隨著新一輪工業(yè)革命興起,應(yīng)對(duì)氣候變化達(dá)成全球共識(shí),能源技術(shù)成為引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)變革、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的源動(dòng)力。目前,世界主要國家和地區(qū)均把能源技術(shù)視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口,從能源戰(zhàn)略的高度制定各種能源技術(shù)規(guī)劃、采取行動(dòng)加快能源科技創(chuàng)新,以增強(qiáng)國際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),能源技術(shù)開發(fā)的最新動(dòng)態(tài)也預(yù)示著未來全球能源發(fā)展趨勢(shì)。
一
世界主要國家能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略布局
1.歐盟:升級(jí)版戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃開展研究與創(chuàng)新優(yōu)先行動(dòng)
早在上世紀(jì)70年代,歐盟的前身——?dú)W共體委員會(huì)推出了《1977~1980年歐洲共同體科技政策指南》,標(biāo)志著歐洲統(tǒng)一的科技研發(fā)合作戰(zhàn)略形成。1983年,歐共體為協(xié)調(diào)成員國科技政策,搭建歐洲企業(yè)間合作平臺(tái),加強(qiáng)在高技術(shù)領(lǐng)域的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,推出了第一個(gè)《技術(shù)研發(fā)框架計(jì)劃》。進(jìn)入21世紀(jì),隨著能源、環(huán)境問題的凸顯,歐盟依托科技框架計(jì)劃加強(qiáng)了能源技術(shù)研發(fā),尤其是2007~2013年執(zhí)行的歐盟第七科技框架計(jì)劃(FP7)將能源列為獨(dú)立的優(yōu)先領(lǐng)域,目標(biāo)就是要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源效率,應(yīng)對(duì)能源供應(yīng)安全和氣候變化,提高歐洲工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。
2008年,歐盟實(shí)施的《歐洲戰(zhàn)略性能源技術(shù)規(guī)劃》是歐盟指導(dǎo)能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略性文件,體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)歐盟對(duì)能源技術(shù)發(fā)展的新認(rèn)識(shí)和新判斷。2013年12月,歐盟出臺(tái)了《Horizon2020研究創(chuàng)新計(jì)劃(H2020)》。H2020是歐洲最大的研究創(chuàng)新計(jì)劃,經(jīng)費(fèi)近800億歐元,時(shí)間跨度從2014年到2020年,主要涉及生物技術(shù)、能源、環(huán)境與氣候變化等領(lǐng)域。《H2020能源規(guī)劃》是其中的重要組成部分,體現(xiàn)了歐盟對(duì)能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的最新認(rèn)識(shí)和理念。
2014年新一屆歐盟委員會(huì)上臺(tái)后全面實(shí)施能源聯(lián)盟戰(zhàn)略,旨在全面提升歐洲能源體系抵御能源、氣候及經(jīng)濟(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)的能力。2015年9月,歐盟委員會(huì)公布了升級(jí)版的《歐盟戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃》,這一計(jì)劃改變以往單純從技術(shù)維度來規(guī)劃發(fā)展的方式,而是將能源系統(tǒng)視為一個(gè)整體來聚焦轉(zhuǎn)型面臨的若干關(guān)鍵挑戰(zhàn)與目標(biāo),以應(yīng)用為導(dǎo)向打造能源科技創(chuàng)新全價(jià)值鏈,圍繞可再生能源、智能能源系統(tǒng)、能效和可持續(xù)交通四個(gè)核心優(yōu)先領(lǐng)域以及碳捕集與封存和核能兩個(gè)適用于部分成員國的特定領(lǐng)域,開展十大研究與創(chuàng)新優(yōu)先行動(dòng),包括:開發(fā)高性能可再生能源技術(shù)及系統(tǒng)集成,降低可再生能源關(guān)鍵技術(shù)成本,開發(fā)智能房屋技術(shù)與服務(wù),提高能源系統(tǒng)靈活性、安全性和智能化,開發(fā)和應(yīng)用低能耗建筑新材料與技術(shù)。
2.美國:保持可再生能源產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的世界領(lǐng)先地位
過去的十幾年間,非常規(guī)油氣生產(chǎn)技術(shù)的突破扭轉(zhuǎn)了美國幾十年本土油氣產(chǎn)量下降的趨勢(shì)。為了復(fù)蘇美國經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對(duì)能源安全和氣候變化,實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,推進(jìn)美國能源獨(dú)立進(jìn)程,奧巴馬政府自2009年上臺(tái)后,便高舉“能源獨(dú)立”旗幟,出臺(tái)一系列新能源政策和戰(zhàn)略計(jì)劃,掀起了一場(chǎng)自美國成立以來最大規(guī)模的能源革命。在推動(dòng)美國能源革命進(jìn)程當(dāng)中,奧巴馬政府從戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)層面有四大重點(diǎn)舉措:首先,發(fā)布《未來能源安全藍(lán)圖》,明確美國未來20年的能源發(fā)展目標(biāo),強(qiáng)調(diào)通過安全有序地?cái)U(kuò)大國內(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)新等工作來保障美國能源安全;其次,推行《全面能源戰(zhàn)略》,變革美國能源體系,中心目標(biāo)是開發(fā)和部署低碳技術(shù),為清潔能源未來發(fā)展奠定基礎(chǔ),并在經(jīng)濟(jì)和國家安全方面帶來顯著效益;第三,出臺(tái)清潔電力計(jì)劃,全面推動(dòng)燃煤電廠減排,擴(kuò)大可再生能源發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)美國電力乃至能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整;第四,推動(dòng)能源科技體制機(jī)制改革,降低能源創(chuàng)新全價(jià)值鏈成本。
