当历史的指针指向2025年的金秋，“十四五”即将收官。回眸“十四五”，我国的能源事业取得了突破性进展和历史性成就。14亿多人的能源安全得到有效保障，绿色低碳发展举世瞩目，我国成为世界能源转型的重要推动者。

“十四五”以来，我国的能源供应更足、韧性更强。“十四五”前四年，我国能源消费增量已达到“十三五”五年增量的1.5倍。我国的绿色低碳转型更快，构建起了全球最大、发展最快的可再生能源体系，可再生能源发电装机占比由40%提升至60%左右。我国的能源科技创新取得更大突破，一系列“大国重器”彰显了我国科技发展的硬核实力。我国的能源改革持续深化、发展动能持续增强，体制机制和政策体系加快重构，全国统一电力市场建设按下“加速键”。

五年，是时间的标尺，是发展的刻度，更是奋进的脚步。中能传媒能源安全新战略研究院特策划《“十四五”能源发展成就报告》专辑，以能源领域“四个革命，一个合作”为主线，分为能源消费、能源供给、能源技术、能源体制改革、能源国际合作五个篇章，全方位展现“十四五”以来我国能源发展取得的丰硕成果。

历史车轮滚滚向前，所当乘者势也，不可失者时也。下一步，能源行业将继续坚持以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，全力推动新型能源体系建设，加快建设能源强国，为推进中国式现代化提供坚强能源支撑。

《“十四五”能源发展成就报告》编写组

                                             2025年9月

能源科技篇

科技创新点亮能源转型之路

来源：中能传媒研究院  作者：伍梦尧

（能源安全新战略研究院）

“十四五”以来，我国能源行业围绕国家能源发展重大需求和能源技术革命重大趋势，推动一批关键核心技术集中攻克，一连串示范试验、应用推广项目渐次落地，为能源革命和高质量发展注入强劲动力。

01

清洁能源技术创新加速突破

“十四五”时期，我国能源科技创新持续突破。新能源等技术装备领跑全球，新能源专利数占全球四成以上，光伏转换效率、海上风电单机容量等不断刷新世界纪录，为我国新型电力系统建设、能源绿色转型有序推进奠定重要基础。

（一）水电保持全球领先地位

作为清洁能源的重要一员，“十四五”时期，我国水电行业水能资源总量、累计装机规模、年发电量均位居全球首位，继续保持全球水电领先地位。

大型水电项目建设纪录不断突破。近5年来，装机规模世界第二、单机容量最大的水电站——白鹤滩水电站、西部大开发重点工程——巴拉水电站等多个大型水电站陆续投运，总投资上万亿。史上最大规模超级水电工程——雅鲁藏布江下游水电工程已开工建设，不仅将大幅提升了我国清洁能源供给能力，更支撑我国水电设计、施工、设备制造等全产业链实现全球领先。

数字化、智能化建设取得显著成效。玛尔挡水电站应用的全国产智能分散控制系统，可自动诊断、预警设备及工艺系统故障，实现了电力监控系统软硬件平台的全部国产化，为我国大型水电站核心技术国产化替代提供了更多“国能样板”标准。

全国产中压气系统改造顺利完工。2025年8月，华能小湾水电站顺利完成全国产中压气系统改造任务并成功投运，标志着我国700兆瓦水电机组相继完成计算机监控系统、核心控制系统、全站生产控制系统的国产化改造，成为我国首个单机容量700兆瓦全站控制系统国产化电站。改造过程中，实现重大技术创新59项，其中20项关键技术填补了国内空白，有效提升了水电领域核心控制系统本质安全水平，为我国水电站核心技术领域突破“卡脖子”难题提供了创新示范榜样。

（二）光伏发电技术领先全球发展

进入“十四五”以来，我国光伏发电行业延续了“十三五”时期的迅猛发展态势，高效晶体硅、钙钛矿等光伏电池技术转换效率多次刷新世界纪录，量产先进晶体硅光伏电池转换效率超过25%，度电成本持续下降，技术创新不断取得新突破。

电池转换效率屡创新高。截至2025年8月，N型TOPCon电池平均转换效率已超过27%并仍在快速刷新，目前N型TOPCon电池已成为光伏电池技术发展领域主流方向。我国光伏企业创造的HJT、钙钛矿等新一代电池转换效率遥遥领先全球发展，量产化进程持续加速，商业化步伐不断加快。

