《先進(jìn)能源發(fā)展報(bào)告——科技引領(lǐng)能源》對(duì)當(dāng)前主要新能源技術(shù)發(fā)展重點(diǎn)與面臨的挑戰(zhàn)進(jìn)行了分析,并對(duì)若干主要新能源技術(shù)各國(guó)研究狀況進(jìn)行了對(duì)比分析,進(jìn)而提出我國(guó)新能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略對(duì)策建議。《先進(jìn)能源發(fā)展報(bào)告——科技引領(lǐng)能源》分為上、中、下三篇,上篇主要闡述能源科技發(fā)展規(guī)律和特點(diǎn)以及發(fā)展趨勢(shì),并全面闡述了主要能源科技發(fā)達(dá)國(guó)家的創(chuàng)新體系。中篇以發(fā)電領(lǐng)域?yàn)橹鳎x擇了潔凈煤、核裂變、太陽(yáng)能熱發(fā)電和智能電網(wǎng)四種重要能源技術(shù),總結(jié)了其研發(fā)態(tài)勢(shì)、主要科技問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。下篇對(duì)國(guó)際上重要的19個(gè)能源科技路線圖從產(chǎn)生背景、制定過(guò)程與方法以及作用和影響四個(gè)方面進(jìn)行了詳細(xì)解讀。
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第一節(jié)能源科技創(chuàng)新的基本規(guī)律
一、能源科技是面向應(yīng)用的階段性發(fā)展過(guò)程
任何能源技術(shù)或能源系統(tǒng),從最初開發(fā)到最終完全融入經(jīng)濟(jì)發(fā)展往往需要長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年甚至更長(zhǎng)的時(shí)間,F(xiàn)代能源科技的發(fā)展通常需要經(jīng)過(guò)以下階段:①知識(shí)發(fā)現(xiàn);A(chǔ)科學(xué)水平的提升為能源科學(xué)的進(jìn)步開啟了無(wú)限的可能,是能源應(yīng)用研究的源泉,涉及分子水平上設(shè)計(jì)和裝配物質(zhì)結(jié)構(gòu)、精確預(yù)測(cè)和控制化學(xué)反應(yīng)到理解復(fù)雜系統(tǒng)行為等;②技術(shù)能力發(fā)展,即對(duì)技術(shù)概念的驗(yàn)證,以及能源產(chǎn)品和工藝的創(chuàng)造過(guò)程,是能源科技創(chuàng)新的最重要的組成部分;③原型或中試運(yùn)行,即示范,通過(guò)規(guī)模放大檢驗(yàn)?zāi)茉醇夹g(shù)、產(chǎn)品和工藝的成熟性;④應(yīng)用部署和商業(yè)化,是能源科技創(chuàng)新成功的最終評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)代能源技術(shù)的發(fā)展難以輕易超越其中任何一個(gè)環(huán)節(jié),但通過(guò)增加研發(fā)投入、運(yùn)用政策工具等手段能夠在一定程度上加快端到端的技術(shù)創(chuàng)新過(guò)程。
二、能源科技是多學(xué)科交叉的前瞻性、系統(tǒng)性發(fā)展過(guò)程
能源科技是一個(gè)高度綜合、具有很強(qiáng)學(xué)科交叉特點(diǎn)的研究領(lǐng)域。不同學(xué)科的交叉綜合不僅能帶來(lái)科學(xué)上的重大突破,還能不斷培育出新的技術(shù)生長(zhǎng)點(diǎn)和產(chǎn)業(yè)制高點(diǎn)。工業(yè)革命以來(lái),材料科學(xué)、化學(xué)、地球科學(xué)、生物科學(xué)、核科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域產(chǎn)生的研究成果不斷推動(dòng)著能源生產(chǎn)力的提高、能源使用效率的優(yōu)化和新能源的發(fā)展。未來(lái)先進(jìn)計(jì)算技術(shù)、納米科學(xué)、基因組學(xué)、暗能量等前沿科技的進(jìn)步,將對(duì)新的能量轉(zhuǎn)換、輸配、利用和儲(chǔ)存方式以及無(wú)碳一低碳能源系統(tǒng)的形成帶來(lái)新的契機(jī)。
