提高我國能源技術水平的戰略設想論文
在國家能源戰略中納入能源科技發展問題是遵循能源發展受技術進步驅動規律、貫徹落實科技是第一生產力的重要內容，也是國家能源巨集觀管理面臨的嶄新課題。在制定我國能源發展戰略時，應把提高能源科技水平問題提到重要位置上來。
一、我國能源技術面臨的挑戰和任務
就我國現狀看，要實現2020年的經濟和社會發展目標，並保持2020年以後的可持續發展，我國的能源技術面臨著巨大挑戰。
1、要以能源消費增長一倍實現經濟增長兩倍的發展目標，依靠先進的能源技術提高能源利用效率是重中之重
我國目前能源利用效率低下，1995年能源加工、轉換、儲運和終端利用的效率為34.3%，比發達國家20世紀90年代初41%的效率水平，低近6個百分點。
我國轉換部門的能源效率相對較低，2002年供電效率為32.1%，比日本低7個百分點.國外的超臨界發電技術在上世紀七八十年代已基本成熟，而時至2004年3月，我國第一臺國產超臨界發電機組仍在製造中，尚未投入使用。
工業用能佔我國終端能耗的60%左右，但單位產品的能耗顯著高於國外先進水平。今後，建築和交通將是能耗增長的熱點，然而，目前我國城市新增建築物中的節能建築比例不到5%，各類汽車平均每百公里油耗比發達國家高20%以上，特別是轎車油耗比日本高出20%-25%。如果我國新建的建築不是節能建築、新建的汽車製造廠不能生產節能型汽車，長期內實現能耗顯著下降則相當困難。
2、在能源消費量快速增長的情況下，要達到人與自然協調發展的目標，必須普遍採用先進的環保技術
未來20年間，我國煤炭在一次能源消費結構中的比例仍會在50%以上，大量煤炭如何清潔利用是控制汙染面臨的首要問題。2000年，我國投產的裝有脫硫裝置的燃煤電廠只有500萬千瓦，僅佔燃煤電廠的2%左右，大部分採用國外的脫硫裝置和技術工藝。我國在煙氣脫硫裝置的製造和脫硫工藝的設計方面剛剛起步，關鍵裝置和技術還依賴國外，脫硫成本也較高。流化床鍋爐能夠在燃燒中脫硫，而且經濟性較好，但我國30萬千瓦的大型迴圈流化床鍋爐技術也需依靠國外引進，國產技術尚需在大型化方面做更多工作。近年我國發電裝機大規模增長的勢頭十分強勁，2003年共批准新開工的電站裝機3111萬千瓦。如果不能發展新技術，儘早降低汙染物控制成本，新建的大量燃煤電廠則很難有效控制汙染物排放。
3、高效的能源技術是增強我國整體經濟效益、提高國際競爭力的最重要手段
在發達國家，技術創新的重點正逐漸轉移到高新技術和知識經濟領域，其製造業正在向發展中國家轉移，這使得目前發達國家工業能耗僅佔總能源消耗量的35%左右，而且今後還可能下降。近年來，我國已逐步顯現出有可能成為世界製造業基地的趨勢，這必將增加我國能源供應的負擔。通過能源技術進步，降低生產過程的能源消耗，將是緩解我國經濟發展需要與能源資源不足矛盾的關鍵。
我國高耗能產品的能源成本佔生產成本的比例較高，在一定程度上削弱了我國高耗能產品的競爭力。以鋼鐵為例，我國鋼鐵聯合企業的能源費用佔總生產成本的25%一30%左右，比國外現代化鋼鐵企業不到20%要低10個百分點左右。我國最先進的鋼鐵企業--寶鋼的能耗佔生產成本的20%，而國際先進的鋼鐵企業，如日本新日鐵公司僅為14%。隨著今後人們收入水平的逐步提高，我國勞動力成本低的優勢將會越來越弱，能耗成本高的弱點將進一步凸現，採用先進技術降低成本的要求會更加緊迫。
4、增加國內能源供應，提高能源資源開採企業效益，需要大幅度提高能源技術水平
