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以高水平能源科技自立自強
筑牢能源強國建設根基
能源是工業的血液、國民經濟的命脈，作為支撐人工智能時代的底層基石，已成為大國競爭的戰略焦點。黨的二十屆四中全會提出加快建設新型能源體系，首次作出建設能源強國的戰略擘畫。2026年全國能源工作會議部署7項任務，其中加快推進能源科技是重點工作。強大的能源科技創新能力是能源強國的內在要求與鮮明標志。能源科技創新已成為推動新型能源體系建設的根本動力，也是我國將能源飯碗牢牢端在自己手里、贏得未來競爭主動權的戰略抉擇。
一、科技創新引領，我國能源大國地位穩步確立
黨的十八大以來，我國能源行業深入實施創新驅動發展戰略，能源科技實現了從“跟跑”到“并跑”、部分“領跑”的歷史性跨越，為構筑世界能源大國提供了堅實的科技支撐。
一是科技創新支撐總量供給，打造世界第一能源生產消費大國。煤炭智能安全高效開采、深層油氣勘探開發等技術持續突破，能源供給能力不斷增強，自主保障能力維持80%以上。2024年，一次能源生產和能源消費總量分別達49.8億和59.6億噸標準煤，分別占全球總量的26.8%和27.7%。目前，全國發電總裝機突破37億千瓦，規模穩居世界首位，為國民經濟發展提供堅實保障。
二是科技創新加速綠色轉型，構建全球最大可再生能源體系。高效光伏、大容量風機、先進水電等技術持續突破，新能源裝機首次超過火電，可再生能源裝機規模穩居全球首位。“西電東送”輸送規模約3.4億千瓦，跨省跨區通道新能源電量占比超20%，新能源資源配置能力不斷提升，全國每用3度電就有1度是綠電。
三是科技創新鍛造高端重器，鑄就能源科技大國。超超臨界發電、萬米深井鉆探技術等關鍵技術達到國際領先水平，百萬千瓦水電機組、自主三代核電“華龍一號”“國和一號”等大國重器不斷涌現，千萬千瓦級“沙戈荒”基地、“海基二號”深水導管架平臺等大國工程拔地而起，特高壓與柔性直流輸電技術作為“中國名片”成功走出國門，彰顯了能源科技實力。
二、面向能源強國建設，科技創新仍是應對挑戰的關鍵
建設能源強國是一次承前啟后的歷史性跨越。我國正處于從能源大國向能源強國邁進的關鍵攻堅期，在保供應和碳減排雙重約束下，能源轉型和安全保障面臨系列挑戰，對科技創新提出了更為緊迫的要求。
一是能源消費剛性增加，總量需求壓力大。“十四五”前四年，我國能源消費量累計增長約9.8億噸標準煤。“十五五”期間，國民經濟持續發展將推動能源消費剛性增長。受限于我國能源資源稟賦、系統調節能力不足、用地用海要素保障趨緊等約束，非化石能源替代化石能源無法一蹴而就，能源經濟綠色供應長期面臨壓力。
二是安全約束日益凸顯，供給保障制約多。受碳排放雙控約束，煤炭將逐漸從基礎保障性能源轉向調節性能源，煤電發電量占比呈下降趨勢。與此同時，核電等清潔基荷電源發展不足，系統基荷保障的接續支撐能力面臨嚴峻挑戰。油氣資源對外依存度高，地緣政治波動進一步加劇關鍵資源供應風險，實現能源安全供給的制約增多。
三是系統形態深刻變革，綠色轉型難度大。新能源強隨機性、源-荷形態不確定性使系統特性產生本質變化。“西電東送”由輸送穩定煤電變為波動性風光，可持續發展面臨挑戰。氫能“制-儲-輸-用”全鏈條低成本技術體系尚未完善，新能源非電利用存在問題。受限于電力市場化機制尚不完善、電源調節資源不足等，電力系統“經濟-安全-低碳”三角矛盾凸顯，構建新型電力系統任務艱巨。
