溫 馨 郭燕飛 楊琪敏

(1.西南石油大學(xué) 經(jīng)濟(jì)管理學(xué)院；2.四川石油天然氣發(fā)展研究中心；3.四川川油物業(yè)有限公司，四川 成都 610500)

0 引言

隨著氣候變化對全球經(jīng)濟(jì)影響加劇，各國對環(huán)境問題越來越重視，紛紛出臺能源政策、環(huán)境政策以降低碳排放，能源綠色低碳轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為世界共識,技術(shù)對經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型發(fā)展具有引領(lǐng)性作用。因此，在能源領(lǐng)域推進(jìn)綠色技術(shù)創(chuàng)新、構(gòu)建以清潔能源為主的現(xiàn)代能源體系刻不容緩。

我國作為能源生產(chǎn)和消費(fèi)大國，2019年，煤炭產(chǎn)量占全國能源生產(chǎn)總量的68.8%，消費(fèi)總量占全國能源消費(fèi)總量的57.7%，石油產(chǎn)量占比6.9%，消費(fèi)總量占比18.9%，水電、核電、風(fēng)電產(chǎn)量占比18.8%，消費(fèi)總量占比15.3%，天然氣產(chǎn)量占比5.7%，消費(fèi)總量占比8.1%。由此可見，我國煤炭產(chǎn)銷量均占據(jù)主導(dǎo)地位，清潔能源利用比例較低，能源結(jié)構(gòu)不合理，在經(jīng)濟(jì)綠色高質(zhì)量發(fā)展背景下，能源轉(zhuǎn)型要求越來越迫切。然而，能源轉(zhuǎn)型不能一蹴而就，需要經(jīng)歷較長的變革過程，這個過程離不開技術(shù)創(chuàng)新支持。本文通過分析技術(shù)創(chuàng)新的不同層次及其對能源轉(zhuǎn)型的作用，表明通過技術(shù)進(jìn)步與創(chuàng)新，不僅能夠加速能源轉(zhuǎn)型，還會深刻改變能源發(fā)展前景和格局[1]。

1 能源轉(zhuǎn)型的內(nèi)涵

近年來，隨著主要發(fā)達(dá)經(jīng)濟(jì)體經(jīng)濟(jì)持續(xù)下行，全球經(jīng)濟(jì)增速放緩，尋求經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量發(fā)展之路成為各國共同的發(fā)展目標(biāo)。在氣候變化影響下，世界各國更加重視能源結(jié)構(gòu)調(diào)整和經(jīng)濟(jì)的綠色發(fā)展。尋求更為低碳高效的能源，推動能源轉(zhuǎn)型已成為當(dāng)前的重要趨勢。

能源轉(zhuǎn)型內(nèi)涵豐富，可以概括為一個目標(biāo)、三個支柱。一個目標(biāo)即溫室氣體減排。中國歷來提倡人與自然和諧相處，無論是打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)還是打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)，控制溫室氣體排放都是重要的一個環(huán)節(jié)，2020年為能源“十三五”和“十四五規(guī)劃”承接之年，國家依然將綠色低碳發(fā)展作為能源轉(zhuǎn)型的重要目標(biāo)，并表示將采取更有效力的政策措施力爭于2030年前二氧化碳排放達(dá)到峰值，爭取在2060年前實(shí)現(xiàn)碳中和，最終實(shí)現(xiàn)清潔能源取代化石能源，真正做到無污染排放，消除環(huán)境壓力[2]。三個支柱分別為能源效率提升、節(jié)能降耗降低化石能源消費(fèi)總量以及可再生能源最大限度替代不可再生能源。能源效率提升主要表現(xiàn)在能源的利用上，即單位能源消耗強(qiáng)度下降、能量需求的下降和能源利用率的上升；節(jié)能降耗降低化石能源消費(fèi)量，降低主要表現(xiàn)為通過傳統(tǒng)能源利用技術(shù)改進(jìn)與創(chuàng)新，減少化石能源投入量和消耗量；可再生能源替代，主要表現(xiàn)在傳統(tǒng)能源領(lǐng)域持續(xù)去產(chǎn)能和逐漸清潔化發(fā)展，新能源發(fā)展逐步占據(jù)主要地位，最終實(shí)現(xiàn)多能互補(bǔ)一體化發(fā)展，在現(xiàn)階段突出表現(xiàn)為天然氣的持續(xù)推廣與使用[3]。

