能源科技創(chuàng)新是能源可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵要素。一國(guó)能源科技的進(jìn)步，既需要尊重能源科技創(chuàng)新規(guī)律，也要重視創(chuàng)新體系的建立和完善，提高創(chuàng)新能力，促進(jìn)能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)的合理調(diào)整。

2014年是能源領(lǐng)域深刻變革的一年，世界能源生產(chǎn)與消費(fèi)革命在科技創(chuàng)新的帶動(dòng)下繼續(xù)改變著全球能源格局，諸多發(fā)達(dá)國(guó)家和新興經(jīng)濟(jì)體不斷調(diào)整戰(zhàn)略思路，以順應(yīng)新的發(fā)展趨勢(shì)，新的能源科技成果不斷涌現(xiàn)，為清潔、可持續(xù)能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型帶來(lái)了希望。

科技創(chuàng)新掀能源生產(chǎn)浪潮

據(jù)bp公司《世界能源統(tǒng)計(jì)年鑒2014》報(bào)告提供的數(shù)據(jù)，2013年全球能源需求增長(zhǎng)2.3%，石油、煤炭、天然氣等化石燃料均有1.4%~3%的增長(zhǎng)。然而，全球能源系統(tǒng)正在發(fā)生轉(zhuǎn)型，加速采用可再生能源技術(shù)是減少碳排放和避免氣候變化的最可行路徑。

可再生能源(包括生物能源、地?zé)崮堋⑺姟⒑Ｑ竽堋⑻?yáng)能和風(fēng)能等)碳強(qiáng)度是煤炭的1/250，是天然氣的1/120。2011年以來(lái)，可再生能源發(fā)電新增容量已大于化石燃料和核電之和。根據(jù)21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)發(fā)布的《全球可再生能源現(xiàn)狀報(bào)告2014》，2013年全球可再生能源占據(jù)電力裝機(jī)凈增長(zhǎng)量的56%以上，總裝機(jī)容量超過(guò)1560吉瓦，同比增幅超過(guò)8%，可再生能源占電力裝機(jī)增量的56%。光伏發(fā)電新增裝機(jī)37吉瓦，其中中國(guó)排名第一。

國(guó)際可再生能源機(jī)構(gòu)(irena)預(yù)測(cè)，到2030年全球可再生能源份額可達(dá)30%。全球風(fēng)能理事會(huì)則預(yù)計(jì)2030年風(fēng)電裝機(jī)將達(dá)2000吉瓦，提供全球約17%~19%的電力，年均削減30億噸碳排放;而到2050年風(fēng)電將會(huì)提供25%~30%的電力。irena還預(yù)測(cè)2030年生物能源將占到全球可再生能源用量的60%，相當(dāng)于一次能源供應(yīng)總量的20%，其中約40%的生物質(zhì)供應(yīng)將來(lái)自農(nóng)業(yè)殘余物和廢棄物，還有30%來(lái)自可持續(xù)林業(yè)產(chǎn)品。

日本新能源技術(shù)開發(fā)機(jī)構(gòu)在《可再生能源技術(shù)白皮書》中指出，光伏發(fā)電通過(guò)革新性技術(shù)開發(fā)，包括電池組件的低成本化和高效率化、外設(shè)和構(gòu)件的低成本化和長(zhǎng)壽命化等，將有望于2030年實(shí)現(xiàn)平價(jià)上網(wǎng)。國(guó)際能源署預(yù)測(cè)，到2050年太陽(yáng)能發(fā)電將成為全球最大電力來(lái)源。

各國(guó)更新能源科技戰(zhàn)略

2014年美日歐等發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)更新出臺(tái)了一系列政策計(jì)劃和法律法規(guī)，采取行動(dòng)加快能源科技創(chuàng)新，推進(jìn)新能源和可再生能源開發(fā)與利用。