針對上述挑戰，關鍵在于能源科技創新，向科技要資源、要空間、要動力，在基礎理論、關鍵材料、核心裝備方面加強科研攻關，在底層機理、關鍵技術、前沿探索方面取得重大突破，形成能源領域新質生產力，夯實能源發展的內生動力和創新活力。
三、聚焦體系構建，明確科技創新的戰略主攻方向
建設能源強國，必須加快構建新型能源體系。立足我國資源稟賦，統籌煤炭、油氣、電力及氫能等各類能源功能定位，應堅持先立后破、以立促破，聚焦新型能源體系構建主線和重要支柱，開展前瞻性科研布局和體系化技術攻關。
一是突破前沿高效發電技術，推動非化石能源主體供應。根據有關機構預測，2060年非化石能源消費占比將超80%。建議重點攻克鈣鈦礦等新一代光伏、大容量海上漂浮式風機等技術。積極安全有序發展核電，加快小型堆、鈉冷快堆、高溫氣冷堆等新一代核電商業示范與產業化應用，前瞻布局核聚變等技術。因地制宜發展地熱能、海洋能、生物質等其他可再生能源，持續壯大清潔能源支柱。
二是突破煤炭清潔利用與新型油氣開發技術，夯實化石能源兜底保障。煤電以不到40%的裝機占比，貢獻了約60%的發電量、70%的頂峰能力和近80%的調節能力，是當前系統運行的“壓艙石”和調節器。建議重點攻關煤炭綠色智能開采和清潔高效利用、新一代煤電、CCUS等技術。聚焦“兩深一非一老”戰略領域，突破新型油氣勘探開發裝備與軟件，助力油氣勘探開發和增儲上產。
三是突破新型電網形態與新型電力裝備技術，強化新型電力系統建設關鍵支撐。新型電力系統是承載高比例新能源的核心平臺。建議重點突破變革性電源并網方式、電網安全穩定分析方法等技術，支撐非化石能源發電規模逐步擴大。研制具備抵御換相失敗的新型換流器、電力人工智能AI調度與安全防御等技術裝備，支撐新型電力系統建設，促進新能源高質量消納。
四是突破氫能規模化應用與新型儲能技術，增強系統靈活調節資源與深度脫碳能力。氫能將是未來能源終端消費的重要組成部分，成為主要二次能源之一。建議重點突破高效可再生能源制氫、長管道輸氫、百兆瓦級氫燃機等技術，推動大型制氫工廠等示范，支撐2030年綠氫成本與灰氫平價。攻克低成本長時液流電池、飛輪儲能、全固態電池等技術，提升系統靈活調節能力。
四、匯聚強大合力，構建支撐科技自立自強的創新生態
“十五五”時期是推動能源結構加快調整、新舊動能接續轉換的重要關鍵期。建議聚焦“大任務、大裝置、大平臺”等能源科技創新核心要素，強化頂層設計和系統布局，著力提升科技創新體系整體效能，充分發揮科技的戰略先導地位和根本支撐作用。
一是強化國家重大任務戰略牽引與前瞻布局。高質量實施好智能電網和煤炭2030、新型油氣勘探開發等重大專項。在氫能和核聚變等戰略性新興領域，繼續布局一批國家專項。加強新型電力系統、可再生能源、氫能開發利用等技術突破與重大示范應用，強化能源材料、專業芯片等基礎研究，持續提升原始創新能力。
二是完善重大科技基礎設施與中試驗證平臺建設。通過設立國家專項任務、建立“先投后補”等接續支持機制，發揮現有重大科技基礎設施創新效能，強化對基礎科學研究的支撐作用。加快建設一批風、光、氫等領域技術中試驗證平臺，促進科技創新與產業創新融合，讓科研成果從“樣品”變成“產品”。
三是強化國家戰略科技力量的協同創新。優化能源領域國家科研機構、高水平研究型大學、科技領軍企業定位和布局，加強科技創新龍頭支柱與能源領軍企業創新主體的有機協同，深化推進有組織科研和體制機制創新，推動上下游貫通、產學研融通，加速科技創新突破和重大科研成果轉化應用。
(中國工程院院士、懷柔實驗室主任 湯廣福)
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