本书是中国工程院重大咨询项目“能源战略（2035）”的研究成果。能源是我国经济社会持续健康发展的重要物质基础，对推动我国能源革命具有重要现实意义和深远历史意义。为此，以中国工程院“推动能源生产和消费革命战略研究”系列重大咨询项目成果为基础，先后出版发行了“推动能源生产和消费革命战略研究系列丛书”第一辑、第二辑、第三辑。“能源战略（2035）是在项目第四期研究成果的基础上编纂完成的，结合新形势新要求，系统研究煤炭、油气、核能、水资源、电力、氢能、储能等主要能源的供应能力与发展潜力，在分析研究世界能源发展趋势与主要国家和经济体能源战略的基础上，提出以能源科技为重点，面向2035年中国能源发展的战略思路、目标、重点、路线图及相关政策建议，以期为国家能源战略提供有力的决策支撑。本书是在项目层面对课题研究成果的系统梳理与深化研究，是各课题研究成果的集中体现。 本书可为政府部门决策者提供参考，可供能源相关领域的行业管理人员、科研人员、大专院校师生阅读。

第一篇能源战略（2035）综合研究报告
　　第1章新形势下推进能源革命需求更为迫切
　　“十三五”时期，我国经济社会发展取得新的历史性成就，2020年，国内生产总值（grossdomesticproduct，GDP）达到101.6万亿元，实现了GDP从不到70万亿元增加到超过100万亿元的历史性跨越。能源作为经济社会发展的物质基础和动力来源，“十三五”期间以能源消费年度低于3%的增速支撑了经济的中高速增长，为稳定经济社会发展、建设美丽中国、推进脱贫攻坚等做出了重要的贡献。当前，我国能源转型深入推进，清洁低碳发展步伐加快，能源供给质量不断提高。同时，能源科技创新成果丰硕，大规模储能领域创新也日趋活跃，能源领域“放管服”改革深入，油气体制改革全面启动，智能电网、电动汽车等能源新模式、新业态不断涌现。
　　1.1我国能源发展成绩显著
　　“十三五”时期，我国能源发展取得积极成效，在能源总量、能源安全和能源结构、能源效率等方面都取得了长足的进步，具体如表1-1所示。
　　1.1.1能源总量：建成世界上最大能源生产和消费体系
　　在能源生产方面，2020年煤炭产量达到39亿吨，较2015年的37.5亿吨，提升1.5亿吨，完成“十三五”的预期目标；原油及天然气的产量分别为1.95亿吨和1925亿立方米，原油产量较2015年的2.15亿吨有所下降，天然气产量有所增加（2015年为1346亿立方米），与“十三五”规划的原油2亿吨和天然气2200亿立方米的产量目标均还有一定差距。在非常规油气方面，“十三五”期间，新增页岩气、煤层气探明地质储量分别为1.5万亿立方米、500亿立方米。2020年页岩油产量超过100万吨，煤层气产量达60亿立方米，页岩气产量达200亿立方米，年均增长30%以上。
　　2020年末全国发电装机容量22亿千瓦，全年发电量77790.6亿千瓦时，占世界发电总量的29%。其中，火电、水电、核电装机容量124517万千瓦、3.7亿千瓦、0.5亿千瓦，分别是“十二五”末期的1.26倍、1.16倍、1.85倍。我国可再生能源资源丰富，风能、太阳能、水电资源潜力分别高达30亿千瓦、22亿千瓦和6.9亿千瓦。到2020年底，并网风电装机容量2.81亿千瓦，并网太阳能发电装机容量2.5亿千瓦，分别是“十二五”末期的2.15倍、6.02倍，装机容量实现快速增长，总体规模位居世界首位。截至2021年底，全国发电装机容量达到237692万千瓦，其中，火电、水电、核电、风电、太阳能发电装机容量分别为129678万千瓦、39092万千瓦、5326万千瓦、32848万千瓦、30656万千瓦。
　　在能源消费方面，2020年我国一次能源消费总量达49.8亿吨标准煤，占世界能源消费总量的26.13%，自2009年以来连续12年成为全球最大的能源消费国，如图1-1所示。同时，中国也是全球最大的煤炭、水电及可再生能源消费国，2020年煤炭、水电、核电、可再生能源消费总量为28.16亿吨标准煤、1.11亿吨标准煤、4.01亿吨标准煤、2.66亿吨标准煤，消费量分别占世界同类型一次能源消费总量的54.33%、13.55%、30.76%和24.56%。但从人均用能强度方面来看，虽然2000～2020年我国人均用能强度增幅300%，但距发达国家仍有较大差距。2019年中国人均用能2.36吨油当量，分别为同期美国、德国和日本的34%、63%和67%。
　　1.1.2能源结构：清洁低碳转型步伐更快
