就我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略問題進(jìn)行研討，進(jìn)一步明晰科技創(chuàng)新在保證人類能源可持續(xù)供給中的基礎(chǔ)和關(guān)鍵作用，這對(duì)于進(jìn)一步動(dòng)員和組織中國(guó)科學(xué)院全院力量，支撐我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系建設(shè)開展科技創(chuàng)新，具有重要意義。
充分認(rèn)識(shí)建設(shè)能源可持續(xù)發(fā)展體系的緊迫性和必要性
保證能源供應(yīng)是人類社會(huì)賴以生存和發(fā)展的最重要條件之一。當(dāng)今世界，能源與環(huán)境問題并列成為人類社會(huì)共同面臨的重大挑戰(zhàn)，影響著人類社會(huì)發(fā)展的進(jìn)程與未來。我們面臨的主要挑戰(zhàn)是：
化石能源開始耗竭。在19世紀(jì)以前的農(nóng)業(yè)社會(huì)，主要依靠可再生能源(太陽能、生物質(zhì)能、水能、風(fēng)能)作為一次能源。自工業(yè)革命以來，煤的開發(fā)利用逐步取代了木柴，經(jīng)歷約半個(gè)世紀(jì)后成為全球的主要一次能源。20世紀(jì)，人類開始大規(guī)模開發(fā)利用石油和天然氣，成為化石能源世紀(jì)。今天，煤、石油與天然氣已占世界能源消耗總量的80%以上?；茉床豢稍偕K將逐漸耗竭?！坝?guó)石油公司”世界能源統(tǒng)計(jì)報(bào)告顯示，2002年全世界煤炭的探明儲(chǔ)量為9845億噸，中國(guó)為1145億噸，按目前產(chǎn)量計(jì)算，可開采216年，中國(guó)為105年；天然氣可采儲(chǔ)量為150萬億立方米，按世界天然氣年產(chǎn)量2.4萬億立方米計(jì)算，可開采約為61年，中國(guó)約為45年；石油可采儲(chǔ)量為1430億噸，按當(dāng)前石油產(chǎn)量34億噸計(jì)算，約可開采為40年，中國(guó)約為20年。全世界已經(jīng)認(rèn)識(shí)到，人類必須逐步減小化石能源份額，增大可再生與新型能源份額，向著建立能源可持續(xù)發(fā)展體系過渡。
化石能源的使用等引起的氣候變暖與環(huán)境污染日益嚴(yán)重?；茉吹氖褂玫纫鸬沫h(huán)境變化受到全球關(guān)注。全球變暖已經(jīng)是無可爭(zhēng)議的客觀現(xiàn)實(shí)，南北極的冰架在明顯地消融，喜馬拉雅山的冰川退后。在我國(guó)，燃煤引起的城市大氣污染和造成的酸雨面積已超過國(guó)土面積的1/3；1990年以來，我國(guó)CO2排放量增加幅度較大，目前年排放總量已為世界第二，以過度消耗資源能源為代價(jià)的傳統(tǒng)發(fā)展模式難以為繼；迅速發(fā)展的汽車導(dǎo)致機(jī)動(dòng)車輛尾氣排放大幅增加。必須走能源節(jié)約的發(fā)展道路，必須更加清潔地使用化石能源，減少對(duì)環(huán)境的污染，發(fā)展低碳技術(shù)與低碳經(jīng)濟(jì)，大幅減少CO2等的排放，共同應(yīng)對(duì)氣候變化。
能源問題引發(fā)經(jīng)濟(jì)社會(huì)問題。能源價(jià)格高漲及劇烈波動(dòng)對(duì)全球經(jīng)濟(jì)造成影響，油價(jià)高企可能成為長(zhǎng)期的趨勢(shì)。目前全球有1/3的人口還得不到現(xiàn)代能源的服務(wù)，能源價(jià)格升高對(duì)發(fā)展中國(guó)家的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展將更加不利。同時(shí)，現(xiàn)有能源體系不能保證能源安全和可持續(xù)性，可以預(yù)計(jì)，未來50年全球?qū)⒂?0億～30億人口擺脫貧困，進(jìn)入小康，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。這將為全球發(fā)展注入空前的動(dòng)力與活力，也必將對(duì)資源和能源需求提出新的挑戰(zhàn)，人類必須創(chuàng)造新的生產(chǎn)方式、生活方式和新的可持續(xù)發(fā)展的能源體系，確保能源安全、公平利用和可持續(xù)性。
