能源产业作为战略性新兴产业之一，为应对气候变化，实现城市可持续发展发挥重要作用。大力发展能源产业，是首都率先实现“碳中和、碳达峰”目标的重要举措，是引领经济社会绿色转型的必然要求，也是推进能源结构改革、保障能源安全的重要途径。

聚焦新能源，发力氢能、太阳能、先进核能

打好氢能创新攻坚战。支持氢能产业链关键技术突破和系统集成研究，支持开发基于可再生能源和先进核能的低成本制氢技术，突破太阳能光解制氢和热分解制氢等关键技术。支持开展可再生能源发电与质子交换膜/固体氧化物电池电解水制氢一体化技术研究，打造可再生能源电解水制氢示范基地。支持研发新一代煤催化气化制氢和甲烷重整/部分氧化制氢技术，研究分布式天然气、氨气、甲醇、液态烃类等传统能源与化工品高效催化制氢技术以及高效率低成本膜反应器制氢和氢气纯化技术，开展加氢站标准化现场制氢技术研究，提升加氢站现场制氢能力。研发成本低、稳定性好的氮基、硼基、铝基、镁基和碳基等轻质元素储氢材料，开发70Mpa级碳纤维复合材料与储氢罐设备，发展以液态化合物和氨等为储氢介质的长距离、大规模储运技术，加快氢能领域关键部件及装备国产化。突破氢气/空气聚合物电解质膜燃料电池(PEMFC)技术与甲醇/空气聚合物电解质膜燃料电池(MFC)技术，重点突破低成本长寿命电催化剂、耐高温长寿命电催化剂、新型耐高温聚合物电解质膜、有序化膜电极、高一致性电堆及双极板、模块化系统集成、智能化过程检测控制等核心关键技术，进一步提升氢燃料电池水平。

提升太阳能开发利用能力。进一步强化薄膜光伏发电技术优势，支持研究碲化镉、铜铟镓硒及硅薄膜等薄膜电池的产业化关键技术、工艺及设备，推进薄膜光伏发电技术在未来城的示范应用。开展铁电-半导体耦合电池、钙钛矿电池及钙钛矿/晶体硅叠层电池产业化技术、工艺及设备研究，探索研发更高效率、更低成本的染料敏化电池、有机电池、量子点电池、新型叠层电池、硒化锑电池、铜锌锡硫电池、三五(III-V)族纳米线电池。支持开展低成本晶体硅电池、HIT太阳电池、IBC电池研究，支持建立电池组件生产线，推进HIT太阳电池设备及原材料国产化，开发IBC与HIT结合型高效电池。支持研制正银浆料、无铅正面银电极、低成本浆料银/铜粉体功能相复合电极材料等太阳能电池关键配套材料。开展太阳能发电技术研究，研究高温高效率吸热材料、超临界蒸汽发生器，研发高温承压型空气吸热器、50kW级高温空气-燃气联合发电系统、高性能太阳能粒子吸热器，推进科技成果的转化应用。支持开展热电联供系统技术研究，研究热电联供系统长周期蓄热材料、部件和系统，研制低成本、高效率的中小功率膨胀动力装置。支持开展太阳能制取清洁燃料技术研究，研究太阳能高温热化学器内传热学与反应动力学的耦合作用机理、太阳能热化学制取清洁燃料的多联产系统热力学机理等反应热力学和动力学肌理，强化应用技术研发创新。

聚力先进核能。重点发展三代、四代核电技术，提升核能发电技术效率。支持开展950°C超高温气冷堆关键技术攻关，开展安全与事故分析、堆内构件材料及结构分析等，推进高温气冷堆技术的推广应用。推进先进核燃料及循环利用技术创新，提升材料利用效率。针对模块式小型堆，支持研制关键设备，研究模块化建造技术、运行技术及安全审查技术。研发可控核聚变技术，提升废热利用能力与效率。推进核能制氢技术研究，推进核与医药健康协同创新，探索发展核药技术。

聚焦先进储能，突破储热/储冷、物理储能、化学储能

储热/储冷技术重点。支持开展高温储热技术研究，开发高热导、高热容的耐高温混凝土、陶瓷、熔盐、复合储热材料的制备方法，建设示范工程项目，示范验证面向分布式供能的储热(冷)系统和太阳能光热电站用高温储热系统。研究热化学储热等前瞻性储热技术，探索高储热密度、低成本、循环特性良好的新型材料配对机制，提升储热（冷）能力，强化前沿储热（冷）技术的推广应用。