美國(guó)認(rèn)為以頁(yè)巖油氣為代表的技術(shù)突破改變了本國(guó)的能源結(jié)構(gòu)，并指出應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步加強(qiáng)部署低碳技術(shù)，為清潔能源未來(lái)奠定基礎(chǔ)。對(duì)此，美國(guó)能源部《2014-2018年戰(zhàn)略規(guī)劃》提出關(guān)注能源科技全價(jià)值鏈創(chuàng)新，要求進(jìn)一步破解基礎(chǔ)科學(xué)和應(yīng)用技術(shù)研發(fā)之間的壁壘，形成從基礎(chǔ)研究到最終市場(chǎng)解決方案的完整創(chuàng)新鏈條，將“科學(xué)與能源”確立為第一戰(zhàn)略主題，提出推動(dòng)基礎(chǔ)科學(xué)研究、創(chuàng)新能源技術(shù)開發(fā)和數(shù)據(jù)支撐型政策制定，促進(jìn)美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和就業(yè)、能源安全與環(huán)境保護(hù)，減輕氣候變化風(fēng)險(xiǎn)及增強(qiáng)應(yīng)對(duì)靈活性。 日本出臺(tái)了新的《能源基本計(jì)劃》，提出“3e+s”方針(即能源保障、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)效益和安全)，壓縮但支持發(fā)展核能，推進(jìn)節(jié)能和可再生能源。在具體措施上，日本政府提高了可再生能源上網(wǎng)電價(jià)，舉政府之力加快發(fā)展可再生能源;新設(shè)鋰離子電池補(bǔ)貼計(jì)劃，發(fā)展新儲(chǔ)能技術(shù)。為提高火電效率，日本煤炭能源中心更新了《潔凈煤技術(shù)路線圖》，重點(diǎn)發(fā)展超臨界、igcc、igfc發(fā)電技術(shù)以及低階煤(褐煤、次煙煤)利用技術(shù)，支持煤炭可持續(xù)利用。

歐盟于2014年經(jīng)過(guò)反復(fù)磋商討論通過(guò)了“2030能源與氣候政策框架”，提出到2030年溫室氣體排放量較1990年水平削減40%，可再生能源占比至少達(dá)到27%，能效至少提高27%。歐盟于當(dāng)年陸續(xù)啟動(dòng)了歐洲核聚變聯(lián)合研究計(jì)劃，提出2030年風(fēng)能研究?jī)?yōu)先戰(zhàn)略主題，制定海洋能行動(dòng)計(jì)劃，大力發(fā)展海洋能。

不斷探索新思路

變革當(dāng)前能源結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)全球氣候變化的威脅，國(guó)際社會(huì)均深刻意識(shí)到需要調(diào)整以化石能源為主的現(xiàn)狀，大大提高電力利用水平，深挖能源效率，并實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)的深度除碳化。

國(guó)際能源署的權(quán)威報(bào)告《能源技術(shù)展望2014》報(bào)告指出，全球范圍內(nèi)電力需求增長(zhǎng)正超過(guò)所有其他終端能源載體，是全球能源系統(tǒng)在供應(yīng)和需求方面徹底變革的驅(qū)動(dòng)力。報(bào)告認(rèn)為，到2050年，電力在終端能源利用的份額會(huì)攀升到約25%，必須聯(lián)合運(yùn)用技術(shù)手段和市場(chǎng)機(jī)制應(yīng)對(duì)。智能電網(wǎng)技術(shù)能為系統(tǒng)運(yùn)行和市場(chǎng)設(shè)計(jì)提供更多選擇，高溫超導(dǎo)、儲(chǔ)能、需求側(cè)響應(yīng)與管理等技術(shù)手段的應(yīng)用能夠提供系統(tǒng)層面的解決方案。 據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)研究，能源效率的潛力大大超出人們的想象。國(guó)際能源署在《發(fā)掘能源效率多重效益》和《能源效率中期市場(chǎng)2014》報(bào)告中指出，除降低能源需求外，能源效率的隱含潛力還在于支撐經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，增進(jìn)社會(huì)發(fā)展，強(qiáng)化環(huán)境可持續(xù)性，保障能源體系安全，且有助于創(chuàng)造財(cái)富。目前能源效率的市場(chǎng)正在增長(zhǎng)，2012年度全球累計(jì)投入已達(dá)3000億美元，相當(dāng)于化石燃料發(fā)電投入的總和，其節(jié)約的能源相當(dāng)于其他所有燃料產(chǎn)生的能源，能源效率可以說(shuō)是“第一能源”。

聯(lián)合國(guó)深度去碳路徑中期報(bào)告分析認(rèn)為，對(duì)主要排放國(guó)來(lái)說(shuō)，能源系統(tǒng)深度去碳化具有共同的三大技術(shù)支柱：能效與節(jié)能、低碳電力結(jié)構(gòu)、燃料轉(zhuǎn)換，這些技術(shù)都具有大規(guī)模部署的技術(shù)可行性。各國(guó)和國(guó)際組織必須共同致力于主要技術(shù)的研發(fā)、示范與推廣。 (作者單位：中國(guó)科學(xué)院武漢文獻(xiàn)情報(bào)中心)