颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理与作用路径
作 者：王家明¹²,王湘云²,王舒雯², 杜雪怡³
单 位：1.中国石油大学（华东）经济管理学院；2.山东石油化工学院经济管理与文法学院；3.天津工业大学经济与管理学院
2023年9月，习近平总书记在黑龙江考察调研期间首次提到新质生产力，随后又多次提到要加快发展新质生产力，扎实推进高质量发展。新质生产力是符合我国发展阶段的国情、符合百年未有之大变局的国内国际形势下提出的，是创新起主导作用的生产力。新质生产力的内涵、外延既聚焦又广泛，聚焦体现在技术革命性突破、生产要素创新性配置和产业深度升级，广泛体现在各行各业的新类型、新结构、新技术等。《中共中央关于进一步全面深化改革 推进中国式现代化的决定》重点提到健全因地制宜发展新质生产力体制机制，进一步提到加强颠覆性技术创新。作为国民经济的核心动力-能源，其相关技术的突破、应用是实现新旧能源有序衔接、新旧动能转换和新质生产力培育形成的关键核心。然而，随着全球能源需求的持续增长和环境保护要求的日趋严格，传统的能源生产和消费模式正面临着前所未有的挑战。
在这一背景下，颠覆性能源技术的研究与发展成为了推动能源结构转型和实现可持续发展的关键途径。颠覆性能源技术指的是能够根本改变现有能源生产和消费模式的新技术，它是产业深度转型升级的关键，是能源新质生产力和现代能源体系的源头动力，往往具有革命性的特点，能够引领能源产业的重大变革，但是颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理与作用路径尚有待进一步明晰。基于此，本文从现有颠覆性能源技术、新质生产力和两者关系的研究入手，探讨颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理，进一步通过实例探讨两者赋能作用路径，旨在为颠覆性能源技术和新质生产力的培育形成提供参考借鉴。
颠覆性能源技术与新质生产力的研究述评
随着新质生产力的提出和颠覆性能源技术的发展，专家学者对颠覆性能源技术、新质生产力及两者关系的相关研究也逐渐广泛。基于现有文献，结合本文研究主题，从颠覆性能源技术、新质生产力和颠覆性能源技术与新质生产力两者关系角度开展研究述评。
对颠覆性能源技术的研究大都从颠覆性技术展开，已有文献对颠覆性技术开展了详实的文献述评，在此不做赘述，仅从颠覆性能源技术展开。颠覆性能源技术指的是能够根本改变现有能源生产、传输和消费模式的创新技术。这些技术通常具有跨学科性质，能够引发能源产业的根本性变革。现有相关研究大都可从颠覆性能源技术的定义与特点、投资与市场推广、技术识别与发展趋势、对行业产业的影响等方面展开。从颠覆性能源技术的定义与特点来看，黄雁宁等结合国内外颠覆性能源技术的现状，从认识、制度、技术与措施等方面提出了推动颠覆性能源技术的对策。进一步地，王家明等结合DELPHI 方法与SWOT 模型设计了颠覆性能源技术的投资设计方法，推动了颠覆性能源技术的进一步市场化运行。从颠覆性能源技术的投资与市场推广来看，展咪咪等和王家明等分别从多元投入机制、创新过程视角和市场化运行等角度，系统探讨了从创新激励到创新实践的投资路径和市场推广策略。从颠覆性能源技术识别与发展趋势来看，多位专家学者对不同领域的颠覆性能源技术识别和发展趋势开展了相关研究，如颠覆性制氢技术、“氢能+储能”等，这可为多领域、多层次的开展颠覆性能源技术的突破提供参考借鉴。从颠覆性能源技术对行业产业的影响来看，现有学者大都探讨了颠覆性能源技术对行业产业、地缘政治的相关影响，也有不同类型颠覆性能源技术对具体领域的颠覆性影响等方面的相关研究。
