文章來源：學習時報 發(fā)布時間：2025-10-30
能源是經濟社會發(fā)展的重要物質基礎和動力源泉，也是推進碳達峰碳中和的主戰(zhàn)場。如何突破新能源儲運等瓶頸問題，實現風光發(fā)電、油氣氫氨醇的高效協(xié)同，是關系構建新型能源體系的戰(zhàn)略性問題，迫切需要能源行業(yè)堅持系統(tǒng)觀念，統(tǒng)籌油氣管網、電網等基礎設施，打造以新型能源“質能網”為重點的新型能源基礎設施，支撐新型能源體系加快構建，以能源新質生產力發(fā)展推進中國式現代化。
新型能源“質能網”的現實背景。黨的十八大以來，我國把促進新能源和清潔能源發(fā)展放在更加突出的位置，新型能源體系建設取得顯著成效，截至2024年底，非化石能源消費比重達到19.8%，風電光伏累計裝機并網14.1億千瓦，占全國發(fā)電裝機容量的42%。與此同時，也要清醒看到，我國能源發(fā)展仍面臨需求壓力巨大、供給制約較多、綠色低碳轉型任務艱巨等一系列挑戰(zhàn)，特別是隨著風光發(fā)電占比不斷提升，消納壓力持續(xù)凸顯，對我國新型能源體系建設構成多重挑戰(zhàn)，需要站在全局和戰(zhàn)略的高度，打破管網、電網等能源基礎設施發(fā)展邊界，規(guī)劃建設能量與物質靈活轉換調配的新型基礎設施，滿足高比例新能源消納、多樣化能源需求、多元化能源供給、安全穩(wěn)定的用能需求，實現物質與能量跨形態(tài)轉換、跨時空調節(jié)、跨地域輸配，為我國經濟高質量發(fā)展提供穩(wěn)固的能源保障。
著眼時間與空間兩個維度，打造新型能源“質能網”這一新型能源基礎設施，實現物質和能量之間的自由、高效、可持續(xù)轉換，可以推動可再生能源高效率、低成本運輸和儲存，支撐建成更高水平的新型能源體系。
新型能源“質能網”的定義。新型能源“質能網”是以物質載體（分子形式）與能量形態(tài)（電子形式）的協(xié)同轉換為核心，融合可再生能源開發(fā)、多元儲能、智能調度與跨域輸送的新型能源基礎設施網絡系統(tǒng)。新型能源“質能網”可以抽象成一個輸入—輸出模型。在供應側，根據資源稟賦、區(qū)域分布等情況，以物質流（油氣、氫、氨、醇等）和能源流（電能、化學能等）為輸入，通過多重轉換，滿足需求側多元靈活物質流和能量流需求。在資源稟賦、能源輸送網絡、多元儲能運行等約束下，實現物質流和能量流高效綜合利用的目標。
新型能源“質能網”的構成。新型能源“質能網”由轉換、儲運、調度三大子系統(tǒng)構成。一是轉換子系統(tǒng)。轉換子系統(tǒng)是新型能源“質能網”的核心組成部分，負責實現物質載體和能量形態(tài)四種方式的相互轉換。能—質轉換：將電能或熱能等能量形式轉化為物質載體中的化學能，進行“電子—分子”轉換，如利用風光電電解水制氫。質—質轉換：通過“分子—分子”轉換，重構物質載體的形態(tài)，如氫氣制成甲醇、氨，實現儲存密度與運輸便利性的提升。質—能轉換：通過“分子—電子”轉換，將物質載體中的化學能轉化為其他形式的能量，如天然氣通過燃燒轉化為電能。能—能轉換：通過“電子—電子”轉換，實現能量形態(tài)的轉化便于控制平衡，如通過電化學儲能等平抑穩(wěn)定電能。二是儲運子系統(tǒng)。儲運子系統(tǒng)是新型能源“質能網”的物質載體和能量形式的傳輸通道，負責將能量和物質從供應端輸送到需求端，包括油氣管網、電網、存儲設施等。三是調度子系統(tǒng)。調度子系統(tǒng)是新型能源“質能網”的“大腦”和神經網絡，是能源基礎設施統(tǒng)一的調度平臺，負責協(xié)調轉換系統(tǒng)、儲運系統(tǒng)和應用系統(tǒng)的運行，實現能源的優(yōu)化配置和高效利用，包括智能調度平臺、通信網絡、計量監(jiān)測控制設備等。
新型能源“質能網”的特征。新型能源“質能網”作為一種新型能源基礎設施網絡系統(tǒng)，具有以下重要特征：一是質能轉換的系統(tǒng)性，突破傳統(tǒng)能源網絡單一發(fā)展格局，統(tǒng)籌“能量形態(tài)的流轉”與“物質載體的循環(huán)”，形成高度柔性多維轉換體系。二是全鏈融合的協(xié)同性，實現從能源生產、輸送、儲存到能源載體的全鏈條融合，形成一個高度協(xié)同的系統(tǒng)，從而撬動更為龐大的能源生產和消費市場。三是運行控制的智能性，借助先進的傳感、人工智能、通信和智能控制技術，對不同類型能源網絡進行智能化運行與協(xié)同優(yōu)化控制。四是網絡結構的開放性，一個開放的、共用的多網融合系統(tǒng)，能夠與能量、物質有機銜接，形成多層次、多功能的網絡體系，增強能源系統(tǒng)整體韌性。五是生態(tài)運行的綠色性，實現規(guī)模化清潔能源開發(fā)、低碳化能源儲存輸送、高效化能源消費的全鏈路綠色整合，構建形成一個清潔、低碳的生態(tài)化運行系統(tǒng)。
新型能源“質能網”的發(fā)展建議。新型能源“質能網”作為“物質—能量”深度融合的新型能源基礎設施，其構建需突破傳統(tǒng)能源系統(tǒng)的單一維度局限，建立設施筑基、技術驅動、模式賦能、政策護航的四維協(xié)同體系。
一是推動新型能源基礎設施一體化規(guī)劃布局，充分發(fā)揮油氣基礎設施布局廣泛、功能完備、智能調控的優(yōu)勢作用，依托數字化接口貫通全環(huán)節(jié)數據，實現能源生產端、轉換端、儲存端、輸運端基礎設施實時監(jiān)測與協(xié)同調控。二是構建新型能源“質能網”理論與技術體系，研究能源—物質轉換機理、管網與電網的協(xié)同機制、管網與能源物質的適配優(yōu)化路徑，持續(xù)加大研究攻關力度，以核心技術突破帶動成本下降、效益提升與產業(yè)發(fā)展。三是構建與新型能源基礎設施相配套的商業(yè)運營模式，以公平開放的管網服務為基礎，打通“轉換定制+儲運配送+數據監(jiān)測+計量結算”全鏈條服務。四是加快構建市場規(guī)則、監(jiān)管政策、標準法規(guī)體系，制定前瞻性、系統(tǒng)性的政策機制為其指引方向、保駕護航。
展望未來，新型能源“質能網”將在技術突破、系統(tǒng)協(xié)同與價值重構中釋放巨大潛力，支撐新型能源體系加快構建和高質量發(fā)展，更好實現“雙碳”目標、保障能源安全，為中國式現代化提供強勁動能。
【責任編輯：家正】