以科技创新推动能源转型是贯彻新发展理念的内在要求,也是以能源高质量发展支撑实现中国式现代化的必然选择。在全球经济增速放缓、地缘冲突加剧的外部环境影响下,我国必须打好新型能源体系关键核心技术攻坚战,以科技创新推动能源转型,保障国家能源安全,应对全球气候变化,共建清洁美丽世界。
在“双碳”目标引领下,我国能源绿色发展成效显著,取得了举世瞩目的成就。根据国家能源局数据,2023年全球可再生能源新增装机5.1亿千瓦。其中,我国的贡献超过50%。同时,我国新型储能发展迅速,已投运装机超3000万千瓦,成为新型电力系统的有力支撑。然而,在全球变暖控制在1.5摄氏度的目标下,我国能源转型仍面临一系列挑战。
一是能源进口渠道和进口通道高度集中,能源进口仍存在风险隐患。目前,我国石油和天然气对外依存度较高。根据海关总署数据,2023年我国原油累计进口5.64亿吨,同比增长11%,对外依存度仍维持在70%以上;天然气进口1.2亿吨,同比增长9.9%,对外依存度超40%。而且,大部分油气供应来自中东等地缘局势不稳定地区,进口通道多依赖马六甲海峡和霍尔木兹海峡,在全球地缘动荡的背景下,能源供应安全面临挑战。二是国内油气开发难度日益增大,能源自主供应能力需进一步加强。资料显示,我国资源条件好的大盆地在经历超过半个世纪的开发后,已进入高勘探程度阶段。例如松辽盆地、渤海湾陆上和鄂尔多斯盆地资源探明率分别达70%、53%和50%,新增储量也多是低品位资源。目前,我国油气资源的探明储量逐渐减少,油气难采储量占比逐年升高。同时,相比于陆上油田,深水深层勘探面临的地质条件更为复杂,技术难度更大,风险更高。无论是老油田的持续深耕还是新油田的开采,油气行业增储上产潜力还有待进一步挖掘。三是可再生能源受限于地理气候条件,发电稳定性仍待提高。目前,我国可再生能源装机容量快速发展,但受限于地理气候条件,可再生能源发电伴随波动性、随机性和间歇性等特征。同时,极端天气事件也影响风光发电机组寿命,降低发电效率,增加电力供应风险。可再生能源发电稳定性暂时难以支撑新型能源体系建设。
一是终端用能电气化提升空间大。中国电力企业联合会资料显示,目前我国电气化进程仍处于中期成长阶段,2023年工业部门、建筑部门和交通部门的电气化率分别达27.6%、48.1%和4.3%。交通出行、工业制造、建筑用能、农业生产、生活消费等重点领域终端用能电气化水平尚待提高,相关电器设备改造、技术研发和基础设施建设仍有较大提升空间。二是非化石能源消费比重待提高。据国家统计局数据,2023年,我国非化石能源消费比重为17.9%,比上年提高0.2个百分点,较《“十四五”现代能源体系规划》提出的2025年达到20%的目标仍有一段距离。三是能源利用效率待提升。2012年以来,我国单位GDP能耗下降26.4%,是能耗强度降低最快的国家之一。尽管如此,我国能耗强度仍有下降空间。同时,我国废弃物循环利用率偏低,能源浪费现象仍然较为普遍。据调查,目前我国大宗固废累计堆存量约600亿吨,年新增堆存量近30亿吨,亟需提升资源综合利用水平。
此外,根据《全国资源型城市可持续发展规划(2013—2020年)》,我国共有262座资源型城市,其中67座由于资源趋于枯竭被列为衰退型城市。这些资源型地区面临产业退出带来的风险。在“双碳”目标下,资源型地区亟需摆脱对化石能源的高度依赖,探索新型经济增长模式。研究发现,2020年煤电行业直接相关就业人数达到168.63万人,受能源转型影响,传统能源行业从业者面临的问题不容小觑。
