能源領域前沿科技創新方向與上海機遇思考

劉惠萍，黃 玥

（上海市發展改革研究院，上海 200032）

1 上海能源科技創新的重要性

為把握上海打造具有全球影響力的科技創新中心機遇，加快推進能源科技創新，形成能源科技產業集聚，這不僅是國家要求和上海自身發展的需要，也是國家戰略的重要內容。上海打造面向全球的能源科技創新中心具有以下三個方面的重要意義。

（1）爭奪下一輪全球能源競爭制高點的需要

從全球能源發展形勢來看，能源需求增長顯著放緩，能源供應能力穩步增加，能源供需矛盾得到了一定的緩解。在此背景下，國際能源市場競爭逐漸從對能源資源的控制轉向對資源、技術的多重控制，并且能源技術的重要性更為突出，決定了未來全球能源的主導權。進入21世紀以后，全球迎來了新一輪能源革命的浪潮，歐洲將發展低碳能源作為能源發展的重點，美國于2009年舉起了新能源革命的大旗，中國也在2014年提出了能源革命戰略，各國都在奪取未來能源的制高點。作為全國能源科技創新基礎較好、試點示范經驗較為豐富、經濟承受能力較強、能源科技市場主體較為集聚的城市，上海應該依托自身能源科技創新能力，主動承接國家爭奪全球能源競爭制高點的重任。

（2）落實適應新常態和“一帶一路”戰略的需要

進入“十二五”以來，中國經濟進入新常態的態勢逐漸顯現，經濟增速明顯放緩帶來能源需求更為顯著地放緩，能源發展進入了從追求量的增長轉為追求質的提高，高效環保的要求更為凸顯，這就需要能源科技創新的全面支持。同時，我國提出了“一帶一路”發展戰略，這是一條中國從區域大國走向世界強國的偉大戰略，這一戰略將帶來未來幾十年“一帶一路”沿線國家能源基礎設施的增長，這為能源領域科技創新的成果轉化帶來了廣闊的市場空間，為能源企業依托技術“走出去”創造了條件。因此，上海應該鼓勵本地能源企業和能源科技創新團隊走出去，參與國家戰略，為本地企業發展和本地技術轉化開辟廣闊的道路。

（3）引領上海轉型發展和提升城市競爭力的需要

隨著土地成本、勞動力成本的增加和監管制度的完善，上海傳統的城市發展動力在過去十年內逐漸減弱，要建成國際大都市和全球城市需要重新尋找新的動力源泉。未來一段時間是上海轉型發展，重新尋找新的經濟增長動力的關鍵時期，根據倫敦、紐約、東京等全球城市的發展路徑顯示，作為全要素生產力重要組成部分的科技能力將成為未來上海發展的重點。打造具有全球影響力的科技創新中心，能源科技創新是重要的組成部分，是最有希望率先取得多點突破的重點領域。另一方面，通過能源科技創新也能進一步提高上海市能源供應安全保障能力和低碳清潔發展能力，在未來全球城市間競爭、區域間競爭和國家間競爭中擁有更多的話語權和影響力。

2 上海能源科技創新的基礎與問題

一直以來，能源科技在上?？萍碱I域中都是具有較好優勢的重點發展領域，涌現出了一批能源技術創新市場主體和具有較高知名度的能源示范項目。

在智能電網領域，上海已經初步建成了臨港、閔行兩個智能產業園區，儲能電池、新能源接入與控制、電力電子核心部件、智能設備等關鍵技術環節都取得了進展和突破；在核電領域，具備了百萬千瓦級核島主設備成套的制造能力，完成了百萬千瓦級核電大型無刷勵磁機的研發制造，填補了國內空白；在風電領域，海上風機整機批量制造、直驅產品本土化設計等多個領域的技術能力已達到國際先進水平；在太陽能方面，薄膜太陽能電池關鍵技術和設備研發取得了突破；在大型裝備領域，成功開發百萬級超超臨界二次再熱發電機組，形成整體煤氣化聯合循環（IGCC）設備制造產業鏈，成功中標國際液化天然氣（LNG）船訂單。

另外，通過多年的重點打造和發展，上海在能源科技創新領域已經建成了多個國家級的研發中心和服務平臺，包括“國家能源智能電網（上海）研發中心”等多個國家能源研發中心和重點實驗室、“國家能源低壓電器及電機設備（系統）評定中心”等2個國家能源技術裝備評定中心，合同能源管理企業備案數超過300家。

盡管十幾年來，上海能源科技創新成果豐碩，但依然受制于缺乏活力的上?？萍紕撔麦w系，存在許多共性的瓶頸，主要包括以下幾個方面。

（1）技術應用推廣問題。現階段，上海的能源科技創新的亮點頗多，已經建成了許多能源科技示范項目，但項目的本地化推廣受制于能源消費和土地資源的局限性較多，很難在上海進行大規模的應用推廣和再開發。同時，上海本地能源科技創新主體的市場化程度不足，并未利用好上海能源科技創新的優勢實施“走出去”戰略。

