面对高比例新能源并网这一世界性难题，科技创新将提供关键支撑。在极端运行条件与多重考验之下，我们正进入一个机遇与挑战并存、探索与风险共生的创新“无人区”。
（文章来源 微信公众号： 能源评论•首席能源观 作者：王伟）
从基础研究走向产业应用的征途中，各类困难与障碍不断涌现，考验着每一位前行者的智慧和韧性。在这场面向2030年的科技攻坚中，我们应如何统筹谋划？又如何凝聚政府、产业、科研与市场等多方力量？全链条创新究竟该如何从理念走向实践？
当前，能源电力行业正在开展系统性攻坚，既要实现新能源大规模高效消纳，又要坚决维护电力系统的安全稳定运行。
前沿技术将引发链式突破与系统性变革。而推动科技成果转化，必须依靠系统性思维——除技术本身之外，还需对政策机制、市场环境、产业链供应链协同、资金链保障等各个环节进行通盘考量与有机管理。
中国力争于2030年前实现碳达峰、2060年前实现碳中和，新能源在新型电力系统中的占比将逐步提升。在“十四五”规划收官之际，如何科学谋划“十五五”蓝图，系统布局科技创新方向？本期专题从战略引领、系统协同和全链条实践等多个维度，尝试勾勒出一幅面向2030年的新型电力系统科技创新“攻坚路线图”。
9月18日，国务院新闻办公室在北京举行“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会。科技部主要负责人介绍，“十四五”期间我国重大科技成果加速涌现，现在距离实现建成科技强国目标只有10年时间，未来五年是十分关键的攻坚期。
刚刚过去的7月，我国全社会用电量突破1万亿千瓦时（约占全球的1/3）；绿电表现亮眼，当前每3度电中就有1度是绿电，这一成就离不开新型电力系统科技的支撑。
在8月26日举行的“高质量完成‘十四五’规划”系列主题新闻发布会上，国家能源局主要负责人介绍，“十四五”是能源科技创新取得更大突破的关键五年，我国在核电、新能源、电网等重点领域已实现国际领先。
从碳中和进程来看，整体技术成熟度仍有待提高。8月29日，电力规划设计总院发布《能源科技创新蓝皮书》，系统绘制了能源科技创新图谱，涵盖非化石能源大规模供给等8大关键方向。
新型电力系统的科技攻坚战，是一场技术进阶，更是一次创新治理体系现代化的深刻实践。
01
前沿图景：
闯入“无人区”的挑战与机遇
风光无限的新能源背后，是前所未有的技术挑战。中国工程院院士、怀柔实验室主任汤广福认为，波动性新能源高比例接入，给电力“发—输—用”实时动态平衡带来了前所未有的挑战，属于世界性难题，没有任何经验可以借鉴。
当前，科学研究向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力，前沿技术不断涌现引发链式变革。随着新能源装机占比不断提升，中国电力科技正迈入多维度“无人区”。
——基础理论的“无人区”。针对4月发生的西葡大停电，怀柔实验室科研团队专家汤涌提出，需要强化气象电力学、电力电子学以及新型电力系统安全稳定机制等基础研究，深入掌握系统的动态特性和故障演化机理，精准掌握系统安全稳定本质。
——材料与器件的“无人区”。今年以来，中国科学院院士薛其坤团队、王秋良团队在镍氧化物超导、大口径高场超导磁体等方面取得突破，给业界带来极大信心。
——技术融合的“无人区”。中国工程院院士薛禹胜团队提出构建能源的信息-物理-社会系统（CPSSE）理论与研究范式，正在以人工智能融合创新探索破解新型电力系统难题。
光伏科学与技术全国重点实验室副主任、长三角太阳能光伏技术创新中心副主任冯志强认为，我国在液态空气储能、超导输电、钙钛矿光伏等领域已实现“技术创新+工程落地”双轮驱动，处于国际领跑；在氢电耦合、液流电池等领域通过差异化创新实现并跑。未来需加强基础研究与产业化衔接，如室温超导、钙钛矿稳定性等，以巩固全球竞争优势。
