能、新型地熱、CCUS及負排放技術等普遍進入放量前的關鍵爬坡期，“窗口期”特征較為明顯：一是全球范圍內尚未形成完全鎖定的技術路線和標準體系，技術方案、商業(yè)模式和政策工具仍在動態(tài)演進；二是單點突破難以形成可持續(xù)優(yōu)勢，跨領域集成創(chuàng)新和系統(tǒng)解決方案成為主要競爭方向；三是具有代表性的重大示范工程對推動技術成熟、帶動產(chǎn)業(yè)集聚、形成規(guī)模經(jīng)濟的作用進一步凸顯。充分用好當前技術路線和標準體系尚未固化的窗口期，在重點領域統(tǒng)籌推進技術攻關和標準預研，適度超前布局和儲備，為在技術體系上爭取主動、在規(guī)則演進中保持從容創(chuàng)造條件。
在供給側技術持續(xù)演進的同時，從需求側看，以算力革命和數(shù)字經(jīng)濟為代表的新型需求，正在重塑能源消費結構和時空格局。數(shù)據(jù)中心、智能制造、交通電動化、城市綜合能源服務等新增負荷持續(xù)增長，對“就地、低碳、穩(wěn)定”的能源供給提出更高要求，也對電力系統(tǒng)靈活性、韌性和安全性形成新的約束。未來能源科技既要回答傳統(tǒng)意義上的“清潔替代”“節(jié)能降碳”問題，也要支撐高密度算力運行、韌性電網(wǎng)建設、區(qū)域一體化協(xié)同調度等一系列新課題。相應地，對技術路線選擇、基礎設施布局和制度安排都提出了更高要求。
從具體政策取向看，主要發(fā)達經(jīng)濟體圍繞能源科技已經(jīng)形成有區(qū)別但高度聚焦的布局路徑。美國通過《通脹削減法案》，在清潔氫能、CCUS和新型儲能等環(huán)節(jié)大幅強化稅收激勵和示范工程支持，著力培育面向重工業(yè)減排的新增市場空間；歐盟依托《凈零產(chǎn)業(yè)法案》及相關配套立法，通過設定產(chǎn)能目標、前移標準規(guī)則、疊加關鍵原材料安全安排，推動凈零技術在制造、供應鏈和規(guī)則層面的整體部署；日本則在《能源白皮書》和最新能源政策中，將數(shù)字化與綠色轉型統(tǒng)籌考慮，把數(shù)據(jù)中心等新型負荷與低碳電源布局聯(lián)動起來，同時前瞻布局氫/氨燃料、下一代光伏、海上風電、創(chuàng)新反應堆等一批新技術方向?？傮w來看，國際競爭已經(jīng)從單一技術比拼轉向圍繞電力系統(tǒng)樞紐、儲能與靈活性調節(jié)、氫能與CCUS深減排以及前瞻核能和新型可再生能源的體系化布局。
表 主要經(jīng)濟體能源科技布局方向
二、我國能源科技基礎總體良好，結構性短板仍需加快補齊
在全球能源科技加速演進的大背景下，我國已經(jīng)形成較為堅實的產(chǎn)業(yè)基礎和工程能力，是少數(shù)在多項能源技術領域同時具備規(guī)模優(yōu)勢和成本優(yōu)勢的大國之一。一是新能源裝備制造整體處于全球前列，光伏、風電、電動汽車和動力電池產(chǎn)業(yè)鏈條完整、配套體系較為完備，形成了明顯的成本優(yōu)勢和集聚效應，為構建新型電力系統(tǒng)提供了重要基礎。二是特高壓輸電等電網(wǎng)基礎設施技術處于國際領先水平，大電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行經(jīng)驗豐富，為高比例可再生能源并網(wǎng)和跨區(qū)域、大范圍資源優(yōu)化配置提供了有力支撐。三是“東數(shù)西算”、大型風光基地、新型儲能試點示范等一批重大工程有序推進，為各類新技術提供了豐富應用場景，也為后續(xù)形成規(guī)?；茝V和系統(tǒng)化應用打下了基礎?？傮w看，我國能源科技已具備由“跟跑并跑”向“并跑領跑”加快邁進的條件。
