《“十四五”能源领域科技创新规划》解读： 数字化智能化技术底座支撑能源科技创新发展

图1：“十三五”与“十四五”能源科技创新规划重点任务对比国家能源局《能源技术创新“十三五”规划》

国家能源局、科学技术部《“十四五”能源领域科技创新规划》

图2：数字化智能化技术在能源系统起到底座作用

图3：规划中数字孪生技术及重点应用方向

在世纪疫情、俄乌冲突等影响深远的事件推动下，全球能源格局与供需版图加速重构，科技驱动逐步替代资源驱动在能源产业竞争中展现重要作用。当下中国能源发展处于多重挑战叠加的复杂局面，同时面临安全保障与结构调整要求，对科技创新需求愈显迫切。4月2日，《“十四五”能源领域科技创新规划》（以下简称《“十四五”规划》）公布，呼应《“十四五”现代能源体系规划》的“创新驱动、智能高效”原则，及其对增强能源科技创新能力的一系列要求。

作为“十四五”期间中国推进能源技术革命的纲领性文件，《“十四五”规划》明确指出：坚持创新在能源发展全局中的核心地位，统筹发展与安全，以实现能源科技自立自强为重点，以完善能源科技创新体系为依托，着力补强能源技术装备“短板”和锻造能源技术装备“长板”，支撑增强能源持续稳定供应和风险管控能力，引领清洁低碳、安全高效的能源体系建设。

《“十四五”规划》从先进可再生能源技术发电及综合技术利用、新型电力系统及支撑技术、安全高效核能技术、绿色高效化石能源开发利用技术、能源系统数字化智能化技术五大方面，以集中攻关、示范试验、推广应用为实施路径，制定出清晰的技术路线图和时间表。其中呈现出以下新动向、新趋势值得关注。

一、从“十三五”与“十四五”对比看技术布局重点变化

将《“十四五”能源领域科技创新规划》与《能源技术创新“十三五”规划》（以下简称《“十三五”规划》）对比，可以观察发现以下技术布局重点变化趋势：

（1）“可再生能源发电及综合利用技术”取代“清洁高效化石能源技术”成为首项任务

从排序优先级看，《“十四五”规划》重点任务与《“十三五”规划》存在明显差异。《“十四五”规划》将“可再生能源发电及综合利用技术”取代《“十三五”规划》的“清洁高效化石能源技术”成为五大技术专题的首项任务。从技术分类看，《“十四五”规划》将“可再生能源发电及综合利用技术”从《“十三五”规划》中的“新能源电力系统技术”类别中拆分、独立，进一步涵盖水能发电技术、风力发电技术、太阳能发电技术、生物质能转化与利用技术、地热能开发与利用技术、海洋能发电及利用技术以及氢能和燃料电池技术等内容。

上述调整显示可再生能源战略地位的升级，以及顶层设计对突破可再生能源发电及综合利用关键技术的迫切需求与决心。《“十四五”现代能源体系规划》明确的目标是，到2025年，非化石能源消费比重提高到20%左右，非化石能源发电量比重达到39%。

（2）首次将“数字化智能化技术”作为关键支撑专题性、系统性纳入规划

《“十四五”规划》首次将“能源系统数字化智能化技术”独立成节，是有别于《“十三五”规划》的增量技术专题，凸显数字化智能化技术从配角走向支撑功能的角色转变。《“十三五”规划》也提及数字化智能化技术元素，不过碎片化体现在清洁高效化石能源技术（如煤矿智能化采掘技术与成套装备、第四代现代化智慧煤矿示范工程）、新能源电力系统技术（如风电场群智能控制、智能电网信息采集及通讯技术、能源互联系统运行交易关键技术）等研发方向中，尚未形成专题性、体系性论述。

（3）电网关键技术及装备从侧重“输电”向“配电”环节迁移

针对与电网相关的关键技术及装备研发，《“十三五”规划》集中在输电网环节，涉及研究直流电网关键技术装备、新型特高压交流输电技术、柔性直流输电关键技术研发与示范、高压大容量交流电网故障电流限制关键技术等方向。这一阶段电网数字化智能化相关技术研究方向，主要体现在智能电网建设框架下。相比之下，《“十四五”规划》更为侧重配电网环节，提出集中攻关交直流混合配电网灵活规划运行技术、新型柔性输配电装备技术，并推动源网荷储一体化和多能互补集成设计及运行技术的示范试验。

上述差异表明电网亟待突破的关键技术及装备重心，正在从“输电”环节向“配电”环节迁移。这与能源绿色低碳转型目标下，配电网作为面向终端能源消费与承接多元负荷接入的关键环节地位提升趋势一致。

（4）“绿色高效化石能源开发利用技术”研发指向增强能源供应链稳定安全

《“十三五”规划》对于化石能源深度勘探开发领域的技术研发导向，在于提升煤炭开发效率和油气资源采收率。《“十四五”规划》则明确聚焦增强油气安全保障能力、煤炭绿色智能开发，并将陆上常规油气、非常规油气勘探开发技术等方向统筹归类为“油气安全保障供应技术”。在复杂多变的地缘政治局势下，能源供应链稳定性和安全性议题，尤其是一次能源供应安全问题成为当下焦点，油气储备能力提升、煤炭安全托底保障能力对于保障国家能源安全至关重要。