02
排兵布阵：
国家战略科技力量的“沙盘”
国家能源局最新数据显示，截至7月底，全国风电和太阳能发电合计装机容量继去年超越火电后，持续拉大与火电的差距，达到16.8亿千瓦（火电为14.8亿千瓦）。
这一结构性转变的背后，是国家战略科技力量系统性、有组织的“排兵布阵”。
科技创新布局已形成清晰路径：从“0到1”的原始创新阶段主要由高校和实验室承担，“从1到10”的技术开发和集成验证由科研机构与龙头企业主导，“从10到N”的产业化推广和市场拓展则由更多企业与地方政府协同推进。这一分段协同、权责明晰的机制，正推动能源科技从单点突破迈向系统能力全面提升。
科技创新组织化协同化程度不高的问题也在得到改善。怀柔实验室正在积极探索“大兵团”有组织的科研新模式，促进跨机构深度合作与联合攻关。据介绍，该实验室的灵活燃煤发电团队由院士领衔，汇聚了来自华北电力设计院、华北电力大学、哈电集团、西安热工院等十余家单位的近百名科研与工程人员，推动灵活燃煤发电技术实现300兆瓦级、600兆瓦级、1000兆瓦级的三级跃升。其中，300兆瓦级机组已完成示范，核心指标达到国际领先水平。
在冯志强看来，当前科技攻关体系呈现“金字塔—网络”复合结构。“顶端”由国家实验室牵头重大战略任务，细分领域由全国重点实验室支撑关键技术攻关；“腰部”由高校与科技领军企业组成创新网络；“底座”则通过税收优惠、研发补助等政策激发中小企业创新活力，构建技术路线多元、良性竞争的创新生态。
中国科协创新发展战略研究院创新环境研究所所长刘萱表示，当前我国处于从科技大国到科技强国转型的关键阶段，这对耐力和核心突破能力都提出了更高要求。
国家实验室应聚焦重大战略使命，承担跨学科、跨领域复杂技术攻关，如长时储能、智能电网核心算法和高温超导输电等关键“双碳”技术，以整合资源、避免重复投入。
高水平研究型大学发挥“源头创新”作用，致力于解决“从0到1”的科学问题，如新型光伏材料设计、氢能催化机理和电网安全理论，通过学科交叉与自由探索夯实理论根基、培育创新人才。
科技领军企业，尤其是能源央企，则承担“产学研协同”枢纽角色，打通“从1到N”的转化通道。它们凭借工程化和市场应用能力，推动实验室成果如新型储能入网和高效光伏材料量产落地，并通过产业联合体带动中小企业融入创新生态。
03
合力破局：
“政产学研用金”六位一体新范式
来自相关能源机构的研究显示，从安全维度来衡量，与基于传统化石能源的能源体系相比，以非化石能源为基础的能源体系在供给、资源、生态、通道、合作、金融安全等方面全面胜出，目前的短板在于科技、网络安全的欠缺。
为此，新型电力系统的科技创新需要“政产学研用金”六方构建“共担风险、共享收益、全链贯通”的创新联合体。
7月30日，由怀柔实验室牵头成立的能源领域国家实验室体系创新联盟，首批成员包括18家单位。此举被认为是加快打造能源领域国家战略科技力量，以新型举国体制助力国家实现高水平科技自立自强的有益探索。
在金融支持方面，耐心资本支持科技创新的举措也在电力行业深入推进。在债券、股权融资之外，资本市场能够依托发行定价、估值交易等功能，实现对战略性新兴产业的价值发现与市场评估。来自国网能源研究院的数据显示，2024年至2025年一季度末，A股新增新能源类战略性新兴产业14家上市公司，平均风险溢价1.57倍，高于新增上市公司平均风险溢价（1.45倍），表现出更高的投资价值。
冯志强认为，破解“政产学研用金”六方协同壁垒，需构建“需求锚定—资本催化—生态共生”的动态机制：以用户需求定义创新方向，通过金融资本早期介入分担风险，最终形成利益共享的产业生态。天合光能210光伏组件便是例证：以用户需求定方向，靠“上市融资+专项债+产业基金”模式解决了资金问题。
