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以国际合作推动新能源革命———访中国科学技术发展战略研究院研究员赵刚
作者:汪璐 来源:《经济》杂志 2016年11月15日 字体:

当前世界面临的重大挑战,多数是能源问题引起的,能源领域是最可能发生下一次科技革命和产业变革的领域。寻找一种或者几种主力新能源,从根本上取代化石能源,是人类社会共同的责任。但是,根据目前的发展形势,要想实现新能源产业的快速成长,任何一个国家都不可能单独完成这项任务,只能通过全球创新合作,共同携手,才能应对那些重大的挑战。带着能源领域发展、创新以及中国能源等诸多问题,《经济》记者采访了中国科学技术发展战略研究院研究员、国家发改委可再生能源与新能源国际科技合作计划办公室副主任赵刚博士。

新能源的重要性

关于开发新能源的重要性以及中国在该方面的发展,赵刚指出,当前世界面临的重大挑战,多数是能源问题引起的。无论是气候变化,能源安全,环境污染等,皆是因为过度使用化石能源引起的。寻找到一种或者几种新能源,从根本上取代化石能源,是人类社会共同的责任。

十多年前,当赵刚带领一个课题组对通过国际合作来促进新能源的研发投入和科技成果的应用和推广时,国内对低碳经济还有争论,对能否实现新能源的革命还存有疑问。然而,通过跟国内外的200多位专家交流,催生了科技部和国家发改委共同发起成立的可再生能源和新能源国际科技合作计划。十年后,大家骄傲地看到,中国的新能源产业有了突飞猛进的变化。从事新能源研发和生产的大学、科研机构和企业几十倍增长,从研发投入和生产制造等方面说,中国都是世界前列了。而且中国的企业家和科学家早已经具有全球视野,愿意承担国际责任和义务。协鑫集团作为一个太阳能上下游产业链齐全的集成制造商,其投资的太阳能发电站遍布十几个国家。中国国家电网集团,研发了特高压电力传输技术,提出建立全球能源互联网的倡仪等,这些事实表明,中国已经是新能源技术研发的重要力量之一。

新能源遇到的挑战

在谈到新能源开发方面遇到的挑战时,赵刚认为,在新能源的科技革命当中,储能无疑是一个很重要的环节。从生产端看,太阳能、风能、潮汐能等可再生能源具有间歇性,需要储能设备平衡器出力;储能对于分布式电源发展更是不可或缺。从消费端看,电动汽车发展必须以电池技术的突破为前提;推广绿色建筑,很重要的一个方面涉及相变储能材料的研发与应用。可以说,储能领域的技术水平与研发能力,是制约新能源发展的重要因素之一。

而储能技术的研发,与新能源其他领域相类似,前景广阔,但当前的投资风险巨大,因此陷入了市场失灵,企业不愿意大举投资。这个时候,就需要政府进行基础性投资或提供制度性保障,引领开发热潮的出现。但是,依目前的发展形势,要想实现新能源产业的快速成长,任何一个国家都不可能单独完成这项任务,只能通过全球创新合作,共同携手应对那些重大的挑战。

关于应对新能源技术领域的挑战,加强国际合作与创新的问题,赵刚详细阐述了他提出的“三类需求”和“四种模式”。他认为,开展国际合作,对包括储能在内的新能源发展,至少有三方面促进作用。首先,通过联合出资,各国相互借力又相互监督,可以增加研发领域的投资规模。今年6月初,在美国旧金山举办的第七届清洁能源部长级会议和“创新使命”部长级会议上,23个参与国就提出了一个倡议,各国要在5年内将新能源领域的研发投入增加一倍。另外,多国研究者进行技术交流与思想碰撞,可以互通有无、整合资源,这些都有助于加快技术研发进程。其次,国际合作可以降低生产成本、优化应用场景,从而促进新技术的产业化应用。历史上有很多技术,比如激光、雷达,都是在一个国家发明,然而首先在另外一个国家进行了产业化。最近出现的一个典型案例发生在中美两国之间,美国加州大学伯克利分校利用纳米技术研制出一种新材料,可用于生产人造血管,但是在美国预计需要4-6年时间才能实现产业化。后来,中国上海的一家企业提出了新设想:能否利用这种新材料的过滤、杀毒杀菌特性,来生产应对雾霾的口罩呢?试验结果表明,其效果比目前市面上的口罩要好得多,而且成本要更低,所以这种新材料在中国很快得到了商业化应用。最后,对于一个处于尝试阶段的产业,更先进的技术、更好的材料都尚待发掘,通过国际合作联合攻关,在解决现有技术难题的过程中,产生意想不到的颠覆性科研成果的可能性大大增加。