2 推動能源轉(zhuǎn)型的三大技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域

新一輪能源技術(shù)革命孕育新的能源技術(shù)成果，新的能源技術(shù)正以前所未有的速度更新?lián)Q代，清潔能源發(fā)電、先進(jìn)核能技術(shù)、儲能技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)等具有重大產(chǎn)業(yè)變革前景的顛覆性技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。隨著數(shù)字化、云計(jì)算、物聯(lián)網(wǎng)等新能源互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，能源產(chǎn)供儲消各環(huán)節(jié)正發(fā)生變革。技術(shù)創(chuàng)新覆蓋能源行業(yè)的方方面面，涉及能源發(fā)展的各個對象，作用于能源產(chǎn)業(yè)鏈的上中下游，為能源轉(zhuǎn)型提供了可靠保證。盡管世界各國基于自身資源現(xiàn)狀對能源技術(shù)創(chuàng)新的認(rèn)識有所不同，但總體而言能源技術(shù)創(chuàng)新主要分為能源技術(shù)創(chuàng)新、節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新、信息技術(shù)創(chuàng)新三個方面。

2.1 能源技術(shù)創(chuàng)新

近年來，能源行業(yè)發(fā)展經(jīng)歷了從一次能源開發(fā)利用到綠色能源優(yōu)先發(fā)展，從能源利用途徑單一到能源系統(tǒng)綜合發(fā)展階段，從光伏、風(fēng)力發(fā)電到光熱發(fā)電，能源技術(shù)創(chuàng)新不斷引領(lǐng)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化，調(diào)整能源轉(zhuǎn)型方向。在一次能源領(lǐng)域，勘探開發(fā)技術(shù)重點(diǎn)不斷向更深層次推進(jìn)，煉油化工在分子煉油、催化材料、原料多元化等不斷創(chuàng)新。火力發(fā)電呈現(xiàn)大型化和高參數(shù)化趨勢，效率和環(huán)保水平不斷提高。清潔能源技術(shù)創(chuàng)新向擴(kuò)大范圍提高效率同時降低投入的方向發(fā)展，促進(jìn)清潔能源與傳統(tǒng)能源之間多能互補(bǔ)和綜合利用。水電領(lǐng)域攻克一系列安裝機(jī)組方面的技術(shù)難題，建立特大型水電示范工程。開展各類輸電技術(shù)設(shè)計(jì)與研究，實(shí)現(xiàn)超臨界燃煤機(jī)組發(fā)電、核電常規(guī)島等，搭建起智能電網(wǎng)。規(guī)模儲能加快實(shí)用化步伐，儲能技術(shù)在反應(yīng)機(jī)理探索、電化學(xué)體系新設(shè)計(jì)、新材料開發(fā)方面成效顯著。在能源產(chǎn)業(yè)方面新能源汽車廣受關(guān)注，燃料電池技術(shù)創(chuàng)新、無人機(jī)駕駛電動車等顯示出能源技術(shù)創(chuàng)新的強(qiáng)大動力。因此，能源技術(shù)創(chuàng)新正通過各方面融入能源轉(zhuǎn)型的過程，為能源轉(zhuǎn)型提供強(qiáng)大動力支持。

2.2 節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新

發(fā)展綠色能源是能源轉(zhuǎn)型的必然選擇，對降低能源緊缺壓力、有效解決環(huán)境問題和改善能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)具有重要作用，而促進(jìn)節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新是實(shí)現(xiàn)能源清潔低碳發(fā)展的重要途徑[4]?？v觀全球，節(jié)能減排技術(shù)創(chuàng)新主要集中在清潔能源重點(diǎn)開發(fā)利用、化石能源高效利用、關(guān)鍵材料等重點(diǎn)領(lǐng)域。國家能源局響應(yīng)生態(tài)文明體制改革號召要求在能源領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)煤炭節(jié)能技術(shù)創(chuàng)新，利用系列創(chuàng)新技術(shù)對燃煤電廠靈活改造，通過減少蒸汽阻力損失和熱降損失實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，保證燃煤電廠安全高效運(yùn)行；傳統(tǒng)能源循環(huán)利用技術(shù)創(chuàng)新，如廢氣余熱循環(huán)利用低碳排放供應(yīng)，通過高溫廢氣余熱循環(huán)使用，減少碳排放和能源消耗；二氧化碳排放技術(shù)創(chuàng)新，研發(fā)二氧化碳大量捕捉技術(shù)，建設(shè)百萬噸級二氧化碳捕集利用和封存系統(tǒng)示范工程；大型風(fēng)電技術(shù)創(chuàng)新，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)訓(xùn)練，建立具備生物特性的智慧風(fēng)電場運(yùn)營管理系統(tǒng)平臺，從源頭上減少污染排放。

