创新使命 中国在行动

加速发展清洁能源特别是可再生能源是实现《巴黎协定》将全球升温控制在1.5摄氏度的重要保证。中国化石能源产生的碳排放占全社会碳排放总量的近90%。大力发展可再生能源是实现碳中和目标的根本。构建以可再生能源为主体的能源系统是中国实现碳中和的现实路径：中国可再生能源资源丰富，完全能够自主满足能源需求；构建以可再生能源为主的能源架构体系，打破现有的世界能源格局，化石能源资源不再是能源格局的决定因素，可使中国的能源供应更安全：以太阳能光伏和风电为代表的中国可再生能源产业在国际上有明显优势。
  本报告力图在全球能源转型和应对气候变化的大背景下，对《巴黎协定》框架下提出的全球清洁能源领域合作机制“创新使命”的主要参与国家和地区，包括美国、欧盟、日本等阶段任务参与和完成情况进行评估，总结各主要成员国对清洁能源技术发展的促进方向、模式和举措。“创新使命”关于促使五年内在清洁能源领域政府性科技投资翻倍的“倍增计划”大部分成员国没有实现，但“创新使命”大大促进了各国清洁能源研发投入。技术创新和技术进步是促进全球对于减少温室气体排放、增加能源安全和清洁能源使用的主要措施。“创新使命”的“创新挑战”主题任务为清洁能源技术创新提供了重要方向。“创新使命”部长级会议为加强成员国之间的合作提供了平台。和“创新使命”成员国中较大经济体一样，中国也没有实现“倍增计划”，但中国对清洁能源发展极为重视。政府研发投入领跑各成员国，且科技投入增幅大于经济增速。中国在2021年明确提出“双碳目标”后，政府特别是国有企业对可再生能源技术的研发投入大幅度提高。
  中国目前化石能源比例在80%以上，以化石能源为主体的现有能源体系已经形成巨量的沉没成本。能源转型过程中既要保证能源安全，又要绿色低碳，还要发展核心技术及促进产业技术进步，经济性更是能源转型期间自始至终的硬约束。不同的转型路径在技术和经济方面差异很大，路径错误可能造成巨大经济损失，甚至丧失发展机遇。中国的能源转型面临巨大挑战。本报告在借鉴国际清洁能源技术发展的基础上，针对中国的具体情况，分析研究了中国未来能源架构、发展路径及技术发展趋势，提出了中国低成本、低碳能源转型的现实路径；提出了关于中国未来清洁能源技术发展方向、发展政策与机制建议。通过梳理现有能源系统中已长期应用的技术、目前要求推广的技术中不适应低成本能源转型的技术和政策，提出了显著降低投资成本的技术和建议。
  本报告得到《第四次气候变化国家评估报告》的支持，同时也感谢中国21世纪议程管理中心的热心指导与帮助。

本书是第四次气候变化国家评估报告之一，旨在对中国参与“创新使命”三大基本活动情况进行总结与评估，在评估结论的基础上提出中国在应对气候变化、构建以可再生能源为主体的新型能源架构上的现实技术路径方案与建议。

能源系统转型是实现碳中和的主要途径，从现有的以化石能源为主的能源体系转型为以可再生能源为主体的低碳乃至零碳能源体系是必然趋势。本书系统梳理了近年来中国清洁能源，尤其是可再生能源产业技术的发展态势，进一步对未来能源架构及发展路径、不同可再生能源在未来架构中的角色定位进行了分析判断，对中国清洁能源技术在能源系统技术、不同清洁能源专项技术、通用和支撑技术、支撑行业技术持续发展能力建设等不同层面提出发展方向、发展机制与政策建议。

许洪华，中国科学院电工研究所特聘研究员、博士生导师，北京科诺伟业科技股份有限公司董事长，国际能源署光伏实施协议（IEA-PVPS）执行委员会委员，曾任中国科学院电工研究所副所长。长期从事风电、光电及其混合发电系统的研究，包括并网及离网太阳光伏电站、风，光互补示范电站系统技术、风力发电机组电气控制技术、风电场集中和远程监控技术、光伏发电系统控制逆变技术等，同时还从事可再生能源技术经济评价与政策研究。“十五”至“十二五”期间一直担任科技部能源领域可再生能源方向专家，负责风能、太阳能方向实施方案及指南的编写，还担任科技部“十三五”可再生能源与氢能技术科技专项专家组组长，科技部科技创新2030重大项目“煤炭清洁高效利用”专家组副组长。从业30多年来，主持和完成国家科技攻关课题20余项，撰写可再生能源领域咨询报告数十篇，发表学术论文200多篇，出版专著6部。

摘要

章 关于“创新使命”
节 “创新使命”倡议提出的背景
第二节 “创新使命”的组织架构及各国参加情况
第三节 “创新使命”的发展历程

第二章 清洁能源研发投入“倍增计划”
节 “倍增计划”的整体情况
第二节 成员国“倍增计划”及实施情况
第三节 成员国“倍增计划”实施状况比较及分析

第三章 “创新挑战”主题任务
节 “创新挑战”主题任务总体介绍及执行情况评估
第二节 中国参与“创新挑战”情况
第三节 “创新挑战”各技术方向发展状况、比较分析及发展建议