此次革命提出基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用能源研發(fā)融合的戰(zhàn)略指導(dǎo)思想,設(shè)立了三個(gè)能源研發(fā)平臺(tái)和機(jī)構(gòu)(先進(jìn)能源研究計(jì)劃署、能源前沿研究中心和能源創(chuàng)新中心),有效整合產(chǎn)學(xué)研各方資源,支持變革性能源技術(shù)開發(fā),確保美國搶占新能源技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。得益于奧巴馬時(shí)期推出的各項(xiàng)能源戰(zhàn)略,美國能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化,已成功由傳統(tǒng)的能源進(jìn)口大國轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉闯隹趪?/p>
2014年5月,美國總統(tǒng)行政辦公室對(duì)外發(fā)布了《全方位能源戰(zhàn)略——通向經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長之路》的報(bào)告。在能源技術(shù)領(lǐng)域,報(bào)告將發(fā)展低碳技術(shù)、為清潔能源未來發(fā)展奠基作為能源戰(zhàn)略支點(diǎn),在展望未來清潔發(fā)展目標(biāo)時(shí),特別強(qiáng)調(diào)美國要在可再生能源技術(shù)上取得領(lǐng)先。
2017年3月,以總統(tǒng)特朗普為首的新一屆美國政府推出了《美國優(yōu)先能源計(jì)劃》。該計(jì)劃延續(xù)了美國追求能源獨(dú)立的基本思想,致力于降低能源成本,最大化利用國內(nèi)能源資源,尤其是傳統(tǒng)的化石燃料。新政府更傾向于傳統(tǒng)能源,特朗普能源政策框架中,油氣、煤炭等傳統(tǒng)能源地位突出。但能源產(chǎn)業(yè)作為美國立國之本,保持可再生能源產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的世界領(lǐng)先地位,仍是美政府的重要政策選擇。
2017年6月,美國“能源周”期間,特朗普提出“能源主導(dǎo)”戰(zhàn)略新思路,即將能源作為一種重要戰(zhàn)略資源,擴(kuò)大能源出口,在實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立的同時(shí)謀求世界能源霸主的發(fā)展之路。未來,特朗普政府對(duì)美國能源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的政策引導(dǎo)和調(diào)節(jié)還有待觀察。
3.日本:從“低碳化”邁向“脫碳化”實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型
日本是能源消費(fèi)大國,同時(shí)其傳統(tǒng)能源的資源量十分有限。日本政府發(fā)布的能源與環(huán)境創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略(NESTI2050)主要目標(biāo)是推動(dòng)低碳能源的發(fā)展,節(jié)能和減少溫室氣體排放的創(chuàng)新技術(shù)是日本能源技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的重要方向。
2010年6月,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布以“保護(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長”為主題的《能源戰(zhàn)略計(jì)劃》,強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展核能,構(gòu)建以核電為主的低碳電源。隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源格局的變動(dòng),日本對(duì)本國的能源戰(zhàn)略不斷作出調(diào)整。在經(jīng)過福島核事故之后,日本在能源科技發(fā)展重點(diǎn)上有較大調(diào)整,于2014年修訂了《能源戰(zhàn)略計(jì)劃》,以“3E+S”(能源安全保障、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境適宜性原則和安全)為能源政策基礎(chǔ),構(gòu)筑“多層次、多樣化的柔性能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)”。指出未來發(fā)展方向是壓縮核電發(fā)展,舉政府之力加快發(fā)展可再生能源,以期創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)。
