科技创新助力构建国家能源新体系

科技创新助力构建国家能源新体系的构想

2050 年“非化石能源占比超过一半”和“构建清洁低碳、安全高效的能源体系”的能源愿景，难以依靠现有能源技术的累积性进步而实现。我国现有能源体系中各分系统相对独立，且存在结构性矛盾，各分系统之间难以“合并同类项”。必须从能源革命和构建能源新体系的国家目标出发，加强全局性顶层设计，从现在开始探索和奠定能源供给侧和消费侧的创新技术，研究形成经济上可行的技术途径，并以此为基础，形成总体发展策略和系统解决方案。以科技创新为引领，才能保障国家目标的顺利实现。

我国现有的煤炭、石油、天然气、可再生能源与核能五大能源类型之间，存在通过相对优势的互补融合对冲消除各种能源种类劣势、形成整体优势的发展需求和巨大技术创新空间。例如：煤化工大多属于低碳分子重构的放热过程，石油加工属于大分子裂解的吸热过程，两者的耦合不仅可以大幅提高能效，也可以弥补各自的不足；利用可再生能源、高温核能等制取的氢，可以补充煤化工之所缺，也可以与 CO₂通过催化耦合而制取油品和大宗化学品，总体上实现 CO₂减排；可再生能源可通过规模储电而提高并网利用效率；多种技术的结合可以因地制宜地形成低碳化清洁能源供应系统，促进能源消费革命等。技术路线不仅要注重现阶段多种能源的互补融合，也要兼顾我国能源发展从高碳向低碳直至无碳的过渡中的技术需求；不仅注重技术的变革性，积极抢占国际技术制高点，也应兼顾为我国相关产业结构升级提供技术支撑。

据此，我们建议从能源系统顶层设计角度出发，以能源技术创新为引领，以化石能源清洁高效利用与耦合替代、清洁能源多能互补与规模应用、低碳化多能战略融合为 3 条主线，逐步构建清洁低碳、安全高效的国家能源新体系（图 1）。发挥举国体制优势，打破能源领域版块壁垒，突破高效催化、低碳制氢、规模储能等一批战略核心技术，抢占能源技术战略制高点；通过逐步降低煤炭在能源消费中的比例，促进整个能源系统全生命周期的高效运转和生态循环，实现化石能源与可再生能源及核能的低碳化战略融合与发展。

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