中國與其他國家的差距主要體現(xiàn)在三個方面：一是關(guān)鍵零部件、專用軟件、核心材料等大量依賴國外進口;二是能源領(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)展難以有效支撐綠色低碳轉(zhuǎn)型;三是重大能源科技創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研“散而不強”，重大技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化、首臺(套)依托工程機制、容錯以及標(biāo)準、檢測、認證等公共服務(wù)機制尚需完善。
近年來，隨著太陽能、風(fēng)能等非傳統(tǒng)可再生能源技術(shù)水平的提高和成本的下降，世界多國和地區(qū)都加快了可再生能源發(fā)展的步伐。
如何建設(shè)能源強國?能源科技如何創(chuàng)新?日前，國家能源局、科學(xué)技術(shù)部印發(fā)了《“十四五”能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新規(guī)劃》(下稱“《規(guī)劃》”)，為中國能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新指明了方向。
五大路線
《規(guī)劃》從可再生能源、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，確定了相關(guān)集中攻關(guān)、示范試驗和應(yīng)用推廣任務(wù)，部署了相關(guān)示范工程，并為“十四五”時期能源領(lǐng)域科技創(chuàng)新制定了技術(shù)路線圖。
在先進可再生能源發(fā)電及綜合利用技術(shù)方面，《規(guī)劃》提出研發(fā)可再生能源先進發(fā)電及綜合利用技術(shù)，攻克高效氫氣制備、儲運、加注和燃料電池關(guān)鍵技術(shù)，推動氫能與可再生能源融合發(fā)展。
在新型電力系統(tǒng)及其支撐技術(shù)方面，《規(guī)劃》提出加快電網(wǎng)核心技術(shù)攻關(guān)，支撐建設(shè)適應(yīng)大規(guī)模關(guān)鍵技術(shù)、核心裝備，滿足能源系統(tǒng)發(fā)展需要。
在安全高效核能技術(shù)方面，《規(guī)劃》提出開展三代核電關(guān)鍵技術(shù)優(yōu)化研究，開展小型模塊化反應(yīng)堆、(超)高溫氣冷堆、熔鹽堆等新一代先進核能系統(tǒng)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)。
在綠色高效化石能源開發(fā)利用技術(shù)方面，《規(guī)劃》提出開展常規(guī)油氣和非常規(guī)油氣勘探開發(fā)、輸運和煉化領(lǐng)域相關(guān)關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)，形成煤炭綠色智能高效開發(fā)利用技術(shù)體系。
在能源系統(tǒng)數(shù)字化智能化技術(shù)方面，《規(guī)劃》提出推動煤炭、油氣、電廠、電網(wǎng)等傳統(tǒng)行業(yè)與數(shù)字化、智能化技術(shù)深度融合，引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。
現(xiàn)狀
縱觀全球能源技術(shù)發(fā)展趨勢和各國推動能源科技創(chuàng)新的舉措，可知綠色低碳是能源技術(shù)創(chuàng)新的主要方向，具體應(yīng)用集中在化石能源清潔高效利用、新能源大規(guī)模開發(fā)利用、核能安全利用、大規(guī)模儲能、關(guān)鍵材料等重點領(lǐng)域。世界主要國家均把能源技術(shù)視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口，制定各種政策措施搶占發(fā)展制高點，并投入大量的資金予以支撐。
國際能源署(IEA)發(fā)布的《IEA成員國能源技術(shù)研發(fā)示范公共經(jīng)費投入簡析2020》顯示，在過去40年里，IEA成員國能源技術(shù)研究、開發(fā)和示范公共投入領(lǐng)域變得日益多樣化。1974年，核能在能源技術(shù)投入總額中占比最高，達到75%。此后逐年下降，在2019年已降至21%，與能源效率(21%)、可再生能源技術(shù)(15%)和交叉技術(shù)(23%)的RD&D(研發(fā)投入強度)相當(dāng)。化石燃料投入占比在20世紀90年代達到頂峰，2013年之后逐步下滑至當(dāng)前的9%。2019年，美國和日本是IEA所有成員國中對RD&D公共投入最多的兩個國家，兩國的RD&D公共投入合計占到成員國總投入的近一半(47%)。緊隨其后的是德國、法國、英國、加拿大、韓國、意大利和挪威。除了日本外(投入下滑2%)，其他成員國RD&D公共投入均有顯著增加。得益于“地平線2020”研發(fā)創(chuàng)新框架計劃，2019年歐盟能源技術(shù)RD&D公共投入總額位列全球第三，僅次于美國和日本。
據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，2021年中國R&D經(jīng)費投入達27864億元，與GDP之比達到2.44%。
針對中國能源科技創(chuàng)新布局，強國創(chuàng)新智庫首席科學(xué)家趙剛認為，目前還存以下幾個薄弱環(huán)節(jié)：
一是缺乏國家層面的統(tǒng)一協(xié)調(diào)。在能源科技領(lǐng)域，國家集中力量辦大事的優(yōu)勢還沒有完全發(fā)揮出來。過去有國家重點實驗室，多是依托大學(xué)、企業(yè)科研院所等，基本都不是獨立的法人機構(gòu)，在人才、資金和技術(shù)的協(xié)調(diào)上存在一些問題。所以專家們一直呼吁建立能源領(lǐng)域的國家級實驗室，如新型電力系統(tǒng)國家實驗室等，打破體制機制的限制，薪酬不封頂，以此來聚合國內(nèi)外優(yōu)秀人才。
