能源科学发展战略研究报告参与编写的有贡献人员
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丁明卫志农马洪忠马衍伟马重芳尹毅戈宝军文劲宇
毛宗源毛承雄王小宇王仲奇王补宣王承民王秋良王晓茹
王银顺韦榕丘东元丘明丛培天冯琳卢文强卢铁兵
任士炎刘云鹏刘文颖刘东刘玉田刘伟刘闯刘志刚
刘进军刘连光刘明波刘林华刘觉民刘高联刘瑛岩孙凤举
安振连庄逢辰朱守真江秀臣汤俊萍许加柱过增元邢岩
齐磊严正严仰光何光宇余贻鑫吴文传吴文权吴玉林
吴克启吴志红吴承康吴锴宋依群岑可法张凤阁张文
张乔根张军明张有兵张冶文张国民张建成张承慧张欣欣
张保会张恒旭张炳义张贵新张粒子李正宏李永东李生虎
李兆杰李庆民李成榕李来风李国杰李欣然李剑李晓航
李盛涛李朝东李琳李耀华杜旭杜伯学杜林杨旭
杨洪耕杨晓西沈沉肖登明肖熙苏万华辛洁晴邰能灵
陈为陈矛章陈国邦陈昊陈星鸢单葆国周文俊周铁英
周雒维林今林良真林宗虎林莘林湘宁欧阳斌罗安
罗隆福范维澄范瑜郑军郑竞宏郑楚光金之俭姚建刚
姚强姜久春姜胜耀姜培学宣益民律方成施明恒祝长生
祝后权胡兆光胡寿根胡学浩荣命哲贺德馨赵争鸣赵志斌
郝艳捧骆仲泱倪维斗党智敏唐炬唐跃进夏长亮夏清
徐丙垠徐旭常徐进良徐建中徐益谦徐通模徐殿国徐德鸿
徐箭晏成立栾文鹏秦裕琨翁史烈袁越郭开华郭吉丰
钱照明陶文铨高泰荫康重庆梁德旺盛况章明川黄震
龚领会彭先觉彭宗仁曾嵘温旭辉温家良程志光程时杰
程明程浩忠蒋洪德蒋晓华谢开贵谢德馨韩平平褚晓东
解大廖承林蔡睿贤黎雄薛永端戴少涛戴渝兴
前言
能源是国民经济的基础和命脉,对经济可持续稳定发展和人民生活质量的提高具有十分重要的保障作用。我国正处在工业化、城镇化的快速发展进程中,目前的能源生产量、消费量、温室气体排放总量均位居世界前列。在目前社会经济结构和所处的发展阶段中,由于受化石能源供给、能源技术和效率水平、温室气体减排等因素制约,我国能源发展面临着重大挑战。能源问题已经成为影响我国社会、经济发展和国家安全的重大战略问题。发展先进能源科学技术和研究开发应用新能源是应对我国能源挑战的根本途径,因此制定我国能源科技的学科发展战略具有重要的现实意义和深远的历史意义。
国家自然科学基金委员会(简称基金委)和中国科学院(简称中科院)高度重视这次学科发展战略研究,双方成立了联合领导小组和工作组,建立了基金委科学部与中科院学部对口合作的战略研究机制。能源科技发展战略研究自2009年上半年启动,成立了老中青相结合、经验丰富和充满活力的,由咨询组、专家组和秘书组组成的编写队伍。编写专家包括中科院和高校近百位能源领域的科技工作者。编写专家在充分调研和分析的基础上制定了战略报告的主要框架,通过学术交流与专业论坛讨论,形成了相应领域的研究专题组。经过近50次会议研讨、3次专家院士咨询、近10稿修改、于2010年10月完成本书。参加编写和咨询的专家们为此付出了辛勤的劳动,在此表示衷心的感谢。
本报告从支撑国家可持续发展的高度出发,紧密结合我国能源资源特点和需求,立足能源科学与能源技术的学科基础,对能源科学中的节能减排和提高能效,化石能源的清洁转换利用,可再生能源与新能源,电能转换、输配、储存及利用,温室气体控制与无碳低碳系统等领域进行了重点调查和研究。
报告起草组根据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)》,突出“更加侧重基础、侧重人才”的战略导向,遵照加强基础研究、支持具有创新性研究、鼓励面向应用的集成研究、注重扶持具有特色的能源科技发展的研究、保持系统布局、把能力建设作为重中之重的遴选原则,通过认真分析各领域重要方向的基本内涵、定位、国内外发展现状与趋势,借鉴国内外相关经验,提出了我国能源科学近中期的支持重点、优先发展领域和相关建议。能源科技的发展必须通过丰富和发展能源科学的内涵,加强基础研究与人才培养,构筑面向未来的能源科学学科体系,形成布局合理的基础研究队伍,为我国社会、经济、环境的和谐发展提供能源科学技术的支撑。
能源学科涵盖面广,涉及能源资源的勘察与开采、能源的转化、能源的利用等内容。本报告主要围绕能源的转化与利用所涉及的内容而展开(有关能源资源的勘察与开采被安排在其他学科领域战略报告中),深入阐述能源交叉学科领域的研究,并在第八章详细描述了人才队伍、科技平台及大科学装置的建设。
在报告撰写过程中,专家组尽可能把握能源科技发展战略方向,将定性方法和定量方法相结合,对现有的和具有潜力的能源技术进行了全面、深入的梳理。努力探寻合理的能源科学研究和技术发展路线,明晰未来10年应积极推进、重点支持的能源技术和相关科学基础。
通过我国能源科技工作者的共同努力,到2020年,我国能源科学技术发展预期达到以下目标:突破能源科学与技术中的若干基础科学问题和关键技术,建立一支高水平的研究队伍,使我国能源科技自主创新能力显著增强,形成较完善的能源科学体系。为此需要继续推进基础理论和技术应用的衔接,加强技术竞争力和制造业的协同发展,促进全社会能源科技资源的高效配置和综合集成,加强人才队伍、科技平台及大科学装置的建设,保障科技投入的稳定增长,使得能源科技在保障经济社会发展和国家安全方面的能力显著增强,能源基础科学和前沿技术研究综合实力显著提高,能源开发、节能技术和清洁能源技术取得突破,赶上并在某些领域超过世界发达国家能源科技先进水平,促进能源结构优化,使主要工业产品单位能耗指标达到或接近世界先进水平,进入能源科技先进型国家行列。