我國人均能源可採儲量遠低於世界平均水平，必須通過技術進步提高能源勘探能力，提高已發現資源的採收率。我國東部地區的大型煤礦開採深度逐年加深，生產成本越來越高，亟待有效的技術措施。發現更多的石油資源可保障國家石油安全，因此必須強化石油勘探技術。我國大慶、勝利和遼河等主力油田已經進入後期開採階段，採用注水、注氣等開採技術雖然可提高石油資源的利用率，但生產成本高，進一步增產難度大。在戰略接替區形成規模生產之前，為了維持這些企業的效益，需要在開採難度越來越大的情況下，不斷進行技術創新。低滲透油田和稠油油田屬於難開發的石油資源，需要科技提供開發手段。
從技術角度看，我國亟待加強研發的先進油氣技術包括：基礎科學理論(石油地質新理論等)，現代化勘探測量技術(多波段多分量地震勘探、成像測井等)，二次採油、三次採油新技術(老井側鑽水平井、分散凝膠深部調驅技術、微生物採油技術等)，低滲透油田開發技術(全三維大型水力壓裂技術等)，稠油油田開發技術(水平井注蒸汽輔助洩油技術、熱水驅加化學新增劑開採技術等)等。
5、能源運輸網路體系的建設、執行和管理要求提高技術水平
我國能源資源分佈不均，西氣東輸、西電東送、北煤南運是我國能源運輸的基本格局。雖然我國在電網建設和執行管理方面已有一定的基礎，但要從2000年總裝機容量3.2億千瓦發展到2020年總裝機容量9億千瓦以上，特別是長距離、大容量的西電東送，對我國高電壓、大容量輸電技術和電網安全控制技術提出了很高的要求。天然氣供應主要依靠管道網路，長達4000多公里的天然氣長輸管道要求技術上必須有高度的可靠性。而我國既缺乏技術也缺乏管理經驗，需要以提高技術水平為核心來提高我國天然氣管道的建設、執行和管理水平。
6、能源結構的優化和調整要以能源技術作支撐
我國能源結構調整要求降低煤炭的比例，增加天然氣、核能、水電和可再生能源的供應量。目前，缺乏技術基礎和裝置製造能力已成為我國發展天然氣發電的最大障礙。在核電方面，我國核能需要大發展已是共識，當前最重要的是儘早選定技術路線。在開發可再生能源方面，技術和裝備製造方面已成為大規模發展的障礙。我國大規模發展風電的重要障礙之一是尚未掌握先進大型風電機組的製造技術，沒有形成有規模生產能力的風電裝置製造企業。因此，要調整能源結構，需要以強化技術研發為先決條件。
綜上所述，我國的能源發展面臨資源、環境、經濟和社會等諸多問題，面對人均能源資源少、資源分佈不均、環境汙染嚴重、經濟對能源依賴程度高的現實國情，要實現以較少的能源消費增長滿足較高的經濟增長的需要，從根本上需要依靠能源生產和使用技術水平的提高，提升能源效率，降低能源成本，提高環保水平。今後能源技術發展的主要任務是：採用先進的設計技術提高工業、建築和交通領域的終端能源利用效率；發展潔淨煤技術，掌握煙氣脫硫、低氮燃燒和大型迴圈流化床鍋爐技術，建立天然氣發電、核電等清潔能源裝置的製造能力，提高能源轉換過程的效率和環保水平；提高石油勘探和生產的理論及技術水平，增加石油探明儲量和可開發利用量；發展常規能源的新一代能源利用技術和新的可再生能源技術，使常規能源的使用時間顯著延長，同時擴大耗能和可再生能源的利用量。
二、提高我國能源技術水平的戰略設想
要順利完成上述能源技術發展任務，不僅需要選擇正確的技術發展方向，而且要採取切合實際的能源技術發展戰略。能源技術發展戰略是我國能源戰略的重要組成部分，是能源體系實現從數量向質量轉變的重要支撐，須給予高度重視。
