编者注
能源安全是国家安全体系的重要组成部分。 受全球地缘政治和新冠肺炎疫情蔓延影响，我国能源安全面临严峻挑战。 综合高效利用国内能源资源，控制和减少油气进口规模，保障能源安全，仍然是我国高质量可持续发展急需研究的课题。
本文梳理了能源安全概念的演变和国外代表性能源安全战略，从“可持续发展、保障供给、科技支撑、经济保障”五个维度研究了能源革命条件下能源安全的界定。负担能力和机构安全”。 我国能源安全的新内涵； 在此基础上，对我国能源安全面临的形势进行研判并提出相应的战略构想。 文章指出，稳定传统能源生产，保障进口油气供应安全，实施多能源互补，提高可再生能源消费比重，提高能源科技水平，加快能源科技创新合作，完善能源发展体制机制是我国能源发展的必要措施。 文章从顶层设计规划、天然气与可再生能源融合发展、新能源科技创新研发、深化对外能源合作等角度提出对策建议。
一、简介
能源安全作为国家安全体系的重要组成部分，受到世界各国的高度关注。 目前，我国已成为全球最大的一次能源消费国，但国内能源生产无法满足消费需求。 国内化石能源产量增长空间有限，既是我国能源安全必须面对的核心问题，也是导致能源自给率逐年下降的一大因素。 受资源禀赋影响，我国部分能源品种对外依存度较高。 例如，2019年石油对外依存度达到72.5%。在全球地缘政治日益复杂、新冠肺炎疫情蔓延的背景下，我国能源安全面临严峻挑战。
同时，环境保护和气候治理对我国能源行业提出了更高的要求。 尽管我国经济发展进入新常态，能源资源需求增速放缓，但需求总量仍将保持较高水平。 预计2040年左右我国能源消费总量约为5.9×109吨标准煤（峰值）。本文研究表明，除天然气产量有增长空间外，煤炭、石油产量均已达到或正在达到接近他们的顶峰； 风能、太阳能资源丰富，但由于资源禀赋、技术成本等因素，大规模开发会给电网带来实时电力平衡。 短期来看，还不足以承担主要能源的使命。 立足国内能源资源综合高效利用，控制和减少油气进口规模，保障能源安全仍然是我国高质量可持续发展面临的重大问题。
学术界对能源安全的内涵、能源安全评价指标体系、能源安全的核心问题、保障能源安全的策略、能源安全与气候变化等方面进行了大量的研究。本文是基于我的宏观背景。国家经济发展进入新阶段，结合环境保护和气候治理逐步加强的行业趋势，从多个维度界定我国能源安全的内涵，提出保障能源安全的针对性措施，以期提供指导对于能量场。 发展战略研究提供理论参考。
二、能源安全内涵演变
（一）发达国家能源安全理念和能源安全战略的演变
随着时代变迁和发展需要，能源安全理念的内涵不断丰富和完善。 20世纪70年代，第四次中东战争引发石油危机。 世界主要石油消费国成立国际能源署（IEA），首次提出国家能源安全理念。 早期的能源安全研究主要关注能源供应和能源价格稳定，并且关注单一能源类型和单一维度。 20世纪80年代以来，能源安全的内涵逐渐向供给稳定、经济性、能源种类多样化、使用安全等多元化方向发展，并增加了环境安全和经济安全维度。 进入21世纪，能源安全向更广泛的社会、经济、环境、气候、消费者等安全方向拓展，涵盖能源可得性、可负担性、可持续性、能源治理、国际合作等多个维度。 不同国家的资源禀赋和经济环境需求不同，能源安全战略的重点和措施也不同。 因此，各国应根据实际发展阶段，结合经济、社会发展和环境容量的要求，研究和界定能源安全的内涵。
美国率先制定了国家能源安全战略，主要内容包括节约能源、完善机制、灵活的财政支持、最大限度地利用可再生能源等。 近期战略的核心是实现能源自给自足，减少对外依存度。 例如，2017年1月，美国发布“能源独立”行政命令； 2017年3月推出“美国优先能源计划”，致力于降低能源成本，最大限度地利用国内能源资源，特别是传统化石燃料。
德国的能源安全战略以可再生能源为核心，并以提高能源效率为支撑。 2010年9月，德国联邦经济技术部发布《能源计划》长期战略，明确2050年前以发展可再生资源为核心，相应的战略目标是经济合理、供应安全，以及环境友好性。
日本油气供应大部分依赖进口，历来重视与油气生产国及当地油气储备的合作； 能源战略的长远目标是通过多种渠道实现能源转型，建设清洁低碳、高效智能的新型能源。 能源供应体系保障可持续发展。
（二）能源革命形势下我国能源安全的内涵
当前，世界经济、科技、文化、安全、政治都在调整，我国发展环境也在发生深刻变化； 国家提出推动形成以国内大循环为主体、国内国际双循环相互促进的新发展格局。 能源作为经济发展的动力源泉，要实施“四革命一合作”（消费、供给、技术、制度革命、国际合作）的新能源安全战略。 我国能源安全的内涵可分为以下五个方面。
1. 可持续发展