新能源的国际合作

在新能源领域的国际合作,可以大致划分为4种模式。

第一种模式,也是最能体现出国际合作性质的模式,就是国际大科学、大工程计划,在计划框架内,政府间签署具有法律保障的合作协议,共同出资,共同进行技术公关,共同拥有科研成果的知识产权。像“国际热核聚变实验堆(ITER)计划”就属于这一种模式,成立近30年来,已经在核聚变研究领域取得一系列突破性进展。

第二种模式是少数国家联合研发,可能涉及两个国家,也可能涉及3个国家,这种合作模式的灵活性更高,中美清洁能源联合研究中心是一份非常好的实例。中美两国都是能源生产和消费大国,在能源科技领域具有互补性,中美清洁能源联合研究中心为双边能源科技合作提供了平台,汇聚了100多家大学、科研机构和企业的科研力量,有超过一万名科学家、工程师和企业家参与其中,有力地促进了两国在清洁能源技术领域开展联合研究。另外一个尚处于规划中的项目是“中国跨世纪绿色走廊行动计划”,计划在北京-贝加尔湖-北冰洋一带建立一个绿色低碳经济走廊,用俄罗斯的清洁能源缓解我国京津冀地区的空气污染压力,这对于促进清洁能源发展、拉动两国经济增长,都可以产生巨大的正向效应。

第三种模式是以企业为平台来整合国际资源。比如特斯拉,其电动汽车所使用的电池、电芯来自日本松下公司,这其实就是一种国际合作,通过整合国际优势资源,实现技术最优、成本最低。再比如我国的保利协鑫、天合光能等发展比较快的光伏企业,也属于这种合作模式,企业本身是一个平台,资本可能来自于华尔街,技术也可能来自于国外,产品市场遍布中国、欧洲、美国等十几个国家,从而实现了资源的整合利用。

第四种模式源自于科学家和工程师的私人社交网络。基本上,相同领域的研究者会形成一个以专业为依托的“朋友圈”,他们经常在一起参加会议、一起交流,很多时候,这种私人交流会促成相关研究者之间的合作,这种合作可能没有政策支持,也没有资本介入,但是因为出于研究者的真实意愿,往往会产生很好的研究成果。在欧美国家,这种国际合作模式非常普遍。相比起来,我国的科学家在这方面比较欠缺。

在谈到中美在能源方面的合作时,赵刚认为,中国与美国作为大国,都有责任一起携手同行,为新能源科技革命作出贡献。特别是,中美在新能源合作上具有全球的示范意义。中美创新合作的一个里程碑项目,就是中美清洁能源联合研发中心。这不仅为中美创新合作树立了标杆,同时也为世界其他国家的合作做了很好的示范。去年9月,中国和美国、英国、以色列、孟加拉国、韩国等国家的产学研机构一起,在硅谷发起成立了全球创新中心,选择的第一个主攻方向就是新能源科技革命,多国的科学家经常汇聚一起,探讨下一个最重要的能源是什么、如何投入、如何研发、如何共享知识产权、是否可以在ITER计划之后,再启动一项国际大科学计划。这项计划得到了美国的前国务卿舒尔茨,前国防部长佩里,前能源部长、诺贝尔物理学奖获得者朱棣文等一大批科学家、企业家和政要的支持。

能源领域是最可能发生下一次科技革命和产业变革的领域,任何一个国家都不可能单独完成这项任务。只有全球创新合作,共同携手努力,才能应对那些重大挑战,让人类实现可持续发展。



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