应用场景持续拓展。2024年底，世界海拔最高的光伏项目——华能纳古光伏电站一期项目在云南迪庆正式并网发电，项目最高海拔超5240米，施工团队攻克了超高海拔沼泽施工、极低温设备运行等多项技术难题，在冰碛砾石地基处理、防雪超透薄膜应用等方面形成可复制经验。2025年7月，我国首个实现工业运行的全海水环境漂浮式光伏项目在青岛建成投用，克服了海水腐蚀、生物附着、潮汐波动等环境问题，对漂浮式光伏在沿海、浅海地区全海水环境的推广具有重要示范效应。

（三）风电已建成全产业链研发设计和集成制造体系

在国家政策与市场需求的双重驱动下，当前，我国已建成完备的风电全产业链研发设计和集成制造体系，海上风电机组最大单机容量、风电叶片最大长度世界纪录快速更新，度电成本持续下行，发电机、叶片、轴承等关键环节技术突破不断取得新进展。

机组大型化持续加快。陆上风电机组最大单机容量突破10兆瓦，10兆瓦风机已投入批量应用；自主研发的26兆瓦级海上风力发电机组成功吊装，10兆瓦及以上风电机组在新增吊装容量中占比得到了显著提升。数据显示，在2024年全国新增装机风电机组中，5兆瓦及以下风电机组装机容量占比从2022年的50%以上快速下降到5%左右，10兆瓦及以上海上风电机组占比从2022年的12.1%快速提高到58%，已成为市场主流产品。

国产化水平进一步提升。作为风电设备中的关键部件，国内首套16兆瓦平台风电主轴承于2022年成功下线，终于突破了我国风电产业链卡脖子的“最后一公里”。于2025年1月成功下线的国内首台5兆瓦国产化海上风电机组——华能海装H171-5MW机组，实现了一级部件100%国产化，其元器件级零件的国产化率也超过了95%，自此，我国将大型海上风电机组所有关键部件的研制技术全部掌握，自主研发与制造能力迈上新台阶。

数字化、智能化进程加速推进。风机选址、地形测绘、负荷预测等环节依托大数据及云计算平台，大大提升风电场设计、规划、施工过程的精度、准度，实现项目运维成本明显下降。在叶片、机舱、塔筒等部位安装震动、温度、转速等传感器，通过物联网卡收集相应数据，能够实现对风机运行状况的远程监控与故障预警，有效提升风电场运维效率30%以上。

（四）生物质能向高附加值利用迈进

作为全球生物质资源最丰富的国家之一，“十四五”以来，我国生物质能转化技术连连突破，推动生物质能源利用逐步从低附加值的生物质发电、清洁供热向生物柴油、生物燃料乙醇、生物甲醇等高附加值方式转化，支撑生物质能利用展现更广阔的发展前景。

生物航空航运燃料迈向规模化应用。2022年5月，我国首套10万吨/年生物航煤工业装置在镇海炼化进行首批规模化试生产，生产原料为餐饮废油，标志着我国生物航煤向大规模生产及商业化应用迈出了坚实一步。2024年6月，加注我国自主研发生物航煤的国产商用飞机在上海浦东机场和山东东营机场完成首次试飞工作，为生物航空燃料进行商业化规模应用奠定重要基础。2024年6月末，国内首次成功完成万吨级甲醇双燃料动力散货船的“绿色甲醇”燃料气试服务作业，实现了国内长江内河船舶甲醇燃料加注领域的零突破。

（五）氢能产业加快破局

我国能源绿色转型步伐持续加快，“十四五”以来，我国氢能产业发展步伐持续加快，在制氢、储运等环节不断实现技术突破。其中，绿氢技术经济性持续提升，正在向规模化阶段加快迈进。

绿氢技术经济性持续提升。质子交换膜PEM电解槽能耗降至4.2千瓦时/标准立方米，70兆帕加氢站关键技术装备实现国产化。2024年，可批量制备、高工况活性的核壳结构催化剂的研发，降低了设备对稀缺贵金属材料铱铂的载量，支撑我国在质子交换膜电解水技术线路上实现了全链条自主研发，有力推动我国绿氢技术从实验室向商业化应用与规模化应用阶段迈进。伴随新疆库车、宁夏宁东等电解水制氢项目陆续投产，绿氢“储”“输”工艺技术、波动电源安全高效电力控制技术、智能耦合生产控制系统等创新成果相继实现工业化应用，碱性电解槽技术逐步通过了工业化实证验证。