能源生产和利用过程中排放的二氧化碳和污染物造成了全球变暖和空气污染。 在我国，过去粗放的经济增长方式带来了严重的环境问题和不断增加的社会治理成本。 未来能源安全必须密切关注环境和可持续发展。 一方面，我国必须承担力争2030年之前二氧化碳排放达峰、2060年之前实现碳中和的义务； 另一方面，要保障居民在能源开发中享有应有的权利，满足日益增长的美好生活需要。 关注碳减排目标下单位国内生产总值（GDP）碳排放、能源消费、人均碳排放等情况。
2、供应有保障
能源供应安全就是提高能源的可利用性，建立多元化的能源体系、多源能源进口渠道、可靠的能源运输方式，形成传统能源与新能源更好的替代和协调发展机制。 ; 最大程度保证能源充足、持续供应，降低能源供应终端风险，保障经济活动顺利发展。 核心影响因素包括资源保障程度、能源进口渠道、能源战略应急储备等。
3、技术支撑
技术进步是提高能源效率、改善能源结构、减少能源与环境冲突的根本动力。 科技安全是指制定和实施国家能源安全战略所需的科技支撑能力，涉及能源生产、运输、消费等多个环节； 包括针对不同能源类型的节能成熟技术推广应用能力，以及短板技术的研发。 高端技术储备与合作能力、相应标准体系、能源信息采集与应用能力等。
4. 价格实惠
考虑到经济与能源协调发展，我国能源转型升级过程中能源生产和使用成本势必随着能源结构的调整而变化，进而对经济发展和居民生活产生影响。生活水平。 衡量我国能源经济安全的重要指标包括能源产业、能源价格对国民经济的影响、能源进口对国际贸易的影响、人均能源消费占收入的比重等。
5、系统有保障
能源体制机制是能源安全的重要内容和制度保障。 在能源革命和能源转型背景下，能源体系主要涉及能源分级管理和监督激励机制、能源市场和价格机制改革机制、能源相关法律法规和管理规定以及全球能源新治理体系。
三、我国能源安全面临的形势
(1)可持续的安全水平
目前，我国能源生产总量、消费总量、煤炭产量、火电装机容量均居世界第一。 尽管能源利用效率不断提高、能源结构不断优化，但环境和气候治理仍面临较大压力。 2019年，我国能源总产量3.97×109吨标准煤，其中煤炭占69.2%； 能源消耗总量4.86×109吨标准煤，其中煤炭占57.7%。
还要看到，虽然我国当前能源强度较高，单位GDP碳排放和能源消耗水平远高于美国、欧洲、日本等发达国家和地区，但人均碳排放和能源消费水平远低于发达国家。 巨大的优势。 在环境容量约束和全球应对气候变化需要发展低碳能源的背景下，未来能源利用方向和消费结构应做出重大调整。
（二）供应保障等级
我国化石能源资源禀赋分布不均：能源资源和生产集中于西部地区； 能源消费集中在东部沿海经济发达地区，与资源蕴藏区分布呈反比。 目前国内化石能源资源评价显示，除天然气产量有增长空间外，煤炭、石油产量已接近或达到峰值。 国内化石能源产量增长空间有限，是我国能源安全必须面对的核心问题，也是近年来的一次能源。 主要原因是自给率逐年下降。
2019年，我国原油对外依存度超过70%，天然气对外依存度接近45%。 我国油气进口渠道高度集中，高度依赖高风险国家和地区。 海航道占比较高，高度依赖马六甲海峡。
与发达国家相比，我国油气战略储备和应急储备设施较少，应急储备体系薄弱； 对国际油气市场波动的调节能力不强，也对管网安全高效运行产生了重大影响。
（三）科技安全水平
经过多年的发展和积累，我国能源工业在工程科学技术领域取得了相对技术优势，部分领域已达到或接近世界顶尖水平。 但行业整体技术水平不足以支撑能源结构转型升级的需求。 与发达国家相比，还存在一定差距。 在某些方向上还存在差距。 因此，核心技术的自主研发和外部技术的引进消化吸收还有较大的发展空间。
①煤炭领域大部分物探技术装备、采矿设备制造工艺、材料、装配、密封、加工精度、自动化技术以及煤炭提质加工技术不够先进；
②油气领域，海洋深水、页岩油气、致密油、天然气水合物等前沿技术积累和低温环境油气开发技术水平不足液化天然气规模化发展仍有待提高；
③电力领域，高端电力设备关键零部件制造能力相对薄弱。 海上风电系统、智能分布式电源、微电网应用技术仍需完善。 高效率、低成本的储能和多能互补技术对于未来能源发展也很重要。 主要瓶颈。
在自由贸易环境下，通过供给交换和比较优势形成的全球产业分工体系和产业链可以解决上述问题，但容易受到地缘政治的影响，正在经历前所未有的挑战。 采用全球产业链、技术链合作、依靠技术引进提升国内能源产业水平的模式目前面临较大风险。 迫切需要加强能源行业核心技术和产品的自主研发，逐步减少并最终摆脱对进口技术和产品的依赖，切实增强科技对能源行业的关键支撑作用。
（四）经济安全水平
能源产业在我国GDP和国际贸易中占有重要地位，能源进口影响经济安全。 我国能源包括煤炭、石油、天然气、电力、可再生能源等成熟门类，已形成较为完善的能源供应体系。 结合历史数据和未来预测数据可以看出，能源产业占第二产业和GDP的比重分别超过10%和5%。