　　我国能源结构不断优化，新能源在“十三五”时期得到快速发展，通过“三去一降一补”（去产能、去库存、去杠杆、降成本、补短板）工作，逐步淘汰落后产能，替补优质产能，能源清洁低碳化水平稳步提升。同时，伴随着我国煤改气、煤改电等燃煤替代工程的逐步推进，火电与煤化工产业的优化升级，以及新能源产业的不断发展，能源消费结构优化取得显著进展，清洁低碳转型步伐更稳更快。其中非化石能源装机比重由2015年的35%提升至2020年的43.3%，非化石能源发电比重由2015年的27%提升至2020年的31.5%，非化石能源消费比重由2015年的12%提升至2020年的15.9%，煤炭消费比重持续下降，且呈更快下降趋势，由2015年的64%下降至2020年的56.8%，均完成我国能源发展“十三五”规划目标。但要认识到，2020年化石能源综合占比高达84.1%，仍然是我国能源消费的绝对主体，清洁低碳转型任务仍然艰巨。同时，可再生能源的大规模发展还存在诸多制约，储能技术与能源系统的灵活性改造、电网配套规模和分布式能源用地等技术及配套政策问题都是我国可再生能源大规模发展亟待解决的问题。
　　1.1.3综合能效：能源资源综合利用水平显著提高
　　国家稳步推进“提质增效”攻关工作，通过技术节能、管理节能、结构节能，将节能贯穿于经济社会发展各领域、各环节，能源资源综合利用水平显著改善。整个“十三五”期间，单位GDP能耗由2015年的0.62吨标准煤/万元下降到2020年的0.49吨标准煤/万元，降幅达到21%，但仍是世界平均水平的1.3倍。大型煤矿原煤生产综合能耗10.51千克标准煤/吨，下降11个百分点；煤矸石及低热值煤综合利用发电装机达到4200万千瓦，年利用煤矸石达到1.5万吨。矿井水综合利用率、煤矸石综合利用处置率、井下瓦斯抽采利用率达到78.7%、72.2%、44.8%，比2015年分别提高11.2个、8个、9.5个百分点。持续推进煤电机组超低排放改造，新增机组逐步向大容量、高参数等方向迈进，整体机组先进性提升明显，煤电机组供电煤耗由2015年的318克/千瓦时降至2020年的305.5克/千瓦时，降幅达到4个百分点，较国内最先进的266克/千瓦时仍有较大提升空间。可再生能源保持高利用率水平。2020年，全国主要流域弃水电量约301亿千瓦时，水能利用率约96.61%；全国弃风电量约166亿千瓦时，平均利用率97%；全国弃光电量52.6亿千瓦时，平均利用率98%。“三弃”电量显著减少，较“十二五”末期减少一半以上。
　　1.1.4能源科技：自主创新能力迈上新台阶
　　“十三五”期间，我国能源技术自主创新能力和装备国产化水平显著提升，部分领域达到国际先进水平。当前，我国已经建立完备的水电、核电、风电、太阳能发电等清洁能源装备制造产业链，成功研发制造全球最大单机容量100万千瓦水电机组，

目录
第一篇 能源战略（2035）综合研究报告
第1章 新形势下推进能源革命需求更为迫切 3
1.1 我国能源发展成绩显著 3
1.2 新形势下推动能源革命需要把握的重大趋势 9
第2章 我国能源发展趋势的基本判断 13
2.1 可再生能源逐步成为我国电力增量主体，应因地制宜、多元发展 13
2.2 煤炭仍具有兜底保障作用，应持续做好煤炭清洁高效开发利用 18
2.3 油气保障能力持续增强，供给安全问题不容忽视 21
2.4 核电发展应立足自主创新，提升产业竞争力是重点 23
2.5 氢能是未来现代能源体系的重要补充，需加强应用场景和高效低成本技术融合创新 27
2.6 储能已进入规模化发展阶段，加快推动新型储能产业发展 29
2.7 基于碳达峰、碳中和目标的初步多情景分析研判 32
第3章 面向2035年的能源发展战略 36
3.1 指导思想 36
3.2 战略思路 36
3.3 发展目标 37
3.4 战略举措 38
第4章 保障措施和政策建议 45
4.1 加强顶层设计，制定国家碳达峰行动方案，加快出台重点行业有序、科学、稳妥的碳达峰指导意见 45
4.2 加强能力建设，建立适应低碳转型的长效机制和配套能力 46
4.3 加强机制保障，加快构建能源环境协同联动机制 46
4.4 加大金融和财税支持力度，重点加强先进低碳技术研发布局 47
4.5 加强动能培育，壮大氢能、储能等战略性新兴产业 47
4.6 加强宣传引导，倡导新型生产生活方式 48
第二篇 中长期能源需求与发展趋势研究
第5章 全球气候变化与能源发展基本形势 51
5.1 世界一次能源消费需求将持续增长，清洁低碳转型成为大趋势 51
5.2 新冠疫情对全球能源消费的影响 58
5.3 全球应对气候变化行动 61
5.4 资源禀赋与技术优势差异决定各国能源转型路径不同 65
第6章 我国能源发展现状及能源转型趋势 79
6.1 我国已经形成内循环为主的经济发展格局 79
6.2 我国能源消费增速放缓，增量以天然气和非化石能源为主 85
