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能源科技發(fā)展新趨勢(shì)(勢(shì)所必然)

更新時(shí)間:2015-09-07點(diǎn)擊次數(shù):1463

能源是人類社會(huì)發(fā)展的基石和動(dòng)力。人類對(duì)能源的需求牽引著能源技術(shù)的革新與革命,而能源技術(shù)的革新與革命又影響著人類的生產(chǎn)模式、生活方式和社會(huì)管理,促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展。當(dāng)前,世界能源發(fā)展日益呈現(xiàn)出多元化、低碳化、智能化和分布式等特征。據(jù)專家們預(yù)測(cè),未來能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)中的化石能源將在2030年左右達(dá)到,而太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、現(xiàn)代生物質(zhì)能的占比將不斷增加,并在2100年能源消費(fèi)總量中的占比或?qū)⒊^60%。為此,世界各主要國家紛紛調(diào)整能源戰(zhàn)略,競相爭占能源科技這一新的戰(zhàn)略制高點(diǎn),以爭取掌握在未來競爭中的主動(dòng)權(quán)。
  當(dāng)今世界,能源的種類有很多,以大類劃分可將一次能源分為化石能源、可再生能源、核能等,而每一類又包含了各種能源,如化石能源包含煤、石油、天然氣、頁巖氣和天然氣水合物等;可再生能源包含太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮?、海洋能、生物質(zhì)能和水能等;核能可分為裂變能和聚變能等。能源只有轉(zhuǎn)化為能量才能做功、才能發(fā)揮作用,所以從能源轉(zhuǎn)化的角度考慮,又可將能源分為兩大類,一類在轉(zhuǎn)化過程中通過消耗自身產(chǎn)生能量,例如煤、石油、天然氣、生物質(zhì)能和核能等,這類物質(zhì)被稱為自耗型能源。自耗型能源的研究內(nèi)容主要以勘探、開采和轉(zhuǎn)化工藝、過程為主,以和低排放為目標(biāo)。另一類在轉(zhuǎn)化為能量的過程中自身沒有消耗,但需要能量轉(zhuǎn)換的載體,例如太陽能、風(fēng)能、地?zé)崮芎秃Q竽艿瓤稍偕茉?,這類物質(zhì)被稱為他耗型能源。他耗型能源的研究內(nèi)容主要以能量的收集與轉(zhuǎn)換載體為主,以收集與轉(zhuǎn)換為目標(biāo)。由于生產(chǎn)載體的過程需要耗材、耗能,也會(huì)產(chǎn)生環(huán)境問題,因此從廣義上看,可再生能源轉(zhuǎn)換為能量的過程也具有性。所以,對(duì)于他耗型能源來說,能量收集與轉(zhuǎn)換載體的生產(chǎn)工藝、原料的可持續(xù)性、廢物再生利用以及環(huán)境性和生態(tài)性等都是未來能源科技發(fā)展中要解決的重大問題。
  能源領(lǐng)域具有自身的特點(diǎn)和規(guī)律,這是能源科技發(fā)展的重要遵循。其一,能源領(lǐng)域投資大、周期長、慣性強(qiáng)。具體表現(xiàn)在研發(fā)投資大、工程建設(shè)投資大;研發(fā)周期長、工程建設(shè)周期長;能源技術(shù)應(yīng)用的慣性強(qiáng),一旦某種能源技術(shù)投入實(shí)際應(yīng)用,將持續(xù)幾十年甚至上百年。所以,能源科技發(fā)展必須面向未來,進(jìn)行創(chuàng)新驅(qū)動(dòng),絕不能急功近利。否則,落后將意味著在幾十年內(nèi)受制于人,無論從經(jīng)濟(jì)上還是戰(zhàn)略上都處于被動(dòng)局面。其二,能源既具有經(jīng)濟(jì)屬性,又具有戰(zhàn)略屬性和環(huán)境屬性。所以,能源科技的發(fā)展必須兼顧這三種屬性。從能源的經(jīng)濟(jì)屬性出發(fā),能源科技的重點(diǎn)應(yīng)考慮成本、效率和附加值等,要以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)化為目標(biāo);從能源的戰(zhàn)略屬性出發(fā),能源科技就應(yīng)重點(diǎn)考慮技術(shù)的先進(jìn)性和創(chuàng)新性,要以技術(shù)儲(chǔ)備和資源儲(chǔ)備為目標(biāo),而成本和產(chǎn)業(yè)化就是次要的了;從能源的環(huán)境屬性出發(fā),應(yīng)將有機(jī)廢物的能源化利用作為重要的研究方向。因此,制定能源科技發(fā)展戰(zhàn)略和規(guī)劃時(shí)應(yīng)將這三者進(jìn)行不同定位、區(qū)別對(duì)待。這是未來能源科技發(fā)展的重要趨勢(shì)。
  遵循能源領(lǐng)域的特點(diǎn)和規(guī)律,能源科技發(fā)展應(yīng)明確時(shí)空定位,適應(yīng)本國國情,聚焦需求目標(biāo),實(shí)施創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)。就我國而言,面向今后5年,應(yīng)以生態(tài)文明建設(shè)、低碳發(fā)展、美麗鄉(xiāng)村建設(shè)、城鎮(zhèn)化發(fā)展、節(jié)能生態(tài)智慧城市建設(shè)等重大需求為牽引,選擇一批較成熟的節(jié)能和清潔能源技術(shù),重點(diǎn)開展系統(tǒng)集成、優(yōu)化以及實(shí)用化的研發(fā)工作,以盡快推廣應(yīng)用,如各種先進(jìn)的工業(yè)節(jié)能技術(shù)、節(jié)能生態(tài)智能建筑技術(shù)、清潔煤利用技術(shù)等。面向未來20年(至2035年),應(yīng)通過重大工程實(shí)施,示范實(shí)驗(yàn)一批已有一定積累的先進(jìn)能源技術(shù),如規(guī)?;目稍偕茉蠢眉夹g(shù)、大型電力儲(chǔ)能技術(shù)、軌道交通和純電動(dòng)車技術(shù)、頁巖氣開采與利用技術(shù)、特高壓輸電技術(shù)、新型核電技術(shù)和核廢料處理技術(shù)等。面向未來35年(至2050年),應(yīng)通過科技重大專項(xiàng)的設(shè)置,集中攻關(guān)一批核心技術(shù),如太陽能、風(fēng)能轉(zhuǎn)換新原理與新技術(shù),集收集、儲(chǔ)能、發(fā)電于一體的光伏材料體系,能源植物(現(xiàn)代生物質(zhì)能)的選育與種植技術(shù),海底與凍土天然氣水合物開發(fā)與利用技術(shù),可控?zé)岷司圩兪痉抖鸭夹g(shù)等。
  我國的能源科技發(fā)展要遵循能源領(lǐng)域的特點(diǎn)和規(guī)律,綜合考慮能源的不同屬性。為了解決現(xiàn)實(shí)問題、滿足經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需求,可以采用引進(jìn)、消化、吸收、再創(chuàng)新的模式,以盡快縮短與先進(jìn)水平的差距。但從戰(zhàn)略需要出發(fā),還必須進(jìn)行能源科技的自主創(chuàng)新、工程示范、推廣應(yīng)用,而不能只拘泥于成本和產(chǎn)業(yè)化,以避免出現(xiàn)從“能源匱乏"變?yōu)椤凹夹g(shù)匱乏"。

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