长期以来，能源贸易对我国国际贸易产生较大影响。 我国是能源净进口国，能源贸易主要进口石油和天然气。 根据海关总署公布的货物贸易总额历史数据，采用自回归模型预测我国长期货物贸易净出口，并结合国际能源组织发布的《世界能源展望》国际能源署（IEA）对2018年中国能源贸易长期发展进行预测。 从预测结果可以发现，我国能源进口对货物贸易顺差有较为明显的抵消作用。 到2025年，能源贸易逆差可能会挤出货物贸易顺差。
与美国、英国、德国、日本等发达国家相比，我国目前人均GDP仍较低，能源综合价格也处于较低水平。 未来，随着我国经济的发展和人均GDP的不断提高，国内能源综合价格承受能力也将保持上升趋势。 此外，由于我国油气对外依存度较高，新冠肺炎疫情常态化等“黑天鹅”“灰犀牛”事件也将对能源安全造成一定影响。
四、我国能源安全战略设想
（一）发展目标
立足我国能源资源禀赋，遵循能源供需发展客观规律，以能源供给侧结构性改革为主线，以提高能源利用质量和效率为重点，建设“可持续发展”发展、可获得的资源、科学技术的支持以及负担得起的经济”。 ，该体系能够保障新时代的能源安全体系。
促进能源清洁高效利用，维护能源安全，保障经济社会高质量可持续发展。 保持传统能源产业稳定生产是基本保障，保障油气进口资源安全是重要手段，加快可再生能源开发利用是发展核心，加强节能减排技术攻关，提高能源效率是重要途径，构建新时代我国能源治理体系是重要保障。
到2035年，清洁低碳、安全高效的能源体系初步建立，多元化能源供应体系基本形成，抗风险能力显着增强，一次能源自给率保持在80%以上。
2050年，清洁低碳、安全高效的能源系统质量全面提升。 多元化的供应体系将具有较强的稳定性，能够更好地满足消费者的需求； 风能、太阳能等可再生能源在我国一次能源结构中的比重将大幅提升。 生态环境根本改善，一次能源自给率达到95%； 考虑国际能源合作，基本实现能源自力更生。
（二）主要措施
1.稳定传统能源生产
在需求侧调整和供给侧结构性改革的双重作用下，我国煤炭消费总量将进入平台期。 尽管我国煤炭资源丰富，但仍需科学规划产能，提高大型矿山产能比重，加快智慧矿山建设，稳定国内煤炭产能规模，满足煤炭生产的基本需求。国内煤炭消费量。 保持煤炭进口量和进口来源基本稳定，重点满足东南沿海地区煤炭消费需求。
加大海域、新疆、非常规石油勘探开发力度，实施“两深一非常”（深层陆地、深海、非常规）科技攻关，增加新领域新探明储量地区； 提高采收率，减缓老油田产能增速； 加强页岩油开发技术储备和改造，尽快形成产能。 努力实现国内石油生产长期稳定，力争将对外依存度控制在70%以内。 深化国际合作，弥补国内产能低效给油气企业带来的经营压力。
在大气污染防治和能源低碳清洁转型的双重带动下，天然气消费将继续保持增长趋势。 加大陆地和海洋主要含气盆地勘探力度，坚持常规气和非常规气并重； 实施致密气、页岩气、天然气水合物等技术攻关和技术改造，保持国内天然气产量稳定增长。 把天然气作为战略性、成长性业务，稳步提高海外天然气资产比重，有序打造天然气勘探开发、液化天然气、天然气销售利用为一体的价值链，稳步增加海外天然气股权产量。
二、保障进口油气供应安全
我国原油进口高度依赖高风险国家和地区。 例如，海运进口占比较高，海运严重依赖马六甲海峡和霍尔木兹海峡。 从长远发展来看，我国从全球获取资源还存在诸多不确定性，需要尽快规划新航线。 比如，我们正在努力开辟海陆新通道，实现中亚、俄罗斯、西亚、中东、非洲、澳大利亚、南美、北美等地区油气资源多元化进口，同时保持海陆进口渠道均衡、航线多元化。
加大原油储存设施建设力度，提高对国际原油市场波动的调节能力，减少进口渠道可能受到限制对经济发展的影响。 建立健全天然气调峰和应急体系，逐步开展天然气战略储备建设。 充分发挥国家油气管网公司作用，提高油气资源配置效率，保障油气供应安全。
3、实行多能互补，提高可再生能源消费比重
加快可再生能源综合利用，是解决我国未来能源安全的核心任务，也是减少对外能源依赖的最现实途径。 在保证生态环境的前提下，实施大渡河、澜沧江上游等西南地区水电站、抽水蓄能电站开发建设。 稳步推进沿海地区核电发展，增加核电装机规模。 通过多能源互补，稳步推进西部、北部地区风能、太阳能资源集约开发，加强中东部、南方地区风能、太阳能资源就地开发； 进一步提高光伏发电转换效率和风电机组容量，合理降低发电成本。 加强电力系统柔性改造建设，提高电力系统消纳新能源能力。 大力发展储能技术，降低储能成本，逐步提高可再生能源在能源消费中的比重。
四、提高能源技术水平，加快能源技术创新合作
