1 共性技术
共性技术是指“非仅用于特殊用途的非专有的通用技术”[1]。共性技术是一种能够在一个或多个行业中得以广泛应用的，处于竞争前阶段的技术。共性技术有较大的经济效益和社会效益。在共性技术研究成果上，企业可以根据自己生产或产品的需要进行后续的商业化研究开发，形成企业间相互竞争的技术或产品。
共性技术存在双重失灵：市场失灵和组织失灵。市场失灵就是共性技术的外部性导致纯市场机制的共性技术供给不足；组织失灵就是指单个个体由于个体的有限不能满足共性技术研究开发的要求，需要多个个体的合作[2]。因此需要政府进行积极的支持和有效的组织。从各国实践经验可以看出，支持共性技术研究作为一种政策工具，最重要的是抓住其经济和社会效益大、影响面广的特点，从本国国情出发，在不违反国际规则的前提下，支持本国产业进行共性技术研究，为提升国内产业竞争力奠定技术基础。
2 能源领域技术预见概述
1)技术预见
技术预见倡导的基本理念就是要在通过对科学、技术、经济和社会在未来一段时间的“整体化预测”的基础上，“系统化选择”那些具有战略意义的研究领域、关键技术和通用技术，利用市场的“最优化配置”手段最终实现其经济与社会利益的最大化[3]。
自日本20世纪70年代第一次组织技术预见活动以来，“技术预见”先后得到了发达国家和一批发展中国家的重视。进入20世纪90年代以后，这些国家纷纷实施技术预见行动计划，在全球掀起了一股预见研究与实践的浪潮[4]。现在，“技术预见”活动不仅已经推广到世界上许多国家，并开始得到诸如联合国工业发展组织( UNIDO) 、亚太经济合作组织( APEC) 、国际经济合作与发展组织( OECD) 等国际组织的重视和运用，全球性的技术预见大趋势已经形成。
开展技术预见不仅是我国参与国际竞争的需要，也是全面建设小康社会实现科学发展观的重要决策基础。技术预见为贯彻新时期科技发展战略和方针，把握世界科学技术前沿和国家战略需求提供了系统工具，为优化科技资源配置提供了必要的手段，奠定了创新跨越、持续发展的重要基础。
2)中国未来20年技术预见研究
中国未来20年技术预见研究主要包括以下5部分内容。①系统化技术预见方法论研究，包括3方面内容：国外技术预见方法、实践调研与比较研究，重点比较各国德尔菲调查的问卷内容、组织流程以及调查结果；中国系统化技术预见研究总体方案和可行性分析，提出技术预见活动的阶段性目标、管理控制节点、技术保障条件和技术预见主要方法；技术预见过程模拟，修正和完善系统化技术预见方法论。②中国未来20年情景分析与技术需求研究。情景分析不是对某项具体技术发展趋势进行预言、推测，而是设想一幅幅未来社会的可能图景，然后通过推理、设计为实现各图景应采取的行动。本项目将综合德尔菲调查、专题研讨、技术经济预测等方法，集成技术专家、经济学家、社会学家等相关利益人的集体智慧，勾画中国基本完成工业化，全面建设小康社会对各领域技术发展的可能需求，以便技术预见调查时，专家能够比较准确地把握未来的社会需求，避免单纯从技术角度考虑问题。本研究试图从全球化、工业化、信息化、城市化、消费型、循环型等6个方面，勾勒我国未来20年的社会经济发展图景，提出经济社会发展过程中需要解决的重大问题和面临的严重挑战，即全面建设小康社会的重大科技需求。③大规模技术预见调查。考虑到国家战略需求、中国科学院决策部门需求以及国际可比要求，本项目选择8个技术领域作为研究对象(信息、通信与电子，先进制造，生物技术与药物，能源，化学与化工技术，资源与环境，空间技术，材料科学与技术)，就其未来20年应重点发展的关键技术及系列相关问题开展大规模德尔菲调查。德尔菲调查就是以不记名的方式征询专家对技术课题发展问题的看法，在随后进行的意见征询中，将经过整理的上次调查结果反馈给各位专家，让他们重新考虑后再次提出自己的看法，并特别要求那些持极端看法的专家，详细说明自己的理由。一般经过两轮调查，使大多数专家的意见趋向集中。表1为“中国未来20年技术预见研究”德尔菲调查样卷。
表1 “中国未来20年技术预见研究”德尔菲调查样卷 当前中国的 技术水平领先国 当前制约该技术
您对该课题 在中国预期实现时间 对提 研究开发水 家地区(可做多项 课题发展的因素
的熟悉程度 对促 高人 对保 平 选择) (可选多项)
