近日,國家發(fā)改委和國家能源局在系統(tǒng)內部印發(fā)《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》,提出了15項重點創(chuàng)新任務,包括煤炭清潔高效利用技術創(chuàng)新、先進核能技術創(chuàng)新、氫能與燃料電池技術創(chuàng)新、先進儲能技術創(chuàng)新、能源互聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新等。同時明確了我國能源技術革命“兩步走”的總體目標:到2020年,能源技術創(chuàng)新體系初步形成;到2030年,我國能源產業(yè)進入世界能源技術強國行列。
近日,國家發(fā)改委和國家能源局在系統(tǒng)內部印發(fā)《能源技術革命創(chuàng)新行動計劃(2016-2030年)》(以下簡稱《行動計劃》),并同時發(fā)布《能源技術革命重點創(chuàng)新行動路線圖》(以下簡稱《路線圖》)。
此前,早在2014年6月13日召開的中央財經領導小組第六次會議上,中共中央總書記、國家主席習近平提出要推動能源技術革命,帶動產業(yè)升級。以綠色低碳為方向,分類推動技術創(chuàng)新、產業(yè)創(chuàng)新、商業(yè)模式創(chuàng)新,把能源技術及其關聯(lián)產業(yè)培育成帶動中國產業(yè)升級的新增長點。
《行動計劃》正是為落實上述要求而誕生。它提出了15項重點創(chuàng)新任務,《路線圖》則進一步明確了上述15項重點任務的具體創(chuàng)新目標、行動措施以及戰(zhàn)略方向。15項重點創(chuàng)新任務包括煤炭清潔高效利用技術創(chuàng)新、先進核能技術創(chuàng)新、氫能與燃料電池技術創(chuàng)新、先進儲能技術創(chuàng)新、能源互聯(lián)網(wǎng)技術創(chuàng)新等。
《行動計劃》同時明確了我國能源技術革命“兩步走”的總體目標:到2020年,能源技術創(chuàng)新體系初步形成;到2030年,我國能源產業(yè)進入世界能源技術強國行列。
廈門大學中國能源政策研究院院長林伯強對分析,上述目標是積極的,但僅有技術創(chuàng)新是不夠的,還必須統(tǒng)籌考慮技術產業(yè)化的問題。一項技術只有同時具備技術可行性和商業(yè)可行性,才有可能產業(yè)化。
解決儲氫技術瓶頸
在15項重點創(chuàng)新任務中,“氫能與燃料電池技術創(chuàng)新”屬于被關注較少的前沿領域。
清華大學核能與新能源技術研究院教授、國際氫能協(xié)會副主席毛宗強對說,我國發(fā)展氫具有很大優(yōu)勢。我國氫氣產量位居全球第一,現(xiàn)在的氫可以從風電、太陽能發(fā)電來,氫氣價格也具有競爭力,1公斤氫氣價格相當于1美國加侖汽油,比汽油環(huán)保得多。
《行動計劃》提出“氫能和燃料電池技術”戰(zhàn)略方向主要包括三方面。首先是氫的制取、儲運及加氫站,重點在大規(guī)模制氫、分布式制氫、氫的儲運材料與技術,以及加氫站等方面開展研發(fā)與攻關。
“在制氫環(huán)節(jié),國內外差別并不大。儲氫環(huán)節(jié)是最大的瓶頸,因為常溫常壓之下可儲存的量太小,且續(xù)航力不夠;高壓儲存的話,難度又很大?!蓖瑒?chuàng)偉業(yè)合伙人張一巍對分析,日本已經發(fā)布的商用車儲氫壓力是70兆帕,國內最高能達到30兆帕。
為此,《路線圖》提出,在儲氫技術領域,開發(fā)70Mpa等級碳纖維復合材料與儲氫罐設備技術、加氫站氫氣高壓和液態(tài)氫的存儲技術;研發(fā)成本低、循環(huán)穩(wěn)定性好、使用溫度接近燃料電池操作溫度的氮基、硼基、鋁基、鎂基和碳基等輕質元素儲氫材料;發(fā)展以液態(tài)化合物和氨等為儲氫介質的長距離、大規(guī)模氫的儲運技術,設計研發(fā)高活性、高穩(wěn)定性和低成本的加氫/脫氫催化劑。
“氫能和燃料電池技術”的第二個戰(zhàn)略方向是先進燃料電池。重點在氫氣/空氣聚合物電解質膜燃料電池(PEMFC)、甲醇/空氣聚合物電解質膜燃料電池(MFC)等方面開展研發(fā)與攻關。
“氫能和燃料電池技術”第三個戰(zhàn)略方向是燃料電池分布式發(fā)電。重點在質子交換膜燃料電池(PEMFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)、金屬空氣燃料電池(MeAFC),以及分布式制氫與燃料電池(PEMFC和SOFC)的一體化設計和系統(tǒng)集成等方面開展研發(fā)與攻關。
細化儲能電池發(fā)展要求
在“氫能和燃料電池技術創(chuàng)新”之外,“先進儲能技術創(chuàng)新”也值得關注。
《行動計劃》提出,要研究太陽能光熱高效利用高溫儲熱技術、分布式能源系統(tǒng)大容量儲熱(冷)技術,研究面向電網(wǎng)調峰提效、區(qū)域供能應用的物理儲能技術,研究面向可再生能源并網(wǎng)、分布式及微電網(wǎng)、電動汽車應用的儲能技術。掌握儲能技術各環(huán)節(jié)的關鍵核心技術,完成示范驗證,整體技術達到國際領先水平,引領國際儲能技術與產業(yè)發(fā)展。