第7章 变革性技术对全球能源转型的影响 91
7.1 德尔菲法技术调查及结果分析 91
7.2 影响能源转型的主要变革性技术 94
7.3 智慧能源综合利用系统 107
第8章 我国中长期能源需求预测 114
8.1 研究方法 115
8.2 中长期能源需求预测结果 120
8.3 小结 134
第9章 技术引领变革下我国能源发展战略及对策建议 136
9.1 我国中长期能源发展思路与目标 136
9.2 战略举措 138
9.3 政策建议 141
第三篇 中国氢能发展战略研究（2035）
第10章 氢能在我国能源战略中的重要性 145
10.1 可再生能源和氢能将重塑我国能源禀赋 145
10.2 发达国家氢能发展战略及启示 147
10.3 我国为什么要发展氢能 150
第11章 氢能发展现状和面临的关键问题 155
11.1 氢能发展现状 155
11.2 面临的关键问题 162
第12章 氢能中长期（2021～2035年）发展战略 166
12.1 指导思想 166
12.2 发展目标 166
12.3 发展任务 170
第13章 近期（2021～2025年）发展举措 173
13.1 氢能科技创新领域 173
13.2 政策环境和标准规范体系建设 174
13.3 加速培育氢燃料电池汽车产业生态 175
13.4 其他重大领域氢能示范工程建设 177
13.5 氢-碳交易协同体系建设 182
13.6 氢能标准规范体系建设 182
13.7 加强国际合作 182
13.8 普及社会认知 183
第四篇 中国储能发展战略研究（2035）
第14章 储能的意义与分类 187
14.1 储能的应用场景 187
14.2 电力系统对储能技术的需求 187
14.3 储能分类 190
第15章 储能技术简介 192
15.1 抽水蓄能技术 192
15.2 压缩空气储能技术 192
15.3 飞轮储能技术 193
15.4 储热技术 193
15.5 锂离子电池储能技术 194
15.6 液流电池储能技术 197
15.7 铅炭电池储能技术 198
15.8 钠硫电池储能技术 199
15.9 超级电容器储能技术 200
15.10 氢储能技术 201
第16章 我国储能发展现状及问题 203
16.1 已迈入规模化发展阶段，还未整体健康发展 203
16.2 氢储能是大规模储能关键技术，但制氢技术有待提升 204
16.3 电化学储能作用重大，但电池安全问题不容忽视 206
第17章 储能发展战略 210
17.1 发展思路 210
17.2 发展目标 210
17.3 战略举措 213
第18章 展望 215
第五篇 中国核能发展战略研究（2035）
第19章 核能发展趋势预测 219
19.1 国际机构全球发展现状 219
19.2 国际机构全球发展预测 224
19.3 主要国家核能发展战略、创新政策和技术路线 227
19.4 碳中和情景和核能作用 233
第20章 我国核能发展状况及趋势 237
20.1 在役大型商用压水堆安全运营 237
第15章 储能技术简介 192
15.1 抽水蓄能技术 192
15.2 压缩空气储能技术 192
15.3 飞轮储能技术 193
15.4 储热技术 193
15.5 锂离子电池储能技术 194
15.6 液流电池储能技术 197
15.7 铅炭电池储能技术 198
15.8 钠硫电池储能技术 199
15.9 超级电容器储能技术 200
15.10 氢储能技术 201
第16章 我国储能发展现状及问题 203
16.1 已迈入规模化发展阶段，还未整体健康发展 203
16.2 氢储能是大规模储能关键技术，但制氢技术有待提升 204
16.3 电化学储能作用重大，但电池安全问题不容忽视 206
第17章 储能发展战略 210
17.1 发展思路 210
17.2 发展目标 210
17.3 战略举措 213
第18章 展望 215
第五篇 中国核能发展战略研究（2035）
第19章 核能发展趋势预测 219
19.1 国际机构全球发展现状 219
19.2 国际机构全球发展预测 224
19.3 主要国家核能发展战略、创新政策和技术路线 227
19.4 碳中和情景和核能作用 233
第20章 我国核能发展状况及趋势 237
20.1 在役大型商用压水堆安全运营 237
20.2 在建核电机组进展顺利，建成“华龙一号”首堆 238
20.3 核能供热取得突破 239
20.4 核电科技和产业水平得到提升 240
20.5 核能是中国履行减排承诺的可靠选项 241