进经 们生 障国 国 接 落 俄 技 商
济增 活质 家安 际 近 后 美 日 欧 罗 其 术 业 法规/ 人 研 基
很 较 不 2010 2010 长的 量的 全的 领 国 国 国 本 盟 斯 他 可 可 政策/ 力 发 础
熟 熟 熟 熟 年之 ～ 2020 无法 重要 重要 重要 先 际 际 能 行 标准 资 投 设
悉 悉 悉 悉 前 2020 年后 预见 程度 程度 程度 水 水 性 性 源 入 施
年 平 平
√ √ C C A √ √ √ √ √
德尔菲问卷调查的目的是获得专家对备选技术课题的5大判断，包括：未来技术的重要性、未来技术的可能性、未来技术的可行性、未来技术竞争对手、未来技术优先领域。为了区别参与德尔菲问卷调查专家对技术课题的熟悉程度对判断的影响，调查问卷设计了区别参与德尔菲问卷调查专家熟悉程度的问题。技术课题的描述必须严格按照“原理阐明”、“开发成功”、“实际应用”和“广泛应用”四个阶段来描述，特殊课题描述文字可以稍做调整，但不能包括两个发展阶段。④政策分析，包括5方面内容：在德尔菲调查结果的基础上，综合文献计量与专题研讨等方法，提出中国未来20年应优先发展的战略技术集群和技术课题；关键技术评估，分析技术对社会、经济、环境和人民生活等造成的潜在影响；分析技术发展趋势与远景、相关产业竞争格局，提出相应的发展战略；确定主要技术方向的领先国家，提出国际科技合作和技术引进策略；技术课题发展环境评估，包括对相关技术、产业、基础设施发展状况和政府相关科技、产业、教育、人才政策等进行分析，提出政策建议。⑤技术发展趋势跟踪与监控。建立技术发展动态监控平台，通过文献计量、数据挖掘、技术图谱等方法对基于德尔菲调查结果遴选的战略技术课题的发展状况进行跟踪、监控，及时更新技术课题清单。
3)能源领域技术预见
能源领域的德尔菲调查专家回函情况和专家构成分别见表2和图1。从中可以看出，能源技术领域参加德尔菲调查的专家主要来源于科研院所和高等院校，而来自企业和政府部门的专家很少。这从侧面说明了能源技术领域的专家分布状况，即主要集中在高校和科研单位。从专家回函情况来看，问卷的回收率在40％以上。每个技术课题平均有效作答人数为70人左右，但每位专家平均作答课题数仅为30个左右，不到课题总数的一半。
表2 能源技术领域德尔菲调查专家回函情况 有效作答 有效条目 平均有效 专家平均
子领域 课题数 发放问卷 回收问卷 回收比例 条目 比例 作答人数 作答课题数
第一轮 6 93 350 165 47.12％ 6376 30.89％ 68.56 38.64
第二轮 6 72 393 175 44.53％ 5083 40.57％ 70.60 29.05
注：“无效作答条目”包含专家未作答、有效信息不全等情况。
附图
图1 能源技术领域德尔菲调查专家回函构成情况
在能源技术领域的德尔菲调查中，在调查问卷的后面增加了开放式栏目，征求专家对我国问卷中的能源技术课题的意见和看法、能源领域的发展政策建议(第一轮调查)和发展我国能源领域共性技术的意见和建议(第二轮调查)。
能源技术有不同的分类方法，参照日本第六次技术预见(1995～1996年)分类方法，在“中国未来20年技术预见研究”中专家组将能源技术领域分为煤、石油、天然气，可再生能源，核能(前面三个为一次能源)，电能，氢能，热和机械能(后面三个为二次能源)，能源相关技术等七个子领域。在第二轮德尔菲调查中专家组根据第一轮调查的专家反馈意见将能源相关技术子领域有关课题分别归入前面六个子领域，“能源相关技术”子领域不再设立，但专家组认为能源共性技术非常重要。因此专家组建议从节能技术、能源材料、重大装备制造、数值模拟与仿真平台等4个方面来展望能源共性技术的发展，希望各位参加调查的专家提出宝贵意见和建议。第二轮调查结束后，项目组对回函专家的有关建议进行了认真汇总和整理，并对我国能源领域的共性技术进行了分析和展望。
3 我国能源领域共性技术展望
能源利用通常经过下面的过程：原料(煤、石油、生物质等)→转化技术→蓄能技术与装置→能的再应用，这个过程中存在着能源利用中的诸多的共性技术。能源是未来经济发展的瓶颈，必须从战略高度认识。能源的共性技术是能源的基础研究内容，是制约能源技术领域发展的重要环节和因素。经过能源技术领域专家组的认真研究和讨论，认为能源共性技术主要包括节能技术、能源材料、重大装备制造和数值模拟与仿真四个方面的内容。
