張博，郭丹凝，彭蘇萍

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）管理學(xué)院，北京100083）

中國(guó)工程科技能源領(lǐng)域2035發(fā)展趨勢(shì)與戰(zhàn)略對(duì)策研究

張博1,2，郭丹凝2，彭蘇萍1

（1.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）煤炭資源與安全開(kāi)采國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100083；2.中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京）管理學(xué)院，北京100083）

未來(lái)20年，能源科技創(chuàng)新將引發(fā)我國(guó)能源產(chǎn)業(yè)形態(tài)與特征的深刻變革。本文在分析我國(guó)能源發(fā)展背景與需求的基礎(chǔ)上，針對(duì)我國(guó)能源工程科技發(fā)展現(xiàn)狀與存在的問(wèn)題，提出了我國(guó)能源工程科技發(fā)展的中長(zhǎng)期戰(zhàn)略對(duì)策，包括總體思路、重點(diǎn)戰(zhàn)略任務(wù)以及主要的技術(shù)發(fā)展方向，并對(duì)能源工程科技發(fā)展的可能影響與2035年圖景進(jìn)行了展望。研究結(jié)果將為建立符合中國(guó)發(fā)展需求和資源特色的能源工程科技創(chuàng)新體系，明確面向2035年關(guān)系全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的能源工程科技發(fā)展戰(zhàn)略提供參考依據(jù)。

能源工程科技；趨勢(shì)分析；技術(shù)方向；面向2035年；發(fā)展戰(zhàn)略

一、前言

當(dāng)前，全球處于產(chǎn)業(yè)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)加速變革的時(shí)期，伴隨著新一輪科技和產(chǎn)業(yè)革命，世界能源多元化、清潔化和低碳化的趨勢(shì)進(jìn)一步加強(qiáng)，能源結(jié)構(gòu)加快調(diào)整，能源資源版圖正在發(fā)生深刻變化[1]。技術(shù)進(jìn)步對(duì)全球能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了巨大沖擊，能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)水平的提升顯著提高了全球能源供應(yīng)能力，化石能源預(yù)測(cè)的枯竭期被不斷推遲[2]，清潔高效的能源開(kāi)發(fā)利用技術(shù)賦予了化石能源新的競(jìng)爭(zhēng)力。非化石能源的快速發(fā)展推動(dòng)了能源生產(chǎn)模式的多元化，促進(jìn)了能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)?？稍偕茉吹陌l(fā)展促進(jìn)了分布式能源系統(tǒng)的發(fā)展，可再生能源發(fā)電與現(xiàn)代電網(wǎng)也在不斷融合，同時(shí)，現(xiàn)代電網(wǎng)向大電網(wǎng)和微型電網(wǎng)并行發(fā)展并逐步向智能化方向發(fā)展。能源新技術(shù)的推廣和應(yīng)用，將有望在化石能源清潔高效利用、海洋和非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)、核能安全利用、可再生能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用、智能電網(wǎng)、大規(guī)模儲(chǔ)能與分布式能源、高性能能源裝備及關(guān)鍵材料等諸多領(lǐng)域發(fā)展出新的產(chǎn)業(yè)集群與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)[3]。能源技術(shù)創(chuàng)新正在成為引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)變革的原動(dòng)力。

未來(lái)20年，積極應(yīng)對(duì)資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)挑戰(zhàn)始終是全球能源發(fā)展面臨的重大課題。發(fā)達(dá)國(guó)家和新興經(jīng)濟(jì)體不斷出臺(tái)政策，加速能源新技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)布局，致力于搶占新一輪綠色、低碳能源技術(shù)與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的制高點(diǎn)。推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命，確保國(guó)家能源安全，是我國(guó)中長(zhǎng)期能源發(fā)展的中心任務(wù)[4]?？萍际且l(fā)和支撐我國(guó)能源革命的關(guān)鍵[5]。實(shí)現(xiàn)世界上龐大、復(fù)雜的能源生產(chǎn)和消費(fèi)體系的長(zhǎng)期穩(wěn)定和可持續(xù)發(fā)展，亟待能源科技創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)與支撐。因此，建立符合我國(guó)發(fā)展需求和資源特色的能源工程科技創(chuàng)新體系，需準(zhǔn)確把握國(guó)內(nèi)外能源發(fā)展態(tài)勢(shì)，識(shí)別國(guó)家對(duì)能源工程科技的重大戰(zhàn)略需求；對(duì)面向2035年的能源工程科技發(fā)展趨勢(shì)開(kāi)展前瞻判斷，提出關(guān)系全局和長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重點(diǎn)領(lǐng)域、優(yōu)先技術(shù)方向與對(duì)策，進(jìn)而為我國(guó)中長(zhǎng)期能源工程科技發(fā)展的系統(tǒng)謀劃和前瞻部署提供參考。

二、我國(guó)能源發(fā)展的基本態(tài)勢(shì)與工程科技需求

（一）我國(guó)能源發(fā)展的基本態(tài)勢(shì)

我國(guó)是世界最大的能源生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，能源工業(yè)的快速發(fā)展為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)，然而粗放的經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式和“需求導(dǎo)向”的能源供應(yīng)模式導(dǎo)致能源開(kāi)發(fā)利用規(guī)模急劇擴(kuò)大。在2015年我國(guó)占全球能源消費(fèi)量的23 %，占全球能源消費(fèi)增長(zhǎng)的34 %。我國(guó)能源消費(fèi)增幅雖然只有1.5 %，創(chuàng)近20年最低增幅，但已連續(xù)15年成為全球最大的能源消費(fèi)增長(zhǎng)國(guó)[6]。同時(shí)，我國(guó)各品種能源發(fā)展規(guī)模與速度不一，能源開(kāi)發(fā)利用規(guī)模體量差巨大，面臨的問(wèn)題復(fù)雜多樣。

我國(guó)能源資源稟賦條件差異較大，擁有總量較大的化石能源資源，其中煤炭資源占主導(dǎo)地位，已探明的油氣資源儲(chǔ)量相對(duì)不足，非常規(guī)油氣資源開(kāi)發(fā)潛力較大。然而，與世界其他能源資源豐富的國(guó)家相比，我國(guó)人均可采能源資源儲(chǔ)量較低，優(yōu)質(zhì)、綠色能源資源緊缺，煤炭、油氣資源開(kāi)發(fā)地質(zhì)條件較差，技術(shù)要求相對(duì)較高。非常規(guī)能源資源勘探程度低，經(jīng)濟(jì)性較差[7]。我國(guó)可供大規(guī)模開(kāi)發(fā)的可再生能源資源較為豐富，但大都集中于遠(yuǎn)離負(fù)荷中心的西部地區(qū)。能源生產(chǎn)和消費(fèi)空間格局存在很大的錯(cuò)位，能源資源賦存與水資源、生態(tài)環(huán)境條件、經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平極不協(xié)調(diào)，大規(guī)模、長(zhǎng)距離的能源輸送格局需要長(zhǎng)期存在。