能源和環(huán)境問題成為國(guó)際政治的重要議題。隨著我國(guó)人民生活水平的提高，國(guó)內(nèi)能源需求持續(xù)增長(zhǎng)，目前我國(guó)能源消費(fèi)總量已經(jīng)位居世界第二，雖然我國(guó)能源政策立足國(guó)內(nèi)，但油氣供應(yīng)對(duì)外依存度將會(huì)逐年提高，2006年我國(guó)原油及油品進(jìn)口已達(dá)1.6億噸，對(duì)外依存度達(dá)47%。全球石油供應(yīng)是有限的，競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，油氣對(duì)外依存將對(duì)我國(guó)能源安全和國(guó)家安全產(chǎn)生重大影響。
能源挑戰(zhàn)將推動(dòng)能源科技的快速發(fā)展。能源短缺和環(huán)境的挑戰(zhàn)引發(fā)了對(duì)傳統(tǒng)能源結(jié)構(gòu)、核能以及可再生能源發(fā)展新的思考?？梢灶A(yù)見的是，人類必將進(jìn)入主要依靠可再生能源和先進(jìn)安全核能的時(shí)代。當(dāng)前，化石能源仍將發(fā)揮主體作用，未來可持續(xù)能源體系也不可能僅靠某一種技術(shù)，能源的多樣性是構(gòu)成滿足多樣性需求并充滿活力的能源體系的合理選擇。但未來能源必須提高能源利用效率，必須環(huán)境友好，必須可持續(xù)發(fā)展。
應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)，人類社會(huì)必須把解決能源可持續(xù)供給和保護(hù)生態(tài)環(huán)境擺在優(yōu)先位置，建設(shè)可持續(xù)發(fā)展的新的能源體系，已經(jīng)成為世界各國(guó)高度關(guān)注的焦點(diǎn)和重大戰(zhàn)略。毫無疑問，21世紀(jì)是人類社會(huì)將從化石能源走向可持續(xù)能源的時(shí)代。人類將在致力節(jié)約、清潔、高效利用化石能源的同時(shí)，致力于發(fā)展先進(jìn)可再生能源，提高可再生能源的比重，發(fā)展先進(jìn)、安全、可靠、清潔的核能及其他替代能源。
加快建設(shè)我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系
能源是經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)，建設(shè)能源可持續(xù)發(fā)展體系，對(duì)于我國(guó)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)第三步戰(zhàn)略目標(biāo)至關(guān)重要、刻不容緩。建設(shè)可再生能源份額逐步增大，化石能源得到高效、清潔利用，能源結(jié)構(gòu)逐步優(yōu)化，滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的能源可持續(xù)發(fā)展體系，必須站在時(shí)代的高度，以世界眼光，從我國(guó)國(guó)情出發(fā)，面向未來，綜合考慮需求、資源、環(huán)境、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)等多方面因素，作出30～50年戰(zhàn)略規(guī)劃。
首先，要明確我國(guó)能源發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。2005年，我國(guó)一次能源總耗量65.3EJ(EJ ，熱單位，1E=1015J。編者注)，萬元GDP能耗35.7GJ(GJ ，熱單位，1G=109J。編者注)，我國(guó)一次能源結(jié)構(gòu)為：煤占69.6%、石油和天然氣占23.8%、水電和核電占6.6%。綜合分析全球及我國(guó)化石能源可開采儲(chǔ)量和環(huán)境承受能力，我認(rèn)為，實(shí)現(xiàn)到2050年我國(guó)GDP增長(zhǎng)的目標(biāo)，我國(guó)能源消耗必須實(shí)現(xiàn)大幅度節(jié)能減排，比較理想的是能耗總量比2005年增加不應(yīng)超過50%，即控制在100EJ左右，單位GDP能耗相當(dāng)于2005年發(fā)達(dá)國(guó)家的中等水平；我國(guó)能源結(jié)構(gòu)必須向大幅度增大可再生能源份額的方向調(diào)整，比較理想的結(jié)構(gòu)是可再生能源至少占25%～30%，水電和核能至少占15%～20%。