2.3 信息技術(shù)創(chuàng)新

信息技術(shù)包括現(xiàn)代通信技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，即互聯(lián)網(wǎng)+、云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、各類軟件、有線無線通信等。隨著這兩類技術(shù)在能源領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，不同能源品種壁壘被打破，構(gòu)建能源互聯(lián)網(wǎng)成為未來發(fā)展大勢。通過信息技術(shù)的強(qiáng)大推動力，能源效率大幅提升，能源生產(chǎn)消費(fèi)更加多元化，能源安全系數(shù)隨之提升。如在油氣勘探方面應(yīng)用智能探測機(jī)器人，能探尋到以前無法開采或開采成本高的油氣田，增加全球能源可開采量。在電網(wǎng)中應(yīng)用智慧系統(tǒng)，能實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)實(shí)時監(jiān)測分析和分配決策，使得電力分配使用效率最大化；在能源基礎(chǔ)設(shè)施中應(yīng)用信息技術(shù)創(chuàng)新如智能電表、智慧加油站等可以大幅提高能源大數(shù)據(jù)采集效率；在能源系統(tǒng)中深度融合通信技術(shù)，可以提升整個能源系統(tǒng)的安全可靠性；在能源消費(fèi)市場應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)，可以在各種能源交易平臺實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對點(diǎn)交易，方便資產(chǎn)管理與監(jiān)督，為能源發(fā)展帶來翻天覆地的變化[5]。

3 技術(shù)創(chuàng)新對能源轉(zhuǎn)型的影響

3.1 對能源效率的影響

技術(shù)創(chuàng)新對能源效率的影響路徑是通過應(yīng)用新設(shè)備、新工藝幫助降低能源投入，增加有效能源產(chǎn)出，從而使得單位GDP能源效率提高。

技術(shù)創(chuàng)新提高能源效率從兩個方面表現(xiàn)出來。首先，技術(shù)創(chuàng)新直接提高能源效率，技術(shù)創(chuàng)新投入中的R&D資金和科研人員投入可以優(yōu)化現(xiàn)有能源技術(shù)使其應(yīng)用范圍更廣，傳播規(guī)模擴(kuò)大，進(jìn)而提高能源效率；其次，技術(shù)創(chuàng)新也可以間接提高能源效率，主要表現(xiàn)在將技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用于提升工業(yè)化水平、調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)方面[6]。具體而言，在能源生產(chǎn)過程中，加大投入能源技術(shù)創(chuàng)新，引入能源工業(yè)的先進(jìn)技術(shù)與高效率設(shè)備，減少生產(chǎn)過程中的能耗降低能耗強(qiáng)度，從而提高整體能源效率。此外技術(shù)創(chuàng)新通過優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)和改變能源生產(chǎn)消費(fèi)結(jié)構(gòu)來提高能源效率，例如我國政府從2000年開始就不斷在能源行業(yè)給予大量資金和人才支持，開發(fā)新能源，扶持清潔能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展，截至目前通過利用能源創(chuàng)新技術(shù)實(shí)現(xiàn)節(jié)能2.5億噸油當(dāng)量的目標(biāo)，極大提高了能效和能源生產(chǎn)率。

3.2 對能源系統(tǒng)的影響

技術(shù)創(chuàng)新通過創(chuàng)新發(fā)展分布式互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來優(yōu)化分布式能源系統(tǒng)。在分布式能源發(fā)展過程中，人們使用各種方法進(jìn)行綜合開發(fā)，分布式技術(shù)互聯(lián)網(wǎng)不斷創(chuàng)新有利于提高供電效率和節(jié)能減排，實(shí)現(xiàn)安全高效節(jié)能。分布式能源與其他一次能源相比更加安全穩(wěn)定，對減緩我國能源供應(yīng)短缺有著不可替代的作用，隨著智能電網(wǎng)建設(shè)不斷完善，互聯(lián)網(wǎng)分布式能源創(chuàng)新將有效解決分布式能源的技術(shù)難題，對我國能源供應(yīng)和分布式能源發(fā)展非常重要，也將為傳統(tǒng)能源開發(fā)提供更多的創(chuàng)新思路。

信息化技術(shù)創(chuàng)新為綜合能源系統(tǒng)優(yōu)化提供強(qiáng)大的技術(shù)支撐。在能源供應(yīng)服務(wù)方面，能源服務(wù)企業(yè)在能源物聯(lián)網(wǎng)支持下逐漸強(qiáng)大、綜合服務(wù)體系逐漸完善、能源生產(chǎn)供應(yīng)和管理向更專業(yè)的方向發(fā)展；在現(xiàn)場管控方面，通過綜合系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)和先進(jìn)的信息技術(shù)，智能網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控和遠(yuǎn)程控制技術(shù)可以大大提高手動操作效率，即使沒有監(jiān)管人員在場，也能對現(xiàn)場進(jìn)行有效管控。隨著能源與非能源創(chuàng)新技術(shù)的推廣應(yīng)用，能源綜合系統(tǒng)的安全性越來越強(qiáng)，這也為能源系統(tǒng)進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

