《中国石油企业杂志》：（董秀成）清洁能源成为全球能源技术创新重心
（来源：《中国石油企业杂志》 2024-11-14）
董秀成
“全球能源技术创新转向清洁能源，尤其可再生能源，以应对气候变化和实现碳中和。各国加大研发投入，清洁能源领域成果显著，科研和专利数量激增，引领全球能源低碳绿色转型。”
科技决定未来，科技创造未来，这是人类文明演进的历史规律。目前，在能源转型和数字转型双轮驱动之下，全球新一轮能源技术创新活动高度活跃，以清洁能源技术尤其是可再生能源技术为核心的技术研发正在加速开发和迭代，已经成为全球能源低碳绿色转型的核心动力。长期以来，全球能源科技创新主要集中在化石能源领域，重点在于化石能源勘探、开发、加工、转化、输送、储备和利用等各个环节。从历史上来看，蒸汽机的发明成就了以煤炭为主导的第一次能源转型，而内燃机的发明推动了以石油为主导的第二次能源转型，页岩技术革命导致美国大规模开发页岩油气，让美国实现了能源独立，改变了全球能源格局。基于历史经验来说，对于能源发展历史来说，能源科技决定着能源的未来，技术创新创造着未来的能源，这是全球能源发展历史的实践，也是客观规律。然而，由于应对全球气候变化成为主流，能源转型正在加速推进，世界各国能源科技创新的重点和重心开始逐渐转移，逐步由传统技术向高新技术过渡，由化石能源领域转向非化石能源领域，尤其是向清洁能源技术研发领域转移。为了应对全球气候变化，实施能源转型战略，实现碳中和目标，除了投入巨额资金以外，还需要实现重大的技术突破，客观上引领着全球能源技术全新的创新趋势。
众所周知，与气候变化相伴相随的关键词之一是碳中和，或碳净零排放。碳中和，是一幅为了解决全球气候变化问题的完美画卷，但是如何绘制这幅让人充满遐想的画卷，对人类来说确实是一个长期面临的巨大挑战。面对生死存亡，人类只有正面应对。应对全球气候变化，核心就是实现碳中和，事关人类生死存亡，涉及众多行业或领域，不是一个国别问题，而是一个重大的国际议题，没有哪一个国家可以独善其身。
为了实现碳中和，人类社会必须强化相关技术创新。目前，与碳中和相关的技术有很多，有些技术已经比较成熟，但还有许多技术尚未成熟，或者尚未完全成熟，客观上需要世界各国持续加大创新力度。根据国际能源署（IEA）报告，为2050年实现全球碳中和或实现净零排放，人类社会还必须持续在关键技术上实现突破，尽管有些成熟的关键技术，但是总体上技术成熟度还不够高，目前还有大约50%的技术尚未成熟，可见全球能源技术创新任重道远。实现碳中和目标，既需要世界各国之间的国际合作，也需要庞大的资金投入和技术研发投入，还需要强有力的政策引导和支持。可以预见，在实现全球碳中和的目标过程中，人类必然面临着各种各样的障碍和阻力，但是人类社会不可能畏惧不前，而肯定是砥砺前行，在前进中应对挑战。
清洁能源技术逐渐成为全球能源技术创新的重心
由于清洁能源在应对气候变化和实现能源转型过程中占据关键地位，因此清洁能源科技创新已经成为世界各国能源科技创新的重心。
发达国家制定清洁能源技术创新战略和政策
战略决定方向，政策引导行为。面对全球气候变化的挑战，能源技术革新已然迈入崭新的篇章。世界各国已纷纷将创新的焦点投向清洁能源技术，那些发达的经济体更是制定了相关的战略和政策，大力推动清洁能源技术的研发，以期实现碳中和的目标。
尽管美国在关于应对全球气候变化和能源转型的争议长久不息，但在战略和政策层面上，其总体态度却基本上保持积极，以“科学与能源”为主轴，积极推动先进核能、可再生能源的开发和利用，以及常规油气勘探开发等技术的研发。在应对全球气候变化和清洁能源技术创新领域，欧盟始终以世界领袖自居，绿色发展和气候主义理念深入人心，技术创新战略与政策表现尤为突出，明确将可再生能源置于能源供应体系的主体地位，提出了构建碳中性经济体的战略目标，大大提升能源技术创新的地位，并制定了能源技术研发和示范的框架计划。在可再生能源技术研发方面，日本也走在了世界的前列，为未来能源技术创新设定了2030年和2050年的目标，强调要重点研发能源技术。综合观察美国、欧盟和日本的能源科技战略演变，可以看到，这些战略的主要目标在于优化和调整能源结构，实施能源转型战略，核心在于研发清洁能源技术，尤其是可再生能源技术的研发，这无疑是走向绿色未来的关键一步。
全球清洁能源技术投入持续增加
人类进入21世纪以来，人类便面临着一场全球性的气候与生态危机，环境问题日益严重，能源转型的呼声在全球范围内回荡，清洁能源技术创新与投入也在持续增长。如今，全球能源研发投入结构正在经历一场深度变革，世界各国更加强调清洁能源技术研发，尤其是可再生能源技术研发，这是一个明显的能源技术创新趋势。根据国际能源署数据，在2001-2009年期间，该组织成员国清洁能源科技投入预算增长迅速，并在2009年达到了246亿美元。这是一个清晰的信号，表明全球正朝着净零排放的长期目标前进，推动低碳能源技术创新。
回首过去，国际能源署成员国曾经长期专注于化石能源技术研发，投入比重在1990年甚至达到了13%。然而，自20世纪90年代以后，清洁能源研发投入开始逐步提高，成员国开始调整技术研发重点，化石能源技术研发投入比重开始下降。到2020年，这一比重已降至7%。目前，全球清洁能源技术创新趋势正在转变，从以往过度聚焦于化石能源和核能而逐渐转向可再生能源和核能领域，并强调两者之间的协调发展。从数据上看，1974年国际能源署成员国核能研发投入比重高达75%，而可再生能源研发投入比重仅为3%。然而，到2020年，这个格局已发生了显著变化，核能技术研发投入比重下降到21%，而可再生能源技术（包括氢能技术）研发投入比重提高到20%。
全球清洁能源技术创新成果十分显著
在全球科研论文产出方面，全球清洁能源领域论文发表数快速增长。在全球科研成果画卷上，清洁能源成果色彩鲜艳。在2001-2020年期间，清洁能源领域的论文产量爆炸式增长，从40万篇跃升至160万篇，年复合增长率达13%，在全球的舞台上，其身影愈发清晰，比重由1%增长至5%。在这其中，可再生能源领域的研究成果如春水初生，蓬勃发展，论文比重由5%迅速攀升到11%，而核能领域的论文比重则从8%下降到1%，全球科研焦点正在转移。在专利世界，可再生能源也展现出强大生命力，2021年全球可再生能源领域的欧洲专利局（EPO）专利申请数达到了948385件，是2009年的四倍之多。由上可知，全球清洁能源科技创新，如同晨曦中的日出，光芒四射，让世人看到了技术创新的巨大力量，也看到了未来能源转型的希望。
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