《“十四五”现代能源体系规划》强调，强化底线思维，坚持立足国内、补齐短板、多元保障、强化储备，完善产供储销体系，不断增强风险应对能力，保障产业链供应链稳定和经济平稳发展。事实上，在俄乌冲突导致欧洲一次能源供应链充满不确定性的阴影下，国际能源署（IEA）在2022年3月举行的部长级会议上，时隔多年重新聚焦“能源安全”议题。

二、数字化智能化技术作为底座支撑能源科技创新发展

（1）数字化智能化技术正在能源领域发挥底座功能

数字革命与能源革命并行推进，数字化智能化技术加速与能源领域深度融合，成为绿色低碳技术外推动能源科技创新的重要支撑。继《“十四五”现代能源体系规划》将加快能源产业数字化智能化升级作为构建现代能源体系重要支撑后，《“十四五”规划》首次专题性梳理了能源系统数字化智能化方向亟待攻关、示范试验的技术方向。

《“十四五”规划》将六大数字技术归纳为“基础共性技术”，并从纵向划分为智能传感与智能量测技术、特种智能机器人技术、能源装备数字孪生技术、人工智能与区块链技术、能源大数据与云计算技术、能源物联网技术；将数字化智能化技术融合应用归纳为“行业智能升级技术”，横向覆盖能源部门包括油气、炼化、水电、风电、光伏、电网调度、核电、煤矿、火电厂等领域；同时进一步将多能互补、源网荷储互动应用趋势，所需的集成数字技术归纳为“智慧系统集成与综合能源服务技术”，提出区域综合能源系统关键技术、多元用户友好智慧供需互动技术示范试验的具体研究方向。

此外，数字化智能化技术还穿插应用于先进可再生能源发电及综合利用技术、新型电力系统及支撑技术、安全高效核能技术体系、绿色高效化石能源开发利用技术四大专题部分应用中。如：在新型电力系统及支撑技术中，《“十四五”规划》提出研发“云-边”协同的新能源主动支撑智能控制和在线评价系统，研发建立智能化计算分析镜像系统，研发基于区块链技术的分布式储能多元市场化交易平台等；在绿色高效化石能源开发利用技术中，针对煤炭清洁低碳高效开发利用，《“十四五”规划》提出研制井下极端复杂环境下多功能、高精度、低功耗智能感知设备，研发井下海量多源异构数据的高效分析处理与智能预测技术等。不难看出，数字化智能化技术在整个能源科技创新技术体系中起到“底座”功能。

（2）“数字孪生”被纳入基础共性技术之一值得注意的是，《“十四五”规划》多处提及“数字孪生”技术。在“能源系统数字化智能化技术”的基础共性技术中，《“十四五”规划》提出研究“能源装备数字孪生技术”，与云、大、物、智、链以及智能传感和智能量测、特种机器人技术并列；在行业智能升级技术中，《“十四五”规划》提出开展大型光伏系统数字孪生和智慧运维技术、多时空尺度的光伏发电功率预测技术示范，突破火电厂数字孪生体的系统架构、建模和开发技术，研究数字孪生支撑源网荷储协同互动技术等等。数字孪生正在成为能源领域数字技术应用的新赛道。

三、保障机制引入跨部门联动、标准化战略

能源领域技术发展是科技创新体系的重要组成部分，绿色低碳能源技术在双碳目标下战略性地位显著，赋能于能源产业数字化智能化升级的基础技术需要来自跨部门的协同。从发布主体看，与《“十三五”规划》以单一主管部门国家能源局为发布主体相比，此次《“十四五”规划》由国家能源局、科学技术部联合印发，释放出重要的跨领域、跨部门协作信号。

在能源科技创新协同机制方面，《“十四五”规划》明确，建立健全多部门参与、目标明确、分工合理的能源科技创新协同推进工作机制。更进一步，《“十四五”规划》提出，与能源、科技等总体规划以及各专项规划统筹衔接，强化产业链创新链上下游联合，加强各方支持政府协同，形成能源科技创新合力；国家能源、科技主管部门将与各级地方能源、科技主管部门加强能源科技创新工作协同联动，指导各地方完善依托能源工程推进科技创新的相关配套政策。

需要注意的是，绿色低碳转型被视作绿色经济增长框架下沉淀行业技术装备标准、规则的重要契机。此次《“十四五”规划》将“标准化战略”纳入保障措施，将有助于双碳战略下能源行业技术装备新标准体系的构建。《“十四五”规划》明确指出，优化能源行业技术标准体系，大力推进技术专利化、专利标准化、标准产业化。坚持能源标准化与技术创新、工程示范一体化推进，推动技术标准交流合作和中外标准互认，大力推进能源标准国际化。（作者单位：南网数研院数字经济研究中心）