其次，要制定我國(guó)能源科技發(fā)展路線圖。制定我國(guó)能源科技發(fā)展的戰(zhàn)略路線圖是建設(shè)我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系，實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化目標(biāo)的重要保證。制定路線圖必須從我國(guó)未來經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的戰(zhàn)略需求出發(fā)，前瞻世界能源科技發(fā)展前沿。近期(至2020年)，重點(diǎn)發(fā)展節(jié)能和清潔能源技術(shù)，提高能源效率，力爭(zhēng)突破新一代零排放、多聯(lián)產(chǎn)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)、增壓流化床聯(lián)合循環(huán)技術(shù)等，解決CO2捕捉、儲(chǔ)存與利用的關(guān)鍵技術(shù)并進(jìn)行技術(shù)示范，推進(jìn)煤炭高效液化技術(shù)、煤基醇醚和烯烴代油技術(shù)進(jìn)入工程示范和大規(guī)模應(yīng)用階段，積極發(fā)展安全清潔核能技術(shù)和非水能的可再生能源技術(shù)，前瞻部署非傳統(tǒng)化石能源技術(shù)。
中期(2030年前后)，重點(diǎn)推動(dòng)核能和可再生能源向主力能源發(fā)展。突破快中子堆技術(shù)并實(shí)現(xiàn)其核電機(jī)組商業(yè)示范發(fā)電，核乏料有效利用和安全處置技術(shù)等。突破太陽能高效轉(zhuǎn)化技術(shù)及太陽能電熱集成應(yīng)用系統(tǒng)，突破光合作用機(jī)理并篩選或創(chuàng)造高效光生物質(zhì)轉(zhuǎn)換物種，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物、纖維素、半纖維素高效物化/生化轉(zhuǎn)化技術(shù)的工業(yè)示范和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，突破智能能源網(wǎng)格和發(fā)展氫能體系。遠(yuǎn)期(2050年前后)，建成我國(guó)可持續(xù)能源體系，總量上基本滿足我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能源需求，結(jié)構(gòu)上對(duì)化石能源的依賴度降低到60%以下，可再生能源成為主導(dǎo)能源之一。重點(diǎn)發(fā)展可再生能源技術(shù)規(guī)?；瘧?yīng)用和商業(yè)化，力爭(zhēng)突破核聚變能技術(shù)。
第三，要完善我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系的基本框架。近年來，中科院學(xué)部已就能源問題進(jìn)行了戰(zhàn)略研究，并就能源結(jié)構(gòu)的調(diào)整，建立我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系的發(fā)展戰(zhàn)略進(jìn)行了深入研討，對(duì)綜合性、前瞻性與戰(zhàn)略性的一些重大問題形成了一些共識(shí)，提出了我國(guó)21世紀(jì)上半葉能源可持續(xù)發(fā)展體系的5個(gè)方面，包括：(1)繼續(xù)發(fā)揮煤的重要作用；(2)開源節(jié)流，保障石油與天然氣供應(yīng)；(3)充分發(fā)展水電與核電；(4)大規(guī)模發(fā)展非水能的可再生能源；(5)大力支持未來新型能源的研究發(fā)展。本世紀(jì)上半葉，要統(tǒng)籌這5個(gè)方面的發(fā)展，使我國(guó)2050年前的能源供應(yīng)更加節(jié)約、安全、可靠、清潔，并為建立未來能源可持續(xù)發(fā)展體系奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
第四，要采取切實(shí)措施促進(jìn)我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系建設(shè)。能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化應(yīng)堅(jiān)持煤的清潔高效利用，逐步減少燃煤份額，大幅度增大可再生能源與核能份額的方向；設(shè)立大規(guī)模非水能的可再生能源國(guó)家重大專項(xiàng)及研發(fā)基地；設(shè)立以快中子堆和釷資源利用為重點(diǎn)的先進(jìn)核能系統(tǒng)與核燃料循環(huán)的研究開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化國(guó)家重大專項(xiàng)及研發(fā)基地等，以保障2050年前后我國(guó)能源的合理結(jié)構(gòu)和供應(yīng)。同時(shí)要制定并實(shí)施節(jié)能減排應(yīng)對(duì)氣候變化和構(gòu)建新的能源技術(shù)創(chuàng)新體系和行動(dòng)計(jì)劃。持續(xù)進(jìn)行聚變能的研究和國(guó)際合作。