同時，我國在若干關鍵技術和基礎能力方面仍存在一些不容忽視的結構性短板，這對我國在全球能源科技競爭中爭取主動形成了約束。一是“長板不夠長”，部分優(yōu)勢尚未牢固鎖定。在光伏、風電、電池等領域雖已形成明顯產(chǎn)能和成本優(yōu)勢，但在高端裝備、關鍵材料、核心控制器件和系統(tǒng)軟件等環(huán)節(jié)仍存在受制于人的風險，距離全面掌控產(chǎn)業(yè)鏈供應鏈主動權仍有差距。二是“從0到1”原始創(chuàng)新能力有待進一步增強。在長時儲能、高端氫儲運材料、大功率燃氣輪機、先進核能關鍵設備、CCUS高效集輸和封存等方向，核心技術仍處于攻關爬坡階段，尚未形成一批經(jīng)工程檢驗、可復制可擴展、與國際規(guī)則相銜接的成套技術方案和標準體系，對我國在新一輪規(guī)則重構中的話語權形成一定制約。
從工程化與商業(yè)化環(huán)節(jié)看，“最后一公里”問題依然存在，影響著技術優(yōu)勢向產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢、競爭優(yōu)勢的有效轉化?，F(xiàn)有示范工程的數(shù)量、規(guī)模與類型，與技術迭代速度和現(xiàn)實需求相比仍顯不足，首臺（套）、首批次裝備的風險分擔與收益分享機制不夠健全，“能研不能用、可用難推廣”的情況在部分領域仍有體現(xiàn)。一些關鍵技術長期停留在小試、中試或單點示范階段，缺乏跨區(qū)域、多場景、長周期的系統(tǒng)驗證，難以及時跨越從“樣機”到“批量”的關鍵門檻，影響了產(chǎn)業(yè)成長速度和社會資本投入預期。
從體制機制看，支撐能源科技持續(xù)躍升的制度供給仍有待加強，創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、政策鏈之間尚未完全打通。一是產(chǎn)學研用協(xié)同不夠緊密，科研立項與產(chǎn)業(yè)需求、重大工程布局之間存在一定脫節(jié)，科研人員評價激勵與長期工程化攻關的周期性、不確定性不完全匹配，企業(yè)參與基礎研究和前沿探索的積極性有待進一步釋放。二是儲能、氫能、CCUS、新型電力系統(tǒng)等新興領域的技術標準、安全規(guī)范和檢測認證體系尚不完備，地方和企業(yè)標準碎片化問題較為突出，不利于技術快速迭代和行業(yè)有序發(fā)展。三是能源相關數(shù)據(jù)和算力基礎設施投入相對滯后，數(shù)據(jù)匯聚、共享和安全管理機制有待健全，難以充分支撐復雜系統(tǒng)優(yōu)化、精準調度和政策評估。綜合研判，如若上述關鍵短板在未來一個規(guī)劃期內補齊進展未達預期，我國在全球能源科技新賽道上的競爭主動權和規(guī)則塑造能力可能面臨邊際收縮的壓力。
三、發(fā)展方向與戰(zhàn)略重點：系統(tǒng)布局關鍵能源科技賽道
未來一個時期的能源科技布局，在保持戰(zhàn)略定力的前提下，應突出三個重點取向：一是堅持問題導向與目標導向相統(tǒng)一，緊扣高比例新能源接入、電力系統(tǒng)靈活性不足、工業(yè)領域減排難點等突出制約，把提升原始創(chuàng)新能力、工程實現(xiàn)能力和規(guī)?；瘧媚芰ψ鳛橥七M主線；二是堅持“系統(tǒng)布局、適度超前、以用促研”，通過重大工程、復雜場景和集成示范，把技術研發(fā)與實際運行深度嵌套，形成“迭代—驗證—再升級”的持續(xù)演進機制；三是更加注重創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、政策鏈協(xié)同，強化中央統(tǒng)籌規(guī)劃、地方差異化探索與龍頭企業(yè)牽引布局相結合，為今后能源科技體系塑造和在相關規(guī)則演進中保持相對主動和從容創(chuàng)造制度條件與技術基礎。
在總體布局上，應聚焦四類對我國未來能源科技競爭力具有基礎性、牽引性與保障性的關鍵能力模塊：一是以新型電力系統(tǒng)為核心樞紐，提升系統(tǒng)調節(jié)與運行韌性；二是以新型與長時儲能體系為靈活調節(jié)支撐，實現(xiàn)源網(wǎng)荷各環(huán)節(jié)能力匹配；三是以氫能與CCUS為工業(yè)深減排領域的主要技術路徑，為產(chǎn)業(yè)低碳轉型提供技術抓手；四是以前瞻核能與新型可再生能源為中長期戰(zhàn)略安全底座，為未來可能出現(xiàn)的能源需求峰值、極端氣候沖擊和綠色算力擴張?zhí)峁╉g性支撐。通過上述重點方向的體系化推進，有望帶動不同技術路徑之間的互補驗證與協(xié)同演進，形成支撐未來能源科技體系躍升的“穩(wěn)固底座+靈活調節(jié)+深度減排+戰(zhàn)略備用”綜合格局。