三、能源科技是在國(guó)家需求導(dǎo)向和戰(zhàn)略引領(lǐng)下的發(fā)展過(guò)程
由于能源資源分布不均衡以及氣候變化問(wèn)題,需要從環(huán)境、經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力、國(guó)家安全、區(qū)域差異等方面探索能源問(wèn)題的解決方案。此外,能源科技創(chuàng)新具有戰(zhàn)略性、公共性、前瞻性和系統(tǒng)性等特點(diǎn),需要持續(xù)高水平投入以及超前部署。但在其發(fā)展過(guò)程中面臨著技術(shù)障礙和成本障礙,研究體制、公眾意識(shí)、市場(chǎng)準(zhǔn)入、投資渠道、信息溝通、激勵(lì)措施等也會(huì)阻礙能源科技的進(jìn)步與推廣應(yīng)用。因此,國(guó)家意志在能源科技的發(fā)展中起到關(guān)鍵作用,主要表現(xiàn)在:選擇與本國(guó)未來(lái)能源體系相適應(yīng)的能源科技優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和方向;組織利用公共資源攻克關(guān)鍵技術(shù);建立和完善能源科技創(chuàng)新體系。
第二節(jié)能源科技創(chuàng)新的主要趨勢(shì)
通過(guò)對(duì)美國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、日本、俄羅斯等能源強(qiáng)國(guó)和能源大國(guó)的研究可以發(fā)現(xiàn),其能源科技創(chuàng)新存在以下顯著特征:一是重視能源科技發(fā)展戰(zhàn)略的引領(lǐng)作用;二是系統(tǒng)配套的能源科技創(chuàng)新體系;三是長(zhǎng)期、穩(wěn)定、持續(xù)的高額科技投入;四是科學(xué)完備的科技創(chuàng)新評(píng)價(jià)模式。
一、制定中長(zhǎng)期能源科技戰(zhàn)略發(fā)揮國(guó)家引領(lǐng)作用
能源科技戰(zhàn)略是國(guó)家能源戰(zhàn)略的有機(jī)組成部分,是國(guó)家基于自身能源資源稟賦和科技發(fā)展水平,從保障能源供應(yīng)、維護(hù)能源安全出發(fā)而采取的一系列政策措施的集合。能源科技戰(zhàn)略提出,必須服務(wù)于國(guó)家需求與經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的長(zhǎng)期需要。因此,世界能源科技強(qiáng)國(guó)均重視制定和不斷調(diào)整中長(zhǎng)期能源科技戰(zhàn)略,提出優(yōu)先研究領(lǐng)域和方向,引導(dǎo)能源科技向適合本國(guó)能源戰(zhàn)略需求的方向發(fā)展。美國(guó)2011年發(fā)布的《未來(lái)能源安全藍(lán)圖》報(bào)告正式提出了美國(guó)未來(lái)20年的能源發(fā)展目標(biāo),強(qiáng)調(diào)通過(guò)安全有序地?cái)U(kuò)大國(guó)內(nèi)油氣資源生產(chǎn)、充分發(fā)揮清潔能源潛力和大力推動(dòng)科技創(chuàng)新等工作來(lái)保障能源安全;日本面向2030年制定了能源環(huán)境創(chuàng)新政策,并持續(xù)將能源與環(huán)境作為國(guó)家五年度基本科技計(jì)劃的研究主題;歐盟制訂了面向2030年和2050年的戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃和技術(shù)路線圖,德國(guó)、法國(guó)等均根據(jù)本國(guó)實(shí)際在此框架下提出了中長(zhǎng)期能源研究戰(zhàn)略。
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