能源作為一國戰略必爭領域,國家需求導向和戰略引領在能源科技發展中起到核心關鍵作用。世界主要國家因各自國情特點進行差異化戰略布局推進能源轉型,在能源系統層面組織開展多學科交叉的全價值鏈創新已成為頂層戰略布局和科研活動組織的典型模式;同時,各國推動能源科技體制改革,構建全鏈條協同聯動的能源科技創新生態系統。
本文通過對2015年至今美國(guo)、歐盟、德國(guo)、法國(guo)、俄羅斯、日本等世界(jie)主要(yao)經濟體(ti)出臺的(de)近80份能(neng)源科技戰(zhan)(zhan)略、規劃(hua)、路(lu)線圖等官方文獻進行(xing)文本挖掘分(fen)析,發現(xian)各國(guo)戰(zhan)(zhan)略布局有以下(xia)共性特點:
①強調(diao)多行業(ye)集智攻關,以系(xi)統觀(guan)視角部署跨學科、跨部門重大(da)(da)研究課(ke)題,整合能源、資源、環境、交通、化工(gong)等多行業(ye)力量,共同解決能源轉型(xing)這一系(xi)統工(gong)程的(de)重大(da)(da)挑戰(zhan);
②推動能(neng)源(yuan)供應綠色低(di)碳過渡,優先發展可再(zai)生能(neng)源(yuan)技術,積極研發碳資源(yuan)高效轉化利用(yong)技術以降低(di)碳排放,核能(neng)利用(yong)追求安全高效,并大力發展氫(qing)能(neng)這一重要的(de)戰略性新興(xing)產業;
③促進(jin)能(neng)源消費多能(neng)互補耦合,持續提升終端用能(neng)電氣化(hua)水(shui)平(ping),對多能(neng)源流和物質流進(jin)行(xing)互補梯級利(li)用,提高建筑、工業和交(jiao)通等行(xing)業終端用能(neng)效(xiao)率(lv);
④建(jian)設智(zhi)慧能(neng)(neng)(neng)源(yuan)綜(zong)合集(ji)成系(xi)統(tong)(tong),融合大數據、人工智(zhi)能(neng)(neng)(neng)、物(wu)聯網、區塊(kuai)鏈等數字化(hua)、智(zhi)能(neng)(neng)(neng)化(hua)技術改(gai)造升級各類傳統(tong)(tong)能(neng)(neng)(neng)源(yuan)要素,并構建(jian)高(gao)效、經濟、安全的新(xin)型智(zhi)慧能(neng)(neng)(neng)源(yuan)系(xi)統(tong)(tong);
⑤競(jing)相提(ti)出碳(tan)中(zhong)和(he)雄(xiong)心愿(yuan)景引領能源革(ge)命,推(tui)進綠色技(ji)術革(ge)命和(he)低碳(tan)產(chan)業變革(ge),構(gou)建(jian)綠色低碳(tan)大產(chan)業和(he)新經濟增長點(dian),搶占新時代全球氣候治理體系和(he)國際規則(ze)制定的主(zhu)導權(quan)。
1、美國能源戰略特點:重塑全球能源供應格局,鞏固世界能源統治地位
美國特朗普(pu)政(zheng)府(fu)將(jiang)“美國利(li)益優先”作為核心原則,在借助技術(shu)革(ge)命實(shi)現本國能源獨立優勢(shi)的過程(cheng)中重塑全(quan)球能源供應格局,為擴(kuo)大經濟(ji)與地緣政(zheng)治霸權創造“進可(ke)攻、退(tui)可(ke)守”的戰(zhan)略空間(jian)。
美國在完善國家能(neng)(neng)(neng)源(yuan)科技創(chuang)新(xin)(xin)體系進(jin)程(cheng)中突出(chu)全鏈條(tiao)集成(cheng)化創(chuang)新(xin)(xin),加快先(xian)進(jin)技術(shu)成(cheng)果轉(zhuan)化為現實生產(chan)力。2018年美國國會(hui)制定出(chu)臺《美國能(neng)(neng)(neng)源(yuan)部(bu)研(yan)究與創(chuang)新(xin)(xin)法(fa)案》,從立法(fa)高度全面授權美國能(neng)(neng)(neng)源(yuan)部(bu)開(kai)展基礎研(yan)究、應用能(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術(shu)開(kai)發和(he)市場轉(zhuan)化全鏈條(tiao)集成(cheng)創(chuang)新(xin)(xin),并奠定奧巴馬政府任期內成(cheng)功(gong)建立的(de)3類能(neng)(neng)(neng)源(yuan)創(chuang)新(xin)(xin)機構的(de)法(fa)律地(di)位(wei),使其不因總統的(de)更迭而遭到撤銷。同時(shi),推(tui)動美國能(neng)(neng)(neng)源(yuan)部(bu)成(cheng)立部(bu)層面的(de)研(yan)究與技術(shu)投(tou)(tou)資(zi)委員會(hui),以協調(diao)全部(bu)門戰略性研(yan)究投(tou)(tou)入重點,集成(cheng)關鍵要素支持(chi)基礎科學和(he)應用能(neng)(neng)(neng)源(yuan)技術(shu)開(kai)發的(de)交叉(cha)研(yan)發活動。
