習(xí)近平總書記在中共二十大報告中多次提到我國能源發(fā)展和能源安全問題，并提出“積極穩(wěn)妥推進(jìn)碳達(dá)峰碳中和”，是新時期我國推進(jìn)“雙碳”進(jìn)程的指導(dǎo)思想。逐步建立以可再生能源為主體、多能互補(bǔ)的現(xiàn)代能源體系是實現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的根本路徑，然而以煤為主的能源結(jié)構(gòu)短期內(nèi)難以改變，如果脫離我國能源實際情況，采用“一刀切”“急剎車”等激進(jìn)做法，可能引發(fā)影響能源安全及相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈穩(wěn)定的嚴(yán)重問題。因此，全局統(tǒng)籌新型能源體系的建設(shè)，成為一項重要而急迫的基本任務(wù)。

新型能源體系的構(gòu)建是傳統(tǒng)化石能源與新能源此消彼長、互補(bǔ)融合的過程，是一項動態(tài)的、復(fù)雜的系統(tǒng)工程。立足我國能源資源稟賦，堅持先立后破，確保能源安全，是構(gòu)建新型能源體系應(yīng)堅持的基本原則，“清潔低碳、安全高效”是新型能源體系的建設(shè)目標(biāo)。

中共二十大報告指出，實現(xiàn)碳達(dá)峰碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革。當(dāng)前我國新型能源體系建設(shè)仍處于起步階段，有四個突出問題需要解決。

一是用好化石能源，發(fā)揮化石能源的物質(zhì)與能量雙重屬性，對國民經(jīng)濟(jì)健康運行起到兜底保障作用。

在當(dāng)下，化石能源提供了全球經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所需的大部分物質(zhì)和動力，但化石能源的利用仍沿用傳統(tǒng)方式，即主要以獲取熱量及其所衍生的動力為目的，這也是造成全球二氧化碳排放的主要因素。我國以化石能源為主的能源結(jié)構(gòu)及以煤炭為主提供熱力的工業(yè)結(jié)構(gòu)，是造成我國碳排放量全球最高的主要原因。忽略了化石能源的物質(zhì)屬性，僅通過熱力利用提高能效不僅是一條艱難的減排途徑，而且難以從根本上達(dá)到低碳化的目標(biāo)。

因此，基于我國“富煤貧油缺氣”的資源稟賦，需要推動煤炭由燃料向燃料與原料耦合轉(zhuǎn)變，發(fā)揮好煤炭的壓艙石作用。一方面，需要突破煤炭高效燃燒技術(shù)門檻，目前我國大容量、高參數(shù)燃煤發(fā)電機(jī)組已經(jīng)達(dá)到世界先進(jìn)水平，但在超臨界燃煤發(fā)電等方面與國際先進(jìn)水平存在較大差距；另一方面，需要凸顯煤炭的物質(zhì)屬性，以煤為原料，通過氣化、液化、焦化等途徑制取油品和替代石油制取大宗化學(xué)品的現(xiàn)代煤化工，不僅可緩解石油供應(yīng)緊張的局面，同時也可彌補(bǔ)現(xiàn)有石油加工與石油化工行業(yè)的結(jié)構(gòu)性缺陷，緊急情況下還可以成為保障油氣供應(yīng)的重要支柱。通過技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)高附加值、精細(xì)化、差異化產(chǎn)品，重點以合成氣、甲醇轉(zhuǎn)化為平臺，實現(xiàn)烯烴、芳烴和含氧化合物大宗化學(xué)品/燃料的合成技術(shù)變革，促進(jìn)煤化工與石油化工的協(xié)調(diào)發(fā)展，構(gòu)建更加合理的能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。

二是近年來我國新能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，已成為國民經(jīng)濟(jì)的新興增長極，但新能源的大規(guī)模發(fā)展仍需突破資源與技術(shù)的雙重壁壘。