继续加大工业节能、建筑节能等成熟技术的推广应用，加强能源生产和利用节能新技术研发，提高能源利用效率，提升能源生产和利用水平。利用率。 同步实施能源关键技术和装备研发。
科技创新合作方面，合理加大投入，加强能源产业与人工智能、大数据等先进信息技术的融合，优化能源开发利用方式，推动传统“优势生产方式”转型。科技创新中的“新产能”转变为“新产能”。 顺应未来能源转型发展趋势，积极开展极地油气、天然气水合物等能源资源、大规模可再生能源高效低成本开发利用与储能等领域开发合作，大规模利用可再生能源为主体。 地方能源综合系统与智慧能源网络、劣质资源开发与资源循环利用、能源资源开发与生态环境保护、能源资源高端装备制造。
五、完善能源发展体制机制
能源革命只有在市场环境下才能取得成功。 相关措施包括：推进我国能源市场改革和加大能源市场开放力度，推进能源价格改革，进一步完善有利于促进新能源发展的市场机制建设，健全长效稳定的体制机制促进可再生能源发展，逐步建立中国特色能源产业体制机制，建立风险应对机制，有效化解和减少不可预测事件对国家能源安全的影响。
五、对策与建议
（一）开展能源安全顶层设计和统筹规划，制定能源自主发展战略和政策
能源安全涉及面广，不仅涉及国家安全、经济安全、环境安全、地区安全、合作安全等，还涉及能源以外的矿产、材料、机械、光学、信息等行业。 建议开展国家级能源安全顶层设计和总体规划，在国家中长期能源规划中研究制定逐步实现能源独立的实施步骤，细化发展路径和相应保障各阶段提高我国能源自给率的政策措施。
（二）加快天然气与可再生能源融合发展，推动能源转型升级
发展风能、太阳能等可再生能源是降低我国经济对国际油气依赖、促进能源转型升级的有效途径，也是提高我国能源自给率的重要方向。未来。 建议将推动可再生能源开发利用技术和产业纳入我国能源安全中长期战略纲要。 同时，结合未来能源安全要求、能源供需形势以及国外先进经验，对2006年颁布实施的《中华人民共和国可再生能源法》进行重新审视。 适应性修订。
天然气发电具有良好的调峰性能，是现阶段推动风能、太阳能资源大规模开发利用的最现实途径。 It is suggested that in the west and north of my country where wind and solar resources are concentrated, combined with the layout of power grids, natural gas production, and import pipelines, build a land-based multi-energy complementary comprehensive energy base, and transmit it to the energy-consuming areas in the central and eastern regions through the UHV power grid; Regions, combined with the layout of power grids and imported LNG receiving stations, coordinate the overall construction of coastal multi-energy complementary comprehensive energy bases to realize local development and utilization of related resources.
(3) Establish an interdisciplinary, cross-field, collaborative and efficient new energy technology innovation research and development system
The country attaches great importance to scientific and technological innovation, and disruptive technology, as an important aspect of technological innovation, is an important driving factor for industrial catch-up development. New energy disruptive technology is an important basis for improving my country’s energy utilization efficiency and