现有对新质生产力的研究较为广泛，大都可从新质生产力作为全新生产力、新质生产力作为被解释变量和解释变量、新质生产力培育形成等层面的相关研究。从新质生产力作为全新生产力的角度来看，多位专家学者从乡村振兴、数字经济等多个层面探讨了全新生产力的发展。从新质生产力作为被解释变量的相关研究来看，大都是探讨了其他系统变量对新质生产力的影响，主要包括关键技术体系、农村电商、政府环境治理能力、数智化转型等层面。从新质生产力作为解释变量的相关研究来看，大都是探讨了新质生产力对全国统一大市场建设、商贸流通业高质量发展、产业链供应链安全、旅游业高质量发展等层面。从新质生产力的培育形成层面，现有学者大都探讨了数智化、土地资源配置、粮食安全等多个层面、多个领域新质生产力的培育形成路径。
已有文献对颠覆性能源技术赋能新质生产力的相关研究从两方面展开：第一，颠覆性能源技术与新质生产力的相关研究，比如未来产业、战略性新兴产业与新质生产力的理论逻辑和实践路径，某一类具体产业与新质生产力的赋能过程等；第二，新质生产力在能源领域的体现，比如新质生产力与能源体系、能源电力系统与新质生产力等方面。
综合以上文献研究可以看出，现有专家学者对颠覆性能源技术和新质生产力的相关研究较为广泛，且两者之间存在一定的赋能逻辑，然而鲜有学者将颠覆性能源技术与新质生产力纳入统一研究框架，也就难以为颠覆性能源技术、现代能源体系构建与新质生产力的协同提升提供借鉴。基于此，本文从颠覆性能源技术和新质生产力的内涵、外延与特性入手，探讨颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理与作用路径，进一步结合具体技术进行验证和示例，为颠覆性能源技术和新质生产力的培育形成提供智力支撑。
颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理
结合上文对颠覆性能源技术概念、特性及其与新质生产力的理论研究，得出颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理，如图1 所示。颠覆性能源技术与新质生产力之间存在的密切联系，主要体现在颠覆性能源技术可通过技术创新促进新能源的产生、应用，进一步优化能源结构，同时颠覆性能源技术本身所带来的产业链、供应链和创新链的优化可为能源结构的优化提供基础支撑。随着能源结构的进一步优化，颠覆性能源技术会进一步带动能源领域的生产要素、生产基础和生产体制的变革，进一步推动产业结构的深度转型升级。在能源结构和产业结构深度转型升级的基础上，推动新的生产关系、新的生产组合和全新生产力的培育形成，进一步赋能新质生产力。反之，新质生产力的培育形成又可为颠覆性能源技术的培育和产生提供经济基础，为其市场化运行提供机制基础。
从演化经济学角度来看，颠覆性能源技术作为先进技术、先进业态，其赋能新质生产力可从技术动力、要素组合和产业形态三方面展开。从技术动力方面来看，颠覆性能源技术的产生有内部技术的迭代升级和外部环境的导向与推动；从要素组合来看，颠覆性能源技术是除传统要素之外更加注重技术、数据、知识等生产要素的加入与重新优化组合；从产业形态来看，颠覆性能源技术可按照技术成熟度、产业规模、产业发展潜力和产业生命周期等方面划分为未来产业、战略性新兴产业、主导产业和支柱产业，且存在时间上的连续性和阶段上的可转化性。
基于上述说明，从颠覆性能源技术到能源结构优化方面来看，首先，颠覆性能源技术可优化能源供给结构，极大地减少对化石能源的依赖，一方面可进一步保证我国能源安全，另一方面可极大地促进“双碳”战略的进一步推进。其次，颠覆性能源技术可带动新能源技术相关产业的发展，如颠覆性能源技术的智能制造、智能电网、储能技术、风电光伏等相关产业的发展，通过市场需求拉动相关产业链和供应链的迭代升级。最后，颠覆性能源技术可通过技术进步和创新带动全领域的研发，促进创新链的进一步优化升级。