（2）研發孤島問題。上海集聚了大量的科技院所，其中很多機構都具有能源科技創新的研發能力，但這些研發機構彼此之間的聯系相對不多，比較緊密的研發合作少，與企業的深層次面向產業化的技術應用開發就更加少，企業創新主體的作用和需求拉動作用沒有得到充分發揮。

（3）科研資源分配問題。近幾年，上海越來越重視能源科技創新投入，但仍然存在資金支持重點聚焦不夠，能源領域應用技術和共性技術的公共科研資源分配不合理，能源科技創新資金的使用效率較低等問題。

（4）技術服務能力問題。盡管近幾年能源企業的服務意識不斷提高，但能源領域“重工程，輕服務”的狀況依然沒有根本改變，特別是在太陽能分布式發電、新能源汽車及充電樁等貼近終端消費者的新領域，技術服務的水平和制度仍有待完善，技術服務標準應更明確。

3 上海能源科技創新的方向

“十三五”期間，國家將集中力量加快突破長期制約我國能源發展的技術瓶頸，明確能源科技創新戰略方向和重點，抓好科技重大專項，依托重大工程帶動自主創新，加快能源科技創新體系建設。上海應該基于國家明確的能源科技創新重點，梳理符合國家能源技術方向、體現上海自身優勢的上海能源科技創新技術清單，制定上海能源科技創新專項行動計劃，明確未來上海能源科技創新的重點扶持領域，在能源科技研發、產業發展與技術應用推廣等方面全面緊跟世界能源科技創新方向。

3.1 能源科技研發

能源科技研發是能源發展的重要支撐和保障，本市應依托科研院所與企業，提升能源科技研發能力，并在自主創新的基礎上，加強國內外能源科技的交流合作，實現能源科技創新發展。

（1）聚焦重點領域的能源科技研發

在新能源與可再生能源方面，應探索研制大規模海上風機，突破海上風電核心技術；重點攻克薄膜光伏電池生產技術，跟蹤研究太陽能熱發電技術；突破核島和常規島主裝備關鍵制造技術，形成第三代核電自主創新技術，跟蹤研發第四代核電技術；加速推進燃氣輪機國產化研制。在傳統能源的清潔利用方面，應重點攻克IGCC燃氣輪機、煤氣化爐等核心設備關鍵技術，具備自主設計和制造能力；研發具有商業化價值的碳捕捉和封存技術。在智能電網方面，應重點突破儲能、低壓穿越、高溫超導、設備智能化、數字化信息平臺等技術。在節能減排方面，應突破分布式供能系統核心部件技術及自動控制、系統集成技術，包括高速永磁發電機、高頻整流器和逆變器等；力爭實現MOCVD、半導體材料等半導體照明核心生產設備和關鍵配套原材料的國產化。

（2）加強能源科技研發的基礎能力建設

在完善能源科技研發體系方面，應制定支持政策，引導資金、人才等要素向優勢企業聚集，鼓勵建立以大企業為主、科研院所參與的科技聯盟，構建產學研結合的能源科技研發創新體系；依托能源科技領域的重大攻關項目，推動各企業與科研院所形成戰略聯盟，建設高水準的國家級研究中心和研發機構。在建設市場化、多元化的能源科技投融資機制方面，應培育市場化的投融資主體，為私人股權投資、風險投資等風險資本提供進入和退出科技資本市場的渠道；設立能源科技成果轉化專項資金，并鼓勵社會資本積極投入專項資金；設立能源科技研發的金融服務平臺，集聚整合各類金融服務資源，為能源科技研發創新提供服務保障。在培養、引進專業能源科技研發人才方面，應學習發達國家經驗，在高校增設能源科技專業門類，加強高校與能源產業的聯系，充分利用高校的教育資源和企業的實踐平臺，大力培養專業能源科技研發與管理人員；設計稅收等優惠政策，吸引國內外優秀能源科技人才落戶上海，構建上海能源科技研發創新人才高地。

（3）積極開展國內外能源科技交流

在搭建能源科技交流平臺方面，應建立以宣傳推廣能源科技為宗旨的能源科技中心，參與國內外能源科技交流，尤其是與美國、日本和歐盟在前沿能源科技領域交流合作，引進、消化、吸收發達國家的先進技術，提高本市能源科技水平。在支持國內外能源科技交流方面，應鼓勵本地企業利用國內外資源，引入國內外研發團隊、品牌和技術，開拓國際市場；吸引外資研發機構和能源科技企業入駐，并促進其與本地企業與科研院所交流合作。在構建能源科技發展情報平臺方面，應積極關注能源科技發展動向，通過日常資料和情報收集、積累，掌握能源科技發展趨勢、未來市場空間、技術研發階段和主要企業等信息，為本市能源科技研發提供參考。

3.2 能源產業發展

上海能源產業應在能源科技創新發展方向的基礎上，結合自身產業現狀，聚焦重點領域、重點區域，以龍頭企業為主體，加強基礎技術突破和集成技術攻關力度，加強對傳統產業和高新產業的融合滲透，加快形成能源產業集群。