“气—液—固”多形态储运体系加速构建。高压气态氢储运领域，伴随碳纤维干法缠绕技术的攻克，国产70兆帕IV型储氢瓶实现批量生产，支撑氢燃料电池重卡及氢能车经济性大幅提升，市场占有率快速增长。液态氢储运方面，我国自主研制的5吨/天氢液化系统冷箱在北京成功下线，智能化、单位能耗等方面技术指标比肩国际先进水平。固态氢储运技术同步推进，镁基储氢材料储氢密度持续提升，2024年全球首例吨级镁基固态储氢罐从我国上海外高桥港扬帆起航,我国在解决氢气长距离、大规模运输等问题上取得重大突破。

02

新型电力系统技术创新持续深化

伴随我国新能源装机规模快速增加，如何在确保电网安全有序运行的前提下持续提升新能源消纳水平，成为我国能源转型道路上的一道必答题。为保障我国能源绿色转型有序推进，电网、储能等相关支撑行业持续深化技术创新，积极推动关键核心技术、重要科创成果转化落地，为我国能源高质量发展贡献积极力量。

（一）电网创新势能向经济动能加速转化

面对我国能源转型发展的新形势、新要求，电网企业持续完善创新体系、深化科研改革，加快推动关键技术、核心产品的落地应用、迭代升级，支撑电网更好地服务能源转型及地区经济发展。

关键核心技术攻关持续突破。2024年底，我国首个高海拔特高压交流工程——川渝1000千伏特高压交流工程建成投运,标志着我国在全球首次攻克了空气间隙、外绝缘、电磁环境等高海拔特高压关键技术，研制出全球首套高海拔特高压交流设备，为后续高海拔和重冰区工程奠定了坚实基础。2025年初，我国首台拥有完全自主知识产权的换流变CHVT型真空有载调压分接开关实现工程应用，标志着我国打破海外垄断，解决了高端电工装备国产化替代关键难题，且产品综合性能达到国际领先水平。

原创技术策源地加速打造。国家“十四五”规划重大项目——我国首个国家级海上风电研究与试验检测基地已全面进入设备检测阶段，该基地可进行海上风电并网检测、型式认证、整机和部件试验、电网友好型试验、基础试验、叶片试验等六类19项设备检测与认证服务，每年能完成3～4套设备的检测，加快推进海上风电机组从实验室走向生产线。我国新型储能领域唯一国家级制造业创新中心——国家地方共建新型储能创新中心，即将搭建起从技术开发、转移扩散到首次商业化应用的创新链条，助力我国新型储能行业快速迈入规模化高质量发展新阶段。

构筑新能源接网“安全防线”。我国自主研发建设的高比例新能源大电网运行控制系统，能够实现单日3.6亿千瓦新能源出力波动下源网荷储快速经济调配，解决了超大规模新能源接入大电网安全经济低碳运行这一世界级难题。据不完全统计，仅国家电网公司运营区域，这一系统就已覆盖变电站6万余座、新能源场站数十万座。

数智化转型日渐提速。2024年发布的光明电力大模型，作为我国首个千亿级多模态电力行业大模型，能够面向电力生产、建设、管理、运营、科研、制造、服务等全产业链提供专业化、智能化服务，为电网安全稳定运行、促进新能源消纳、做好供电服务提供“超级大脑”。2025年初，9个城市及30个项目被列入首批车网互动规模化应用试点名单，加快探索新能源汽车与电网进行电量交换及充电站参与电网需求侧响应、电力辅助服务市场等新型运营模式，有望为护航电网安全有序运行贡献更积极力量。

（二）储能行业技术发展“百花齐放”