物理储能技术重点。一是压缩空气储能，支持开展宽负荷压缩机和多级高负荷透平膨胀机、紧凑式蓄热(冷)换热器等超临界压缩空气储能系统核心部件的设计技术研究，研究模块化制造技术、标准化与系列化技术，推动储能系统产业化技术的推广应用。二是飞轮储能，支持开展飞轮储能单机及阵列装备制造技术研究，探索飞轮储能在电能质量调控、独立能源系统调节，以及新能源发电功率调控等领域中的应用，推进大型飞轮储能系统在新能源领域的应用示范。三是温超导储能，支持布局基于超导磁和电化学及其它大规模物理储能的多功能全新混合储能技术，支持开展混合储能系统的控制技术及多时间尺度下的能量匹配技术研究。

化学储能技术重点。一是超级电容储能，支持开发新型电极材料、电解质材料，开展高性能石墨烯及其复合材料的宏量制备，开发基于钠离子的新型超级电容器体系。支持开展高能量混合型超级电容器正负电极制备工艺、正负极容量匹配技术研究，研发长循环寿命超级电容器单体技术，研究超级电容器模块化技术，突破大容量超级电容器串并联成组技术，积极推进电容储能技术的推广应用。二是电池储能，支持开展电池储能技术研究，重点开发高安全性、低成本、长寿命的固态锂电池、能量密度较高的锂硫电池、低温化钠硫储能电池、铅炭储能电池，支持开展储能电池的先进能量管理技术、电池封装技术、稀有材料及非环保材料的替代技术研究，完善电池储能系统动态监控技术体系，提升电池质量密度。支持布局以钠离子电池、氟离子电池、氯离子电池、镁基电池等为代表的新概念电池技术。

聚焦能源互联网，实现能源互联网、现代电网水平提升

能源互联网重点方向。一是能源生产消费智能化，支持开展可再生能源、化石能源智能化生产，多能源智能协同生产技术研究，研究智能用能终端、智能监测与调控等能源智能消费技术。支持开展灵活高效、标准化的能源互联网网络拓扑结构研究，开发能源路由器、能源交换机、能量网卡等关键设备，开展适用于能源互联网的新型电力电子器件、超导材料研究，推进科技成果转化应用，确保能源互联网的高可靠性运行。二是能源信息化，支持开展面向能源互联网的新型海量信息采集技术体系架构与高效传输处理核心技术研究，研究信息物理系统数据、终端客户信息、物理网络数据等能源互联网海量信息技术处理融合技术、大数据集成技术、能源互联网信息安全技术、基于能源大数据的智慧能源精准管理技术，支持研制支撑大规模分布式电源和负荷计量、监测等功能的各类新型传感器件。支持能源大数据及应用技术在辅助政府决策、提升企业业务水平等方面的转化应用。

现代电网重点方向。一是先进输变电装备及新型电力电子元器件，支持开展用于高电压、大容量直流断路器和断路保护器的高温超导材料、高性能电力电子器件研究，研制高可靠性、环保安全、低损耗、智能化及紧凑化的变压器，安全高效的新型限流器，高电压、大电流、高可靠性和选相控制的新型气体介质断路器及真空和固态断路器，推进变压器、限流器、断路器、超导电机等在未来科学城的示范应用。二是电动汽车无线充电，支持开展高效率、低成本的无线电能传输系统研究，形成电动汽车无线充电技术标准体系，建设电动汽车无线充电场站示范工程，探索在未来科学城建设电动汽车无线充电应用场景，实现电动汽车即停即充及在途充电。三是可再生能源并网与消纳，发挥电力大数据和电力交易平台在促进可再生能源并网和消纳中的作用，强化增强可再生能源并网能力的储能、多能 源互补运行与控制、微电网、可再生能源热电联产等技术的研发与推广应用，实现电网和可再生能源电源之间的高度融合，促进可再生能源高效、大容量的分布式接入及消纳。四是特高压直流输电，持续聚焦特高压直流输电等技术研究，强化技术转移与输出，降低高压直流输电损耗率，提升输电能力与效率。支持开展针对特高压输电领域应用的对换流阀、换流变压器、平波电抗器、直流滤波器和避雷器等设备的开发研制，并强化新技术、新设备的推广应用。

（作者：投资北京研究院科技创新研究室副主任 赵立峥）