煤炭等傳統(tǒng)化石能源在我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)中占比過(guò)大，且遠(yuǎn)未被優(yōu)質(zhì)化開(kāi)發(fā)利用。我國(guó)是全球煤炭生產(chǎn)和消費(fèi)第一大國(guó)，煤炭作為主體能源，為促進(jìn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展和保障能源安全作出了重大貢獻(xiàn)，但煤炭在建煤礦規(guī)模大、產(chǎn)能過(guò)剩嚴(yán)重，科學(xué)綠色開(kāi)發(fā)的煤炭產(chǎn)能比例低等問(wèn)題突出，煤炭利用面臨著大氣污染控制、溫室氣體減排和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的多重壓力，清潔高效利用水平總體不高。我國(guó)已成為油氣生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，非常規(guī)油氣進(jìn)入規(guī)模化勘探和工業(yè)化開(kāi)發(fā)階段，但油氣資源國(guó)內(nèi)保障程度較低，難以滿(mǎn)足巨大的能源需求。國(guó)內(nèi)石油穩(wěn)步發(fā)展難度增大，天然氣上產(chǎn)速度受資源品位下降影響有所放緩，導(dǎo)致油氣對(duì)外依存度持續(xù)快速攀升。

我國(guó)非化石能源發(fā)展雖然較快，但規(guī)模化程度仍然有限，替代傳統(tǒng)化石能源的作用并不突出。核電是我國(guó)有實(shí)力在世界上獲得核心競(jìng)爭(zhēng)力的高新技術(shù)領(lǐng)域，目前在自主三代核電機(jī)型、裝備、核燃料等方面具備規(guī)模化發(fā)展條件，迎來(lái)了規(guī)模發(fā)展核電的時(shí)期，但是在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整過(guò)程中，受規(guī)模限制仍難以發(fā)揮較大作用。我國(guó)可再生能源發(fā)電規(guī)模世界第一，太陽(yáng)能光伏、風(fēng)能等非水可再生能源發(fā)展迅速，已成為全球最大的風(fēng)電市場(chǎng)，是全球風(fēng)電新增裝機(jī)容量最大的國(guó)家，也是世界最大的太陽(yáng)能發(fā)電國(guó)，發(fā)電競(jìng)爭(zhēng)力顯著增強(qiáng)，但在裝備制造技術(shù)、運(yùn)行管理、電力消納等諸多方面面臨挑戰(zhàn)。我國(guó)已建成世界上規(guī)模最大的電力系統(tǒng)，具備全國(guó)范圍內(nèi)大規(guī)?？鐓^(qū)域配置和優(yōu)化能源資源的能力，智能電網(wǎng)的建設(shè)持續(xù)穩(wěn)步推進(jìn)，但可再生能源發(fā)展的支撐能力、輸配電的經(jīng)濟(jì)性和可靠性還有待提高。

當(dāng)前，能源資源對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的制約得到有效緩解，生態(tài)環(huán)境保護(hù)和應(yīng)對(duì)氣候變化上升為我國(guó)能源發(fā)展面臨的重大問(wèn)題。我國(guó)能源利用效率仍然偏低，終端用電比例過(guò)低，人均用電量少，與發(fā)達(dá)國(guó)家差距明顯，全社會(huì)仍有巨大的節(jié)能潛力。為保障能源需求和國(guó)家能源安全，優(yōu)化能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)，改善生態(tài)環(huán)境質(zhì)量和應(yīng)對(duì)氣候變化，培育經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)新動(dòng)能，亟待能源工程科技的創(chuàng)新發(fā)展。

（二）能源工程技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀與問(wèn)題

“十二五”以來(lái)，我國(guó)能源新技術(shù)研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程正在不斷加快，能源行業(yè)通過(guò)自主創(chuàng)新以及大規(guī)模技術(shù)引進(jìn)和消化吸收、再創(chuàng)新等方式，不同領(lǐng)域的能源工程科技水平和創(chuàng)新能力均得以持續(xù)提升，部分領(lǐng)域達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平[5]。我國(guó)大型煤礦建設(shè)和開(kāi)采技術(shù)處于世界領(lǐng)先水平，以燃煤發(fā)電污染物超低排放技術(shù)、先進(jìn)燃煤發(fā)電技術(shù)和現(xiàn)代煤化工技術(shù)為代表的煤炭清潔高效轉(zhuǎn)化與利用取得重要突破；油氣科技在油氣藏勘探理論技術(shù)、老油田精細(xì)注水與化學(xué)驅(qū)提高采收率技術(shù)等方面居世界前列，深水油氣、致密氣、頁(yè)巖氣、致密油、煤層氣的勘探開(kāi)發(fā)技術(shù)取得重大進(jìn)展；核能產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力進(jìn)一步加強(qiáng)，掌握了第三代核電技術(shù)的大部分核心關(guān)鍵技術(shù)，開(kāi)發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大型先進(jìn)壓水堆機(jī)型，并走出國(guó)門(mén)；可再生能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，新增發(fā)電裝機(jī)已經(jīng)超過(guò)化石能源新增裝機(jī)，太陽(yáng)能發(fā)電技術(shù)基本與世界保持同步，風(fēng)電科技在大型風(fēng)機(jī)葉片設(shè)計(jì)和制造方面已經(jīng)躋身世界領(lǐng)先水平；在特高壓/柔性輸電、大電網(wǎng)穩(wěn)定控制與優(yōu)化調(diào)度、可再生能源發(fā)電等技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)取得豐碩成果，在智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、裝備和示范應(yīng)用方面具有良好的發(fā)展基礎(chǔ)；在分布式電源/儲(chǔ)能、節(jié)能、燃料電池等新興技術(shù)領(lǐng)域也取得了較大進(jìn)步。