作为支撑建设新型能源体系和新型电力系统的关键技术，“十四五”以来，我国储能行业技术路线“百花齐放”，创新成果加速转化，行业发展成效显著。

关键环节技术创新不断突破。锂离子电池储能500安时大容量电芯于2025年5月底开始量产，循环寿命达1.5万次，浸没式液冷技术实现温差小于2摄氏度，产品质量获得海外市场高度认可。国内首个盐穴压缩空气储能电站在常州金坛投产，该电站具有完全自主知识产权，核心设备实现了100%国产化。2024年4月，世界首台（套）30万千瓦级压缩空气储能电站在湖北应城并网发电，该项目实现了关键核心装备和深地空间利用产品100%国产化，验证了大容量、高效率、超长时压缩空气储能系统解决方案的可靠性、创新性和可推广性，我国大功率压缩空气储能技术达到世界领先水平。

项目经济性持续提升。磷酸铁锂储能系统成本降至0.4元/瓦时左右；压缩空气储能单机功率迈入300兆瓦级，系统效率提升至70%左右；钒液流电池储能时长达到4小时，循环寿命突破20000次，逐步向商业化应用迈进。电池级碳酸锂价格逐渐回落并趋于稳定，电芯价格整体稳步下降，带动储能系统造价下降25%～44%。

试点示范项目加速落地。2024年初，国家能源局公布了56个新型储能试点示范项目名单，基本覆盖了储能应用的主要技术路线，多个试点项目为国内首次工程应用，有力推动了新技术的应用实施，试点示范创新引领作用凸显。

03

核电技术实现从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越

“十三五”时期，我国核电装备国产化能力不断提升，在建设、设计、装备制造、运营管理方面积累了大量经验。进入“十四五”，核电技术创新进一步加快，关键技术、零部件自主化水平进一步提升，我国核电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

（一）核能技术自主化持续突破

“十四五”以来，我国核能技术自主化不断取得新突破，自主三代核电“华龙一号”“国和一号”、第四代高温气冷堆等多个“全球最大”“全球首座”工程建成投运，全球首个陆上商用模块式小型堆中核昌江核电“玲龙一号”开工建设，我国具有完全自主知识产权的全球首座第四代核电站——华能石岛湾高温气冷堆核电站示范工程正式商运投产，我国核电技术实现了从“跟跑”到“领跑”的历史性跨越。

关键领域技术实现新突破。2024年，核电关键主设备实现100%国产化以及关键零部件技术的自主可控，全年国内核电主设备累计交付114台套，为“华龙一号”、国和系列、高温气冷堆等先进核电技术的稳定运行提供坚实保障。一体化闭式循环快堆核能系统在反应堆、金属燃料、干法处理技术等方面取得一系列重要进展。

核燃料循环技术持续创新。国产先进燃料组件SAF-14、STEP-12C、CF-3S等研发持续推进，ATF耐事故燃料组件历时3年完成全周期商用堆运行考验。全球唯一的钍基熔盐堆于2025年4月在甘肃建成运行，有助于我国构建完全自主的核燃料循环体系，真正将国家能源命脉掌握在自己手中。

（二）国内核燃料后处理环节实现零的突破

作为核电站安全运行必不可少的一个环节，近年来，核电废物处置成为我国核电行业有序发展的一项重要课题。

2021年，我国首座核电废物集中处置场——龙和处置场开始建设，2022年建成投运，可以满足我国上百台核电机组运行百年产生的放射性固体废物的处置需求。自建成以来，龙和处置场陆续接收了来自核电厂的低放废物，据持续监测结果显示，处置场周围的环境状况与接收废物前没有明显的差别。

04

科技创新支撑化石能源“压舱石”作用充分发挥

“十四五”以来，我国化石能源领域科技创新力度持续加大，保障能源安全与降碳协同推进，支撑化石能源的“压舱石”作用充分发挥。  

（一）科技创新持续突破支撑油气增储上产

“十四五”期间，我国油气行业持续深化科技创新，“深海一号”“海葵一号”“海基系列”等“大国重器”陆续投产，行业发展迈出坚实步伐，自主保障油气安全能力显著增强。

油气勘探向“万米深地”“千米深水”挺进。我国首口超万米科探井——深地塔科1井于2025年初在地下10910米胜利完钻，成为亚洲第一、世界第二垂直深度井，其钻井过程中不仅先后创下我国大尺寸套管下入最深、下入吨位最大等多项纪录，绘制出亚洲首套万米深层古地质图，更实现了全球首次在陆地万米深层钻探中发现油气显示。我国自主研发建造的全球首座十万吨级深水半潜式生产储油平台“深海一号”于2021年正式投产，船体总装快速搭载等技术达到世界先进水平，海底管线铺设等多项深水施工技术突破1500米难关，标志着我国海洋石油勘探开发能力全面进入超深水时代。