科技创新是推动能源高质量发展的内在要求,也是推动能源转型的重要着力点。要坚持以科技创新赋能能源产业创新,加快发展战略性新兴产业,精心构建创新人才体系,切实发挥科技创新的推动力,促进能源转型。
一是以数字技术赋能油气勘探开采,提高油气自主供应能力。完善生产制造体系,攻克核心技术,为能源自主供应提供支撑。基于物联网、人工智能和自动化技术等数字技术,预测勘探地质结构,优化开采工艺,提高油气开采质量。构建数智运营体系,推进油气开采行业数字化转型、智能化发展。基于数字信息技术,构建集监控、管理、展示、交互功能于一体的智慧运营平台,实现运营实时可视化,提升油气企业安全高效运行水平。二是以数字技术推动煤炭产业绿色低碳发展,发挥煤炭的兜底保障作用。加快推进煤炭智能化绿色开发,实现煤炭清洁高效利用。基于工业互联网、大数据、云计算、人工智能等数字技术,实现煤矿掘进、开采、生产辅助、安全保障、绿色低碳等全方位智慧赋能。构建智慧平台,深入挖掘系统数据,智能化展示煤矿综合运行态势。以数字经济推动煤炭与新能源耦合,保证能源供应的安全稳定。三是大力发展新型储能技术,提高可再生能源发电稳定性。加大新型储能关键技术攻关,推动新型储能技术规模化发展。加强与高校及科研机构合作,解决锂离子电池储能安全性问题。建立电池全生命周期管理和行业标准体系,提升退役动力锂离子电池回收和利用水平。通过复合储能技术,构建氢—电混合储能系统,解决可再生能源难储存、弃用率高的问题。融合大数据、云计算等数字技术,提升储能系统的安全性和能源利用效率。
一是大力发展以新能源为代表的战略性新兴产业,加快电能替代。推动绿色电能替代终端能源消费领域的煤炭、石油和天然气,提高电能在工业、交通、建筑等重点领域的消费比重。大力推动光伏、海上风电、储能、氢能等新能源产业发展,助力形成战略性新兴产业集群,推动多领域电能替代。二是聚焦新能源产业,优化能源消费结构。坚持集中式与分布式并举,推动风电和光伏发电高质量开发利用。因地制宜推进风光发电基地化建设,推动风光资源规模化开发建设。推进光伏与农业融合发展,拓展分布式光伏发电应用,推广太阳能建筑一体化应用。三是发展绿色环保战略性新兴产业,促进能源节约和资源高效利用。发展高效节能产业,深入实施燃煤机组节能升级,逐步淘汰落后产能,提升能源效率。推动煤电机组灵活性改造,提升电源调峰能力。提升煤电机组调节能力,有助于推动新能源并网,从而提高新能源发电的并网容量上限。完善废物资源回收体系,发展资源循环利用产业,减少能源浪费。
一是通过对资源型地区的教育投资,培养更多符合战略性新兴产业、高技术产业和未来产业需求的高素质人才。为受能源转型影响的群体开展职业技能培训,建立支持就业的扶持机制。通过就业技能培训、岗位技能提升培训和创新培训培养高技能人才,使其更好地适应新兴产业的发展需求。二是鼓励地方科研机构加强与企业合作,开展科技创新项目,推动科技成果转化为生产力。通过建立产学研合作平台,促进科技成果转化,推动新兴产业发展,为资源型地区经济转型提供技术支撑。同时,科研机构应强化问题导向,引导科技工作者直面产业需求,瞄准“真问题”、做好“真研究”、推动“真解决”。三是根据人才结构的实际情况和产业发展的实际需要,构建与能源转型相适应的人才体系。根据地区能源转型规划和目标,制定精准的人才政策。通过精准引进高素质人才,促进产业链和人才链良性互动,从而确保资源型城市平稳度过能源转型。建立完善的人才留用机制,对能源转型领域做出突出贡献的人才进行表彰和奖励,保障人才队伍的稳定和持续发展。