同時(shí)，我國(guó)能源技術(shù)發(fā)展仍面臨諸多問(wèn)題，在能源勘探開(kāi)發(fā)、加工轉(zhuǎn)換、利用工藝、設(shè)備制造等領(lǐng)域，創(chuàng)新模式有待升級(jí)。煤炭行業(yè)清潔高效轉(zhuǎn)化和利用水平需要提升，先進(jìn)煤炭開(kāi)發(fā)利用技術(shù)急需進(jìn)一步研發(fā)、示范推廣；非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)仍存在關(guān)鍵技術(shù)制約，非常規(guī)油氣和深海油氣尚未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模商業(yè)化開(kāi)發(fā)；核電裝機(jī)仍沒(méi)有形成規(guī)模，核電技術(shù)的安全高效發(fā)展需要進(jìn)一步加強(qiáng)；可再生能源領(lǐng)域自主創(chuàng)新的核心技術(shù)不足，特別是光伏電池、太陽(yáng)能光熱發(fā)電、地?zé)崮馨l(fā)電等核心技術(shù)裝備仍然在很大程度上要依賴(lài)國(guó)外進(jìn)口，并網(wǎng)消納等諸多問(wèn)題依然突出；智能電網(wǎng)發(fā)展仍受制于技術(shù)、市場(chǎng)等多方面因素。此外，我國(guó)重大能源工程依賴(lài)進(jìn)口設(shè)備的現(xiàn)象仍然較為普遍[5]。在前沿技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用方面，燃煤發(fā)電超低排放、整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電系統(tǒng)（IGCC）/整體煤氣化燃料電池發(fā)電技術(shù)（IGFC）、微地震、數(shù)字油田、水平井體積壓裂、深海油氣和非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)、特高壓、第三代和第四代核電、智能電網(wǎng)、節(jié)能與新能源汽車(chē)、太陽(yáng)能光伏發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電、燃料電池和大規(guī)模儲(chǔ)能等技術(shù)的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程亟待加強(qiáng)。

三、我國(guó)能源工程科技發(fā)展戰(zhàn)略對(duì)策

（一）總體思路

我國(guó)中長(zhǎng)期能源工程科技發(fā)展須從經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展階段與國(guó)家重大戰(zhàn)略需求出發(fā)，由于傳統(tǒng)化石能源在我國(guó)能源體系中的基礎(chǔ)性地位還無(wú)法替代，需要繼續(xù)通過(guò)發(fā)展化石能源清潔高效開(kāi)發(fā)利用技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“高碳能源減量革命”；天然氣、核能和可再生能源技術(shù)的快速發(fā)展與規(guī)?；瘧?yīng)用，將有效推進(jìn)“清潔能源增量革命”；智能電網(wǎng)、儲(chǔ)能、能源互聯(lián)網(wǎng)、節(jié)能等技術(shù)的不斷突破，將提高電能在終端能源消費(fèi)中的比重，大幅提高能源系統(tǒng)整體效率，助力“系統(tǒng)節(jié)能提效革命”[8]。因而，在尊重能源技術(shù)發(fā)展規(guī)律的基礎(chǔ)上，需加快供應(yīng)側(cè)綠色化開(kāi)發(fā)科技創(chuàng)新，強(qiáng)化消費(fèi)側(cè)清潔化、低碳化、集約化利用科技創(chuàng)新，優(yōu)先發(fā)展節(jié)能減排技術(shù)，從原始創(chuàng)新、技術(shù)開(kāi)發(fā)、商業(yè)化，再到推廣、應(yīng)用的能源科技發(fā)展全價(jià)值鏈，超前布局能源新技術(shù)與裝備，通過(guò)重點(diǎn)示范工程建設(shè)帶動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)研究和重大裝備的國(guó)產(chǎn)化發(fā)展。根本目的在于建立符合我國(guó)發(fā)展需求和資源特色、具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的能源工程科技體系，支撐中國(guó)能源體系重塑，實(shí)現(xiàn)能源開(kāi)發(fā)利用從清潔、高效，到綠色、低碳，再到智慧、多元化的轉(zhuǎn)變，提供具有資源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力的能源產(chǎn)品與服務(wù)，滿(mǎn)足經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的能源需求，助力我國(guó)從能源大國(guó)向能源強(qiáng)國(guó)轉(zhuǎn)變。

（二）重點(diǎn)戰(zhàn)略任務(wù)[9]

1.煤炭工程科技

發(fā)展煤炭綠色開(kāi)發(fā)和高效清潔低碳發(fā)電技術(shù)是煤炭開(kāi)發(fā)利用方式轉(zhuǎn)型的重點(diǎn)任務(wù)。一是煤炭安全高效開(kāi)采始終是煤炭開(kāi)發(fā)的重要課題。針對(duì)西部煤炭主產(chǎn)區(qū)的煤炭開(kāi)采水資源保護(hù)利用和礦區(qū)地表生態(tài)修復(fù)技術(shù)是未來(lái)煤炭開(kāi)發(fā)面臨的重大工程科技問(wèn)題，同時(shí)煤炭精細(xì)化勘探、西部復(fù)雜煤層安全高效開(kāi)采、煤炭與鈾礦和油氣以及其他共伴生資源的協(xié)調(diào)共采、智能化開(kāi)采與智能礦山也是未來(lái)急需攻克的技術(shù)難題。二是煤炭利用朝著高效、節(jié)能、節(jié)水和清潔的方向發(fā)展。積極開(kāi)發(fā)新一代清潔、高效和污染物近零排放技術(shù)，實(shí)現(xiàn)二氧化碳減排是世界燃煤發(fā)電技術(shù)發(fā)展的熱點(diǎn)和難點(diǎn)[10]。以燃煤發(fā)電技術(shù)為重點(diǎn)，先進(jìn)700 ℃超超臨界燃煤發(fā)電技術(shù)，新一代IGCC與IGFC發(fā)電及多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，燃煤電廠(chǎng)污染物近零排放及先進(jìn)的碳捕集、利用與封存（CCUS）技術(shù)是急需攻關(guān)的重大技術(shù)問(wèn)題。三是新型煤化工的不斷大型化和產(chǎn)業(yè)化是煤炭轉(zhuǎn)化領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)。開(kāi)發(fā)更為高效的煤基多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)、煤氣化技術(shù)、催化氣化和加氫氣化技術(shù)，在工藝、催化劑和大型裝備方面尋求不斷突破，逐步解決煤轉(zhuǎn)化過(guò)程中耗水高與廢水循環(huán)再利用等難題。力爭(zhēng)全面形成煤炭科學(xué)開(kāi)發(fā)模式和清潔高效的煤炭消費(fèi)模式，燃煤發(fā)電基本實(shí)現(xiàn)高效低碳清潔發(fā)電，實(shí)現(xiàn)整體發(fā)電效率在50 %以上，大型燃煤電廠(chǎng)基本實(shí)現(xiàn)污染物近零排放，且均配有CCUS系統(tǒng)。

