能源，是人类赖以生存的物质基础，更是一个国家强盛的动力和安全的基石。当前，能源问题已成为世界各国共同关注的话题，加快构建清洁、高效、安全、可持续的能源新体系，对我国抢占新一轮能源革命战略制高点、保障国家长远利益至关重要。
值此新中国成立70周年之际，伴随着共和国脚步一同前行的中国科学院大连化学物理研究所（以下简称大连化物所）近日举行了以“融合、创新、发展”为主题的发展战略研讨会，近百位能源化工领域专家学者和企业界代表聚焦变革性能源科技创新与产业发展，探讨未来能源发展所面临的挑战和机遇，分享洁净能源领域的技术创新和融合发展的实践经验，为能源新体系建设出谋划策。
科技创新助力国家能源新体系构建。
中国工程院院士、大连化物所所长刘中民回顾世界能源发展态势，每一次工业革命都伴随着一次能源革命，第四次能源革命是什么？我们正在期待着。毫无疑问的是，清洁化是一大趋势。近年来，我国能源产业快速发展，但“富煤、贫油、少气”的资源禀赋特点使我国长期以来形成了以化石能源为主的能源消费结构，由此带来了生态环境破坏和能源资源瓶颈等问题。我国能源安全面临挑战，石油和天然气对外依存度不断攀升，其供给受严重制约。
此外，我国能源进口通道安全强烈依赖地缘政治，受到地区政治不稳定因素的影响，我国油气资源进口面临着严重的威胁。与此同时，生态环境压力也在加大。一方面，大范围、高强度的雾霾天气倒逼能源转型。另一方面，二氧化碳排放量大，减排任务艰巨。我国在《巴黎协定》中承诺2030年单位GDP的二氧化碳排量比2005年下降60%—65%。
我国现有能源体系各分系统相对独立，且存在结构性矛盾，各分系统之间难以“合并同类项”。当前，系统间的发展不协调性日益凸显，整体效率不高。这其中有历史和政策的原因，但根本原因在于缺乏联系各能源分系统的关键技术。习近平总书记高度重视我国能源发展与改革工作，鲜明提出推动能源消费革命、能源供给革命、能源技术革命、能源体制革命和全方位加强国际合作等重大战略思想，为我国能源改革发展进一步指明了方向。
我国能源革命的战略目标是，通过能源技术革命促进能源革命，构建国家能源新体系。中国科学院作为国家战略科技力量，我们理所当然要思考：在构建国家能源新体系过程中发挥怎样的作用？如何解决问题？我们建议从能源系统顶层设计角度出发，以能源技术创新为引领，以化石能源清洁高效利用与耦合替代、清洁能源多能互补与规模应用、低碳化多能战略融合与区域示范为3条主线，逐步构建清洁低碳、安全高效的国家能源新体系。
太阳燃料将缓解我国能源安全问题。中国科学院院士李灿指出，化石资源是宝贵的材料资源，我们正在过度消费子孙的财富。与此同时，过度利用化石资源造成了严峻的环境生态问题。发展清洁能源是人类实现生态文明的必由之路。太阳能是其他可再生能源的源头，风能、水能和生物质能均源于太阳能。太阳能丰富、清洁，可再生、潜力巨大，它在地球上的量也足以保障全世界人类未来发展的需要。
太阳能的科学转化和利用主要包括太阳能发电和太阳燃料合成。太阳能发电可满足固定能源需求，光伏、光热发电、风电已大规模商业化应用。目前我国是生产和装配光伏组件最多的国家，对世界可再生能源的发展已经做出巨大的贡献。如今，我们更加关心的是，太阳能如何转化成和化石能源一样的燃料？
这相当于把太阳能集中储存起来以满足移动能源的需求，是一个实现低碳和无碳燃料的过程，也是从自然光合作用到人工光合成的一个过程，属于化学与物理、生物、材料科学交叉的前沿科学领域。太阳燃料，也称液态阳光，其本质就是利用太阳能等可再生能源将水和二氧化碳转化为燃料，不但不排放、而且减排二氧化碳，这是人类追求的生态文明的最高境界。从化石燃料到太阳燃料，是能源发展中真正意义的变革性跨越。
但在科学上却也面临变革难题：化石燃料合成和转化过程多涉及热力学下坡反应和热催化过程，多侧重在碳资源（煤、石油、天然气等）的转化和化学反应，作为能源资源的化石燃料无法摆脱二氧化碳排放等环境生态问题。而太阳燃料合成所涉及的是热力学爬坡反应，需要光、电催化的科学基础，其转化的资源是水、二氧化碳和太阳能为代表的可再生能源。它道法自然，回归生态平衡，环境绿色友好。
在中国西部正在进行的千吨级太阳燃料合成工业化示范工程，就是基于我们发展的分解水制氢技术和二氧化碳加氢合成甲醇的技术。太阳燃料合成的主要途径有光催化、光热催化、光电催化以及电催化。太阳燃料合成是一个化学储能的过程，可以将分散的太阳能收集、长期储存。太阳能转化为化学能的意义重大，一方面可将太阳能作为燃料使用，更重要的是这是一个新的储能策略，可解决可再生能源的间歇性问题，以及用户使用能源的随机性问题。
另外，将太阳能等可再生能源储存为太阳燃料（甲醇燃料），既能长期储存，随时可以使用，又易于安全运输，且是氢能载体，可作为燃料电池氢源，有利于解决氢能经济中“制、储、运、加”的安全性问题。
基于太阳燃料的合成技术，我们提出了太阳燃料加氢站或称液态阳光加氢站的策略，其优势很明显：可解决高压加氢站安全问题，实现油、醇、氢共站，减少二氧化碳排放，实现燃料电池全生命周期绿色清洁的目标，还可以扩展为其他化学储氢路线，适合在社区和现行加油站建设等。该技术被认为是最有发展前景的加氢站技术，建议尽快在可再生能源供给体系中进行布局。
我国可再生能源资源禀赋条件优越，完全可以通过大力发展可再生能源解决能源和生态环境问题，特别是通过太阳燃料的策略，发展甲醇经济、氢能经济。实现二氧化碳减排和二氧化碳的碳资源化，技术和经济上均是可行的。可研报告表明，如果可再生能源发电的价格为每千瓦时0.2元，太阳燃料甲醇和煤化工甲醇的价格持平，若采用弃电（弃光、弃风）制甲醇，则太阳燃料甲醇的成本优势更大。
总之，可再生能源逐步替代化石能源已成为必然趋势，太阳液态燃料是其中的重要途径之一，将在人类社会生态文明建设的发展中发挥越来越重要的作用。