3.3 對能源結(jié)構(gòu)的影響

技術(shù)創(chuàng)新推動能源結(jié)構(gòu)不斷優(yōu)化，主要表現(xiàn)在能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)兩個方面。從能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)方面來看，隨著能源勘探開采和裝備技術(shù)不斷突破極限，煤電落后產(chǎn)能淘汰加速；清潔能源的生產(chǎn)量不斷增加，生產(chǎn)比例不斷提高，水電、核電、風(fēng)電、太陽能發(fā)電等清潔能源供電比例逐年上漲，2019年較2018年產(chǎn)量上漲0.8%，占一次能源的比重增加；天然氣作為當(dāng)前能源發(fā)展主力軍，擁有完整的勘探開發(fā)技術(shù)體系，產(chǎn)量逐漸上漲，2019年較2018年產(chǎn)量上漲0.2%，產(chǎn)供儲銷體系建設(shè)也緊跟能源互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的腳步，“全國一張網(wǎng)”格局逐步成型；龍頭水庫、燃?xì)庹{(diào)峰電站、太陽能熱發(fā)電技術(shù)應(yīng)用也提升了能源供應(yīng)調(diào)峰建設(shè)的速度。從能源消費(fèi)方面來看，數(shù)字化技術(shù)、能源互聯(lián)網(wǎng)等使得能源信息透明化公開化，降低了信息不對稱性，配合相應(yīng)能源政策引導(dǎo)，使得天然氣、水電、核電、風(fēng)電等清潔能源消費(fèi)量逐年上升，煤炭消費(fèi)量不斷下降，2019年天然氣消費(fèi)量較2018年上漲0.3%，水電、風(fēng)電、核電消費(fèi)量上漲1%，煤炭消費(fèi)量下降1.3%?？偟膩砜?，能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)與能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)都在不斷向清潔化和高效化發(fā)展。此外，隨著能源市場的交互發(fā)展，更多信息實(shí)現(xiàn)雙向交流，能源生產(chǎn)和消費(fèi)呈現(xiàn)更加均衡化的特征，能源整體市場結(jié)構(gòu)也更加穩(wěn)定。

3.4 對能源治理的影響

在能源治理網(wǎng)絡(luò)方面，技術(shù)創(chuàng)新有效促進(jìn)了能源治理網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。一是能源消費(fèi)者將同時成為生產(chǎn)者，公眾將成為能源治理中的重要主體。同時，能源治理網(wǎng)絡(luò)的主體相較于傳統(tǒng)能源網(wǎng)絡(luò)更加多元化，包括政府、能源生產(chǎn)企業(yè)、能源消費(fèi)企業(yè)、儲能供應(yīng)企業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)公司、金融企業(yè)、信息技術(shù)平臺公司、居民等，網(wǎng)絡(luò)關(guān)系更加復(fù)雜，能源治理面臨更大挑戰(zhàn)，考驗(yàn)決策者水平；二是多能協(xié)同的綜合規(guī)劃模式將取代各自獨(dú)立的能源品類規(guī)劃模式，通過增加不同種類能源之間的轉(zhuǎn)換，增加能源利用的靈活性。

在政府監(jiān)管方面，技術(shù)創(chuàng)新有效實(shí)現(xiàn)了政府監(jiān)管模式的創(chuàng)新。智慧能源推動政府決策科學(xué)化、透明化、信息化。能源互聯(lián)網(wǎng)將人工交互、人工智能、數(shù)據(jù)傳輸、大數(shù)據(jù)、泛能網(wǎng)等先進(jìn)技術(shù)手段與政府決策科學(xué)融合，在能源大數(shù)據(jù)中心管理平臺上，通過信息交流傳遞數(shù)據(jù)，對用能企業(yè)的能耗過程和用電特征信息進(jìn)行對比分析，可有效提升政府能源監(jiān)管的效率與效益，對政府制定和執(zhí)行有序的用電方案提供依據(jù)。但是政府如何促進(jìn)多方大數(shù)據(jù)集成，如何公平開放地利用能源大數(shù)據(jù)平臺服務(wù)參與的多方主體，依然存在一定不確定性，需要進(jìn)一步的能源創(chuàng)新技術(shù)來解決。

4 結(jié)語

新形勢下的能源轉(zhuǎn)型技術(shù)創(chuàng)新環(huán)境已經(jīng)發(fā)生了重要變化，需要新的創(chuàng)新動力支撐。未來應(yīng)積極推動能源技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)、信息化技術(shù)創(chuàng)新，加快實(shí)現(xiàn)能源系統(tǒng)變革，優(yōu)化能源結(jié)構(gòu)、提高能源效率、改善能源治理，不斷推進(jìn)能源轉(zhuǎn)型和能源高質(zhì)量發(fā)展。