美國(guo)還持續改革(ge)國(guo)家實(shi)驗室管理體(ti)制,提高(gao)監管運(yun)營效(xiao)率(lv),加強能(neng)源技術成果轉化能(neng)力,最大(da)限(xian)度發揮科(ke)技創新效(xiao)能(neng);并組建國(guo)家實(shi)驗室聯(lian)盟牽頭開展(zhan)重大(da)科(ke)研(yan)計(ji)劃(hua),帶動產學研(yan)圍繞國(guo)家目標聯(lian)合(he)攻關,充分發揮國(guo)家戰(zhan)略科(ke)技力量建制化優(you)勢。
2、歐盟能源戰略特點:爭當氣候政策先鋒,推動能源體系綠色低碳轉型
歐盟(meng)積極構(gou)建可持續、前瞻性(xing)的(de)(de)能(neng)(neng)源氣候戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)(lve)(lve)框架。2019年底(di),歐盟(meng)發(fa)布《歐洲(zhou)綠色(se)協議》,提出其在2050年成為(wei)世界(jie)首個碳(tan)中和經濟體的(de)(de)雄(xiong)偉(wei)目(mu)標;全面實施(shi)歐洲(zhou)能(neng)(neng)源聯盟(meng)戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)(lve)(lve),建立(li)安(an)全、可持續和有(you)競爭力的(de)(de)低碳(tan)能(neng)(neng)源體系(xi)。歐盟(meng)將《戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)(lve)(lve)能(neng)(neng)源技(ji)術規劃》作為(wei)頂層設計的(de)(de)綜合性(xing)能(neng)(neng)源科(ke)技(ji)戰(zhan)(zhan)略(lve)(lve)(lve)(lve),統(tong)籌協調歐盟(meng)能(neng)(neng)源技(ji)術研發(fa)創新(xin)活動(dong),開(kai)展(zhan)十(shi)大研究與創新(xin)優先行動(dong),解決能(neng)(neng)源轉(zhuan)型(xing)系(xi)統(tong)問題。
歐(ou)盟在《戰略能源技(ji)術(shu)(shu)(shu)規劃》框架下建立了(le)2種協調互(hu)補的(de)(de)機制(zhi)(zhi)(zhi),分別(bie)是(shi):側(ce)重基(ji)(ji)礎科(ke)研(yan)合作的(de)(de)“歐(ou)洲(zhou)能源研(yan)究聯(lian)盟”,由學術(shu)(shu)(shu)界主導實施17個聯(lian)合研(yan)究計劃;以(yi)及(ji)產(chan)業界牽頭(tou)的(de)(de)10個技(ji)術(shu)(shu)(shu)領域“歐(ou)洲(zhou)技(ji)術(shu)(shu)(shu)與(yu)創新(xin)平臺”,基(ji)(ji)于這(zhe)2種機制(zhi)(zhi)(zhi)來構(gou)建全鏈條貫通(tong)的(de)(de)能源技(ji)術(shu)(shu)(shu)創新(xin)生(sheng)態(tai)系統。以(yi)電池(chi)領域為例,2017—2019年,歐(ou)盟委員(yuan)會(hui)推動建立了(le)歐(ou)洲(zhou)電池(chi)產(chan)業聯(lian)盟、歐(ou)洲(zhou)技(ji)術(shu)(shu)(shu)與(yu)創新(xin)平臺“電池(chi)歐(ou)洲(zhou)”和“電池(chi)2030+”聯(lian)合研(yan)究計劃,推進不同技(ji)術(shu)(shu)(shu)成熟度(du)的(de)(de)研(yan)究和開發工作,這(zhe)些相互(hu)銜接互(hu)補的(de)(de)機制(zhi)(zhi)(zhi)構(gou)建起歐(ou)洲(zhou)電池(chi)研(yan)究與(yu)創新(xin)生(sheng)態(tai)系統。
3、德國能源戰略特點:“棄核”“棄煤”,推動高比例可再生能源轉型