充分發(fā)揮中科院在我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系建設(shè)中的重要作用
中科院作為國(guó)家戰(zhàn)略科技力量，必須要在我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系建設(shè)中發(fā)揮基礎(chǔ)性、前瞻性、戰(zhàn)略性的科技支撐和引領(lǐng)示范作用。
發(fā)揮學(xué)部的戰(zhàn)略咨詢作用。學(xué)部是國(guó)家在科學(xué)技術(shù)方面的最高咨詢機(jī)構(gòu)，應(yīng)在我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系建設(shè)中繼續(xù)發(fā)揮戰(zhàn)略研究和咨詢建議作用。希望學(xué)部在已有工作的基礎(chǔ)上，立足國(guó)情，放眼長(zhǎng)遠(yuǎn)，前瞻2050年世界科技的發(fā)展，前瞻2050年我國(guó)的經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展變化及需求，就我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展和相關(guān)的重大問題、重大政策和重大戰(zhàn)略，適時(shí)提出科學(xué)前瞻的咨詢建議，充分發(fā)揮思想庫作用。
發(fā)揮中科院的科技支撐和引領(lǐng)作用。能源科技領(lǐng)域是中科院科技布局的戰(zhàn)略重點(diǎn)領(lǐng)域之一。要樹立適應(yīng)時(shí)代、面向未來的能源科技觀，緊密圍繞國(guó)家經(jīng)濟(jì)社會(huì)對(duì)能源領(lǐng)域發(fā)展的戰(zhàn)略需求，瞄準(zhǔn)世界能源科技領(lǐng)域發(fā)展趨勢(shì)，合理部署能源發(fā)展領(lǐng)域方向，特別要加強(qiáng)基礎(chǔ)性、前瞻性部署，適時(shí)提出創(chuàng)新行動(dòng)計(jì)劃并組織實(shí)施，為建立我國(guó)能源可持續(xù)發(fā)展體系提供有力的知識(shí)基礎(chǔ)和技術(shù)支撐。
當(dāng)前和今后一個(gè)時(shí)期，中科院要重點(diǎn)致力于發(fā)展能源節(jié)約、先進(jìn)/清潔/可再生/可替代能源等關(guān)鍵核心技術(shù)，并前瞻部署對(duì)未來有重大影響的戰(zhàn)略性、引領(lǐng)性的研究方向，如：
發(fā)展先進(jìn)清潔煤技術(shù)，引領(lǐng)清潔煤產(chǎn)業(yè)發(fā)展。突破先進(jìn)清潔高效能源系統(tǒng)工藝與過程，開發(fā)煤/生物質(zhì)和天然氣/煤層氣轉(zhuǎn)化為合成氣的規(guī)?；に嚰跋嚓P(guān)關(guān)鍵技術(shù)，形成經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、資源、環(huán)境協(xié)同優(yōu)化的系統(tǒng)集成方案。解決先進(jìn)煤多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)，完成液體燃料合成、蒸汽燃?xì)廨啓C(jī)高效經(jīng)濟(jì)發(fā)電技術(shù)集成與示范，形成氣化-煤基合成液體燃料/化工原料-蒸汽燃?xì)獍l(fā)電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)。
探索高效廉價(jià)光電/光熱/光化學(xué)轉(zhuǎn)換材料、器件與系統(tǒng)集成，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。開展太陽能電熱轉(zhuǎn)化、燃料電池、氫氣制備與儲(chǔ)運(yùn)中的關(guān)鍵材料與部件研究，解決低成本、高可靠性與長(zhǎng)壽命等關(guān)鍵問題，發(fā)展新型能量轉(zhuǎn)換與儲(chǔ)存材料與技術(shù)等。要組織物理、化學(xué)、材料和工程技術(shù)專家跨學(xué)科協(xié)同，探索突破高效太陽能光電/熱轉(zhuǎn)化原理、材料及其器件，發(fā)展集成應(yīng)用系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)示范帶動(dòng)。開展多能源系統(tǒng)協(xié)調(diào)運(yùn)行、電力系統(tǒng)穩(wěn)定性機(jī)理及控制策略研究。