从能源结构优化到产业结构优化方面来看，颠覆性能源技术带来的能源结构优化可进一步带动能源生产方式和消费方式的升级，能源类新产品和新业态的出现可进一步推动传统生产要素、生产关系、生产基础和生产体制向全新的生产方式转变，加之现有行业产业企业环境成本的增加和社会效益的侧重也倒逼产业结构向清洁低碳高效方向转化，进一步推动产业结构的深度转型升级。总的来看，颠覆性能源技术带来的能源结构优化可推动能源相关传统产业的转型升级和能源相关新兴产业的迭代崛起，通过多元化、合理化的产业推动能源产业结构的深度转型升级。在颠覆性能源技术推动能源结构和产业结构深度转型升级的基础上，从供需两侧、生产模式和消费模式的转变共同带动生产要素、生产关系和生产组合的迭代升级，共同推进新质生产力的培育形成。
颠覆性能源技术赋能新质生产力的作用路径
基于颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理，选取典型的颠覆性能源技术案例对其赋能新质生产力的作用路径进行拆解分析，旨在在逻辑机理的基础上明晰赋能作用路径，为颠覆性能源技术的产生和新质生产力的培育形成提供参考。有关颠覆性能源技术的讨论较多，大都是在碳排放约束下开展。因此，本文以大规模绿电绿氢、CCUS（Carbon Capture，Utilization and Storage）、可控核聚变三个颠覆性能源技术为例，对其赋能新质生产力的路径开展研究。
3.1 大规模绿电绿氢赋能相关产业新质生产力
大规模绿电绿氢指的是利用大规模可再生能源（如风能、太阳能）发电（即绿电），通过电解水等过程生产氢气（即绿氢）。大规模意味着这种生产方式在产能和产量上达到了工业化的水平，足以对能源市场和产业结构产生显著影响。大规模绿电绿氢可耦合CO2 化工利用、耦合低碳冶钢、耦合重质油催化裂解等多方面。
从推动能源结构深度转型升级来看：第一，大规模绿电绿氢的生产和应用可以减少对煤炭、石油和天然气等化石燃料的依赖，从而降低温室气体排放；第二，大规模绿电绿氢可以促进可再生能源的消纳，绿氢可以作为能量载体，将过剩的绿电储存起来，解决可再生能源发电的间歇性和不稳定性问题；第三，大规模绿电绿氢可以增强能源系统的灵活性和可靠性，氢能可以用于电力调峰、备用电源等，提高能源系统的灵活性和可靠性；第四，大规模绿电绿氢可以推动跨行业融合，氢能可以用于交通运输、工业生产、家庭供暖等多个领域，促进不同行业之间的能源整合和协同发展。
从推动产业结构深度转型升级来看：第一，大规模绿电绿氢可以推动新兴产业的发展，催生新的产业链，包括可再生能源发电、电解水制氢设备制造、氢储存和运输、氢能应用等；第二，大规模绿电绿氢可以促进传统产业的转型升级，氢能可以作为原料或能源替代化石燃料，推动化工、钢铁、交通运输等传统高排放行业向低碳甚至零碳转型；第三，大规模绿电绿氢产业链的发展可以创造大量就业机会，特别是在技术研发、设备制造、维护运营等方面；第四，大规模绿电绿氢可以促进区域经济发展，可再生能源资源丰富的地区可以通过发展绿电绿氢产业，促进当地经济发展，减少地区发展不平衡。
3.2 CCUS 赋能相关产业新质生产力
CCUS 是指从工业和能源生产过程中捕获CO2，并将其运输到储存地点或用于其他商业产品制造的过程，旨在减少大气中的二氧化碳排放，是应对气候变化和实现碳中和目标的关键技术之一。
从推动能源结构深度转型升级来看：第一，CCUS 可以降低温室气体排放，显著减少化石燃料发电和工业生产过程中的二氧化碳排放，有助于减缓全球变暖；第二，CCUS 可以延长化石燃料的使用寿命，通过捕获和储存CO2，在继续使用化石燃料的同时减少其对环境的影响，为能源结构的逐步转型提供缓冲期；第三，CCUS 可以促进清洁能源的发展，其可与可再生能源和核能等其他清洁能源技术相结合，形成更为多元化和可持续的能源结构。
从推动产业结构深度转型升级来看：第一，CCUS 可以通过推动碳捕获、运输、储存和利用相关技术的研发和应用，促进新兴产业的形成；第二，CCUS 可以促进传统产业转型升级，化石燃料密集型行业（如电力、钢铁、水泥等）可以通过采用CCUS 技术实现低碳转型，减少环境污染，提高产业竞争力；第三，CCUS 可以创造新的经济增长点，通过该技术的应用可以创造新的就业机会，特别是在技术研发、设备制造、运营维护等领域；第四，CCUS 可以促进跨行业合作，其实施需要能源、化工、建筑等多个行业的协同合作，有助于推动不同行业之间的技术和资源整合。
