我国能源的总体情况

目前，我国已成为世界上最大的能源生产国和消费国。根据国家统计局数据，2018年，全年能源消费总量46.4亿吨标准煤，比上年增长3.3%。煤炭消费量占能源消费总量的59.0%；天然气、水电、核电、风电等清洁能源消费量占能源消费总量的22.1%，可再生能源发电装机量达到7.28亿千瓦，同比增长12%；原油对外依存度71.0%，天然气对外依存度43.9%。

总体来讲，一方面化石能源仍是我国能源消费的主体，原油及天然气对外依存度不断加大，给我国的能源安全带来隐患；另一方面可再生能源的清洁能源替代作用日益凸显。

近年来，我国能源产业快速发展，但“富煤、贫油、少气”的资源禀赋特点使我国长期以来形成了以化石能源为主的能源消费结构，由此带来了生态环境破坏和能源资源瓶颈等问题。同时，我国政府向世界承诺到2030年碳排放达到峰值。

如何在国际气候协议制约及国内环保压力下，既保障能源供给安全，又满足能源结构变革与产业结构转型的要求，促进能源、经济、社会、环境协调发展，推动我国经济高质量发展，是我国能源领域面临的重大挑战。解决好能源问题是支撑我国2035年基本实现社会主义现代化、2050年实现社会主义现代化强国目标的重要基础保障。

习近平总书记高度重视我国能源发展与改革工作，作出一系列重要论述和指示。特别是2014年6月在中央财经领导小组第六次会议上发表重要讲话，明确提出推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作等重大发展战略，为我国能源改革发展进一步指明了方向。十九大报告明确提出构建市场导向的绿色技术创新体系，推进能源生产和消费革命，构建清洁低碳、安全高效的能源体系。

国家发改委和国家能源局也发布了《能源生产和消费革命战略（2016—2030）》，其中提出“到2050年非化石能源消费占比超过一半，建成现代能源体系，保障实现现代化”。这是一幅宏伟的蓝图，我国目前能源结构中，非化石能源占比仍只有14%左右，实现这一目标任重而道远。

我国能源发展面临的问题及挑战

近年来，我国能源发展取得了巨大进展，如能源技术自主创新能力和装备国产化水平显著提升、部分领域达到国际领先水平，为打造新型能源产业奠定了坚实基础，但与新时期能源革命的战略目标相比还有较大差距。此外，由于我国能源资源约束日益加剧、生态环境问题突出，调整结构、提高能效和保障能源安全的压力进一步加大，能源发展面临着一系列问题及挑战。

我国能源供给安全面临重大挑战

随着国民经济的快速发展，我国面临的能源安全形势日益严峻，尤其是石油和天然气供给安全以及进口通道安全。

在石油供给安全方面，由于我国石油资源地质储量少，石油生产总量远低于石油需求总量，导致我国石油供需矛盾日益突出，原油对外依存度长期处于高位且有进一步快速增加的趋势，从2010年的53.8%迅速飙升到2018年的71.0%。

在天然气供给安全方面，我国的天然气生产和消费持续增长，自2007年开始，我国天然气消费量大于生产量，对外依存度不断攀升，2018年达到43.9%。

在进口通道安全方面，我国能源进口通道安全强烈依赖地缘政治，能源的地缘竞争逐渐表现为油气资源陆上获取权和海上运输控制权相结合趋势，而受到地区政治不稳定因素的影响，我国的油气资源进口面临着严重的威胁。

生态环境压力加大，污染排放问题突出

大规模化石能源开发利用带来的生态环境恶化，以及能源消费所导致的污染排放，正日益超出环境的承受能力，主要体现在对大气环境、水资源及生态系统的影响等方面，化石能源利用排放了大量的二氧化硫（SO2）、氮氧化物（NOx）、烟尘等污染物。