2.油氣工程科技

世界油氣資源勘探開(kāi)發(fā)向海底化、智能化、復(fù)合化方向發(fā)展。為適應(yīng)我國(guó)油氣勘探開(kāi)發(fā)向陸上深層、海域深水、非常規(guī)油氣、“雙高”老油田、復(fù)雜油氣藏方向發(fā)展，重點(diǎn)發(fā)展深海油氣勘探開(kāi)發(fā)裝備和技術(shù)、提高采收率技術(shù)，提升勘探開(kāi)發(fā)效率，顯著降低常規(guī)/非常規(guī)油氣勘探開(kāi)發(fā)成本，科技保障國(guó)內(nèi)石油長(zhǎng)期穩(wěn)產(chǎn)、天然氣產(chǎn)量持續(xù)上升以及海外勘探開(kāi)發(fā)的質(zhì)量與效益。一是勘探開(kāi)發(fā)老區(qū)精細(xì)挖潛和勘探類(lèi)型轉(zhuǎn)換（常規(guī)向非常規(guī)）中面臨的工程技術(shù)問(wèn)題攻關(guān)；二是深層、深海和非常規(guī)油氣高效勘探面臨的地質(zhì)理論、高精度成像、超深井和定向井鉆探、高端裝備等問(wèn)題攻關(guān)；三是老油田、低滲油田、稠油油田等提高采收率技術(shù)攻關(guān)以及復(fù)雜油氣田和深水油氣田高效開(kāi)發(fā)配套技術(shù)；四是不同類(lèi)型非常規(guī)油氣田開(kāi)發(fā)儲(chǔ)層改造工藝技術(shù)、低成本水平井鉆井技術(shù)、環(huán)境友好型開(kāi)發(fā)技術(shù)等。瞄準(zhǔn)深層、深海、非常規(guī)和提高采收率等重大前沿領(lǐng)域，超前研發(fā)深水鉆完井、天然氣水合物勘探開(kāi)發(fā)、納米機(jī)器人等具有重大影響性、帶動(dòng)性或顛覆性的核心技術(shù)，力爭(zhēng)低滲–特低滲碎屑巖油藏提高采收率技術(shù)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平，致密油提高采收率技術(shù)成熟并實(shí)現(xiàn)規(guī)模應(yīng)用，數(shù)字盆地/數(shù)字油田技術(shù)全面覆蓋，深層頁(yè)巖氣、構(gòu)造應(yīng)力復(fù)雜區(qū)煤層氣實(shí)現(xiàn)規(guī)模發(fā)展，天然氣水合物進(jìn)入商業(yè)試生產(chǎn)階段，油氣勘探開(kāi)發(fā)科技水平整體達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。

3.核能工程科技

世界核能發(fā)展更加強(qiáng)調(diào)安全和全產(chǎn)業(yè)鏈可持續(xù)性，第三代核電技術(shù)已經(jīng)成為新建核電機(jī)組的主流技術(shù)，第四代核電技術(shù)也受到重視，中小型模塊化反應(yīng)堆由于核能利用多樣化、可適應(yīng)分布式能源網(wǎng)絡(luò)而受到廣泛關(guān)注，先進(jìn)核燃料及其循環(huán)技術(shù)正在快速興起，對(duì)在役核電機(jī)組進(jìn)行運(yùn)行許可證延續(xù)也是核電發(fā)展的重要方向[11]。我國(guó)核能工程科技發(fā)展以核電為龍頭，帶動(dòng)核燃料技術(shù)和產(chǎn)業(yè)協(xié)調(diào)發(fā)展，突破消除大規(guī)模放射性釋放的安全目標(biāo)，在核電技術(shù)、核電裝備及配套的核燃料科技和產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域取得突破。一是加強(qiáng)運(yùn)行和維修安全技術(shù)和管理研究，提高在役核電站安全運(yùn)行水平、延長(zhǎng)使用壽命，包括開(kāi)展運(yùn)行和維修、運(yùn)行事故管理、高性能和長(zhǎng)壽命燃料、老化及延壽、先進(jìn)的核電站監(jiān)測(cè)技術(shù)和數(shù)字化核電站等領(lǐng)域研究；二是推動(dòng)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的先進(jìn)壓水堆核電示范工程建設(shè)和規(guī)?；l(fā)展，滿(mǎn)足更高的核安全要求；三是統(tǒng)籌規(guī)劃第四代核電技術(shù)和未來(lái)核能技術(shù)的研究開(kāi)發(fā)；四是研發(fā)和推廣核能在非電新領(lǐng)域的技術(shù)應(yīng)用，探索核能多用途利用，如熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱、制氫和海水淡化；五是按照我國(guó)發(fā)展核能的既定戰(zhàn)略和方針建設(shè)核燃料閉式循環(huán)；六是為解決高水平放射性廢物的減容需要，實(shí)現(xiàn)快堆（加速器驅(qū)動(dòng)次臨界潔凈核能系統(tǒng)）或嬗變的示范應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)固化及地質(zhì)處置前的中間處理，即分離–嬗變，開(kāi)展高水平放射性廢物的玻璃固化和深地質(zhì)處置研究。力爭(zhēng)壓水堆技術(shù)實(shí)現(xiàn)耐事故燃料元件研發(fā)并應(yīng)用在在役和新建核電站中，提升固有安全性。第四代核電技術(shù)盡快實(shí)現(xiàn)示范工程建設(shè)，實(shí)現(xiàn)核電規(guī)?；⒍嘤猛?、可持續(xù)發(fā)展的格局。

