国际能源署能源技术展望报告评估洁净能源技术创新需求

国际能源署（IEA）日前发布《能源技术展望：洁净能源创新》特别报告，量化分析了洁净能源技术创新和投资需求，以实现更清洁、更具韧性的净零排放能源系统。报告确定了有助于加速创新周期的关键技术属性，并提出了实现净零排放的五项关键创新原则。报告要点如下：

1、洁净能源技术创新和政府的关键作用

更清洁、更具韧性的净零排放未来能源系统将需要一揽子新技术方案，创新是一个不确定且竞争激烈的过程。此过程涉及的参与者：政府、研究人员、投资者、企业家、企业和民间社会都在为技术的开发、改进直至进入市场和部署发挥重要作用。其中政府的作用远远超出了为技术研发提供资金：政府需要制定国家总体目标和优先事项，确定市场预期发展方向，确保知识流动、投资基础设施和促进重大示范项目实施。近70年来，太阳能光伏发电成本几乎持续下降，这一令人瞩目的历史，说明了政府在实现变革中所起的关键作用。

2、近几年洁净能源创新投资乏力，但未来发展势头强劲

自2012年以来，洁净能源在全球风险投资交易中所占的份额减少了一半，洁净能源的投资吸引力不及生物技术和信息技术等其他技术领域。值得注意的是，自2011年以来，低碳能源技术的专利申请量每年都在减少。在缺乏政府政策的扶持下，新冠疫情对私营部门为洁净能源创新提供资金产生了迅速而消极的影响，并可能阻碍洁净能源技术的进步。多家能源相关企业报告称，2020年第一季度研发预算同比下降，风投交易数量也有所下降。一些行业还没有切实可行的深度脱碳解决方案，如水泥和钢铁业，在研发方面的支出通常相对较少。

直接或间接解决洁净能源创新问题的措施已经成为一些国家政府政策回应的重点。例如，欧盟实施了最高的碳价，且制定了最多的洁净能源技术部署目标。挪威通过研发和公共采购促进海上运输业脱碳。中国将快速原型制造、公共采购、融资和内部市场部署相结合，在早期技术准备阶段就有效改进了电动汽车和LED等量产产品。日本在能效和其他领域的高标准推动了以市场为导向的创新。在2020年到2025年间，这些政策信号将为洁净能源市场环境的稳步发展提供信心。

3、技术创新需要关键技术、时间积累、技术属性等要素的协同作用

实现净零排放需要在关键技术方面进行强有力和有针对性的研发，包括：终端用能部门电气化；碳捕集、利用和封存（CCUS）；低碳氢和氢基燃料的使用；生物能源的利用。

将新能源技术推向市场需要时间积累。即使是太阳能光伏、锂离子电池或发光二极管（LED）等清洁能源技术开发的成功例子，从原型到商业化也需要10至30年的时间。在可持续发展情景下，技术创新需要先发国家向后续国家有效的知识转移，尤其是在最关键的早期应用阶段推动跨国界的传播。

创新周期受不同技术属性所限。例如，与大型工程解决方案相比，小型和模块化技术的资本密集度较低，降低了开发阶段的投资风险。反过来，标准化和大规模生产需要通过竞争进行创新，将改进后的产品更快地推向市场。部门之间的协同作用可以进一步加速这些周期。

技术创新需要关注溢出效应。一个技术领域积累的知识可以用相对较低的成本在其他相关技术中加以利用，并且可以避免额外研发需要。在可持续发展情景中，创新政策刺激了这些协同效应，将使得一些技术领域具有强大的溢出潜力，如电池、电解制氢和燃料电池等领域。

4、需加快洁净能源创新以应对新冠疫情危机

新冠疫情危机对洁净能源技术创新既是机遇也是挑战。一方面政府通过重新安排和推动包括研发在内的创新，作为刺激措施的一部分，实现向净零排放的长期过渡。另一方面，可能导致政府和企业预算紧缩，致使洁净能源创新步伐放缓。

在更快创新情景下，目前处于原型或示范阶段的技术将使到2050年碳减排量比可持续发展情景下高出75%以上。另外，先进的高能量密度化学电池技术将促进交通电气化的更广泛普及，以及大规模高温工业电加热在化工等行业的广泛应用。2050年，对氢和氢基燃料的需求将比可持续发展情景增长近25%。同时，2050年碳捕集量将增加50%达到约75亿吨/年，几乎是可持续发展情景的三倍。

5、大力关注洁净能源创新，实现能源和气候零排放目标

为实现净零排放，针对洁净能源技术相关的领域，缩短创新周期应基于五个关键原则：（1）分清轻重缓急，考虑本地需求与优势对支持重点进行跟踪和调整；（2）促进公共研发和市场主导的私营部门创新；（3）平衡价值链中薄弱环节，推动技术创新的实际应用；（4）建立有效的基础设施；（5）进行国际合作以实现区域性成功。

当前需要注意将研发资金维持在计划水平，并考虑在适当的领域有所侧重。以市场为基础的政策和资金支持有助于扩大电解槽和电池等模块化技术的价值链，显著推动其进步。刺激创新的措施可以与相关措施一起实施，如在更广泛的经济激励方案中投资基础设施。

经济复苏措施也为洁净能源创新提供了新的机会，从更长远的角度重塑未来洁净能源布局。可以更新创新政策使其与长期目标保持一致。对重工业和长途运输等重点示范项目予以重视，可以使低碳技术方案能在2030年前更早实现。在电气化、CCUS、氢和生物能源的研发和基础设施方面进行协调投资，也可以显著推动洁净能源转型。