第四章 “创新使命”部长级会议
节 四届部长级会议
第二节 MI部长级会议体现的发展趋势及其影响评估

第五章 “创新使命”框架下中国可再生能源技术与产业发展
节 可再生能源总体形势
第二节 风能
第三节 太阳能
第四节 生物质能
第五节 高比例可再生能源情景展望

第六章 “创新使命”框架下中国清洁能源技术发展方向及政策建议
节 未来能源架构、发展路径及技术发展趋势
第二节 关于中国未来清洁能源技术发展方向建议
第三节 关于中国清洁能源发展政策与机制建议

附录一 中国“十二五”期间清洁能源研发投入调研单位名单
附录二 化石燃料的清洁利用领域“十三五”期间的优先技术方向
附录三 可再生能源领域“十三五”期间的优先技术方向
附录四 核能领域“十三五”期间的优先技术方向
附录五 智能电网领域“十三五”期间的优先技术方向
附录六 新能源汽车领域“十三五”期间的优先技术方向
附录七 “创新使命”行动计划（2017年发布）
附录八 “创新使命”行动计划：2018-2020年（2018年发布）

许洪华，中国科学院电工研究所特聘研究员、博士生导师，北京科诺伟业科技股份有限公司董事长，国际能源署光伏实施协议（IEA-PVPS）执行委员会委员，曾任中国科学院电工研究所副所长。长期从事风电、光电及其混合发电系统的研究，包括并网及离网太阳光伏电站、风，光互补示范电站系统技术、风力发电机组电气控制技术、风电场集中和远程监控技术、光伏发电系统控制逆变技术等，同时还从事可再生能源技术经济评价与政策研究。“十五”至“十二五”期间一直担任科技部能源领域可再生能源方向专家，负责风能、太阳能方向实施方案及指南的编写，还担任科技部“十三五”可再生能源与氢能技术科技专项专家组组长，科技部科技创新2030重大项目“煤炭清洁高效利用”专家组副组长。从业30多年来，主持和完成国家科技攻关课题20余项，撰写可再生能源领域咨询报告数十篇，发表学术论文200多篇，出版专著6部。

中国在“倍增计划”的制定过程中，首先确认了MI框架下清洁能源领域的支持范围，并针对此范围开展了“十二五”期间政府研发投入经费的调研和数据分析，以此确定了中国倍增基线和目标。计划还对实现倍增的经费来源、总体路径及重点技术方向进行了分析。

  1.MI框架下清洁能源领域范畴

  基于国际上MI成员国对清洁能源领域范围的确定，以及参照中国政府部门和《国民经济行业分类标准》(GB/T4754一2017)，通过能源技术领域与能源行业专家的充分研讨，按中国政府定义的清洁能源领域分类，调研了七个领域，分别是能源效率、化石燃料的清洁利用、可再生能源、核裂变与聚变、氢能和燃料电池、电力和储能技术以及跨领域技术。各领域又包含不同的技术方向，共30个技术方向，涵盖范围相对较广(见表2-2)。在充分调研的基础上，中国确定了在MI框架下支持的11项支持领域中清洁能源领域支持的九项作为MI涵盖领域，分别是工业与建筑节能、交通、可再生能源、核能、氢能和燃料电池、清洁化石燃料、碳捕集和利用、电网以及储能。

  2.“倍增计划”基线和目标的确定

为科学确定中国倍增计划基线数据，2016年国家科技部组织对国家部委和能源领域央企开展了“十二五”期间清洁能源研发投入的经费调研。调研单位包括国家部委19家，央企38家，调研名单见附录一。调研涵盖中国MI框架下清洁能源支持的全部领域范畴。调研经费来源包括中央政府和中央企业科研投资两方面。国家科技部、国家自然科学基金委等主要的研发投入部委给出的经费统计数据是整个“十二五”期间的，并未按照年度划分，因此本次数据统计结果为“十二五”期间科研经费投入总额，统计结果见表2-3。

  依据本次调研和数据分析结果，中国确定了MI“倍增计划”基线为“十二五”期间(2011-2015年)国家部委和中央企业清洁能源领域研发投入总量的年平均值，约250亿人民币(约合38亿美元)。“倍增计划”目标为到2020年，实现500亿人民币(约合76亿美元)的清洁能源研发投入。

  根据中国的国情，政府科研投入包含国家部委和中央企业两部分组成。国家部委的投入占比为19%，央企的投入占比为81%。“十二五”期间从部委和央企的总投入来看，对于八个领域的投入占比，的是化石燃料的清洁利用，占37%。这与中国能源消费结构以煤为主有着密切关系。可再生能源占比第二，达22%。核能占比第三，达15%。这也彰显了中国对于能源结构转型的意愿，大力推进煤炭等化石燃料清洁高效利用，着力发展非煤能源，形成煤、油、气、核、新能源、可再生能源多轮驱动的能源供应体系。跨领域技术中智能电网和电动汽车逐步受到国家的重视，在“十二五”期间予以较大的支持，也是未来清洁能源重要的领域方向。

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