二是基礎(chǔ)研究投入不足。目前中國在關(guān)鍵核心技術(shù)領(lǐng)域還存在很多“卡脖子”難題，凸顯中國基礎(chǔ)研究環(huán)節(jié)的薄弱?！?020年全國科技經(jīng)費投入統(tǒng)計公報》里的數(shù)據(jù)顯示，中國科技經(jīng)費投入強度(與GDP之比)為2.44%，其中基礎(chǔ)研究占科技投入的比重為6.09%，這與發(fā)達國家基礎(chǔ)研究占科技投入的比重為15%-25%相比，還有很大差距。關(guān)鍵核心技術(shù)依賴國外的狀況不得到根本轉(zhuǎn)變，難言科技自強自立，對基礎(chǔ)研究的重視度和投入度必須要加強。
三是人才隊伍比較分散。目前中國能源領(lǐng)域高水平的技術(shù)人才主要分散在國家科研院所、高校和國企中，人才流動受到一些制約，收入無法用市場化機制來衡量，這就導(dǎo)致相似的研究課題和研究方向沒有形成統(tǒng)一的科研力量。怎么讓各機構(gòu)的人才隊伍既能夠合作，又能夠共享科技成果和利益，是中國現(xiàn)在需要思考和解決的難題。
四是國企和民企聯(lián)動不夠?，F(xiàn)在國家強調(diào)建立創(chuàng)新聯(lián)合體，以大企業(yè)為龍頭，讓中小企業(yè)圍繞大企業(yè)或者圍繞某一項產(chǎn)品、技術(shù)、裝備來開展配套研發(fā)。創(chuàng)新聯(lián)合體是由代表市場需求的創(chuàng)新型企業(yè)牽頭組織、各類科技創(chuàng)新相關(guān)利益方組建而成，將需求側(cè)與供給側(cè)緊密結(jié)合，兼具市場主導(dǎo)與政府引導(dǎo)，有助于促進中國從漸進式技術(shù)創(chuàng)新向顛覆性技術(shù)創(chuàng)新升級。目前能源領(lǐng)域已在探索這方面的聯(lián)合體，需要國家層面進一步出臺相應(yīng)政策，鼓勵政府和大企業(yè)采購中小企業(yè)的新技術(shù)，發(fā)揮中國市場強大的產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢。
機遇與挑戰(zhàn)
中金公司發(fā)布的《創(chuàng)新：不滅的火炬》報告認為，能源技術(shù)創(chuàng)新是形成中國未來更高效、更低成本的能源制造業(yè)發(fā)展的核心動力，也將為推動中國完成能源轉(zhuǎn)型、實現(xiàn)能源安全發(fā)揮重要作用。
從歷史來看，綠色能源創(chuàng)新是以漸進式創(chuàng)新為主，激進式創(chuàng)新為輔。綠色能源科技創(chuàng)新以激進式創(chuàng)新為代際標(biāo)志，體現(xiàn)為光伏、新能源電池產(chǎn)品在效率、性能上呈現(xiàn)躍進，但初期成本不一定占優(yōu)，需借助漸進式創(chuàng)新，通過設(shè)備國產(chǎn)化、材料單耗下降等小步快跑的技術(shù)迭代，形成成本優(yōu)勢、主導(dǎo)市場。
能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)帶來商業(yè)模式的創(chuàng)新，以數(shù)字化、智能化的方式打通各要素，產(chǎn)生經(jīng)濟效益，為綠色能源賦能。通過持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新，光伏、新能源電池在技術(shù)上與海外不存在代差，同時成本具備競爭優(yōu)勢，帶來光伏、新能源電池產(chǎn)業(yè)鏈全球配套份額的提升，頭部企業(yè)獲取到超額利潤;而能源互聯(lián)網(wǎng)/能源數(shù)字化帶來了增量市場空間收益和對于基礎(chǔ)設(shè)施環(huán)節(jié)的外部性激勵。創(chuàng)新的來源主要為研發(fā)、技術(shù)融合和商業(yè)模式創(chuàng)新等。
從光伏、鋰電過去發(fā)展的成功經(jīng)驗來看，政府政策扮演著舉足輕重的角色，通過補貼培育需求、引導(dǎo)需求升級，再到“示范項目”促進行業(yè)技術(shù)不斷進步，為產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模化生產(chǎn)、成本下降提供了試錯平臺。企業(yè)間則是通過激烈的競爭給行業(yè)帶來了從“量變”到“質(zhì)變”的漸進式升級。
《規(guī)劃》為促進氫能、儲能、碳捕集與封存、化石能源的清潔化利用等其他綠色能源的加速發(fā)展作出重要貢獻。
此外，中國綠色能源行業(yè)在激進式創(chuàng)新方面仍較為薄弱，人才和科研體制仍需進一步完善增強，同時更好地對知識產(chǎn)權(quán)進行保護將促進企業(yè)創(chuàng)新動力，并需要對產(chǎn)能無序擴張加以關(guān)注。
從R&D投入來看，中國R&D投入總量具有優(yōu)勢，但與世界其他科技強國相比仍然存在一定差距?！兑?guī)劃》指出，中國與其他國家的差距主要體現(xiàn)在三個方面：一是關(guān)鍵零部件、專用軟件、核心材料等大量依賴國外進口;二是能源領(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)展難以有效支撐綠色低碳轉(zhuǎn)型;三是重大能源科技創(chuàng)新產(chǎn)學(xué)研“散而不強”，重大技術(shù)攻關(guān)、成果轉(zhuǎn)化、首臺(套)依托工程機制、容錯以及標(biāo)準、檢測、認證等公共服務(wù)機制尚需完善。
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