從能源生產到消費的全過程看，能源技術創新主要集中在提高終端用能、能源轉換和能源生產的效率，減少能源生產和消費對環境的汙染；增加常規能源資源的探明儲量；以及開發利用新的可再生能源資源三個方面。從能源技術型別看，能源技術創新又可分為漸進式發展的常規能源技術；核能和可再生能源等替代能源技術；新一代能源技術。從能源技術的成熟程度看，有些
能源技術已經成熟但應用不夠普及；有些能源技術接近成熟近期可望進入實用階段；還有一些能源技術前景廣闊，但尚處在研究開發階段，進入實用階段還需較長時間。
從戰略上看，我國不但應該解決當前能源發展對科學技術提出的問題，也要瞄準新一代能源技術的研究和開發，充分發揮我國能源科技體系的創新作用，不能在技術上總是跟在發達國家後面。我國能源技術水平的提高戰略要統籌兼顧，既要學習和借鑑發達國家已有的先進技術，也要走自我創新的跨越式的發展道路；既要在較短的時間內提高我國的能源利用效率，改善環境保護狀況，擴大能源供應能力，又要考慮未來我國需要掌握先進的能源技術，具有較強的國際競爭力。
總結髮達國家能源發展的經驗，並結合我國的實際情況和發展階段，為實現我國能源發展的戰略目標，現提出提高我國能源技術水平的戰略思路。
1、對國內成熟的高效清潔的能源技術採取強有力的推廣戰略
我國能源效率低、汙染嚴重在某種程度上並不是因為我們不掌握技術，而是由於體制不合理和市場機制不完善造成的，使得大量高效清潔的能源技術得不到普遍採用。
對於國內已成熟的高效清潔能源技術來說，急需在管理體制、資訊傳播和隊伍培養等方面下功夫，克服技術推廣中的'體制和市場障礙，提高能源規劃水平，加強能源科技資訊傳播，更新技術使用者的知識。通過實行強有力的推廣戰略，可以使我國能源和環境迅速提高到一個較高的水平。
亟待大規模推廣的主要技術有：(1)熱電聯產技術，基於天然氣的先進發電技術；(2)高效清潔燃煤和脫硫技術，包括迴圈流化床鍋爐技術等；(3)工業節能技術，包括電機調速技術、電力電子節能技術、先進節能工藝／裝置的推廣等；(4)建築節能技術，包括節能建築材料、高效空調、綠色照明等技術。
2、對國際上成熟的主流常規能源技術採取引進技術、消化吸收、立足國內製造的戰略
我國目前急需的主流能源技術，如超臨界火力發電技術、燃氣輪機技術、聯合迴圈發電技術等在發達國家已經相當成熟，並有大量的應用經驗，與當前我國已普遍使用的技術相比，這些技術有更高的能源利用效率，更好的環保效果，更好的經濟性，但技術研究、開發到應用的週期較長，往往需要10-20年。對於這類技術，如果我們一味追求自己研究開發的技術發展路線，就會在目前我國能源快速發展時期建設一大批技術較為落後的裝置，難以實現建設高效清潔的能源供應和使用體系的目標。而國外許多大公司為了佔領我國發電裝置的市場，獲得商業利益，很可能會同意我國提出的技術轉讓要求。因此，我國宜採取以市場換技術、以技貿結合的方式引進國外先進技術，儘快提高國產大型能源動力裝置的製造能力，做到引進技術、消化吸收、立足國內製造。儘早採用目前國際先進的主流技術和裝備武裝我國能源工業，使其在較短時期內擺脫整體技術水平落後的狀況。
亟待國產化的主流常規能源技術包括：(1)核電技術：兩代半或第三代壓水堆技術、快堆技術的國產化等；(2)先進火力發電技術：包括超超臨界發電技術、大型燃氣輪機技術、大型氣化爐技術、大型迴圈流化床鍋爐技術、煙氣脫硫和脫硝等技術；(3)電網安全性技術；(4)煤炭高效、清潔開採技術：包括煤炭的深層開採技術、高效綜合開採技術、綠色礦區技術等；(5)油氣的勘探開採技術：包括老油田的強化開採技術、非常規油氣田和深海油氣田的開採技術、煤層氣技術等。
3、對近期可達到成熟階段的非主流能源技術，採取跨越式發展戰略