德(de)國將(jiang)可(ke)再(zai)生能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)和(he)能(neng)(neng)效作為能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing)戰(zhan)略的(de)兩大支柱,實施“棄(qi)核”(2022年(nian))、“棄(qi)煤(mei)”(2038年(nian))計(ji)劃(hua)。2019年(nian)11月,德(de)國聯邦議(yi)院通過《氣(qi)候(hou)保護法(fa)(fa)》,以法(fa)(fa)律形式確定2050年(nian)實現溫室(shi)氣(qi)體凈零排放的(de)碳中和(he)目標。其多(duo)年(nian)期能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)研究規劃(hua)重點布(bu)局了能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)消(xiao)費(fei)、供(gong)應、系(xi)統集成(cheng)、跨系(xi)統等(deng)能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)轉型(xing)系(xi)統層面的(de)課題(ti)。
德(de)國(guo)形成(cheng)(cheng)了(le)多(duo)部(bu)門協(xie)同聯動(dong)的能源科技創(chuang)新體系(xi)(xi),不同主(zhu)管部(bu)門根據研究主(zhu)題與技術成(cheng)(cheng)熟度協(xie)同分工,并(bing)建(jian)立了(le)多(duo)個對話平臺(tai)與不同利益相關方進行協(xie)調。德(de)國(guo)《第七期能源研究規劃》還(huan)提出了(le)進一步完善創(chuang)新體系(xi)(xi)的4項舉(ju)措(cuo):利用“應用創(chuang)新實驗(yan)室機制”建(jian)立用戶驅(qu)動(dong)創(chuang)新生態(tai)系(xi)(xi)統(tong),加快成(cheng)(cheng)果轉移轉化;聚焦能源轉型的跨部(bu)門和跨系(xi)(xi)統(tong)問(wen)題;加強項目資(zi)助(zhu)(zhu)與機構資(zi)助(zhu)(zhu)相結合(he)的雙重資(zi)助(zhu)(zhu)戰略(lve);密切與歐洲國(guo)家(jia)的合(he)作,并(bing)注重國(guo)際合(he)作。
4、法國能源戰略特點:降低核電比例,推動可再生能源與核電并重發展
法(fa)國是全球核(he)電(dian)大國,長期(qi)以來(lai)(lai)能源(yuan)供(gong)給主要依靠核(he)電(dian)。近(jin)年(nian)(nian)來(lai)(lai),為(wei)了優化能源(yuan)結(jie)構,法(fa)國開始走向增(zeng)加可再生能源(yuan)、逐步減(jian)少核(he)電(dian)的能源(yuan)轉型之路,并在2015年(nian)(nian)《綠(lv)色增(zeng)長能源(yuan)轉型法(fa)案》中(zhong)明確(que)提出建立核(he)電(dian)與可再生能源(yuan)并重的混合電(dian)力系統目(mu)標。
2019年9月(yue),法(fa)國(guo)國(guo)會(hui)通(tong)(tong)過《能源(yuan)與氣候法(fa)案(an)》,正(zheng)式以立法(fa)形式明(ming)確2050年實現(xian)碳中和的(de)(de)目標。該法(fa)案(an)明(ming)確法(fa)國(guo)將(jiang)大力發(fa)展可再(zai)生能源(yuan):到2035年將(jiang)核電占比從75%降至50%,2022年前淘汰煤電;同(tong)時,推動建筑(zhu)、交通(tong)(tong)、工業部(bu)門的(de)(de)低碳技(ji)術發(fa)展。
除了(le)發(fa)展可(ke)再(zai)生能(neng)源,近年來法(fa)國(guo)(guo)政府開(kai)始規劃(hua)推廣氫(qing)能(neng)。2020年9月,法(fa)國(guo)(guo)生態轉(zhuan)型與(yu)團結部(bu)(bu)發(fa)布《法(fa)國(guo)(guo)發(fa)展無碳氫(qing)能(neng)的國(guo)(guo)家戰略》,計(ji)劃(hua)到(dao)2030年投入72億(yi)歐元發(fa)展綠(lv)色氫(qing)能(neng),扶持(chi)電解制氫(qing)行業,推動(dong)工業和(he)交通部(bu)(bu)門(men)脫碳,并(bing)支持(chi)綠(lv)氫(qing)技術(shu)的研究和(he)創新。法(fa)國(guo)(guo)政府將(jiang)召(zhao)集(ji)國(guo)(guo)內(nei)所有氫(qing)能(neng)上(shang)下游企業參與(yu)組建“法(fa)國(guo)(guo)國(guo)(guo)家氫(qing)能(neng)委員會”,推動(dong)逐步構(gou)筑以法(fa)國(guo)(guo)技術(shu)為核心并(bing)覆蓋全(quan)球(qiu)的氫(qing)能(neng)產業鏈(lian)。