4.可再生能源

可再生能源技術(shù)研發(fā)向大型化、高效、低成本方向發(fā)展，可再生能源利用朝著多能互補(bǔ)、冷熱電聯(lián)產(chǎn)與綜合利用方向發(fā)展，急需提高可再生能源能量轉(zhuǎn)換效率，減輕可再生能源產(chǎn)品生命周期內(nèi)的環(huán)境影響，顯著提升可再生能源利用整體技術(shù)水平。一是太陽(yáng)能光伏發(fā)電技術(shù)繼續(xù)沿著高效率、低成本方向持續(xù)進(jìn)步。開(kāi)展高效光伏環(huán)保型功能材料研究，加快對(duì)高效（＞25 %）晶硅太陽(yáng)電池、化合物薄膜太陽(yáng)電池和鈣鈦礦太陽(yáng)電池的基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。提高光伏建筑構(gòu)件安全性、可靠性和產(chǎn)品多樣化，加速高可靠光伏建筑一體化智能微網(wǎng)技術(shù)研究。二是太陽(yáng)能光熱技術(shù)向高參數(shù)、高效率、基本電力負(fù)荷方向和長(zhǎng)周期儲(chǔ)熱方向發(fā)展，攻關(guān)高溫承壓型空氣吸熱器和儲(chǔ)熱等核心技術(shù)，建成兆瓦級(jí)第三代太陽(yáng)能熱發(fā)電示范系統(tǒng)，加速太陽(yáng)能低溫驅(qū)動(dòng)的高效制冷技術(shù)研究及大容量?jī)?chǔ)熱材料和傳熱、儲(chǔ)熱發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，推進(jìn)低溫位熱能驅(qū)動(dòng)的太陽(yáng)能制冷循環(huán)、大規(guī)模太陽(yáng)能供暖及太陽(yáng)能中溫?zé)崂玫阮I(lǐng)域的技術(shù)攻關(guān)和示范應(yīng)用。三是風(fēng)力發(fā)電向大型化、智能化和高可靠性方向發(fā)展，遠(yuǎn)海和高空風(fēng)能開(kāi)發(fā)提上日程[5]。開(kāi)發(fā)10 MW級(jí)大型增速永磁同步風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)、10 MW級(jí)雙饋增速型風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)。針對(duì)低風(fēng)速地區(qū)風(fēng)電開(kāi)發(fā)，研發(fā)3 MW級(jí)以上低速型風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵技術(shù)。加強(qiáng)高空型（6 000～12 000 m）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的探索性研究。海上風(fēng)電場(chǎng)開(kāi)發(fā)成套關(guān)鍵技術(shù)研究及示范、風(fēng)電大數(shù)據(jù)分析及風(fēng)電場(chǎng)設(shè)計(jì)和運(yùn)營(yíng)優(yōu)化等也是前沿研究問(wèn)題。四是在生物質(zhì)能領(lǐng)域，高品位生物質(zhì)能轉(zhuǎn)化技術(shù)、生物質(zhì)能清潔制備與高效利用技術(shù)、能源植物基因重組育種、生物油精制原理、生物學(xué)系統(tǒng)氫能轉(zhuǎn)換原理等前沿技術(shù)需不斷探索。開(kāi)展農(nóng)林畜牧廢棄物能源化工技術(shù)的研發(fā)，突破生物柴油、燃料醇、熱解油、合成油等生物質(zhì)液體燃料及化學(xué)品的高效清潔轉(zhuǎn)化、低成本分離純化、工程放大等技術(shù)難題。藻類(lèi)也是生物質(zhì)能源開(kāi)發(fā)的重要方向。五是水能發(fā)展的重點(diǎn)在于水電運(yùn)行控制問(wèn)題，包括流域梯級(jí)優(yōu)化調(diào)度、水庫(kù)和大壩運(yùn)行安全管理和風(fēng)險(xiǎn)防控以及特高壓直流水電輸送消納與調(diào)峰等基礎(chǔ)問(wèn)題和關(guān)鍵技術(shù)研究，開(kāi)展大水電互聯(lián)與調(diào)控關(guān)鍵成套技術(shù)研究。六是地?zé)崮茴I(lǐng)域存在人工破碎和壓裂技術(shù)、熱流體防腐防垢技術(shù)兩大共性技術(shù)難題，需加速增強(qiáng)型地?zé)岚l(fā)電工程技術(shù)及低溫地?zé)崂錈犭婑詈下?lián)供技術(shù)的研發(fā)。七是不斷拓展氫能制氫燃料來(lái)源領(lǐng)域與應(yīng)用范圍，從化石能源制氫到可再生能源制氫、從物理儲(chǔ)氫到儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)氫、從化工用氫到以氫氣為核心的無(wú)碳能源的全鏈條設(shè)計(jì)和一體化研發(fā)，構(gòu)筑綠色制氫、高效儲(chǔ)氫、高效用氫的氫能體系。開(kāi)展天然氣/氫氣混合輸送技術(shù)及混合燃料燃燒器開(kāi)發(fā)。集中攻關(guān)燃料電池分布式發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)。八是需解決海洋能技術(shù)效率低、可靠性差、造價(jià)高及對(duì)環(huán)境的影響等問(wèn)題，加快波浪能發(fā)電、潮汐能電場(chǎng)、海水淡化平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)，促進(jìn)相關(guān)技術(shù)走向市場(chǎng)化。

5.電力工程科技

世界電力工程技術(shù)的發(fā)展特征是安全可靠、經(jīng)濟(jì)高效、智能開(kāi)放。構(gòu)建智能電網(wǎng)，適應(yīng)大規(guī)?？稍偕茉唇尤爰夹g(shù)、融合分布式可再生能源的微電網(wǎng)技術(shù)，發(fā)展直流電網(wǎng)模式或交直流電網(wǎng)模式是電力工程科技發(fā)展的重點(diǎn)。突破大規(guī)模可再生能源并網(wǎng)技術(shù)瓶頸，大力發(fā)展大容量遠(yuǎn)距離聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，通過(guò)能源互聯(lián)網(wǎng)等大規(guī)模供需互動(dòng)技術(shù)，將電網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉唇换テ脚_(tái)。電力系統(tǒng)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵在于智能電網(wǎng)，推廣應(yīng)用柔性輸電和協(xié)調(diào)控制技術(shù)以提高電網(wǎng)的穩(wěn)定性與運(yùn)行效率，積極推進(jìn)分布式發(fā)電、微電網(wǎng)、需求響應(yīng)等配用電技術(shù)集成應(yīng)用以及綜合能源的互聯(lián)。規(guī)模化新型電能存儲(chǔ)技術(shù)等仍有待重點(diǎn)突破。電力工程科技發(fā)展將形成一系列標(biāo)志性成果，包括大規(guī)?？稍偕茉吹娜~消納綜合技術(shù)、高電壓大容量柔性直流輸電與互聯(lián)工程、超遠(yuǎn)距離±1 100 kV特高壓直流輸電工程以及支撐智慧城市的智能用電工程等。

（三）優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)方向

根據(jù)科技創(chuàng)新能力、技術(shù)發(fā)展?jié)摿εc成熟程度、市場(chǎng)需求等因素，在煤炭、油氣、核能、電力和可再生能源5個(gè)主要細(xì)分領(lǐng)域，面向2035年重點(diǎn)布局化石能源清潔高效開(kāi)發(fā)與利用技術(shù)、非常規(guī)油氣資源和深海油氣資源勘探開(kāi)發(fā)、自主創(chuàng)新的核電技術(shù)和核廢料處理技術(shù)、智能電網(wǎng)和儲(chǔ)能新技術(shù)以及可再生能源規(guī)模化利用技術(shù)，優(yōu)先發(fā)展的主要能源技術(shù)方向詳見(jiàn)表1[9]。此外，還需積極推動(dòng)支撐能源工程科技發(fā)展的基礎(chǔ)研究與前沿材料、信息等技術(shù)的儲(chǔ)備工作。