（1）依托龍頭企業，支持發展能源重大裝備產業。目前上海的核電機組、燃煤、燃氣機組、風電裝備制造等產業已形成相當規模。未來應充分利用產業集聚、產業鏈相對完整的優勢，依托各大龍頭企業，提升設備成套和系統設計能力，形成設計、制造、服務產業集群。同時不斷開發借鑒前沿技術，積極探索將第四代核電技術等更為清潔高效的化石能源利用技術、大功率海上風機技術產業化應用。

（2）大力推進清潔能源多能互補集成技術產業化。利用上?？蒲?、人才高地的優勢，進一步落實各項新能源產業發展優惠政策，鼓勵各區縣建設新能源技術中試平臺與產業基地，立足較有優勢的太陽能薄膜電池、聚光太陽電池、智能輸配電、生物燃料等技術。積極探索天然氣與可再生能源在汽車、船舶、建筑中的多能互補集成利用關鍵技術，創新互聯網+時代的商業模式，大力推進各種清潔能源利用新技術裝備的產業化。

（3）加快提升新能源汽車產業的產業競爭力。以“支持研發、推進產業、鼓勵應用、加強配套”為原則，落實國家及上海對于新能源汽車產業發展的各項優惠政策。以混合動力汽車、純電動汽車為主攻方向，同步支持燃料電池汽車等新能源汽車降低成本、提高性能，加快搶占技術制高點和市場增長點，建設新能源汽車及關鍵零部件產業基地，形成國內領先、具有國際競爭能力的自主產業體系和產業集群。

（4）積極培育能源服務產業。依托現有大型能源企業及重大能源項目，組建專業化能源服務公司。積極發展能源生產性服務業，重點推進能源技術研發、工程設計施工、監造管理、投融資和檢驗檢測等服務體系建設，實現能源技術、能源裝備制造與能源服務產業的互相促進。大力推進以合同能源管理為代表的節能服務產業，基于能源互聯網行動計劃，促進各類節能技術在工業、交通、建筑等領域的應用，不斷提高社會能效水平。

（5）加強國內外能源產業合作。鼓勵上海能源企業廣泛地參與國際國內合作，創新合作模式。包括基于用戶端的區域分布式能源新模式，IGCC等煤清潔利用與煉化一體化多行業融合發展模式。抓住發達國家技術轉移的機遇，發揮上海要素市場的優勢，通過引進外資、聯盟合作等方式吸引具有技術優勢的國際標桿能源企業，提升本市能源產業能級。同時，要加強與其他兄弟省市的合作，推動能源產業技術創新戰略聯盟的形成。

3.3 技術應用推廣

上海應當從能源供應側與需求側兩方面入手，積極開展新型能源技術應用與推廣，形成安全高效、低碳清潔的能源體系。在供應側，大力推進新能源建設，推動傳統能源的清潔化利用。在需求側，結合智能電網建設開展電動汽車應用示范，結合船舶港口用能與減排、崇明等郊區縣綠色能源發展，積極推進區域型LNG車船應用示范、分布式能源與智慧能源微網建設，深入推進節能減排工作。

（1）提高高碳能源的低碳化利用水平

支持和鼓勵煤炭清潔利用新技術的示范。探索與實踐各類煤炭清潔利用技術路線，推進IGCC、與煉化一體化的集成優化技術、熱電聯產技術、700度高參數的大型清潔高效火電等技術研發與示范推廣。積極推廣燃煤電廠的高效潔凈排放技術，全面推進同類型煤電機組的技術改造和升級。積極探索CO2捕捉及商業化應用，重點突破經濟性好的碳捕捉和利用技術，推動新技術的產業化進程。

（2）全面推進新能源建設

進一步加快發展風能、太陽能、生物質發電等可再生能源發電。充分利用上海三島及沿海地區的風力資源，加快建設后續風力發電工程；在大型公共建筑開展光伏建筑一體化應用和開發光熱利用項目。在新農村建設中積極推廣應用可再生能源。在農村地區推廣應用沼氣、秸稈氣化等生物質集中供氣，推廣生物質供熱在農業大棚等設施中的應用。優化新能源產業發展環境，推動新能源產業的技術研發和人才培養，聚焦較為成熟、具有市場前景的技術產品作為發展重點。

（3）大力推進智能電網建設

結合風能、太陽能和天然氣等分布式能源建設，推動其接入并網，探索應用智能調度與控制技術，積極推廣中心城區配電自動化和電力需求調度機制。結合智能電網推進區域性電動汽車應用示范，建立電動汽車互動化服務平臺先進技術應用。積極開展智能電網大數據應用和開發工作。

（4）深入推進節能減排工作，提高工業能耗效率

推進新燃料、新工藝、新技術的應用，提高生產的能源效率，同時加強能源與物料的回收利用。在現有城市交通信息系統的基礎上，提高智能化交通體系的覆蓋面，建立行業間的信息共享機制，提供多樣化、整體化的交通信息服務。大力推動低碳建筑建設，對于新建建筑嚴格執行低碳建筑標準，建設中采用節能環保新型材料，突出材料的循環利用，并將新建建筑全面納入節能大數據管理；對既有建筑，應有針對性地實行節能改造，降低建筑能耗。