可再生能源是未來新型能源體系的主體能源，現(xiàn)階段的發(fā)展重點是擴(kuò)大可再生能源規(guī)模，從而促進(jìn)社會能源結(jié)構(gòu)整體產(chǎn)生變革。據(jù)預(yù)測，我國到2025年、2030年、2060年，非化石能源占能源消費比重將分別達(dá)到20%、25%和80%的目標(biāo)，風(fēng)、光、生物質(zhì)等可再生能源及核能將逐漸成為新型能源體系的主體。

我國可再生能源的產(chǎn)業(yè)規(guī)模、產(chǎn)業(yè)鏈完整性領(lǐng)先全球，已形成較為完備的可再生能源技術(shù)及產(chǎn)業(yè)體系。其中，我國風(fēng)光資源較為豐富，風(fēng)電、光伏發(fā)電技術(shù)水平具有國際競爭力，裝備在全球市場占據(jù)主導(dǎo)地位，風(fēng)電、光伏裝機(jī)容量遙遙領(lǐng)先其他主要經(jīng)濟(jì)體，但部分原材料和高端核心裝備組件依賴進(jìn)口，存在“卡脖子”風(fēng)險，成為我國可再生能源進(jìn)一步大規(guī)模發(fā)展的巨大隱患，限制了產(chǎn)業(yè)的長期健康發(fā)展。下一步需要完善能源科技創(chuàng)新體制，鼓勵科研人員注重原始創(chuàng)新、基礎(chǔ)創(chuàng)新，梳理并突破“卡脖子”技術(shù)清單，以提升技術(shù)經(jīng)濟(jì)性、資源循環(huán)性、產(chǎn)品市場競爭力為導(dǎo)向，進(jìn)一步推動可再生能源產(chǎn)業(yè)大規(guī)模發(fā)展。

儲能技術(shù)是推廣可再生能源的關(guān)鍵，大規(guī)模儲能可以為可再生能源充分開發(fā)利用提供必要支撐，有效解決電網(wǎng)運行安全、電力電量平衡、可再生能源消納等方面的問題。大規(guī)模儲能對載體的安全性、經(jīng)濟(jì)性、靈活性均提出很高要求，目前傳統(tǒng)的儲能形式以抽水蓄能為主，其安全性、經(jīng)濟(jì)性較高，但靈活性不足。因此需要突破一批關(guān)鍵儲能技術(shù)來支撐現(xiàn)代能源體系建設(shè)，其中全釩液流電池是一種較有希望的儲能形式，具有水系電池的本征安全性和靈活性，利用不同價態(tài)釩離子之間的可逆相互轉(zhuǎn)化，完成充電、放電、再充電的循環(huán)過程，實現(xiàn)化學(xué)能和電能之間的轉(zhuǎn)化。

三是高能耗工業(yè)流程需要低碳化再造，推動工業(yè)革命與能源革命互相促進(jìn)。

新型能源體系的建設(shè)，不僅要向“清潔低碳、安全高效”的方向變革，而且要為工業(yè)結(jié)構(gòu)全面升級的工業(yè)革命提供基礎(chǔ)。能源革命與工業(yè)革命二者歷來交互發(fā)展，共同作用于促進(jìn)社會經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)變革。全球能源發(fā)展正處于從高碳到低碳、無碳的關(guān)鍵過渡期，我國能源革命已拉開序幕，在“雙碳”目標(biāo)的牽引下，也必然會促進(jìn)我國工業(yè)革命的迅速開展。