本报告力求为我国相关部门的工作提供参考和依据,但由于种种原因,难免有错误和不妥之处,诚恳欢迎读者批评指正,为共同推进我国能源科技的发展做出贡献。
第一章能源科学技术现状与发展战略/
第一节全人类共同的挑战/
一、能源与环境的挑战/
二、发展与减排之间的平衡/
三、能源可持续供应形势严峻/
四、化石能源清洁利用是近中期的重点/
五、电力系统安全稳定运行面临新的挑战/
六、提高能源利用效率是一致的选择/
第二节世界能源技术发展现状与趋势/
一、能源结构和利用技术向低碳和近零排放演化/
二、提高能源效率在能源科学技术发展中的地位凸显/
三、电能存储与输配电技术发展迅速/
四、碳捕获与封存是化石能源减排技术的新的发展方向/
五、能源科技投入近年来持续增加/
六、能源新技术的转化应用日益广泛/
第三节我国能源科学技术现状与基础/
一、节能减排领域 /
二、化石能源领域/
三、可再生能源与新能源领域/
四、电能领域/
五、气候变化领域 /
第四节能源科学发展思路/
一、能源科学的学科领域/
二、指导思想与发展目标/
三、能源科学发展重点的遴选原则/
第二章节能减排,提高能效/
第一节节能减排科技发展概述/
第二节高能耗及工业领域的节能减排/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第三节建筑节能/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第四节交通运输节能/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第五节新型节能技术 (电器与照明节能)/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
三、近中期支持原则与重点/
第三章煤与化石能源/
第一节洁净煤能源利用与转换/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第二节清洁石油化工与能源转化利用/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿 /
四、近中期支持原则与重点/
第三节燃油动力节约与洁净转换 /
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持重点与原则/
第四节天然气化工与能源利用/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第四章可再生能源与新能源/
第一节太阳能/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、太阳能利用前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第二节生物质能/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第三节风能 /
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第四节水能科学/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第五节氢能/
一、基本范畴、内涵和战略地位 /
二、发展规律与发展态势 /
三、发展现状与研究前沿 /
四、近中期支持原则与重点 /
第六节海洋能及其利用/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、研究现状与发展态势/
三、发展趋势与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第七节核能/
一、基本范畴、内涵和战略地位 /
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第八节天然气水合物 /
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第九节地热与其他/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第十节可再生能源储存、转换与多能互补系统/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、可再生能源储存及转换发展态势、现状与研究前沿/
三、多能互补系统的发展态势、现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第五章电能转换、输配、储存及利用/
第一节大规模可再生能源电力输送及接入/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状分析与前沿/