以科技创新推动能源转型是贯彻新发展理念的内在要求,也是以能源高质量发展支撑实现中国式现代化的必然选择。在全球经济增速放缓、地缘冲突加剧的外部环境影响下,我国必须打好新型能源体系关键核心技术攻坚战,以科技创新推动能源转型,保障国家能源安全,应对全球气候变化,共建清洁美丽世界。
在“双碳”目标引领下,我国能源绿色发展成效显著,取得了举世瞩目的成就。根据国家能源局数据,2023年全球可再生能源新增装机5.1亿千瓦。其中,我国的贡献超过50%。同时,我国新型储能发展迅速,已投运装机超3000万千瓦,成为新型电力系统的有力支撑。然而,在全球变暖控制在1.5摄氏度的目标下,我国能源转型仍面临一系列挑战。
一是能源进口渠道和进口通道高度集中,能源进口仍存在风险隐患。目前,我国石油和天然气对外依存度较高。根据海关总署数据,2023年我国原油累计进口5.64亿吨,同比增长11%,对外依存度仍维持在70%以上;天然气进口1.2亿吨,同比增长9.9%,对外依存度超40%。而且,大部分油气供应来自中东等地缘局势不稳定地区,进口通道多依赖马六甲海峡和霍尔木兹海峡,在全球地缘动荡的背景下,能源供应安全面临挑战。二是国内油气开发难度日益增大,能源自主供应能力需进一步加强。资料显示,我国资源条件好的大盆地在经历超过半个世纪的开发后,已进入高勘探程度阶段。例如松辽盆地、渤海湾陆上和鄂尔多斯盆地资源探明率分别达70%、53%和50%,新增储量也多是低品位资源。目前,我国油气资源的探明储量逐渐减少,油气难采储量占比逐年升高。同时,相比于陆上油田,深水深层勘探面临的地质条件更为复杂,技术难度更大,风险更高。无论是老油田的持续深耕还是新油田的开采,油气行业增储上产潜力还有待进一步挖掘。三是可再生能源受限于地理气候条件,发电稳定性仍待提高。目前,我国可再生能源装机容量快速发展,但受限于地理气候条件,可再生能源发电伴随波动性、随机性和间歇性等特征。同时,极端天气事件也影响风光发电机组寿命,降低发电效率,增加电力供应风险。可再生能源发电稳定性暂时难以支撑新型能源体系建设。
一是终端用能电气化提升空间大。中国电力企业联合会资料显示,目前我国电气化进程仍处于中期成长阶段,2023年工业部门、建筑部门和交通部门的电气化率分别达27.6%、48.1%和4.3%。交通出行、工业制造、建筑用能、农业生产、生活消费等重点领域终端用能电气化水平尚待提高,相关电器设备改造、技术研发和基础设施建设仍有较大提升空间。二是非化石能源消费比重待提高。据国家统计局数据,2023年,我国非化石能源消费比重为17.9%,比上年提高0.2个百分点,较《“十四五”现代能源体系规划》提出的2025年达到20%的目标仍有一段距离。三是能源利用效率待提升。2012年以来,我国单位GDP能耗下降26.4%,是能耗强度降低最快的国家之一。尽管如此,我国能耗强度仍有下降空间。同时,我国废弃物循环利用率偏低,能源浪费现象仍然较为普遍。据调查,目前我国大宗固废累计堆存量约600亿吨,年新增堆存量近30亿吨,亟需提升资源综合利用水平。
此外,根据《全国资源型城市可持续发展规划(2013—2020年)》,我国共有262座资源型城市,其中67座由于资源趋于枯竭被列为衰退型城市。这些资源型地区面临产业退出带来的风险。在“双碳”目标下,资源型地区亟需摆脱对化石能源的高度依赖,探索新型经济增长模式。研究发现,2020年煤电行业直接相关就业人数达到168.63万人,受能源转型影响,传统能源行业从业者面临的问题不容小觑。