5、俄羅斯能源戰略特點:從資源依賴型轉向打造技術創新型能源強國
2019年底,俄(e)羅(luo)斯出(chu)臺《2035年前俄(e)羅(luo)斯能源(yuan)戰(zhan)略(lve)(lve)草案》,以期促進能源(yuan)科技(ji)(ji)創(chuang)新,明確能源(yuan)領域研究創(chuang)新活動(dong)關(guan)鍵任務,推進能源(yuan)強國(guo)(guo)戰(zhan)略(lve)(lve)。在(zai)作為國(guo)(guo)家戰(zhan)略(lve)(lve)核心力量的(de)核工業方(fang)面,俄(e)羅(luo)斯依托本(ben)國(guo)(guo)核技(ji)(ji)術(shu)和(he)強大的(de)全產業鏈解決(jue)方(fang)案搶占全球核能市場,實現(xian)本(ben)國(guo)(guo)利益(yi)的(de)最大化;出(chu)臺了(le)《壓(ya)水堆技(ji)(ji)術(shu)優化計(ji)劃》,以進一步提(ti)升(sheng)其(qi)核能技(ji)(ji)術(shu)競爭(zheng)力。
俄羅(luo)(luo)斯通過獨有(you)成(cheng)熟技術、全產業鏈一攬子解(jie)決方案、出口信貸等“組合(he)拳(quan)”模式,在全球核(he)能市場取得了顯著成(cheng)效:截至2018年,俄羅(luo)(luo)斯海外核(he)電訂單已占國(guo)際市場份額(e)的50%以(yi)上,累計訂單金額(e)超過1300億美元,遙遙領先各競爭對手。
6、日本能源戰略特點:掌控產業鏈上游,壓縮核能、發展新能源
日(ri)本長期以(yi)來采用政府主導、官產(chan)學研(yan)(yan)相結合的體制(zhi),推動重(zhong)大(da)科技(ji)(ji)領域(yu)的研(yan)(yan)發創新(xin)。能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)科技(ji)(ji)創新(xin)戰略秉承了“技(ji)(ji)術(shu)強(qiang)國”的整體思路,重(zhong)點放在產(chan)業鏈上游的高端技(ji)(ji)術(shu),依靠對產(chan)業鏈的掌(zhang)控和影響使(shi)日(ri)本能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)在世界市場上占據最(zui)大(da)份(fen)額(e)。面向(xiang)2050年技(ji)(ji)術(shu)前沿,日(ri)本出臺了《能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)環境技(ji)(ji)術(shu)創新(xin)戰略》,強(qiang)化(hua)政府引導下的研(yan)(yan)發體制(zhi),推進顛覆性能(neng)(neng)源(yuan)(yuan)技(ji)(ji)術(shu)創新(xin)。
經歷福島核事故之后,日本在能(neng)源科技發(fa)(fa)展(zhan)重點上有較大調(diao)整,2018年7月發(fa)(fa)布(bu)了(le)(le)《第五期(qi)能(neng)源基(ji)本計(ji)劃》壓(ya)縮核能(neng)發(fa)(fa)展(zhan),舉政(zheng)府之力加快發(fa)(fa)展(zhan)可再生能(neng)源。此外,日本將氫(qing)能(neng)作為未(wei)來社(she)(she)會二次能(neng)源結構基(ji)礎(chu),2017—2019年密(mi)集發(fa)(fa)布(bu)了(le)(le)《氫(qing)能(neng)基(ji)本戰(zhan)略(lve)(lve)》《氫(qing)能(neng)與燃(ran)料(liao)電池(chi)戰(zhan)略(lve)(lve)路線圖》《氫(qing)能(neng)和(he)燃(ran)料(liao)電池(chi)技術(shu)開發(fa)(fa)戰(zhan)略(lve)(lve)》,從提出戰(zhan)略(lve)(lve)目標到(dao)部署(shu)路線圖,再到(dao)實(shi)施具(ju)體項目方案(an)進行(xing)系統布(bu)局,在日本全面建設氫(qing)能(neng)社(she)(she)會。
注:本文由中國科學院武漢文獻情報中心研究組提供,研究組成員包括陳偉、郭楷模、岳芳、李桂菊、趙晏強、張智雄等。