第21章 我国核电发展前景展望 244
21.1 我国核电发展规模预测 245
21.2 我国核电中长期发展路线和情景预测 245
第22章 实现核能规模化发展的关键因素 247
22.1 增加铀资源储备，支撑核电可持续发展 247
22.2 放射性废物管理及处置能力 249
22.3 核能供热将拓展核能利用途径 251
22.4 满足中西部能源需求，适时启动内陆核电布局 252
22.5 核电机组延寿是保障核能产业持续发展的重要举措 254
第23章 热点堆型探索及核能重大颠覆性技术研究 257
23.1 新型压水堆可消除大规模放射性释放 257
23.2 小型堆研发将改变核能游戏规则 258
23.3 快堆及闭式循环发展 259
23.4 聚变堆及混合堆 262
23.5 重点关注可能带来颠覆性突破的技术 263
第24章 面向2035年中国核能发展战略 267
24.1 核能是我国实现碳达峰、碳中和目标的强力支撑 267
24.2 大力推进三代压水堆批量化部署，加快快堆及闭式循环体系商用示范 267
24.3 统筹规划，加速突破四代核电关键技术 268
24.4 积极探索核能供热、制氢等新方向 268
24.5 探索钍铀循环、聚变堆、混合堆等技术的工程应用 268
第25章 面向2035年中国核能发展建议 270
25.1 做好重塑未来核能发展与资源体系的顶层设计 270
25.2 积极整合现有能源科技资源 270
25.3 积极探索核能发展的国家政策支持 271
25.4 加强核能监管政策与科技创新政策的协调配合 272
25.5 加强核电自主创新基础研发平台建设 272
第六篇 煤炭清洁高效利用（2035）
第26章 2035年前煤炭重要基础能源的地位不会改变 277
26.1 煤炭是我国的基础能源和重要原料 277
26.2 世界煤炭开发利用趋势 279
26.3 我国煤炭开发利用的发展现状 281
26.4 我国煤炭开发利用面临的问题 284
第27章 我国煤炭开发利用产业及技术发展趋势 287
27.1 煤炭开发 287
27.2 燃煤发电 290
27.3 煤炭转化 294
27.4 其他煤炭利用行业未来发展趋势 297
第28章 煤炭清洁高效开发利用战略 303
28.1 战略思路 303
28.2 战略判断 304
28.3 战略目标 307
28.4 战略举措 307
第29章 政策建议 312
29.1 科学规划，尽快制订“双碳”目标下煤炭相关行业行动方案 312
29.2 加大科技创新支持力度，加快部署煤炭清洁高效重大专项 312
29.3 完善人才制度政策，加快创新型人才培育 312
29.4 科学运用财政支持措施，保障煤炭产业稳步转型 313
第七篇 能源清洁低碳转型路径
第30章 绪论 317
第31章 我国清洁能源资源禀赋及开发现状 320
31.1 水能 321
31.2 风能 323
31.3 太阳能 328
31.4 生物质能 331
31.5 地热能 335
31.6 核能 338
31.7 海洋能 339
第32章 能源清洁低碳转型的机遇与挑战 342
32.1 能源清洁低碳未来发展机遇 342
32.2 能源清洁低碳转型面临的问题 345
第33章 能源清洁低碳转型技术发展趋势 350
33.1 水能 350
33.2 风能 351
33.3 太阳能 358
33.4 生物质能 361
33.5 地热能 364
33.6 海洋能 365
第34章 能源清洁低碳转型发展战略 367
34.1 发展思路 367
34.2 发展目标 367
34.3 发展战略 368
第八篇 中国油气发展战略研究（2035）
第35章 我国油气供应与消费现状 377
35.1 石油与天然气储量现状 377
35.2 石油与天然气消费现状 382
第36章 我国油气供应与消费趋势 385
36.1 中国2035年油气发展战略研究的综合模型 385
36.2 石油生产与消费趋势分析 386
36.3 天然气生产与消费趋势分析 388
36.4 我国油气对外依存度趋势分析 389
第37章 我国油气供应安全面临的挑战 391
37.1 剩余油气品质差，增储上产难度大 391
37.2 自然递减下油气稳产压力极大 394
37.3 外部油气安全形势不容乐观 395
37.4 油气勘探开发与应急等政策机制不完善 399
第38章 面向2035油气发展战略规划及建议 402
38.1 面向2035的油气发展战略路线图 402
38.2 面向2035年的油气发展战略 403
38.3 油气科技创新推动油气工业高质量发展 407
38.4 政策、资金、人才等建议 411