研制分布式新能源系統(tǒng)和分布式化石能源與新能源互補(bǔ)的能源系統(tǒng)。發(fā)展節(jié)能技術(shù)，依托中科院綜合科技優(yōu)勢(shì)，突破先進(jìn)電力系統(tǒng)和節(jié)能核心關(guān)鍵技術(shù)，開展交通節(jié)能、建筑節(jié)能、照明節(jié)能、過程節(jié)能、通用動(dòng)力節(jié)能等關(guān)鍵技術(shù)研究。探索建立可再生能源經(jīng)濟(jì)模式，實(shí)現(xiàn)零排放，如在城市地區(qū)開展零排放建筑試驗(yàn)示范，選擇光照條件好、居住分散的農(nóng)村、海島和牧區(qū)開展以太陽能、風(fēng)能為主體的試驗(yàn)示范區(qū)。利用可再生能源進(jìn)行海水淡化和原材料可再生循環(huán)利用等。
大力發(fā)展生物質(zhì)能源。篩選培育能量密度高、抗逆性強(qiáng)，不與人畜爭(zhēng)糧、爭(zhēng)耕地、爭(zhēng)水，不危及生態(tài)的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)能源植物新品種，篩選和創(chuàng)造高效微生物、生物催化、生物煉制等工藝，發(fā)展生物質(zhì)液化等轉(zhuǎn)化關(guān)鍵技術(shù)；基因調(diào)控創(chuàng)造高效光/生物質(zhì)轉(zhuǎn)換物種，發(fā)展農(nóng)業(yè)廢棄物、纖維素、半纖維素高效物化/生化轉(zhuǎn)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工業(yè)示范和規(guī)模產(chǎn)業(yè)化。
發(fā)展先進(jìn)、安全風(fēng)能、海洋能技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)。發(fā)展先進(jìn)、高效、清潔、安全核能技術(shù)，促進(jìn)核技術(shù)在工農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和環(huán)境技術(shù)的應(yīng)用。發(fā)展先進(jìn)高效節(jié)能技術(shù)，引領(lǐng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展。
加強(qiáng)先進(jìn)能源科技領(lǐng)域部署。重點(diǎn)是分布式電源系統(tǒng)核心技術(shù)，煤/生物質(zhì)熱解液、氣化一體化技術(shù)，燃煤污染物一體化脫除，燃料電池關(guān)鍵技術(shù)，天然氣與液體燃料現(xiàn)場(chǎng)分散制氫關(guān)鍵技術(shù)，兆瓦級(jí)風(fēng)電場(chǎng)系統(tǒng)控制與應(yīng)用示范，水合物成藏機(jī)制與高效開采關(guān)鍵技術(shù)，節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)、太陽能和核能關(guān)鍵技術(shù)等，要將先進(jìn)、高效太陽能轉(zhuǎn)化和生物質(zhì)能作為面向未來能源的重中之重進(jìn)行戰(zhàn)略部署，基礎(chǔ)研究基地、納米與先進(jìn)材料基地、生物基地和能源基地要統(tǒng)一協(xié)調(diào)與合作。
我們要始終把國(guó)家目標(biāo)放在工作的首位，從解決制約我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的能源瓶頸約束出發(fā)，解放思想、大膽探索、自主創(chuàng)新、勇于開拓，不斷提出新的科學(xué)思想、不斷探索新的科學(xué)與技術(shù)途徑、不斷推動(dòng)關(guān)鍵核心技術(shù)研發(fā)與示范應(yīng)用，為真正建立支撐我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)需要的能源可持續(xù)發(fā)展體系作出基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性、前瞻性和綜合性的重大創(chuàng)新貢獻(xiàn)。（來源：科學(xué)時(shí)報(bào)）
(作者為全國(guó)人大常委會(huì)副委員長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院院士、中國(guó)工程院院士，本文為作者在9月19日中科院能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略研討會(huì)上的講話，標(biāo)題為編者所加)