（一）圍繞新型電力系統(tǒng)，協(xié)同推進關鍵技術突破與儲能規(guī)模化應用
面向高比例可再生能源開發(fā)利用和終端電氣化趨勢，新型電力系統(tǒng)是能源科技體系的關鍵支撐。隨著新能源發(fā)電占比提升、電力電子化水平加快、負荷側靈活性需求增強，系統(tǒng)動態(tài)性與運行不確定性顯著上升，傳統(tǒng)以集中電源和剛性負荷為基礎的調度模式與安全穩(wěn)定控制面臨適應性壓力。
下一步，需要統(tǒng)籌推進多端柔性直流、區(qū)域直流電網(wǎng)、源網(wǎng)荷儲協(xié)同調度、虛擬電廠、分布式能源精細化管理及電力系統(tǒng)網(wǎng)絡安全等關鍵技術攻關，并以系統(tǒng)集成方式帶動新型儲能與長時儲能從多點試驗邁向規(guī)?；瘧?。在儲能方面，要圍繞鈉離子電池、液流電池、壓縮空氣儲能、熔鹽蓄熱、氫儲能等多路線同步布局，組織若干百兆瓦級及以上示范工程，與電網(wǎng)規(guī)劃、電源結構和負荷演進協(xié)同設計，推動儲能在電源側、電網(wǎng)側和用戶側形成合理配置結構。同步完善儲能參與輔助服務、容量市場和現(xiàn)貨交易的價格與收益機制，探索將性能穩(wěn)定、可計量的儲能項目納入可交易“標準化資產(chǎn)”，提高社會資本參與度和工程落地效率。
通過在新能源基地建設“源網(wǎng)荷儲一體化+靈活調節(jié)”示范區(qū)，在大負荷中心建設“虛擬電廠+新型配電網(wǎng)+柔性響應”示范項目，逐步形成跨區(qū)域、跨電壓等級、跨主體協(xié)同的系統(tǒng)運行與調度模式，支持新型電力系統(tǒng)運行質量持續(xù)提升，也為長時儲能等關鍵技術成熟與商業(yè)模式形成創(chuàng)造條件。
（二）圍繞氫能與燃料電池，推動全鏈條、一體化發(fā)展
氫能在中長期能源體系中的作用，正由“電能附屬產(chǎn)品”向支撐工業(yè)深度減排和重載交通轉型的重要載體演進。結合我國資源稟賦和產(chǎn)業(yè)基礎，下一步可圍繞鋼鐵、有色、化工等重點行業(yè)減排和港口、干線物流、城市群交通等重點場景，規(guī)劃建設若干具有國際影響力的氫能示范集群。在可再生能源資源豐富、負荷基礎較好、相關產(chǎn)業(yè)較為集聚的區(qū)域，布局綠氫制取、儲運、加注和終端使用一體化項目，推進氫能高速公路、氫能港口、氫燃料重卡等示范工程，通過規(guī)?；瘧脦雨P鍵材料、核心部件和系統(tǒng)集成能力整體提升，逐步形成覆蓋制、儲、運、用的完整產(chǎn)業(yè)鏈。同時，適度超前布局氫氨耦合、液氫運輸?shù)汝P鍵技術方向，在安全標準、檢測認證、基礎設施準入等方面形成一批可復制、可推廣的制度成果，為氫能源科技和產(chǎn)業(yè)發(fā)展營造穩(wěn)定預期。
（三）圍繞CCUS與負排放技術，由可行性論證加快轉向規(guī)?；痉?/strong>
考慮到部分高耗能行業(yè)在中長期仍難以完全實現(xiàn)零排放，CCUS是實現(xiàn)深度減排乃至負排放的重要技術選項，也是需要前瞻布局的能源科技重點方向之一。我國在二氧化碳捕集技術、管網(wǎng)建設、封存安全監(jiān)測等方面已積累一定基礎，但整體成本偏高、收益機制相對模糊，缺乏兼顧環(huán)境效益與經(jīng)濟效益的規(guī)?；痉稑影?。下一步，可依托資源稟賦較好、產(chǎn)業(yè)基礎扎實的區(qū)域，布局建設若干CCUS集群示范區(qū)，圍繞“發(fā)電—化工—建材—封存”一體化路徑，探索多源一網(wǎng)、多點封存的綜合方案，推進二氧化碳在化工原料、建材固化等環(huán)節(jié)的規(guī)模化利用。結合全國碳市場建設進程，逐步完善二氧化碳定價機制和財政、金融支持政策，為CCUS項目提供相對穩(wěn)定的收益預期。同時，有序開展生物質能碳捕集與封存（BECCS）等負排放技術試點，在充分評估環(huán)境安全和經(jīng)濟可行性的基礎上，探索形成技術路線多元、風險可控的負排放解決方案，為中長期深度減排預留技術選項。