表1 面向2035年能源細(xì)分領(lǐng)域工程科技優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)方向

四、能源工程科技發(fā)展的影響與2035年圖景展望

未來(lái)20年，我國(guó)城鎮(zhèn)化將從量變走向質(zhì)變，工業(yè)化進(jìn)程將基本完成，生產(chǎn)消費(fèi)模式將發(fā)生深刻變革。傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)和基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)對(duì)能源資源的需求依然強(qiáng)勁，在可再生能源開(kāi)發(fā)利用、核能利用、天然氣開(kāi)發(fā)、碳減排等能源新技術(shù)領(lǐng)域，新增需求巨大。盡管能源需求總量仍將增長(zhǎng)，但隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的成熟和效率的持續(xù)提升，能源需求增長(zhǎng)將逐步與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)脫鉤。在2035年之前，盡管以傳統(tǒng)化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)將受到?jīng)_擊，化石能源仍將在能源結(jié)構(gòu)中發(fā)揮主要作用，但可再生能源發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁，非化石能源和天然氣在終端消費(fèi)、二次能源和一次能源中的占比和作用將不斷提高，能源發(fā)展方式將從過(guò)去的粗放型開(kāi)發(fā)利用向集約型開(kāi)發(fā)利用轉(zhuǎn)變，從支撐經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)向生態(tài)環(huán)境和氣候友好型轉(zhuǎn)變，不斷尋求能源發(fā)展的質(zhì)量與可持續(xù)性，能源產(chǎn)業(yè)形態(tài)與特征都將產(chǎn)生深刻變革[12,13]，能源工業(yè)將進(jìn)入以綠色低碳、智能、多元化為主要特征的新時(shí)代。

（1）在能源生產(chǎn)方面，傳統(tǒng)化石能源供應(yīng)能力和智能化開(kāi)發(fā)水平極大地提升，伴隨綠色煤炭資源評(píng)價(jià)、能源資源精準(zhǔn)開(kāi)采、透明地球物理與一體化探測(cè)、智能礦山、非常規(guī)油氣開(kāi)發(fā)、深層油氣勘探開(kāi)發(fā)、復(fù)雜油氣藏有效開(kāi)發(fā)、提高采收率等能源資源開(kāi)發(fā)技術(shù)的不斷突破和大規(guī)模應(yīng)用，顯著拓展能源安全高效開(kāi)發(fā)與多種資源綜合協(xié)調(diào)開(kāi)發(fā)的空間。我國(guó)煤炭開(kāi)采量將達(dá)到峰值，常規(guī)石油產(chǎn)量長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。非常規(guī)油氣技術(shù)可能取得重大突破，非常規(guī)和深海油氣、煤化工替代油品和生物燃料將形成一定替代規(guī)模，極大地影響我國(guó)油氣供給格局。電力生產(chǎn)總量仍將保持長(zhǎng)期增長(zhǎng)，以風(fēng)能、光伏為代表的可再生能源發(fā)電比重迅速擴(kuò)大，可再生能源發(fā)電和核電規(guī)?；l(fā)展將導(dǎo)致電源結(jié)構(gòu)發(fā)生巨大變化，非傳統(tǒng)化石能源將主導(dǎo)新增能源和電力的生產(chǎn)。2030年非化石能源在一次能源結(jié)構(gòu)中占20 %的目標(biāo)或?qū)⑻崆皩?shí)現(xiàn)。

（2）在能源消費(fèi)方面，能源消費(fèi)總量還將增長(zhǎng)，但消費(fèi)結(jié)構(gòu)將持續(xù)優(yōu)化，終端用能和用電結(jié)構(gòu)顯著改善，節(jié)能效果明顯。煤炭消費(fèi)總量緩慢下降，并向發(fā)電領(lǐng)域集中。石油消費(fèi)規(guī)?？傮w穩(wěn)定，天然氣消費(fèi)量顯著提升。城鄉(xiāng)居民用能、用電條件大幅改善。在用電消費(fèi)領(lǐng)域，負(fù)荷需求響應(yīng)、智慧樓宇、智能家電、電動(dòng)汽車(chē)等技術(shù)的興起，使得電力用戶(hù)與電網(wǎng)之間的互動(dòng)、滿(mǎn)足多元化能源需求將成為可能。智能電網(wǎng)的發(fā)展將全面提升能源系統(tǒng)整體效率，實(shí)現(xiàn)能源資源的優(yōu)化配置，提高能源輸送經(jīng)濟(jì)性，滿(mǎn)足用戶(hù)多元化、靈活互動(dòng)用電需求，并最終變革終端能源消費(fèi)模式。制度節(jié)能和管理節(jié)能將基本實(shí)現(xiàn)。智能制造技術(shù)的發(fā)展將為工業(yè)能源消費(fèi)提供新的節(jié)能空間。智能建筑的發(fā)展將提高建筑物能源利用效率，降低運(yùn)行能耗，建筑物被賦予智慧和控制功能，充當(dāng)智能電網(wǎng)和分布式能源系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的有效載體。智慧交通的發(fā)展將推動(dòng)交通運(yùn)輸方式和交通工具耗能結(jié)構(gòu)的變革[2]。智能制造、智能建筑和智慧交通的發(fā)展倒逼供給側(cè)的結(jié)構(gòu)性改革，用戶(hù)與電網(wǎng)互動(dòng)機(jī)制的建立，將為大幅提高終端用電的比例和能效以及提升電網(wǎng)資產(chǎn)的利用效率創(chuàng)建新的路徑。

