以系统思维前瞻布局能源技术创新体系

◎麻林巍

党的系统二十大报告提出，加快规划建设新型能源体系。前瞻在全面推进中国式现代化、布局建设社会主义现代化强国的技术进程中，这一新型能源体系必须面向助力全球碳中和、创新面向构建人类命运共同体、体系面向塑造人类文明新形态，系统为新质生产力和绿色生产力的前瞻发展提供坚强保障。为此，布局要以全球性的技术系统思维做好前瞻布局，加快建设面向碳中和的创新能源技术创新体系。

坚持“四步走”全面规划

前瞻布局能源技术创新体系需要把握以下三个要点。体系

其一，系统知难而进、前瞻把握矛盾。布局要深刻认识和着实把握面向碳中和的能源系统转型的内在深层次矛盾。一是气候变化发生缓慢、不易察觉，导致公众低碳意识难以整体觉醒。二是低碳技术的经济性及能源服务品质尚缺乏竞争力，导致取代传统技术困难重重。

其二，主动向前、顺应规律。要“主动”瞄准创造人类文明新形态而非“被动”忙于应对减碳目标。顺应能源技术进步的一般性历史规律，核心在于借助巨大的新增能源需求，积极推动生态友好能源技术的发明和应用，引发产业、供应链及治理体系的重大变革，从而重塑全社会生产、生活方式。

其三，先易后难、一步一台阶。要清醒认识到各类能源技术创新的难度阶梯，并注重紧密衔接能源基础设施和能源产业体系的配套建设节奏，努力实现既尊重当前实际又面向可持续未来的平滑过渡。

为此，建议坚持“四步走”，全面规划建设新型能源体系，系统谋划、前瞻布局我国的能源技术创新。

第一，近期（2025—2035年），集中式与分布式能源系统并举，加快建设新型电力系统。这一时期的核心问题在于如何解决风光电力大规模接入造成的电网稳定运行挑战，形成智慧电力网络。在灵活高效火电调峰托底的基础上，要尽快使储能和需求侧响应等技术走向成熟，真正实现“源-网-储-荷”一体化发展。积极发展分布式能源系统，使其成为以大电网为核心的集中式能源系统的重要补充。不断创新应用信息和通讯技术为此提供智能化支持。

第二，中期（2035—2045年），聚焦绿色氢基燃料和低碳供热，建立“三网合一”的智慧能源系统。为进一步提高碳中和水平，必须进一步解决燃料和热力的减排难问题。智慧热力网络、智慧燃料网络的相继建立以及与智慧电力网络的互联互通，也将为进一步消纳风光电力提供更为灵活保障。绿色氢基燃料包括氢、氨、醇、E-fuel等，将催生新的燃料和化工原料体系，为难减排部门提供更多选择。“三网合一”的智慧能源系统要求储电、储热、储燃料相配合，以电-热-燃料之间的灵活切换为辅助，要求各类终端用户更加广泛深入地参与其中。这将使得我国能源的利用水平、智能化程度、产业和治理水平进一步提高，从而完成第四次工业化，走向工业文明高峰。

第三，长期（2045—2060年），突破生物质能源循环利用，打造生态能源体系。强调无机物质利用的工业文明发展，将带来大量稀有金属消耗并持续产生对生态环境的破坏，这是对人类文明的潜在威胁。在能源系统碳排放已经极低的基础上，大规模实现碳移除也是碳中和的最后难关。掌握好对生物质这种自然赋予的、快速累积的有机能源、资源的利用，无疑将是破局之路。如果不能准确把握生物成长的基因秘密以及其他自然规律，就难以实现因地制宜、可调可控、完全循环的高水平生物质能源利用及碳排放移除。如果能够实现生物质能源循环利用技术的突破，将促使人类社会与地球生命体系更加融合，实现人与自然和谐共生的美好局面。在生态能源体系的基础上，有望实现人类文明的历史性飞跃，从工业文明走向生态文明。

第四，远期（2060年以后），探索可控核聚变的商业化，走向星际能源体系。人类对新世界探索的渴望是无穷尽的，而核聚变的商业化也是最难的工作。在建立生态文明之后，人类创新的精力也将更多放在星际探索上，核聚变无疑将为此提供强大的动力。这需要集全人类的力量进行攻关，建立星际能源体系，尝试走向其他行星甚至太阳系外，建立星际文明。

深化相关体制机制改革

上述路径设想需要一个创新型社会环境的全面支撑，建议进一步深化相关体制机制改革，为能源技术创新提供切实保障。

第一，推进科技管理改革，培育面向碳中和的能源大科学计划。以前瞻的技术创新战略和学科交叉策略来促进自由探索，引导能源科技突破。所谓的“大科学”就是要突破学科、领域甚至国界的隔阂，实现自然科学、技术科学、社会科学和数据科学的广泛交叉和融合，而不是各自单独攻关。这一大科学计划应涉及跨国、跨省市、跨部门、跨领域等各个层次，既包含国际大科学，也包括国内大科学，乃至局部的大科学，从而促使各类技术创新要素得以更快、更广地进行重组，催生新思想、新理论、新方法、新技术、新应用。

第二，谋划和推进产业、市场和治理层面的配套改革，为科技管理改革提供良好支撑环境。例如，应要求更多企事业单位采纳ESG（环境-社会-治理）标准并承担延伸到上下游环节的减排义务，促进跨业务边界的大产业合作，从而拓展新能源科技的应用空间；推进跨国、跨区的供应链合作，通过发挥比较优势和实现资源共享，助力能源技术创新；在治理层面应以重塑人类文明新形态为纲领，以可持续发展为核心价值观，以应对气候变化为核心目标，经济、产业、环境、能源、材料、信息等各方面协同治理，加快构建绿色低碳导向的现代化治理体系。

（作者系清华大学能源与动力工程系副教授）