目前城市交通、火电已成为细颗粒物（PM2.5）的主要来源，并且火电、交通及其他工业排放的颗粒物仍将持续增加。大范围、高强度的雾霾天气倒逼能源转型。

全球对温室气体引起的气候变化问题已经形成共识，并达成了二氧化碳（CO2）减排的约束性政府间协议。中国政府承诺到2030年碳排放达到峰值，单位国内生产总值CO2排放较2005年下降60%—65%。

我国能源消费量大，且以高碳化石能源为主，未来在应对气候变化问题上将受到越来越大的国际压力。这不仅严重制约我国化石能源的使用总量，同时也对现有化石能源的使用方式提出了挑战。

能源科技水平总体不高，国际竞争激烈

我国能源科技水平在全球局部领先、部分先进、总体落后。创新模式有待升级，引进消化吸收的技术成果较多，与国情相适应的原创成果不足。创新体系有待完善，创新活动与产业需求脱节的现象普遍存在，各创新单元同质化发展、无序竞争、低效率及低收益问题较为突出。能源产业缺乏关键核心技术，部分核心装备、工艺、材料仍受制于人，重大能源工程依赖进口设备的现象仍较为普遍，技术空心化和对外依存度偏高的现象尚未得到有效解决。

我国现有能源体系存在结构性缺陷

能源体系构成复杂，加之我国人口和发展基数大，长期以来，我国能源体系中逐渐形成了相对独立的各分系统，一定程度上合力促进了国家发展。但是随着国家进一步发展和形势变化，特别是内外环境约束的增加及生态文明的进步，虽然各分系统面向社会提供能源产品的大目标一致，但系统间的发展不协调性日益凸显。

受限于我国的能源资源特点，石油化工难以提供化工基本原料，严重制约下游精细化工行业发展；而煤化工适于制取大宗化学品和油品，可以弥补石油资源不足，亟待将现代煤化工与石油化工协调发展，优化合理的产业结构。

类似问题还体现在：太阳能、风能发电并网率低，水能、核能相对过剩，以及燃料乙醇存在与人争粮风险等。孤立的能源分系统难以协调发展，整体效率不高，“九龙治水”已经不能适应发展的需求，亟待破除供给侧各能源种类之间版块分割、互相独立的体制壁垒，亟待突破能源种类之间互补及耦合利用的核心技术。

能源领域科技发展建议

1.加强顶层设计布局实施能源领域重大科技任务

在化石能源清洁高效利用、可再生能源大规模开发利用、安全先进核能、多能互补融合关键技术等战略必争领域，与国家科技创新体系构建紧密结合，启动论证实施洁净能源相关重大项目，发挥各创新主体优势，研究提出梯次接续方案，从能源供给侧、消费侧技术革命的高度进行顶层设计和统筹部署洁净能源技术攻关任务。

2.加强能源战略研究，打造高端智库

为国家构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系提供智力支撑，组建具有全球影响力的能源战略研究专业团队，给予其必要的稳定资源配置，发展符合我国能源现状的能源发展战略创新研究方法，科学合理地提出支撑我国能源体系构建的关键技术和技术集成战略，从顶层进行全局性的能源发展战略研究，为国家政策制定提供科学依据。

3.加快完善国家能源创新体系

建立创新链、产业链、资金链、政策链相互交织、相互支撑的全链条创新体系。明确各类创新主体在国家创新体系中的使命定位。在重大创新领域组建一批国家实验室，是习近平总书记在党的十八届五中全会提出的重大战略举措。2018年的政府工作报告中再次指出要“高标准建设国家实验室”。能源领域是多学科交叉、技术集成度高、系统性较强的学科领域，能源领域科技创新具有前瞻性、颠覆性、风险大、长期性等特点。建议从国家层面加速推进洁净能源领域国家实验室的建设，这对推动我国能源科技进步，提升能源领域国际影响力，以及构建“清洁低碳、安全高效”的能源体系具有重要的意义。

文章来源：肖宇, 彭子龙, 何京东，刘中民. 科技创新助力构建国家能源新体系. 中国科学院院刊, 2019, 34(4): 385-391.