這類技術主要是一些可再生能源技術，例如風力發電、生物質發電、沼氣發電、生物質液體燃料等技術，雖然目前在國際上發展很快，在5-10年時間內可望具備較強的市場競爭力，但在今後20年左右的時間內作用還很微弱，總體應用規模還十分有限，近期內可被視為非主流能源技術。只要我們加強國內的研究開發力量，給予必要的市場需求拉動等政策扶持，就可以縮短與國際水平的差距，從而實現我國在可再生能源和新能源技術領域的跨越式發展。
亟待強化的非主流能源技術包括：(1)風力發電技術；(2)生物質能利用的先進技術：包括生物質制氣、生物質發電技術；(3)太陽能利用技術；(4)先進節能技術：包括熱電冷三聯供技術、綠色建築技術、混合動力汽車技術、高效柴油機技術、固體照明技術等。
4、對近期不能達到商業化應用階段的後續能源技術，採取重點突破的發展戰略
新的能源技術將對能源發展產生革命性的影響，例如煤炭的多聯產技術、氫能和燃料電池技術、光伏發電技術、核聚變能的開發等。雖然2020年前世界能源仍會以化石能源為主，但在2020-2050年期間，技術發展對能源格局的影響將是驚人的，2050年時的能源格局可能會與現在有較大差別。所以，我們在技術研發時不能僅考慮修補解決眼前的問題，而應為跨越式發展做好打算。當前，發達國家在後續能源技術上具有明顯優勢，我國也很難實現全面超越。但是，由於後續能源技術具有重要的戰略意義和前瞻性，我國必須有重點地給予長期支援。應該注意到，國際科學技術合作為我國能源技術實現跨越式發展提供了新的契機。此外，也需要鼓勵我國科學家進行科技創新，開發具有我國特色的能源技術和創新性的技術路線。
在後續能源技術的發展戰略上，我國首先要選擇符合我國國家戰略需求的關鍵能源科學技術內容，制定國家中長期能源科技發展的規劃；其次，對重點的戰略效能源技術採取自主研究與國際合作相結合的方式予以大力發展，對國家需求比較小的後續能源技術，可以採用以技術跟蹤為主的發展方式；在某種技術基本成熟時，需要及時建立科技成果的產品轉化和產業發展機制，積極吸引企業參與科研工作，儘早將產品推向全社會。戰略目標是：力爭儘早縮短我國所選的重點後續能源技術與國外的技術差距，待所選技術可大規模應用時，我國能與發達國家基本處於同一技術水平。
亟待重點發展的、具有戰略性地位的後續能源技術有：(1)煤炭的多聯產技術：應作為我國新一代潔淨煤技術中的核心技術，很可能在2020年後形成中國特色的煤炭清潔、高效利用體系；(2)燃料電池技術：是一系列後續能源技術中的關鍵部件，可將車用的質子交換膜燃料電池(PEMFC)和固定式發電用的固體氧化物燃料電池(SOFC)作為發展重點；(3)先進核能技術：第四代核電技術，核燃料迴圈和核廢料後處理技術等。力爭經過多年的重點突破，在上述三項關鍵技術領域能達到世界領先地位。
此外，需要給予長期關注和支援的重要後續能源技術有：(1)光伏電池技術；(2)氫能經濟體系的相關技術：氫能的高效儲運技術應是攻關的重點；(3)天然氣水合物的相關技術；(4)可控核聚變技術：應並行發展磁約束核聚變和慣性核聚變兩種技術途徑；(5)CO2埋存技術等。
總之，能源科技將為解決近、中、遠期我國的能源問題提供有力支撐，是推動中國能源走向可持續發展的重要驅動力。
國家能源管理部門應在關注能源供需平衡的同時，加強對科技興能的關注，將科技進步視為新時期國家能源戰略不可或缺的組成部分；應與國家科技部一起，擬定中國能源科技發展的戰略思路，制定詳細的能源科技發展規劃，對近、中、遠期的能源問題通盤考慮，通過持續不斷的科技進步支撐經濟的可持續發展。