《行動計劃》要求,積極探索研究高儲能密度低保溫成本儲能技術、新概念儲能技術(液體電池、鎂基電池等)、基于超導磁和電化學的多功能全新混合儲能技術,爭取實現(xiàn)重大突破。
其中,在電池儲能上,《路線圖》細化了要求,即突破高安全性、低成本、長壽命的固態(tài)鋰電池技術,以及能量密度達到300Wh/kg的鋰硫電池技術、低溫化鈉硫儲能電池技術;研究比能量>55Wh/kg,循環(huán)壽命>5000次(80%DOD)的鉛炭儲能電池技術;研究總體能量效率≥70%的鋅鎳單液流電池技術;研究儲能電池的先進能量管理技術、電池封裝技術、電池中稀有材料及非環(huán)保材料的替代技術。
研究適用于100kW級高性能動力電池的儲能技術,建設100MW級全釩液流電池、鈉硫電池、鋰離子電池的儲能系統(tǒng),完善電池儲能系統(tǒng)動態(tài)監(jiān)控技術。突破液態(tài)金屬電池關鍵技術,開展MW級液態(tài)金屬電池儲能系統(tǒng)的示范應用。布局以鈉離子電池、氟離子電池、氯離子電池、鎂基電池等為代表的新概念電池技術,創(chuàng)新電池材料、突破電池集成與管理技術。
“目前,我國基本還沒有儲能領域的政策。建議國家應把對儲能技術發(fā)展的重視程度提高到至少與可再生能源相等同的地位,考慮對儲能研發(fā)和投資給予直接補貼或稅收抵免,也可以由政策性銀行提供優(yōu)惠利率的貸款?!绷植畯姺治觥?/p>
能源互聯(lián)網(wǎng)要先鋪架構
能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術也是《行動計劃》列出的15項重點創(chuàng)新任務之一。
今年年初,發(fā)改委、能源局和工信部聯(lián)合發(fā)布《關于推進“互聯(lián)網(wǎng)+”智慧能源發(fā)展的指導意見》,這是目前關于能源互聯(lián)網(wǎng)的頂層設計。
所謂能源互聯(lián)網(wǎng),是一種互聯(lián)網(wǎng)與能源生產、傳輸、存儲、消費以及能源市場深度融合的能源產業(yè)發(fā)展新業(yè)態(tài)。
為此,《路線圖》提出能源互聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術的三個戰(zhàn)略方向。首先是,能源互聯(lián)網(wǎng)架構設計,重點在能源互聯(lián)網(wǎng)全局頂層規(guī)劃、功能結構設計、多能協(xié)同規(guī)劃、面向多能流的能源交換與路由等方面開展研發(fā)和攻關。
其次是能源與信息深度融合,重點在能量信息化與信息物理融合、能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信等方面開展研發(fā)和攻關。
第三個戰(zhàn)略方向是能源互聯(lián)網(wǎng)衍生應用。重點在能源大數(shù)據(jù)、能量虛擬化、儲能及電動汽車應用與管理、需求側響應以及能源交易服務平臺、智慧能源管理與監(jiān)管支撐平臺等方面開展研發(fā)和攻關。
其中,在能源大數(shù)據(jù)上,《路線圖》提出要研究能源互聯(lián)網(wǎng)用戶、設備、運行、交易、金融等各類大數(shù)據(jù)集成技術。研究多源數(shù)據(jù)集成融合與價值挖掘關鍵技術。研究能源大數(shù)據(jù)在引導政府決策、提升企業(yè)業(yè)務水平與服務質量以及創(chuàng)新能源產業(yè)商業(yè)模式等方面的支撐技術。
“能源互聯(lián)網(wǎng)是一個綜合領域,其技術創(chuàng)新與能源的制度設計和政策設計是分不開的,必須協(xié)同推進。”清華大學信息技術研究院研究員曹軍威對分析。
或設能源科技創(chuàng)投基金
為了促使上述15項能源技術創(chuàng)新行動能夠落地,《行動計劃》提出了一攬子政策保障措施。
《行動計劃》提出,建立健全企業(yè)主導的能源技術創(chuàng)新機制。
“這一點至關重要?!泵趶姺治?,“世界燃料電池已經以企業(yè)作為經營主體,向產業(yè)化方向發(fā)展。而我國仍然以高等院校和科研單位為主力,企業(yè)不參與或者做陪襯,導致結果是關鍵技術與生產需求脫節(jié)。”
根據(jù)《行動計劃》,在國有能源企業(yè)技術創(chuàng)新經營業(yè)績考核方面,除了要健全制度,還要加大技術創(chuàng)新在考核中的比重,推動國有能源企業(yè)成為重大能源技術裝備研制和工程應用的主體;同時鼓勵民營企業(yè)開展能源技術創(chuàng)新,積極承擔國家能源技術創(chuàng)新任務。
《行動計劃》要求,研究設立能源產業(yè)科技創(chuàng)新投資基金,支持能源科技示范工程建設和企業(yè)技術改造。引導風險投資、私募股權投資等支持能源技術創(chuàng)新。
事實上,已有風險投資機構計劃提早布局能源創(chuàng)新技術。同創(chuàng)偉業(yè)擬與上市公司富瑞特裝、張家港開發(fā)區(qū)政府以及其他機構,共同發(fā)起設立一個規(guī)模為2億元的新能源產業(yè)基金,對氫能相關領域進行投資。該基金目前還在籌建中,預計一兩個月內有望正式成立。