（3）在產(chǎn)業(yè)布局與競(jìng)爭(zhēng)力方面，能源產(chǎn)業(yè)布局將發(fā)生深刻變化，能源科技水平全面提升，在諸多能源領(lǐng)域均可具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，影響國(guó)際能源市場(chǎng)的地緣政治格局。煤炭開(kāi)發(fā)主要集中在晉陜蒙寧地區(qū)和北疆地區(qū)，油氣增產(chǎn)將轉(zhuǎn)向深海、非常規(guī)油氣資源集中區(qū)域。電網(wǎng)格局將發(fā)生重大變化，形成覆蓋特高壓輸電網(wǎng)和用戶(hù)微電網(wǎng)的世界上最復(fù)雜、規(guī)模最大的交直流混聯(lián)電網(wǎng)。廣域能源互聯(lián)系統(tǒng)建設(shè)引領(lǐng)國(guó)際輸電技術(shù)潮流。大規(guī)模、長(zhǎng)距離輸電及輸煤等能源輸送水平的不斷提高，大規(guī)?？稍偕茉窗l(fā)電的經(jīng)濟(jì)消納和就地分布式接入，將化解我國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)逆向分布格局的難題。風(fēng)電、太陽(yáng)能光伏發(fā)電成本有望與常規(guī)能源發(fā)電技術(shù)相當(dāng)，非化石能源具備與傳統(tǒng)化石能源競(jìng)爭(zhēng)消費(fèi)市場(chǎng)的能力。主要能源的生產(chǎn)和消費(fèi)環(huán)節(jié)的技術(shù)能效達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，形成一批具備國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的大型綜合性能源企業(yè)，電網(wǎng)跨國(guó)、跨洲互聯(lián)持續(xù)推進(jìn)，大幅提高我國(guó)在國(guó)際能源市場(chǎng)的話(huà)語(yǔ)權(quán)，實(shí)現(xiàn)經(jīng)略全球能源資源，搶占全球能源領(lǐng)域戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的制高點(diǎn)[14]。

（4）在生態(tài)環(huán)境保護(hù)與應(yīng)對(duì)氣候變化方面，化石能源清潔高效利用水平和非化石能源供給能力的不斷提高，將驅(qū)動(dòng)能源清潔化、低碳化發(fā)展。煤炭的清潔高效開(kāi)發(fā)利用基本實(shí)現(xiàn)，煤炭開(kāi)發(fā)向?qū)崿F(xiàn)科學(xué)綠色開(kāi)發(fā)的方向轉(zhuǎn)變，燃煤發(fā)電整體效率進(jìn)一步提高，供電煤耗進(jìn)一步降低，燃煤發(fā)電超低排放及CCUS等先進(jìn)技術(shù)的全面推廣將有望使燃煤發(fā)電清潔低碳，顯著降低煤炭全產(chǎn)業(yè)鏈的環(huán)境影響。天然氣、核能、可再生能源等低碳能源將發(fā)揮更加重要的作用，碳排放峰值將在2030年前出現(xiàn)。可再生能源的技術(shù)進(jìn)步將進(jìn)一步降低其全生命周期內(nèi)的環(huán)境影響。此外，工業(yè)、建筑、交通、照明領(lǐng)域技術(shù)效率的全面提升，通過(guò)終端消費(fèi)節(jié)能的“放大效應(yīng)”，將持續(xù)發(fā)揮全局性節(jié)能減排作用。

（5）在能源產(chǎn)業(yè)形態(tài)方面，原有各能源系統(tǒng)獨(dú)立規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行的既有模式將被打破，形成一體化的綜合能源系統(tǒng)，進(jìn)而重塑中國(guó)能源生產(chǎn)與消費(fèi)體系。2035年的能源系統(tǒng)將是包括電力、燃?xì)?、水?wù)、熱力、儲(chǔ)能等多種能源組成的智能化綜合網(wǎng)絡(luò)，它將電力、燃?xì)狻⒐?供冷、供氫等多種能源環(huán)節(jié)與交通、信息、醫(yī)療等社會(huì)基礎(chǔ)設(shè)施有機(jī)結(jié)合，通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部多種能源的產(chǎn)生、傳輸、分配、轉(zhuǎn)換、存儲(chǔ)、終端消費(fèi)等環(huán)節(jié)進(jìn)行有機(jī)協(xié)調(diào)與科學(xué)調(diào)度，實(shí)現(xiàn)能源產(chǎn)供銷(xiāo)一體化、分級(jí)分質(zhì)梯級(jí)高效利用。智能電網(wǎng)將承擔(dān)國(guó)家主干能源網(wǎng)絡(luò)的供應(yīng)和調(diào)配，泛能網(wǎng)和微電網(wǎng)作為智能電網(wǎng)在社區(qū)、園區(qū)、城市綜合體、城區(qū)等區(qū)域和終端智能用能的有效補(bǔ)充，實(shí)現(xiàn)集中式與分布式的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)而向能源互聯(lián)網(wǎng)的高級(jí)形態(tài)演化[2]。同時(shí)，能源系統(tǒng)將與生態(tài)系統(tǒng)、技術(shù)系統(tǒng)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)共同發(fā)展，能源轉(zhuǎn)型還與金融創(chuàng)新緊密結(jié)合，與其他產(chǎn)業(yè)互相促進(jìn)，逐步實(shí)現(xiàn)能源資源勘探、提取、轉(zhuǎn)換、儲(chǔ)存、分享、應(yīng)用等要素協(xié)同發(fā)展。人人可以開(kāi)發(fā)能源、控制能源、享有能源、獲益能源，能源生產(chǎn)和消費(fèi)的綠色低碳與高度智能化將是2035年新的能源與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展圖景。

五、結(jié)語(yǔ)

能源工程科技創(chuàng)新正在支撐能源產(chǎn)業(yè)向以低碳能源結(jié)構(gòu)、氣候和生態(tài)適應(yīng)型的能源發(fā)展方式、智能化能源服務(wù)為特征的全球能源轉(zhuǎn)型。我國(guó)能源發(fā)展將逐步向依靠技術(shù)密集型、知識(shí)密集型產(chǎn)業(yè)驅(qū)動(dòng)的模式轉(zhuǎn)變，能源網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)高度融合，國(guó)家主干能源網(wǎng)絡(luò)、區(qū)域能源網(wǎng)絡(luò)和終端能源網(wǎng)絡(luò)協(xié)同，智能電網(wǎng)、分布式能源發(fā)電、微電網(wǎng)等將得到廣泛應(yīng)用，智能制造、智能建筑、智慧交通的發(fā)展進(jìn)一步倒逼能源供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，各種能源供應(yīng)與消費(fèi)方式有機(jī)結(jié)合、協(xié)同發(fā)展，將催生出以綜合能源系統(tǒng)為特征的能源產(chǎn)業(yè)形態(tài)，進(jìn)而重塑中國(guó)能源體系。

為發(fā)揮工程科技創(chuàng)新的引領(lǐng)作用，確保中長(zhǎng)期我國(guó)能源工程科技水平與應(yīng)用能力整體處于國(guó)際領(lǐng)先水平，需要采取全面和持久的保障措施。