这一实践验证了“用户出题—企业答题—资本阅卷—生态共赢”模式的有效性。其核心启示在于：需求端要建立“客户痛点—技术指标”的转化机制，资本端需构建与技术成熟度匹配的分阶段投入模式，生态端则通过创新联合体实现知识产权共享，最终让六方在技术迭代中协同共赢，避免“拉郎配”式的低效合作。
04
全链条实践：
穿越“死亡之谷”
从论文、专利到实际生产线，从实验室样品到电网中稳定运行的设备，创新链与产业链之间存在一道被称为“死亡之谷”的巨大鸿沟，许多前沿技术因无法跨越而止步于此。如今，全链条创新实践正在努力架设跨越之桥。
钠离子电池的发展历程是一个典型案例。自2011年起，中国科学院物理研究所胡勇胜团队便致力于钠离子电池技术的研发。2017年中科海钠成立以来，先后实现100千瓦时、1兆瓦时项目落地。2024年6月，该公司提供电芯的大唐湖北100兆瓦/200兆瓦时钠离子新型储能电站科技创新示范项目一期工程投入运营。
冯志强认为，科技成果产业化依赖三大核心路径：需求牵引的攻关机制、专业化中试平台的支持，以及政策与资本的高效协同。当前，工程化中试仍是整个转化链条中最薄弱的环节，亟须通过平台共建与资本赋能实现重点突破。以光伏行业为例，业内数据显示，中试阶段仍面临较高失败风险，单个项目中试投入往往达数千万元量级，对企业和资本构成显著压力。
他建议，应通过能源领域国家实验室联合光伏全国重点实验室及相关企业，加强科研联合攻关，推动“实验室验证—中试建设—样品优化—商业化落地”全流程衔接。此外，还需从风险共担的资本介入和加速验证的标准体系两方面协同发力。
我国能源科技领域在基础研究和成果转化方面多采用重大任务攻关模式。刘萱认为，头部企业（特别是央企）与高水平大学及科研机构之间已建立较紧密的合作机制，在重大任务中分工协作顺畅。然而，在普通高校、中小型民营企业参与转化时，科技中介服务体系尚不完善的问题依然突出，亟待系统解决。
05
激发活力：
强化基础+人才评价
推动新型电力系统建设的“科技长征”，既是对国家战略组织能力的考验，也是对产业创新生态活力的全面检验。
在业内人士看来，激发活力的密码或许并不复杂：让基础研究获得“不设结题指标”的耐心，让顶尖人才摆脱“唯帽子”评价的自由。
冯志强认为，原始创新能力与政策体系的系统性重构构成“技术突破—制度保障”双轮驱动。当前最迫切的是打破“重应用、轻基础”的路径依赖，通过“需求导向的集中攻关”与“自由探索的长期滋养”相结合，构建富有韧性的创新生态。
刘萱强调，核心在于提升原始创新的突破深度与顶尖人才生态的培育厚度。原始创新是打破技术壁垒、开辟新赛道的根本动力，而顶尖人才不断涌现的生态环境，则是保持创新持续领先的根基。政策与市场机制在激活这两大要素中扮演关键角色。
面向未来，应在以下两方面发力：
一是构建“长效支持+风险容错”的基础研究体制机制。设立“目标导向与自由探索并重”的资助体系，针对长周期科学问题设立跨周期稳定资助渠道，保障科研人员能够专注重大科学问题探索。同时，设立“颠覆性技术探索专项”，鼓励国家实验室与科研机构承担战略性前沿任务，对高风险、高价值的研究实施“不设结题指标”的宽容支持机制，以克服“重短期产出、轻长期突破”的现状。
二是发挥人才评价“指挥棒”作用，推进“破立结合”的评价改革。评价标准应立足实际价值贡献，从机械符合指标转向真正解决问题，紧密对接国家战略、行业瓶颈与民生需求。针对基础研究、应用技术等不同领域实行差异化评价，基础研究人才以学术认可和长期影响力为核心，应用研究人才则突出技术突破与市场转化价值。
在“双碳”目标引领下，我国新型电力系统科技创新将穿越“无人区”，走向“新大陆”，攻坚终点亦是探索起点。