工程技术装备升级换代。“两宽一高”地震勘探技术、首台渗透率测井原型机、12000米特深井自动化钻机等“深地利器”，高效助力深层—超深层油气勘探开发。水平井优快钻完井、体积压裂、立体开发等技术持续进步，支撑非常规油气快速建产，油田产能快速攀升。三元复合驱、二氧化碳混相驱等提高采收率技术，有力促进东部老油田持续稳产。自主研发建造的“深海一号”“海葵一号”“海基系列”等“大国重器”相继投运，我国深水油气工程建设能力大幅提升，产业链自主化、高端化、智能化、绿色化水平大幅提升。

数智化赋能油气勘探开发。行业内首次成功研发地震处理、地震解释、测井处理解释3个勘探领域专业模型，泛化性、精度等指标实现大幅提升。国内首个海洋工程装备数字化智能制造基地于2024年10月全面建成，能够实现项目柔性排产、自动化产线执行、安全无死角监控、直观可视质检、远程无障碍集控的生产全流程智能化，产线工效提升近20%，总装效率提升30%以上。我国首套自主研发和创新集成的智能钻井系统“长龙号”于2025年5月正式投入使用，其智能决策平台能够通过大数据和AI算法分析，在5秒内生成最优钻井参数，标志着我国石油勘探开发朝数字化、智能化钻井迈出关键一步。

（二）煤炭产业向智能化生产迈出坚实步伐

“十四五”时期，煤炭行业锚定保障能源安全、推动绿色低碳转型、提升产业竞争力的核心目标，加快推动发展方式向质量效益型转变、煤炭生产向智能化生产转变，清洁高效利用水平持续提升，创新驱动引领行业发展的能力显著增强。

清洁高效利用水平持续提升。“十四五”以来，我国煤电机组节能改造、供热改造和灵活性改造“三改联动”累计规模超7.4亿千瓦，超超临界燃煤发电技术达到国际领先水平。大型煤炭企业原煤生产综合能耗、原煤生产综合电耗分别下降到7.9千克标准煤/吨、23.7千瓦时/吨。煤炭转化附加值提高40%，煤直接液化制备航天煤油成套工艺成功应用于长征十二号运载火箭发射任务中。

科技兴煤战略持续推进。“十四五”以来，我国建成了一批智能化试点煤矿，井下现场作业人员大幅减少，工作面单产明显提高，智能化产能已占煤炭总产能的55%以上。人工智能技术在百余个场景推广应用，全国首套悬臂式智能化掘锚机器人完成工业性试验，露天煤矿无人驾驶车辆实现年均倍速增长，煤炭数字产业相关发明专利数量年均增长超25%。

（三）燃气轮机突破海外技术垄断

重型燃气轮机被誉为工业装备制造业“皇冠上的明珠”，是涉及国家能源安全的战略性装备，也是发达国家长期优先发展并限制关键核心技术转让的高端装备。为打破国外关键核心技术垄断，我国持续开展燃气轮机技术攻关，终于在“十四五”时期取得重要突破。

2023年3月，我国自主研发的国内首台全国产化F级50兆瓦重型燃气轮机商业示范机组投入商业运行，不仅填补了自主燃气轮机应用领域的空白，突破了燃机材料选型、研制、控制、试验等多项“卡脖子”难题，成功具备了燃机整机和全部部件的研制能力，建成完备的燃机试验验证平台，还为清洁能源领域提供了自主可控全链条式的“中国方案”，培育了一条完整的燃机国产化供应链。

2023年10月末，我国首台具有完全自主知识产权的海上平台燃气轮机“太行7”投入使用。作为我国自主研制的7兆瓦燃气轮机，“太行7”全面实现了核心零部件的自主制造，相较进口机组降低成本15%左右，设备维修成本也大幅下降。同时，“太行7”着重考虑防风、减振、结构布局等海上平台专有使用需求，能够在海洋恶劣环境下长时间稳定运行，填补了国产燃气轮机在海上平台的应用空白。