（1）在國(guó)家層面能源規(guī)劃中，同等重視化石能源的清潔高效利用和核能、可再生能源的規(guī)?；l(fā)展，堅(jiān)持兩條技術(shù)路線(xiàn)并行發(fā)展，進(jìn)一步加強(qiáng)在多種能源綜合集成方面的戰(zhàn)略規(guī)劃，提前布局能源互聯(lián)網(wǎng)等下一代能源技術(shù)研發(fā)。將“能源新技術(shù)”整體列入國(guó)家層面戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)規(guī)劃的支持范疇，設(shè)立國(guó)家顛覆性能源技術(shù)知識(shí)創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新基金。

（2）整合現(xiàn)有能源科技資源，在煤炭、核能、電力等我國(guó)具有領(lǐng)先實(shí)力的能源領(lǐng)域牽頭組織國(guó)際大科學(xué)計(jì)劃和大科學(xué)工程；設(shè)立綜合性能源集成與多種能源互補(bǔ)相關(guān)的重大工程和“能源資源一體化透明探測(cè)”“智能化綠色能源開(kāi)發(fā)”“能源互聯(lián)網(wǎng)”等重大工程科技專(zhuān)項(xiàng)；在北京、上海、深圳等地組建能源國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，集中攻關(guān)前沿性、顛覆性能源技術(shù)，提前布局與材料、信息、機(jī)械等多學(xué)科交叉的能源工程科技基礎(chǔ)研究；持續(xù)支持能源戰(zhàn)略咨詢(xún)和科技政策研究，建設(shè)一批能源領(lǐng)域高端智庫(kù)，鼓勵(lì)成立實(shí)體化、市場(chǎng)化運(yùn)作的大型綜合性能源研究機(jī)構(gòu)，培養(yǎng)造就一批瞄準(zhǔn)國(guó)際科學(xué)前沿的能源科技創(chuàng)新領(lǐng)軍人才與創(chuàng)新群體。

（3）打造若干國(guó)際知名的高端能源科技品牌和領(lǐng)軍企業(yè)，推動(dòng)核電、煤炭、電力等領(lǐng)域具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的能源產(chǎn)品、技術(shù)裝備和能源基礎(chǔ)設(shè)施整體“走出去”，開(kāi)發(fā)境外能源技術(shù)市場(chǎng)和綜合能源供應(yīng)與中轉(zhuǎn)基地。加強(qiáng)能源治理和監(jiān)管政策與科技創(chuàng)新政策的協(xié)調(diào)配合，進(jìn)一步推動(dòng)能源價(jià)格改革，恢復(fù)能源產(chǎn)品的商品屬性，建立和完善能源資源消費(fèi)稅、環(huán)境稅（包括碳稅）等綜合措施，建立有利于引導(dǎo)合理消費(fèi)，推動(dòng)節(jié)能，促進(jìn)能源結(jié)構(gòu)向清潔、高效、低碳的多元化體系發(fā)展的市場(chǎng)信號(hào)系統(tǒng)。

致謝

感謝蘇罡、張國(guó)生、李鵬、呼和濤力、曹志國(guó)、王洪建、李啟明、郭奇峰、梁坤、富曉鵬、樊靜麗等課題組成員對(duì)本文撰寫(xiě)的大力協(xié)助。

[1] “世界能源版圖變化與能源生產(chǎn)消費(fèi)革命”課題組. 中國(guó)工程院重大咨詢(xún)項(xiàng)目“推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略研究”課題研究報(bào)告 [R]. 北京: 中國(guó)工程院, 2014. Research group on world’s energy landscape change and energy production and consumption revolution. Strategic research report on promoting energy production and consumption revolution, supported by the major advisory project of Chinese Academy of Engineering [R]. Beijing: Chinese Academy of Engineering, 2014.

[2] “第三次工業(yè)革命與能源生產(chǎn)消費(fèi)革命”課題組. “推動(dòng)能源生產(chǎn)和消費(fèi)革命戰(zhàn)略研究”課題研究報(bào)告 [R]. 北京: 中國(guó)工程院, 2014. Research group on the third industrial revolution and energy production and consumption revolution. Strategic research report on promoting energy production and consumption revolution [R]. Beijing: Chinese Academy of Engineering, 2014.

[3]中國(guó)工程科技發(fā)展戰(zhàn)略研究院. 中國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展報(bào)告（2016）[M].北京:科學(xué)出版社, 2015. Chinese Institute of Engineering Development Strategies. Development report on China’s strategic emerging industries (2016) [M]. Beijing: China Science Publishing & Media Ltd (CSPM), 2015.

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[5]中華人民共和國(guó)國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì), 國(guó)家能源局.能源技術(shù)革命創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃（2016―2030年）[R]. 北京: 國(guó)家發(fā)展和改革委員會(huì), 國(guó)家能源局, 2016. National Development and Reform Commission, National Energy Administration of the People’s Republic of China. Energy production and consumption pevolution strategic action plan (2016–2030) [R]. Beijing: National Development and Reform Commission, National Energy Administration of the People’s Republic of China, 2016.

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Development Trends and Strategic Research for China’s Energy Engineering Science and Technology to 2035

Zhang Bo1,2, Guo Danning2, Peng Suping1
(1. State Key Laboratory of Coal Resources and Safe Mining, China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing 100083, China; 2. School of Management, China University of Mining & Technology (Beijing), Beijing 100083, China)

In the next 20 years, science and technology innovation in energy will bring about profound reform in the characteristics and patterns of China’s energy industries. This paper analyzes the basic background and related strategic demands of China’s energy development, describes the present situation, and identifes existing problems in energy engineering science and technology. It also proposes medium- and long-term development strategies for China’s energy engineering science and technology, including overall conception, main tasks, and important technical directions. Trends, impacts, and a possible blueprint for energy engineering science and technology to 2035 are predicted. These results can contribute to the scientifc establishment of innovation systems in energy engineering science and technology, based on China’s energy resources and development conditions. Furthermore, these results can contribute to the formation of China’s strategic countermeasures in energy engineering science and technology to 2035 by considering China’s overall and long-term development demands.

energy engineering science and technology; trend analysis; technical direction; to 2035; development strategy

F206

A

2016-12-12；

2016-12-20

通迅作者：張博，中國(guó)礦業(yè)大學(xué)（北京），副教授，主要從事能源經(jīng)濟(jì)與政策研究；E-mail: zhangbo@cumtb.edu.cn

中國(guó)工程院咨詢(xún)項(xiàng)目“中國(guó)工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”(2015-ZD-14)、“能源與礦業(yè)工程科技2035發(fā)展戰(zhàn)略研究”(2016-XY-19)、“能源科技發(fā)展方向及其對(duì)我國(guó)能源格局影響研究”(2015-XY-51)；國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(L1624054)

本刊網(wǎng)址：www.enginsci.cn

DOI 10.15302/J-SSCAE-2017.01.010