科技创新是推动能源高质量发展的内在要求,也是推动能源转型的重要着力点。要坚持以科技创新赋能能源产业创新,加快发展战略性新兴产业,精心构建创新人才体系,切实发挥科技创新的推动力,促进能源转型。
一是以数字技术赋能油气勘探开采,提高油气自主供应能力。完善生产制造体系,攻克核心技术,为能源自主供应提供支撑。基于物联网、人工智能和自动化技术等数字技术,预测勘探地质结构,优化开采工艺,提高油气开采质量。构建数智运营体系,推进油气开采行业数字化转型、智能化发展。基于数字信息技术,构建集监控、管理、展示、交互功能于一体的智慧运营平台,实现运营实时可视化,提升油气企业安全高效运行水平。二是以数字技术推动煤炭产业绿色低碳发展,发挥煤炭的兜底保障作用。加快推进煤炭智能化绿色开发,实现煤炭清洁高效利用。基于工业互联网、大数据、云计算、人工智能等数字技术,实现煤矿掘进、开采、生产辅助、安全保障、绿色低碳等全方位智慧赋能。构建智慧平台,深入挖掘系统数据,智能化展示煤矿综合运行态势。以数字经济推动煤炭与新能源耦合,保证能源供应的安全稳定。三是大力发展新型储能技术,提高可再生能源发电稳定性。加大新型储能关键技术攻关,推动新型储能技术规模化发展。加强与高校及科研机构合作,解决锂离子电池储能安全性问题。建立电池全生命周期管理和行业标准体系,提升退役动力锂离子电池回收和利用水平。通过复合储能技术,构建氢—电混合储能系统,解决可再生能源难储存、弃用率高的问题。融合大数据、云计算等数字技术,提升储能系统的安全性和能源利用效率。
一是大力发展以新能源为代表的战略性新兴产业,加快电能替代。推动绿色电能替代终端能源消费领域的煤炭、石油和天然气,提高电能在工业、交通、建筑等重点领域的消费比重。大力推动光伏、海上风电、储能、氢能等新能源产业发展,助力形成战略性新兴产业集群,推动多领域电能替代。二是聚焦新能源产业,优化能源消费结构。坚持集中式与分布式并举,推动风电和光伏发电高质量开发利用。因地制宜推进风光发电基地化建设,推动风光资源规模化开发建设。推进光伏与农业融合发展,拓展分布式光伏发电应用,推广太阳能建筑一体化应用。三是发展绿色环保战略性新兴产业,促进能源节约和资源高效利用。发展高效节能产业,深入实施燃煤机组节能升级,逐步淘汰落后产能,提升能源效率。推动煤电机组灵活性改造,提升电源调峰能力。提升煤电机组调节能力,有助于推动新能源并网,从而提高新能源发电的并网容量上限。完善废物资源回收体系,发展资源循环利用产业,减少能源浪费。
一是通过对资源型地区的教育投资,培养更多符合战略性新兴产业、高技术产业和未来产业需求的高素质人才。为受能源转型影响的群体开展职业技能培训,建立支持就业的扶持机制。通过就业技能培训、岗位技能提升培训和创新培训培养高技能人才,使其更好地适应新兴产业的发展需求。二是鼓励地方科研机构加强与企业合作,开展科技创新项目,推动科技成果转化为生产力。通过建立产学研合作平台,促进科技成果转化,推动新兴产业发展,为资源型地区经济转型提供技术支撑。同时,科研机构应强化问题导向,引导科技工作者直面产业需求,瞄准“真问题”、做好“真研究”、推动“真解决”。三是根据人才结构的实际情况和产业发展的实际需要,构建与能源转型相适应的人才体系。根据地区能源转型规划和目标,制定精准的人才政策。通过精准引进高素质人才,促进产业链和人才链良性互动,从而确保资源型城市平稳度过能源转型。建立完善的人才留用机制,对能源转型领域做出突出贡献的人才进行表彰和奖励,保障人才队伍的稳定和持续发展。