我國電力工業(yè)及高能耗工業(yè)占二氧化碳排放量80%左右，是二氧化碳減排需要重點關(guān)注的行業(yè)。其中，工業(yè)流程實現(xiàn)低碳再造有巨大的創(chuàng)新空間，可以產(chǎn)生顯著的經(jīng)濟(jì)效益，也會產(chǎn)生巨大的總體節(jié)能減排效果。例如，為了減少在鋼鐵生產(chǎn)過程當(dāng)中碳的使用和排放，可以使用氫氣作為冶金的還原氣體；利用鋼廠尾氣制造乙醇，可以實現(xiàn)鋼化聯(lián)產(chǎn)，據(jù)統(tǒng)計25%鋼廠尾氣可生產(chǎn)1000萬噸乙醇，目前我國燃料乙醇缺口達(dá)1200萬噸，鋼廠尾氣即可補(bǔ)足乙醇的缺口；進(jìn)行甲烷氣氛下的水泥熟料焙燒，可使碳酸鈣與甲烷反應(yīng)生成一氧化碳和氫氣，進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為液體燃料及化學(xué)品，可以解決水泥行業(yè)的碳排放問題。

四是做好頂層設(shè)計，統(tǒng)籌新型能源體系建設(shè)中的技術(shù)攻關(guān)與應(yīng)用示范。

在“雙碳”目標(biāo)和能源轉(zhuǎn)型大背景下，制定統(tǒng)籌全國、兼顧地方、面向未來的能源發(fā)展布局是一項具有挑戰(zhàn)性且必須要做的工作。

能源革命和工業(yè)革命的根本在于技術(shù)革命。我國現(xiàn)有能源體系龐大、復(fù)雜，行業(yè)間各有分工，各能源系統(tǒng)相對獨立，難以合并同類項，整體運行效率不高，結(jié)構(gòu)不合理，當(dāng)務(wù)之急是破除能源間壁壘，突破支撐構(gòu)建清潔低碳、安全高效能源體系的關(guān)鍵核心技術(shù)，提高能源整體利用率。

新型能源體系建設(shè)的頂層設(shè)計需要通過強(qiáng)化能源戰(zhàn)略研究來支撐。中科院已建立專門戰(zhàn)略研究團(tuán)隊，提出了多能融合技術(shù)路線圖、能源與工業(yè)流程再造技術(shù)路線圖等戰(zhàn)略研究成果，并對數(shù)百項技術(shù)進(jìn)行了初步分析與評估?？紤]到新型能源體系構(gòu)建的復(fù)雜性、挑戰(zhàn)性、長期性和地區(qū)差異，需要統(tǒng)籌開展針對我國典型場景的多能融合技術(shù)示范，以點帶面構(gòu)建適合國情的新型能源體系。技術(shù)示范可以為出臺全國統(tǒng)一的政策措施積累經(jīng)驗，一些新技術(shù)也需要驗證后才能系統(tǒng)化推廣應(yīng)用。例如，在陜西榆林等能源及化工產(chǎn)業(yè)富集地區(qū)，率先建成煤化工與石油化工、煤化工與可再生能源等深度融合的多能融合能源體系，通過系統(tǒng)化集中示范新技術(shù)，助推區(qū)域內(nèi)各能源品種的清潔融合利用；發(fā)揮以中科院潔凈能源創(chuàng)新研究院為代表的國內(nèi)能源領(lǐng)域科研機(jī)構(gòu)的作用，引導(dǎo)企業(yè)、地方政府等社會優(yōu)勢力量參與，共同打造區(qū)域級現(xiàn)代能源體系雛形，為國家探索一種可復(fù)制、可推廣的適用于能源富集地區(qū)可持續(xù)發(fā)展的多能融合創(chuàng)新技術(shù)體系和發(fā)展模式。

總之，“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)是一場廣泛而深刻的系統(tǒng)性社會變革，需要積極穩(wěn)妥地推進(jìn)。在中共二十大精神的指引下，堅持先立后破，做好頂層設(shè)計，統(tǒng)籌推進(jìn)化石能源清潔高效利用與可再生能源大規(guī)模利用，發(fā)揮科技革命的引領(lǐng)作用，推動能源革命與工業(yè)革命互相促進(jìn)，我們一定能做好新型能源體系建設(shè)，走好“雙碳”這條高質(zhì)量的綠色發(fā)展之路。

（作者單位：中國科學(xué)院大連化學(xué)物理研究所）