重大科技問題！涉及能源資源開發(fā)、碳捕集與封存、能源電力綜合平衡
來源：中國電力報微信公眾號 時間：2025-07-11 17:07
7月6日，在第二十七屆中國科協(xié)年會主論壇上，中國科協(xié)發(fā)布2025重大科學(xué)問題、工程技術(shù)難題和產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。
據(jù)了解，本年度征集發(fā)布活動由80家全國學(xué)會共同組織。經(jīng)過兩個階段的嚴(yán)格篩選，最終由23位戰(zhàn)略科學(xué)家組成的終選學(xué)術(shù)委員會，基于問題的前沿性、引領(lǐng)性、創(chuàng)新性和戰(zhàn)略性，評選出10個前沿科學(xué)問題、10個工程技術(shù)難題和10個產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題。
值得注意的是，在三個“十大”問題難題中，有6個與能源領(lǐng)域緊密相關(guān)，涵蓋了深海規(guī)模化采礦、煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)技術(shù)、碳捕集與封存技術(shù)、超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)、深空能源探索以及能源電力綜合平衡多個關(guān)鍵方向。這充分彰顯了能源技術(shù)創(chuàng)新在推動社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展中的核心地位，以及我國對能源領(lǐng)域科技突破的高度重視。
十大工程技術(shù)難題包括
深海規(guī)模化采礦裝備與環(huán)境擾動抑制
我國在國際海底區(qū)域已擁有多金屬結(jié)核勘探合同區(qū)，但商業(yè)開采面臨《國際海底規(guī)章》嚴(yán)苛環(huán)保要求。美、日等國已試驗(yàn)沉積物抑制技術(shù)（如日本“機(jī)械臂+負(fù)壓抽吸”方案），而我國采集裝備仍處于原型機(jī)階段。突破可靠性與環(huán)境擾動抑制技術(shù)，可保障我國在深海采礦工程領(lǐng)域的國際話語權(quán)，支撐“十五五”深海資源開發(fā)重大專項(xiàng)實(shí)施。
煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)技術(shù)
煤炭與共伴生能源資源是經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展的重要支撐，鋁土礦、鍺等典型煤系共伴生礦產(chǎn)儲量占全國總儲量比例高于50%。煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)是新時期提高能源資源開發(fā)利用效率、加快發(fā)展方式綠色轉(zhuǎn)型、保障國家能源資源安全的必然要求。構(gòu)建煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)技術(shù)體系，形成一體化綠色開發(fā)典型示范工程，實(shí)現(xiàn)各類能源資源綜合高效、綠色低碳、集約開發(fā)，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益巨大。
新一代低能耗低成本碳捕集與封存技術(shù)
碳捕集與封存技術(shù)是化石燃料低碳利用的技術(shù)支撐。通過新一代碳捕集技術(shù)的開發(fā)，未來有望突破新型碳捕集材料、高效碳捕集設(shè)備、工藝與系統(tǒng)的集成控制策略等關(guān)鍵技術(shù)難題，促進(jìn)煤電行業(yè)低碳轉(zhuǎn)型發(fā)展，豐富我國碳中和技術(shù)體系。低成本長期安全碳封存技術(shù)是減少溫室氣體排放、緩解氣候變化的關(guān)鍵手段。通過技術(shù)創(chuàng)新和規(guī)?；瘧?yīng)用，可以降低碳減排單位的封存與監(jiān)測成本，提高經(jīng)濟(jì)可行性。
十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題包括
超超臨界汽輪機(jī)葉片抗氧化性能提升
由于超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)廣泛的工業(yè)應(yīng)用價值和軍事應(yīng)用價值，國外的公司對苛刻環(huán)境下汽輪機(jī)零部件的表面防護(hù)技術(shù)進(jìn)行了嚴(yán)密的技術(shù)封鎖。本問題的解決能夠?yàn)槲覈啓C(jī)在超超臨界的惡劣環(huán)境下提供實(shí)踐指導(dǎo)，進(jìn)一步擴(kuò)大超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)的工程應(yīng)用范圍，對突破國外技術(shù)封鎖、實(shí)現(xiàn)我國自主的超超臨界汽輪機(jī)技術(shù)、提升汽輪機(jī)零部件的穩(wěn)定性和服役壽命以及加快國家綠色經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要的戰(zhàn)略意義。
面向深空資源開發(fā)的自主采礦關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題研究