四、近中期支持重点与原则/
第二节智能电网/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第三节特高压输变电/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第四节储能储电系统/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势 /
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第五节智能高压电力装备/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第六节电力电子器件和系统/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第七节电能高效利用与节电/
一、基本范畴、现状和战略地位/
二、发展趋势与研究前沿/
三、近中期支持方向、重点及交叉研究方向/
第八节电气交通与运载系统/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状分析与前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第九节超导电力技术 /
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状分析与前沿/
四、近中期支持原则与重点建议/
第十节电工新材料与环境友好的电能 /
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状分析与前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第六章温室气体控制与无碳低碳系统/
第一节温室气体控制的领域范畴与现状/
一、温室气体控制的领域范畴/
二、温室气体控制的现状/
第二节能源动力系统的减排科学与技术/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第三节无碳低碳能源科学与技术/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第四节无碳低碳能源化工与工业/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第五节低碳型生态工业系统/
一、基本范畴、内涵和战略地位/
二、发展规律与发展态势/
三、发展现状与研究前沿/
四、近中期支持原则与重点/
第七章能源科学优先发展与交叉领域/
第一节高能耗行业节能/
一、优先领域/
二、交叉领域/
第二节煤与化石燃料/
一、优先领域/
二、交叉领域/
第三节可再生能源/
一、优先领域/
二、交叉领域/
第四节电能/
一、 优先领域/
二、交叉领域/
第五节温室气体控制与无碳低碳系统/
一、优先领域/
二、交叉领域/
第八章发展建议/
第一节节能减排、提高能效研究建议/
一、高能耗行业与工业节能减排/
二、建筑节能/
三、交通领域节能/
第二节煤与石油天然气研究发展建议 /
一、洁净煤转化及利用科研平台/
二、煤分级转换多联产研究平台/
三、多种污染物协同脱除研究平台/
四、建立完善的催化研究平台/
五、建立创新的化工技术和过程平台/
第三节可再生能源/
一、加大在可再生能源领域的经费支持力度/
二、加大培养多学科交叉综合性人才的力度/
三、建立国家级可再生能源研究平台/
四、加强国际交流与合作/
五、鼓励主要学术杂志开设可再生能源专刊或特刊/
第四节电能转换、输配、储存及利用/
一、智能电网研究建议/
二、特高压输变电技术建议/
三、储能储电系统建议/
四、高压电力装备建议/
五、电力电子器件和系统建议/
六、超导电力技术建议/
第五节温室气体控制与无碳低碳系统/
崔民选.2009.中国能源发展报告2009.北京: 社会科学文献出版社.
范英, 朱磊, 张晓兵.2010.碳捕获和封存技术认知、政策现状与减排潜力分析.气候变化研究进展, 6(5): 362369.
国家电力监管委员会.www.serc.gov.cn/.
国家电网.http://www.sgcc.com.cn/.
国家发展和改革委员会.2004.节能减排综合性工作方案.北京.
国家发展和改革委员会.2004.节能中长期专项规划.北京.
国家发展和改革委员会.2004.能源发展“十一五”规划.北京.
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国家发展和改革委员会.http://www.sdpc.gov.cn/.
国家统计局.20100225.2009年国民经济和社会发展统计公报.http://www.stats.gov.cn/tjgb/ndtjgb/qgndtjgb/t20100225_402622945.htm.
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