能源镶摘,不僅是現(xiàn)代工業(yè)的血液穆壕,也是正常生活得以維持的基石。千百年來缭乘,人類主要依靠化石能源維系稻悴,目前也是如此鹿脯。但化石能源總有耗盡的一天情键。那么吵淌,什么可以接替化石,未來能夠為人類提供清潔肯拨、可持續(xù)的能源榕每?當(dāng)前,世界主要國家或地區(qū)均將發(fā)展新能源技術(shù)視為引領(lǐng)新一輪能源革命以及科技創(chuàng)新的重要突破口雪猪,新能源技術(shù)正以前所未有的速度加快迭代。日前起愈,中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院只恨、武漢文獻情報中心、廣州能源所與施普林格·自然團隊發(fā)布了《未來科技系列報告(第一期)》——《新能源技術(shù)研究的機遇與挑戰(zhàn)》抬虽,對全球2000-2019年間(尤其是2015-2019年間)太陽能官觅、風(fēng)能纵菌、生物質(zhì)能、地?zé)崮苄莸印⒑四茉墼病淠堋δ芄Π薄⒛茉椿ヂ?lián)網(wǎng)等八個不同新能源技術(shù)領(lǐng)域整體及其20項代表性技術(shù)主題進行系統(tǒng)分析序苏,訪談了歐陽明高院士、李燦院士捷凄、Joёl Ruet教授等中外能源領(lǐng)域的科學(xué)家忱详,對未來能源進行了定量和定性的分析,并從全球尺度重點關(guān)注了中國新能源技術(shù)的研究特點以及研究競爭力借睬。
新能源研發(fā)競賽阿座,中國表現(xiàn)如何?
中國在新能源研究領(lǐng)域貢獻總量較大,頭部高質(zhì)量研究貢獻量也較高;但與發(fā)達國家相比奏宽,研究整體效率仍需提升
中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢院可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研究所副所長腮哩、研究員譚顯春介紹,報告對新能源研究頭部國家對領(lǐng)域發(fā)展的主要貢獻進行了對比卸窿,發(fā)現(xiàn)各國在研究效率上存在差異腻酱。中國在新能源8個技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)文量均位居世界前兩位,表明其在新能源研究各主要方向具有較強的活躍度毕嘹。綜合分析8個技術(shù)領(lǐng)域的研究影響力(篇均被引頻次和優(yōu)質(zhì)研究論文數(shù)量)浊娄,中國在所有技術(shù)領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)論文數(shù)量均排名前六,但大部分領(lǐng)域論文篇均被引頻次排名相對靠后沸幅,表明中國在新能源技術(shù)領(lǐng)域的研究效率仍需進一步提升矗夯。
例如,在國別對比中聪弊,中國能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)表論文數(shù)量最多施翰,且優(yōu)質(zhì)論文數(shù)量也處于領(lǐng)先,表明中國科研界對能源互聯(lián)網(wǎng)的理論前沿研究高度關(guān)注购城,在能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究具有一定競爭力吕座。然而,從論文篇均被引頻次國家排名來看瘪板,中國僅位居全球第五名吴趴,表明中國論文的影響力與英國、美國比還有一定差距侮攀,仍需加強關(guān)鍵核心技術(shù)攻關(guān)锣枝,提高能源互聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域研究水平。
但中國在不少領(lǐng)域表現(xiàn)也很亮眼兰英。譚顯春說撇叁,例如供鸠,中國儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速成為全球后起之秀。報告中特別提到陨闹,中國能源研究會儲能專委會等聯(lián)合發(fā)布的《儲能產(chǎn)業(yè)研究白皮書2020》顯示楞捂,2019年全球電池儲能累計裝機規(guī)模為9520.5MW,其中鋰離子電池儲能累計裝機規(guī)模占比88.6%趋厉。中國的儲能產(chǎn)業(yè)雖然起步較晚寨闹,但近幾年發(fā)展速度令人矚目,已投運電池儲能累計裝機規(guī)模達到1709.6MW桃铛,其中鋰離子電池儲能累計裝機規(guī)模占比60%肋森,在2015—2019年間鋰電池儲能累計裝機年均增長超過100%。
報告對中國新能源的發(fā)展提出了建議:
一是大規(guī)模儲能技術(shù)的突破和普及是發(fā)展可再生能源的有力支撐假磺。風(fēng)能烈杠、太陽能等可再生能源以及智能電網(wǎng)產(chǎn)業(yè)的迅速崛起,使得儲能技術(shù)成為全球各國亟須攻克的技術(shù)壁壘努扶。大規(guī)模高效儲能技術(shù)是實現(xiàn)可再生能源普及應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)跃百,可以解決發(fā)電與用電的時差矛盾以及間歇式可再生能源發(fā)電直接并網(wǎng)對電網(wǎng)的沖擊,是未來能源系統(tǒng)具備柔性晦了、包容性和平衡功能的軟鏈接關(guān)鍵節(jié)點患刻。中國應(yīng)進一步完善促進儲能產(chǎn)業(yè)發(fā)展的政策機制,通過金融和市場化手段引導(dǎo)長期資金投入普统,構(gòu)建儲能科技創(chuàng)新與技術(shù)儲備體系杠锻,加強新能源與儲能集成應(yīng)用研究,推動大規(guī)模儲能技術(shù)突破和商業(yè)化應(yīng)用埋村。
二是氫能將成為打造未來能源體系珍特、實現(xiàn)能源變革的重要媒介。隨著人類社會的低碳化魔吐、無碳化轉(zhuǎn)型扎筒,氫能技術(shù)的突破利用成為能源清潔化發(fā)展的重要方向。全球多個國家和地區(qū)已經(jīng)出臺了氫能發(fā)展戰(zhàn)略路線圖酬姆,將氫能規(guī)劃上升到國家戰(zhàn)略高度嗜桌。作為多種能源網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)互補和協(xié)同優(yōu)化的重要能源媒介,氫能能夠提高可再生能源利用率辞色,實現(xiàn)電網(wǎng)和氣網(wǎng)的耦合骨宠,增加電力系統(tǒng)的靈活性,同時具備儲能功能相满,通過可再生能源電解水制氫诱篷,實現(xiàn)能源消納與儲存。因此雳灵,要強化氫能的頂層設(shè)計棕所,明確規(guī)模化應(yīng)用場景悯辙,合理提出不同場景下氫能發(fā)展路線圖地垢,并制定相應(yīng)的標準規(guī)范,加速綠氫制取预署、儲運和應(yīng)用等產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展尊伟。
三是太陽能燃料技術(shù)突破及其成本降低將助力減少石油依賴。太陽能燃料技術(shù)正逐步從基礎(chǔ)科學(xué)研究發(fā)展成為工業(yè)可行技術(shù)聂歹,有望從根本上改變能源和化工領(lǐng)域過度依賴化石資源的現(xiàn)狀野疟。太陽能發(fā)電技術(shù)、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的進步將會進一步降低發(fā)電成本乘步,帶動可再生能源電解水制氫迅速成為綠色廷碴、可持續(xù)的太陽能燃料生產(chǎn)路線。而利用太陽能將水和二氧化碳高效轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂匣蚧瘜W(xué)品的關(guān)鍵是如何降低成本榨降、提高效率就用。中國應(yīng)繼續(xù)加大太陽能燃料技術(shù)的研發(fā)力度,強化太陽能發(fā)電技術(shù)與建筑等基礎(chǔ)設(shè)施一體化應(yīng)用技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用扇牢,選擇陽光資源豐富的地區(qū)開展典型示范工程霉处,推進太陽能技術(shù)的工業(yè)化生產(chǎn)進程。
四是能源互聯(lián)網(wǎng)將發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”和智慧能源雙重優(yōu)勢椰陋,實現(xiàn)能源統(tǒng)籌優(yōu)化配置嫌松。能源互聯(lián)網(wǎng)可以實 現(xiàn)能源生產(chǎn)和消費秩序重構(gòu),將能源生產(chǎn)奕污、輸送萎羔、存儲、消費以及市場運營等環(huán)節(jié)與信息通信技術(shù)深度融合菊值,創(chuàng)造新的商業(yè)模式外驱,實現(xiàn)能源共享的新能源生態(tài)系統(tǒng)。能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)需要加強移動互聯(lián)網(wǎng)腻窒、云計算昵宇、大數(shù)據(jù)和物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)在智能電網(wǎng)中的融合應(yīng)用,構(gòu)建金融支持平臺儿子,強化共享能源基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)管理體系瓦哎,實現(xiàn)能源互聯(lián)網(wǎng)市場化,構(gòu)建安全柔逼、高效蒋譬、可持 續(xù)的智慧能源系統(tǒng)。中國要積極推動能源互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)愉适,加強不同能源網(wǎng)絡(luò)間的互聯(lián)互通寓蔼,推進綜合能源網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)咱贪,完善能源互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)和管理運行機制。