面向深空資源開發(fā)的自主采礦技術(shù)作為支撐未來星際資源利用與深空基地建設(shè)的核心技術(shù)，其突破將帶動多領(lǐng)域深層次變革。在科學(xué)層面，該研究將推動地外智能采礦機(jī)制、多源感知融合與微重力下資源分離等關(guān)鍵科學(xué)問題的深入探索，拓展人類對小天體物質(zhì)組成與演化規(guī)律的認(rèn)知。在技術(shù)層面，將催生新型采礦機(jī)器人、抗極端環(huán)境作業(yè)系統(tǒng)、智能自主決策算法等關(guān)鍵裝備與系統(tǒng)，廣泛賦能極端環(huán)境下的地球工程實(shí)踐。在經(jīng)濟(jì)層面，有望顯著降低深空任務(wù)資源運(yùn)輸成本，推動月球水冰、貴金屬、稀土和氦-3等資源的規(guī)?；_發(fā)，激發(fā)太空經(jīng)濟(jì)新業(yè)態(tài)。在社會層面，將加速人類由地球文明向“多星球文明”躍遷，增強(qiáng)國際深空合作廣度與深度，激勵公眾與青年群體投身航天事業(yè)，為未來社會發(fā)展注入戰(zhàn)略性科技動能。
實(shí)現(xiàn)能源電力“安全—低碳—經(jīng)濟(jì)”綜合平衡的路徑
一是有利于加快構(gòu)建新型電力系統(tǒng)、推動能源綠色低碳轉(zhuǎn)型。依托大電網(wǎng)、構(gòu)建大市場，通過加快建立適應(yīng)新型電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)的市場機(jī)制，統(tǒng)籌利用電網(wǎng)供需兩側(cè)調(diào)節(jié)資源、深度挖掘消納空間，能為實(shí)現(xiàn)清潔能源高效利用提供制度保障。
二是有利于支撐構(gòu)建新發(fā)展格局，實(shí)現(xiàn)大范圍生產(chǎn)要素暢通流動。通過充分發(fā)揮電力市場機(jī)制，構(gòu)建全國統(tǒng)一電力市場，有助于破除地方保護(hù)和市場分割，充分釋放超大規(guī)模市場潛力，實(shí)現(xiàn)電力資源在全國更大范圍內(nèi)共享互濟(jì)和優(yōu)化配置，為構(gòu)建新發(fā)展格局提供重要的能源支撐。
三是有利于保障能源和電網(wǎng)安全。通過競爭機(jī)制促進(jìn)清潔能源的開發(fā)利用和傳統(tǒng)能源的節(jié)能減排，增強(qiáng)了能源供應(yīng)的多樣性和靈活性；通過建立完善的市場機(jī)制和價格手段，充分反映新型電力系統(tǒng)下各類資源的多元價值，有效引導(dǎo)電源、電網(wǎng)的合理規(guī)劃，為電力系統(tǒng)提供長期的充裕性支撐，通過價格信號充分調(diào)動各類可調(diào)節(jié)資源，提升電網(wǎng)調(diào)節(jié)能力，有效平衡供需矛盾，為能源和電網(wǎng)安全提供了多維度、深層次的保障。
全部名單如下：
十大前沿科學(xué)問題包括：
流形的拓?fù)浜蛶缀畏诸?/p>
希格斯粒子性質(zhì)和質(zhì)量起源
準(zhǔn)金屬替代過渡金屬用于精準(zhǔn)合成與催化反應(yīng)的可行性研究
臺風(fēng)路徑異常與強(qiáng)度突變
宏觀生態(tài)系統(tǒng)空間格局形成機(jī)理與系統(tǒng)間相互作用機(jī)制
基于密碼學(xué)視角的人工智能安全新理論和防護(hù)體系
多維度、可重構(gòu)超分子機(jī)器組裝
暗能量與哈勃常數(shù)危機(jī)
作物野生近緣種在提升栽培種抗逆特性的育種潛力
人體微生態(tài)與宿主的交互調(diào)控機(jī)制
十大工程技術(shù)難題包括：
復(fù)雜模型的設(shè)計—仿真—制造一體化算法與理論
深海規(guī)?；傻V裝備與環(huán)境擾動抑制
區(qū)域地表水—地下水—再生水—外調(diào)水—海水協(xié)同利用與治理技術(shù)
面向通信與智能融合的智簡網(wǎng)絡(luò)技術(shù)體系
生物制造復(fù)雜器官
煤炭與共伴生能源資源一體化開發(fā)技術(shù)
新一代低能耗低成本碳捕集與封存技術(shù)
先進(jìn)航空機(jī)載系統(tǒng)能量綜合與智能管理
大宗食品原料及高值配料的生物制造技術(shù)
建立基于臨床和多組學(xué)大數(shù)據(jù)的新藥研發(fā)體系
十大產(chǎn)業(yè)技術(shù)問題包括：
突破大型及超大型海水淡化工程高端裝備進(jìn)口瓶頸
超超臨界汽輪機(jī)葉片抗氧化性能提升
面向深空資源開發(fā)的自主采礦關(guān)鍵科學(xué)與技術(shù)問題研究
面向產(chǎn)業(yè)的智能無人系統(tǒng)自主能力評測系統(tǒng)建設(shè)
芯片間高速光互連（光-I/O）技術(shù)產(chǎn)業(yè)落地
衰老狀態(tài)下再生生物材料開發(fā)
實(shí)現(xiàn)能源電力“安全—低碳—經(jīng)濟(jì)”綜合平衡的路徑
衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的智能化處理與產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用
基于合成生物學(xué)與AI驅(qū)動的智能響應(yīng)病蟲害生物疫苗
腦功能評估與腦機(jī)智能閉環(huán)干預(yù)
（綜合新華網(wǎng)、中國科協(xié)之聲消息）
責(zé)任編輯：閆弘旭