optimizing the energy consumption structure, and it is also an effective way to increase the proportion of renewable energy consumption and ensure energy supply security. It is recommended to demonstrate the establishment of national key scientific and technological research and development projects, and to establish an interdisciplinary, cross-field, Collaborate with an efficient scientific and technological research and development system and innovation alliance, build a “government-industry-university-research-application” collaborative innovation support platform, carry out joint research, and strive for solid breakthroughs.
(4) Deepen energy cooperation with foreign countries and build a new energy governance system
It is recommended to establish a joint guarantee mechanism for energy, diplomacy, finance and taxation, foreign trade, and finance, and continue to consolidate and strengthen energy cooperation and energy base construction with overseas countries, especially countries along the “Belt and Road”. Promote the diversification of energy trade and imports, expand the scale of energy channel interconnection between my country and Northeast Asia, Central Asia-Russia, West Asia, and Southeast Asia, and pragmatically promote energy foreign trade and technical cooperation. Deepen international energy multilateral and bilateral cooperation mechanisms, jointly build a green and low-carbon global energy governance system, a safe and efficient energy security system, jointly promote the opening and cooperation of the international energy market, and jointly maintain the safe operation of energy transportation channels.
Authors: Huang Weihe1, Han Jingkuan1, Wang Yusheng1, Shen Juexin1, Cheng Lei2
1 China National Petroleum Corporation Planning Institute
2 Coal Industry Planning and Design Institute Co., Ltd.
This article is reproduced from the WeChat public account Journal of the Chinese Academy of Engineering, originally published in “China Engineering Science” 2021 No. 1