2016年4月,日本相繼公布了能源中期和長期戰(zhàn)略方案:一份是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布、面向2030年產(chǎn)業(yè)改革的《能源革新戰(zhàn)略》,從政策改革和技術(shù)開發(fā)兩方面推行新舉措,確定了節(jié)能挖潛、擴(kuò)大可再生能源和構(gòu)建新型能源供給系統(tǒng)這三大改革主題,以實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),構(gòu)建可再生能源與節(jié)能融合型新能源產(chǎn)業(yè);另一份是日本政府綜合科技創(chuàng)新會(huì)議發(fā)布、面向2050年技術(shù)前沿的《能源環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》,主旨是強(qiáng)化政府引導(dǎo)下的研發(fā)體制,通過創(chuàng)新引領(lǐng)世界,保證日本開發(fā)的顛覆性能源技術(shù)廣泛普及,實(shí)現(xiàn)到2050年全球溫室氣體排放減半和構(gòu)建新型能源系統(tǒng)的目標(biāo)。技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略確定了日本將要重點(diǎn)推進(jìn)的五大技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,包括:利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能、先進(jìn)傳感和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能能源集成管理系統(tǒng),通過創(chuàng)新制造工藝和先進(jìn)材料開發(fā)實(shí)現(xiàn)深度節(jié)能,新一代蓄電池和氫能制備、儲(chǔ)存與應(yīng)用,新一代光伏發(fā)電和地?zé)岚l(fā)電技術(shù),以及二氧化碳固定與有效利用。
2017年12月,日本發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》,規(guī)劃新能源汽車和氫能發(fā)展目標(biāo),加速推進(jìn)氫能社會(huì)構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)能源供給多元化以提高能源自給率。
2018年7月3日,日本政府公布了最新制定的“第5次能源基本計(jì)劃”,提出了日本能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的新目標(biāo)、新路徑和新方向,這是一份面向2030年以及2050年的日本能源中長期發(fā)展規(guī)劃的政策指南和行動(dòng)綱領(lǐng)。而此次制定能源政策的指導(dǎo)思想,則提出了“3E+S”升級(jí)版的新理念。在環(huán)保性方面,溫室氣體排放2030年要比2013年削減26%,到2050年則要削減80%,實(shí)現(xiàn)從“低碳化”邁向“脫碳化”的新目標(biāo)。
4.德國:將可再生能源、能效、儲(chǔ)能、電網(wǎng)技術(shù)作為戰(zhàn)略優(yōu)先推進(jìn)領(lǐng)域
德國一貫堅(jiān)持以可再生能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,經(jīng)過多年的政策激勵(lì)和研發(fā)支持,在可再生能源技術(shù)和裝備制造方面的實(shí)力位居世界前列。福島核事故后,德國政府率先提出了全面棄核的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,把可再生能源和能效作為兩大支柱,并以法律形式明確了可再生能源發(fā)展的中長期目標(biāo),到2050年可再生能源電力占比要達(dá)到80%。在科技層面為支持能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,2011年實(shí)施的第六次能源研究計(jì)劃將可再生能源、能效、儲(chǔ)能、電網(wǎng)技術(shù)作為戰(zhàn)略優(yōu)先推進(jìn)領(lǐng)域。而為了從系統(tǒng)層面推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型解決方案,德國聯(lián)邦教研部于2016年4月公布了未來10年投資4億歐元“哥白尼計(jì)劃”的具體方案,這是德國為促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型開展的最大規(guī)模的科研資助行動(dòng),來自德國230家學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界機(jī)構(gòu)將參與其中,著重關(guān)注四大重點(diǎn)方向,每個(gè)方向均組建一個(gè)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟集成優(yōu)勢(shì)力量攻關(guān),包括:新的智慧電網(wǎng)架構(gòu),轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存可再生能源過剩電力,高效工業(yè)過程和技術(shù)以適應(yīng)波動(dòng)性電力供給,以及加強(qiáng)能源系統(tǒng)集成創(chuàng)新。
德國政府不僅重視可再生能源技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新工作,還非常重視給予可再生能源發(fā)展堅(jiān)實(shí)的法律制度保障,為此于2000年通過了著名的《可再生能源法》(EEG-2000)。隨著德國可再生能源發(fā)展的情況變化,其對(duì)《可再生能源法》不斷進(jìn)行修訂和完善。最新出臺(tái)的《可再生能源法》2017版(EEG-2017)對(duì)先前法案內(nèi)容進(jìn)行了全面修訂,主要包括:控制可再生能源年度裝機(jī)容量增長目標(biāo),補(bǔ)貼重點(diǎn)側(cè)重于更加經(jīng)濟(jì)有效的可再生能源類型(如陸上風(fēng)電和光伏),實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)遞減率與年度新增裝機(jī)容量掛鉤的靈活限額機(jī)制,調(diào)整上網(wǎng)電價(jià)遞減周期等等,采用招投標(biāo)模式來確定可再生電力的補(bǔ)貼額度。這表明德國可再生能源的發(fā)展從過去的全面促進(jìn)和吸引投資階段轉(zhuǎn)變到重點(diǎn)扶持、引導(dǎo)投資和成本控制新階段。