能源，不仅是现代工业的血液，也是正常生活得以维持的基石。千百年来，人类主要依靠化石能源维系，目前也是如此。什么可以接替化石，未来能够为人类提供清洁、可持续的能源？当前，世界主要国家或地区均将发展新能源技术视为引领新一轮能源革命以及科技创新的重要突破口，新能源技术正以前所未有的速度加快迭代。

日前，中国科学院科技战略咨询研究院、武汉文献情报中心、广州能源所与施普林格·自然团队发布了《未来科技系列报告（第一期）》———《新能源技术研究的机遇与挑战》，对全球2000-2019年间（尤其是2015-2019年间）太阳能、风能、生物质能、地热能、核能、氢能、储能、能源互联网等八个不同新能源技术领域整体及其20项代表性技术主题进行系统分析，并重点关注了中国新能源技术的研究特点以及研究竞争力。

哪种新能源最受青睐？

报告中指出，氢能将是打造未来能源体系、实现能源变革的重要媒介，太阳能燃料技术的突破及其成本降低或将快速降低对化石燃料的依赖。氢能和太阳能是大家重点关注的两个新能源。

在未来能源体系中，氢能是重要的降碳二次能源，制氢、储氢以及氢能的输送和利用研究热度都在快速增长。其中，最先受到关注的氢燃料电池或氢发动机可以变革传统交通工具，解决交通燃油消费带来的城市大气污染和脱碳问题。在可再生能源发电规模快速增加的过程中，电网消纳能力是瓶颈之一，通过电解水制氢灵活消纳弃风、弃光，为解决光伏和风电规模受消费侧需求和电网消纳能力限制问题提供了新路径。同时，可再生能源制氢也将成为未来可持续的绿氢来源。

氢能是助推能源体系深度脱碳重要切入点。2018年至今，包括日本、韩国、澳大利亚、英国、法国在内的诸多国家发布了氢能领域最新规划。日本明确提出，到2025年将全面普及氢能交通，扩大氢能在发电、工业和家庭中的应用，到2030年，氢能使用成本将不高于传统能源；欧盟2020年7月发布的《欧盟氢能战略》提出了欧洲构建“氢能生态系统2050年战略路线图”，2030年前的目标是迅速减少氢气生产过程中的碳排放，开发其他形式的低碳氢，以支持向可再生能源制氢过渡。中国在氢能关键技术研发方面表现较活跃。中国最早的氢能发展部署是将氢燃料电池汽车列为新能源汽车发展方向之一。但由于制氢技术和氢燃料电池的高成本以及加氢站的布局等问题制约产业发展，与纯电动汽车和混合动力汽车相比，氢燃料电池汽车还处于示范运营阶段。与此相呼应，中国在制氢、储氢、加氢等关键环节的研究活跃度也排在新能源领域前列。

零碳太阳能燃料技术研发是科研界高度关注的焦点。人类持续追求利用可持续的自然资源（水、二氧化碳）和能源（太阳能），以求通过更为生态、高效的转化机制获得绿色燃料。科学家们在光解水制氢、太阳能燃料等领域作出了很多努力，但距离应用还有一段距离。

谁是新能源产业化应用的“拦路虎”？

专家表示，全球新能源领域研究成果技术转化率整体较低，产学研结合有待加强。在新能源技术中，关注度最高的是储能技术和能源互联网。

储能技术是现代能源体系建设重要组成。可再生能源发电、智能电网和分布式多能互补系统、电动汽车均为各国电力系统低碳转型的重点方向，而储能技术是实现上述领域变革必不可少的技术支撑，是未来能源系统具备柔性、包容性和平衡功能的软链接关键节点。

能源互联网是现代能源系统的新型基础设施。随着能源需求不断增加和电气化趋势的显现，未来全球将加快形成以石油、天然气、煤炭、可再生能源为主的多元化能源结构，并在21世纪中叶完成向以非化石能源为主的能源结构转型。因此，多种能源融合的集成组合、融合匹配、智慧运维、供需双向互动、多网互动等系统技术的突破显得尤为重要和迫切。

在全球实现碳中和情景下，能源系统将具有多元、智慧、安全、柔韧的基本属性，这意味着能源互联网技术、智慧能源系统技术等研究的重要性凸显，应用基础研究、应用性技术研发将持续受到关注。

新能源研发竞赛，中国表现如何？

报告指出，中国在新能源研发领域具有较强活跃度。例如，中国储能产业发展迅速成为全球后起之秀。报告中特别提到，数据显示，2019年全球电池储能累计装机规模为9520.5M W，其中锂离子电池储能累计装机规模占比88.6％。中国的储能产业虽然起步较晚，但近几年发展速度令人瞩目，已投运电池储能累计装机规模达到1709.6M W，其中锂离子电池储能累计装机规模占比60％，在2015—2019年间锂电池储能累计装机年均增长超过100％。

报告对中国新能源发展提出了建议：

一是大规模储能技术的突破和普及是发展可再生能源的有力支撑。中国应进一步完善促进储能产业发展的政策机制，通过金融和市场化手段引导长期资金投入，构建储能科技创新与技术储备体系，加强新能源与储能集成应用研究，推动大规模储能技术突破和商业化应用。

二是氢能将成为打造未来能源体系、实现能源变革的重要媒介。作为多种能源网络互联互补和协同优化的重要能源媒介，氢能能够提高可再生能源利用率，实现电网和气网的耦合，增加电力系统的灵活性，同时具备储能功能，通过可再生能源电解水制氢，实现能源消纳与储存。因此，要强化氢能的顶层设计，明确规模化应用场景，合理提出不同场景下氢能发展路线图，并制定相应的标准规范，加速绿氢制取、储运和应用等产业链发展。

三是太阳能燃料技术突破及其成本降低将助力减少石油依赖。中国应继续加大太阳能燃料技术的研发力度，强化太阳能发电技术与建筑等基础设施一体化应用技术的研发和应用，推进太阳能技术的工业化生产进程。

四是能源互联网将发挥“互联网＋”和智慧能源双重优势，实现能源统筹优化配置。中国要积极推动能源互联网关键技术研发，加强不同能源网络间的互联互通，推进综合能源网络基础设施建设，完善能源互联网服务和管理运行机制。

（文章内容来源于宝钢信息资源网）