（四）圍繞先進核能與新型可再生能源，統(tǒng)籌安全與創(chuàng)新穩(wěn)妥推進布局
先進核能和新型可再生能源是中長期保障能源安全和優(yōu)化能源結構的重要支撐，也是關系我國未來能源科技競爭力的關鍵方向。小型模塊化反應堆、高溫氣冷堆等先進核能技術，在區(qū)域供熱、工業(yè)用汽、海水淡化、制氫以及數(shù)據(jù)中心供能等方面具有較大潛力。下一步，在確保安全可控的前提下，可穩(wěn)妥推進若干先進核能示范工程建設，探索“核能+供熱”“核能+制氫”“核能+數(shù)據(jù)中心”等綜合利用模式，推動形成一批具有系統(tǒng)效益的示范項目，積累技術、標準和監(jiān)管經(jīng)驗。在可再生能源領域，應重視新型地熱、海洋能等方向的技術儲備和小規(guī)模試點布局，以相對較小成本提前鎖定一批可能形成比較優(yōu)勢的備選技術，為2035年以后能源結構優(yōu)化和系統(tǒng)韌性提升預留空間。在此過程中，統(tǒng)籌開展基礎研究、關鍵技術攻關與工程示范，促進先進核能與新型可再生能源在技術路線、基礎設施和市場機制層面的協(xié)同發(fā)展。
四、體制保障：打通鏈條、優(yōu)化供給，營造良好創(chuàng)新生態(tài)
要在上述關鍵賽道形成實質性進展，需要同步推進體制機制創(chuàng)新和政策體系完善，為能源科技水平持續(xù)躍升提供更加穩(wěn)定的預期和制度環(huán)境。當前制約能源科技持續(xù)發(fā)展的關鍵，不僅在于單項技術本身難度較大，也在于創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、資金鏈、政策鏈之間銜接不夠順暢、合力尚未充分形成。
一是優(yōu)化攻關組織方式，健全“揭榜掛帥+賽馬爭先”機制。圍繞關鍵核心技術和重大工程任務，打破部門、行業(yè)和所有制邊界，面向具體問題“揭榜”，通過“主攻方向+領軍單位+協(xié)同聯(lián)合體”的形式組織多方力量協(xié)同攻關。在考核評價上，可在一定周期內實行更具彈性的績效評價和必要的容錯安排，把工程化應用成效和長期技術貢獻作為重要衡量標準，避免短期化、碎片化考核削弱攻關動力。
二是健全示范工程和首臺套裝備的風險分擔與收益分享機制。圍繞新型電力系統(tǒng)、新型儲能、氫能、CCUS、先進核能等重點領域，可研究設立專門的示范工程風險補償工具和相關保險機制，探索財政、金融機構和企業(yè)共同承擔示范風險的模式。通過特許經(jīng)營、收益權質押、綠色金融工具等方式，引導多元資本參與新技術示范和首臺套推廣，推動關鍵技術實現(xiàn)從“樣機示范”到“批量應用”的跨越。
三是加快標準體系和數(shù)據(jù)算力基礎設施建設。針對新型電力系統(tǒng)、儲能、氫能、CCUS等新興領域，加快制定和修訂技術標準、安全規(guī)范和檢測認證體系，減少地方和企業(yè)各自為戰(zhàn)導致的標準不統(tǒng)一和市場碎片化問題。同步推進國家層面的能源數(shù)據(jù)與算力基礎設施建設，完善數(shù)據(jù)匯聚、共享與安全管理機制，為復雜系統(tǒng)優(yōu)化、運行調度和政策評估提供高質量數(shù)據(jù)支撐，為新技術迭代和新業(yè)態(tài)發(fā)展創(chuàng)造良好基礎。
四是發(fā)揮區(qū)域試驗田和龍頭企業(yè)的牽引帶動作用。支持具備條件的地區(qū)建設國家級能源科技創(chuàng)新和應用示范區(qū)，在項目管理、要素配置、收益分配等方面賦予更大改革自主權，鼓勵在準入機制、交易機制和監(jiān)管方式等方面開展差異化探索。支持頭部企業(yè)牽頭組建創(chuàng)新聯(lián)合體和產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟，在標準制定、技術路線選擇和國際合作中增強話語權，逐步形成“一個領域一批標桿工程、一批骨干企業(yè)、一批共性平臺”的格局，推動關鍵賽道由“局部突破”向“體系能力”穩(wěn)步躍升。
