• 1发挥新型举国体制优势 构建国家洁净能源体系

2050 年目标难以单纯依靠现有技术的累积性进步来实现，因而需要一方面必须革新现有煤炭、石油、天然气、可再生能源、核能等各大能源类型相互独立的格局，同时还需要在技术上实现可使不同能源种类间优势互补、对冲融合的重大创新。

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• 2科技创新助力构建国家能源新体系

能源是国家赖以生存和发展的物质基础。以能源绿色转型发展支撑经济社会的高质量发展，是一项长期而艰巨的任务。构建清洁低碳、安全高效的能源体系是我国未来能源发展的重大战略目标，而科技创新是实现这一目标的关键。文章在分析我国能源发展现状的基础上，指出了我国能源发展存在的主要问题及面临的重大挑战，提出了以化石能源清洁高效利用与耦合替代、清洁能源多能优势互补与规模应用、低碳化多能战略融合为主线的能源科技发展新思路和战略建议。

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• 3世界主要发达国家能源政策研究与启示

我国“富煤、贫油、少气”的资源禀赋决定了煤炭将长期是主体能源，石油、天然气将长期依赖进口。然而，随着人民群众对清新空气、清洁环境等生态产品需求的日趋强烈，煤炭发展的生态环境约束日益强化。美国、欧盟、日本等发达国家和地区在低碳转型、打造清洁能源体系方面积累了很多经验，值得我国借鉴和参考。

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• 4国际能源科技发展动态研判与战略启示

当前能源系统正在从化石能源绝对主导向低碳多能融合方向转变。全球能源生产与消费革命正在不断深化，新兴产业与新业态不断发展壮大。主要发达国家在能源转型过程中以科技创新为先导，以体制改革为抓手，致力于解决主体能源向绿色低碳过渡、多能互补耦合利用、终端用能深度电气化、智慧能源网络建设等重大战略问题，构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系，抢占能源科技革命和产业变革的战略制高点。能源技术创新处于高度活跃期，新兴能源技术正以前所未有的速度加快迭代，正孕育一批具有重大产业变革前景的颠覆性技术。

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• 5核能综合利用研究现状与展望

核能是满足能源供应、保证国家安全的重要支柱之一。全球发电总量中，核能发电比例为 10．4％，截至 2019 年 3 月，全球有 449 座商用核动力反应堆在 30 个国家运行，总装机容量达 396 GW，在建核电机组 55 座，在建核电机组装机容量 57 GW。此外，还有大约 240 座研究堆运行在 56 个国家，180 座动力堆为大约 140 艘舰船、潜艇提供着动力。目前核能主要用于发电，只有少数反应堆应用于核能供热和海水淡化。随着技术的发展，尤其是第四代核能系统技术逐渐成熟和应用，核能有望超脱出仅仅提供电力的角色。

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• 6以二氧化碳规模化利用技术为核心的碳减排方案

碳资源是人类社会发展进入工业时代的基石。人类大量使用含碳资源产生的二氧化碳不应给人类社会带来威胁，更不应是碳资源利用的终结者，而是人类实现可持续发展必须善加利用的资源。文章在国内 CO2 利用技术研发取得了可喜进展的基础上，提出了几种未来可能适合于中国的以 CO2 规模化利用技术为核心的碳减排方案，包括化石能源耦合 CO2 的转化利用技术、零碳能源耦合 CO2 的转化利用技术以及温和条件下 CO2 直接转化利用技术等。基于我国能源消费结构、短中期化石能源的主导地位以及可再生能源日新月异的发展，化石能源的易获取性和低成本使得其耦合 CO2 的转化利用技术方案近年来飞速发展，并可能将在近期带来巨大碳减排潜力和经济效益；零碳能源发电技术的突飞猛进有利于核能/可再生能源发电耦合 CO2 生产燃料化学品技术的发展，成为中期最具竞争力的 CO2 大规模利用技术；远期来说太阳能驱动的 CO2 温和转化可以实现真正意义上的生态碳循环，是远期最有前景的 CO2 还原技术。

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• 7氢能与燃料电池发展现状及展望

氢是一种洁净的二次能源载体，氢燃料电池具有能量转化率高、噪音低以及零排放等优点。氢气是连接可再生能源与传统化石能源的桥梁，通过氢能与燃料电池，可以实现未来洁净能源利用变革的愿景。世界主要发达国家都非常重视氢能的发展。目前，氢能和燃料电池已在部分领域中初步实现商业化。氢能燃料电池和燃料电池车的研究和商业化发展在日本、美国和欧洲较为迅速，他们不断在氢气生产、氢气储存和氢气利用方面进行创新。在氢能和燃料电池方面，中国紧跟世界发达国家的脚步，然而国内氢能和燃料电池产业链的不完善导致电池成本较高。因此，要加强关键材料研究，实现核心材料和部件的工业化和本土化，建立生产线，尽快完成产业链。