3.3 可控核聚变赋能相关产业新质生产力
可控核聚变是一种试图模仿太阳和其他恒星在其核心中产生能量的过程的技术。它涉及将轻原子核（如氢的同位素）在极高的温度和压力下融合在一起，产生更重的原子核，同时释放出大量的能量。与不可控的核裂变（目前核电站使用的技术）不同，可控核聚变被认为是一种几乎无污染、资源几乎无限的能源形式。
从推动能源结构深度转型升级来看：第一，可控核聚变可以提供几乎无限的清洁能源，核聚变所需的原料（如氘和氚）在地球上相对丰富，且聚变过程中所产生的废物极少，从而其对环境的影响小；第二，可控核聚变可以减少对化石燃料的依赖，作为一种高效的清洁能源，可控核聚变有助于减少对煤炭、石油和天然气的依赖，从而降低温室气体排放；第三，可控核聚变可以提高能源供应的稳定性，与可再生能源相比，核聚变能提供连续不断的能源供应，不受天气和时间的限制；第四，可控核聚变可以促进能源多元化，其将成为能源结构中的一个重要组成部分，与可再生能源、核能等其他能源形式相互补充。
从推动产业结构深度转型升级来看：第一，可控核聚变可以推动高科技产业发展，可控核聚变技术的发展需要高精尖的技术和材料，这将推动相关高科技产业的发展，如超导技术、高温材料、精密仪器等；第二，可控核聚变可以创造新的就业机会，从研发到建设、运营，可控核聚变产业链的每个环节都将创造大量新的就业机会；第三，可控核聚变可以促进传统能源产业的转型，随着核聚变技术的成熟和应用，传统的能源产业（如化石燃料开采和发电）将面临转型，转向更清洁、更高效的能源生产方式；第四，可控核聚变可以影响全球能源经济格局，可控核聚变技术的商业化可能改变全球能源市场的供需关系，影响能源出口国的经济结构。
结合大规模绿电绿氢、CCUS 和可控核聚变对能源结构和产业结构深度转型升级，颠覆性能源技术可以通过其颠覆性、革命性的技术突破打破旧的生产关系、生产组合，从而重组新的生产关系、生产组合，形成新质生产力，进一步反馈至技术的进一步迭代，形成螺旋式上升的迭代闭环。
结 语
本文从颠覆性能源技术与新质生产力的内涵、外延与特性入手，分析了颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理与作用路径，可为颠覆性能源技术的产生发展与新质生产力的培育形成提供参考借鉴。本文综合已有文献和相关理论绘制了颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理示意图，发现颠覆性能源技术可通过其自身的颠覆性、革命性的技术突破带动能源结构、产业结构的深度转型升级，进一步优化组合形成新的生产关系，推动新质生产力的培育形成。在逻辑机理的基础上，选取大规模绿电绿氢、CCUS、可控核聚变为例探讨了颠覆性能源技术赋能新质生产力的作用路径，为颠覆性能源技术和新质生产力的发展提供参考借鉴。
第一作者简介
王家明：男，博士研究生，副教授，主要从事能源经济、环境经济方面的教学与研究工作。单位：1.中国石油大学（华东）经济管理学院；2.山东石油化工学院经济管理与文法学院。
引用格式
王家明，王湘云，王舒雯，等. 颠覆性能源技术赋能新质生产力的逻辑机理与作用路径[J]. 中国矿业，2024，33（10）：82-88.
WANG Jiaming，WANG Xiangyun，WANG Shuwen，et al. Logical mechanisms and paths of disruptive energy technologies empowering new quality productive forces[J]. China Mining Magazine，2024，33（10）：82-88.
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