1)节能技术
世界性能源危机发生后，人们强烈地感受到世界经济的发展越来越受到能源短缺的威胁，而另一方面，人们发现现有的耗能设备和耗能方式竟使世界能源总量的50％～70％被白白浪费掉了，节能技术的开发正悄然兴起。节能技术在环保、安全、社会和工业竞争力等方面有优势。有文献表明，采用节能技术将会使目前的能源消耗减少30％～50％[5]。在问卷调查中回函专家针对节能技术提出了许多很好的建议和意见。
专家认为，节能并非不用能源回到原始社会，而是科学用能，使人类社会在消耗尽量少的能源下实现高质量、健康、安全、和谐的生活。节能是我国能源技术发展中的制约因素，是一种特殊形式的战略能源。“节能”是解决中国能源问题的第一要务。
节能技术主要体现在电力的生产和使用，以及燃油节约，另外建筑节能也大有潜力。
提高发电技术对于电力生产过程中的节能十分重要。使用余热利用(低品位热源)技术、超导技术提高发电效率，提高热能转换过程效率(锅炉)将会使我国在目前水平省出约2～4亿吨标准煤。专家建议应加大洁净煤技术的研发力度，包括先进的燃烧器、大型煤气化、煤炭直接液化与间接液化，尤其应发展气化-合成油-合成低碳醇-联合循环发电项目，这比单打一节省投资约20％，生产成本可下降约20％，既节能高效又可有利于实现循环经济模式。因此，在电力系统广泛采用高效发电技术将显著改善我国能源供应与需求以及资源之间的突出矛盾。
电能使用过程中电力电子技术、照明技术应是节能技术的发展重点。比如永磁电机是一种重要的节能电机，但价格比异步电动机贵，只有正确的政策引导，才能促进我国节能电机的推广，降低能耗。目前占用电量1/2以上的异步电机普遍效率低、功耗大，应着重研发高效能电机及控制器(智能驱动递变器)，用机电一体化产品来替代现有电机，大量节约现有电机能耗，相当于新建目前1/8的电厂。再比如城市照明及景观用灯具及建筑系统应重点发展智能及网络控制，通过有效、合理的控制(包括开、闭及照度)，就可以节约照明用电1/3，建议从新建系统开始。
燃油节约方面，使用高效柴油机技术将在解决环保与节油两方面改善目前马达燃料供应与消耗之间的矛盾，缓解石油危机的问题。发展最洁净的煤基合成柴油是中国在这方面能够应对未来50～100年马达燃料问题的最重要途径之一。专家呼吁我国应停止老旧型号发动机生产，国外淘汰的旧型发动机生产线进口我国，生产了许多油耗大、排污多、噪声大、功率低的发动机，应及早叫停，不准装车，应提前研发国产能达到欧Ⅳ、Ⅴ标准的发动机。
有专家建议，要从能源技术的本质(效率、品位、环境质量)全面考虑节能技术和能源梯级利用。热、电、冷、多种化工成品同时考虑的方案必须与煤的利用密切地结合起来。我国要建设成为一个节能型的社会，节能必须成为首要的能源措施，真正实现可持续发展。例如在城市规划、交通运输、产业布局、环境保护等方面都要统筹规划，有正确的指导思想。
2)能源材料
能源材料就是用于能源生产、转换和应用所需的材料，能源新材料主要指那些正在发展中的能源材料。在问卷调查中回函专家针对能源材料提出了许多很好的建议和意见。
有专家认为，能源材料将向极高温、极低温、特殊性能和高经济性、安全性等几个方面拓展，尤其是特殊性能材料及其经济性将在未来20年内取得较大发展。如有专家认为，低活性材料在未来将受到广泛重视。还有专家认为，能源材料应包括新型能源工质的探索及基础研究，例如“氨水”工质的热物性，我国还是空白，不应只沿用国外零星材料，又如搞超超临界发电设备，蒸汽工质热物性也需准确数据。
能源材料的开发对于新能源来说，尤为重要。比如①氢能。用于燃料电池中的质子交换膜和氧化锆固体电解质隔膜、储氢材料等技术可能获得重大进展。超导材料的发展、制氢技术的发展将极大地促进能源材料技术的进步。②核能和太阳能。影响或制约核能技术和太阳能利用技术的主要是相关材料的研究。应加快对已较成熟、呈现好的应用前景的能源材料(不一定是“前沿”、“一流”)的应用开发研究，如太阳能薄膜等。③煤。应开发耐高温的强度材料(达1800～2200℃以上)，并且实现较低成本，从而为燃烧和煤气化技术高效化、廉价化提供重要基础。用于煤炭热转化中气体膜分离技术的膜材料可望在未来得到发展。④生物质能源。未来20年，中国生物质能的发展和商业化应用，原料将是瓶颈。生物质能的液化、产氢技术的共性是高效微生物的筛育与应用，因此，投入微生物的筛育研究(包括装置)是重要的。