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• 8能源革命中的物理储能技术

新一轮的世界能源技术革命正在兴起，推动着能源结构的转型，重塑着能源的格局。构建绿色、低碳、清洁、高效、安全的能源体系是世界能源发展理念和主要方向。我国能源生产和消费总量均已居世界前列，但仍存在能源结构不合理、能源利用效率不高、可再生能源利用比例低、能源安全利用水平有待进一步提高等问题。

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• 9能源革命中的电化学储能技术

国际能源格局正在发生重大变革，能源系统从化石能源绝对主导向低碳多能融合方向转变的趋势已经不可逆转。为应对这一变化发展新趋势，世界各主要经济体均密集出台相关政策，以抢占能源资源和技术竞争的战略制高点。

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• 10生物质能研究现状及未来发展策略

全球经济合作与发展组织（OECD）预计，2030 年全球将有大约 35％ 的化学品和其他工业产品来自生物制造；生物质能源已成为位居全球第一的可再生能源，美国规划到 2030 年生物质能源占运输燃料的 30％，瑞典、芬兰等国规划到 2040 年前后生物质燃料完全替代石油基车用燃料。

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• 11发展太阳能和风能发电技术 加速推进我国能源转型

未来二三十年，将是能源生产消费方式和能源结构调整变革的关键时期。人们将致力于构建绿色低碳、高效智能、多样共享的可持续能源体系。风力和太阳能等可再生能源将快速增长，从而形成天然气、石油、煤炭、核能、可再生能源为五大支柱的能源新格局。

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• 12关于煤化工与石油化工的协调发展

经过近 70 年的发展，我国已建立起规模位居世界前列的现代石油化工产业体系。但是石油资源不足，原油产量无法满足下游石化企业的生产需求，对外依存度不断上升；同时优质的烯烃和芳烃生产原料供应不足。近年来现代煤化工技术已取得全面突破，以煤制烯烃、煤制乙二醇和煤制油为代表的一批关键技术实现了产业化，使得通过煤经甲醇原料生产多种清洁燃料和基础化工原料成为可能。从战略层面和技术层面，采用创新技术大力发展现代煤化工产业，既可以保障石化产业安全，促进石化原料多元化，还可以形成煤化工与石油化工产业互补、协调发展的新格局。

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• 13煤炭清洁高效转化技术进展及发展趋势

我国石油、天然气资源匮乏，煤炭储量相对丰富，在未来相当长时间内，煤炭在能源消费结构中仍将占主导地位。煤炭清洁高效利用是能源生产与消费革命的主要内容，而煤炭清洁高效转化是煤炭清洁高效利用的重要途径，对保障国家能源安全、经济社会可持续发展意义重大。据预测，2030 年前我国能源消费需求仍将持续稳定增长，能源消费增量部分主要靠清洁能源提供，但煤炭年消费量仍将保持在 35 亿吨左右。因此，煤炭清洁高效转化是打赢污染防治攻坚战和蓝天保卫战的重要支撑，是煤炭能源革命的重要内容。

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• 14中国分散式民用供热技术现状分析

民用散煤污染是造成北方地区严重灰霾天气的重要原因之一，因此各地政府积极推进散煤替代，尤其是在京津冀地区大力推广所谓“清洁能源”，进行煤改电/气相关工作，在周边地区则推行使用优质无烟煤或兰炭，但效果并不理想。文章对我国几种典型分散式民用供热技术进行了对比分析，认为推行煤改电/气需要考虑当地资源、地理和经济条件以及生活习惯，且最关键的是要在经济上可承受；在经济相对落后的边远农村地区推广诸如在解耦炉等环保炉具中燃烧烟煤型煤进行清洁供暖应当成为一项长期政策，以从根本上解决我国农村的散煤污染问题。

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• 15工业领域煤炭清洁高效燃烧利用技术现状与发展建议

据预测，2030 年前我国能源消费需求仍将持续稳定增长，其中年煤炭消费量仍将保持在 35 亿吨，占能源消费总量的 50％ 左右。煤炭燃烧释放热能满足了我国约 65% 的发电生产需求，也为钢铁、建材、化工等工业领域提供热能，但同时也释放氮氧化物、二氧化硫、粉尘等有害污染物，造成对大气环境的影响。因此实现占煤炭燃烧总量 90% 的工业领域煤炭清洁高效燃烧利用，是当前我国打赢污染防治攻坚战和蓝天保卫战的“卡脖子”问题，工业领域煤炭高效清洁燃烧利用技术亟待根本性革命。

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