此外，专家还建议应加大对热-电、热-化学能、声-热-电、光-电-化学能等能量转换材料的研究，如清洁复合能源系统综合利用与转换；新型电磁转换器；高效洁净能源动力及转换等。
3)重大装备制造
降低能耗一定要从源头抓起，重大装备制造就是能源技术领域的一个源头问题。在问卷调查中回函专家针对重大装备制造问题提出了许多很好的建议和意见。
专家认为，大型发电和输电设备(包括超临界/超超临界发电机组、大型抽水蓄能机组、燃气轮机、百万伏输电技术、大型柔性交流输电技术新设备)、大型煤气化设备和空分设备、大型(超过10m内径)的加压容器制造、IGCC、海洋能源利用、分布式电源、微型燃机、垃圾处理等装备可能进展较大，是未来中国市场最具潜力和迫切需要解决的问题，其中最先比较全面成熟应用的重大装备将是城市垃圾综合处理设备，其次是IGCC设备。要重点抓大型发电机组的质量使其能在电网安全、优质、经济运行中发挥主力军作用。
目前中国制造业已经形成相当大的规模，但缺乏核心技术，关系到我国国民经济和高技术产业发展所必需的能源重大设备还要依赖进口。专家建议能源领域的重大装备应先引进，再吸收创新。专家认为，当前已有打破单纯引进购买外国设备的机制，是好事，应坚持。
4)数值模拟与仿真
以计算机技术为基础数值模拟与仿真技术是人类模型化思维的延伸，其发展已经渗透到各行各业，特别是在能源技术领域具有美好的应用和发展前景。在问卷调查回函中，专家对于数值模拟与仿真技术提出了发展建议。
专家认为，数值模拟与仿真平台是未来能源开发研究中最重要的手段，是经济、快捷的研究方法，其重要作用和高效率将越来越突显，需要建立平台，引进人才，选定一、两个对象进行。建议应组织研究和开发国家级的研究和系统建设，尽早将基础研究成果集成到此平台上。要坚决打破条块分割，低水平重复研究和建设的陋习。结合各种能源转换单元技术开发的具有可靠定量的模拟技术和软件系统，通过这些单元技术进行大能源系统综合分析的模拟与仿真系统建立是十分重要的。
在计算机、通信技术飞速发展的今天，研究实现各种对应系统的数字系统是非常必要的，是保证各系统安全运行的重要措施，如数字电力系统、数字核能系统等。有专家认为，电力系统实时在线稳定控制技术的实用化将对电力系统的安全发挥关键作用，需要更加关注巨型电力系统仿真分析技术；更多地关注电力系统一次设备的信息化和智能化。
在问卷调查中，针对能源技术领域中的共性技术问题，还有专家提出“能源开发利用与生态环境保护”是一个亟待解决的共性技术问题，即“洁净能源技术”或“能源环境技术”，像天然气水合物的勘查、开发、利用，其关键问题之一是环境问题。此外，提高能源开发利用领域各种系统运行的安全可靠性是一个值得考虑的重要问题、共性问题。
4 发展我国能源领域共性技术的政策建议
综合有关专家建议，发展我国能源领域共性技术的政策建议如下：
继续加大投入。共性技术的外部性和重要性要求政府必须加强对共性技术研究开发的支持，主要表现在投入上。长期持续的投入是保证共性技术稳步发展的基础。
实施共性技术研究专项计划(或者建立专门的研究基金)。美国、日本、英国、澳大利亚和韩国等都有专门的共性技术研究计划。我国过去一些科技计划也起到了支持共性技术发展的作用，但还没有这方面的专项计划(或者专项研究基金)。
鼓励和发展多种组织形式(关注中小企业的共性技术需求)。原来我国共性技术发展主要的组织形式是由政府部门(主要是产业部门)提出任务，并给予资助，由科研院所承担。随着科研院所的企业化转制，需要研究、探索和发展多种组织形式。多部门合作研究将是今后政策组织形式的一项选择，因为这种形式将给研发机构带来好处(分散风险、优势互补)，并促进研发机构在供应链中不同单元的整合[6]。
发挥行业协会的作用[7]。政府机构改革后，行业协会可以发挥更大的作用，如为共性技术研究提供或寻找经费支持，同时积极为共性技术研发部门提供咨询服务、成果的推广应用等。
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