习近平总书记指出：
我们要深刻认识和把握能源技术变革趋势，高度重视能源技术变革的重大作用。确定能源技术开发应用的重点，要充分考虑资源条件、技术基础、环境容量、经济合理、国际合作可行性等因素，按照“三个一批”的路径，加快推进能源技术革命。
一是应用推广一批。要推动相对成熟、有需求、有市场、成本低的技术尽快实现产业化，从而有效提高现有能源生产和应用技术水平，如大型煤炭综采技术、超临界和超超临界燃煤发电技术、燃煤锅炉和窑炉污染物控制管理技术、余热余压利用和热泵技术、高效锅炉和高效电机、节能电器和绿色照明、城市轨道交通、建筑节能、智能物流、风电和光伏发电及上网技术、垃圾发电、混合动力汽车等。
二是示范试验一批。对有一定技术积累、但技术工艺路线尚不定型、经济性和市场可接受性有待检验、尚不具备大规模产业化的技术，要进行试验，探索技术定型、大批量生产的路径，如页岩气勘探开采、煤制油气、煤制烯烃等煤化工，大型先进压水堆、高温气冷堆核电、海上核动力平台、智能电网、分布式能源、特高压输电等重要技术。
三是集中攻关一批。主要是指那些前景广阔、但核心技术受制于人、亟待集中力量奋力攻关的技术，如大型海上风电、高效太阳能发电、生物液体燃料等可再生能源高效开发利用，深海油气勘探开发利用、页岩油气和天然气水合物勘探开发利用，先进储能、碳捕捉利用和封存，先进超超临界发电和燃气轮机、纯电动汽车、新一代先进压水堆和高温气冷堆核电、快中子反应堆核电、核乏燃料处理、地热能和海洋能开发利用等技术。
这些技术是专家们提的，是否准确要论证。我们可否按照“三个一批”的思路走，应用先行，加快试验，集中攻关，缩小差距，力争超越。
——《在中央财经领导小组第六次会议上的讲话》
（2014年6月13日）
天然气水合物 NATURAL GAS HYDRATE
1934年冬天，在苏联出现了一个奇怪的现象——很多运输天然气的管道莫名其妙地被冰堵塞了。更加奇怪的是这些堵塞天然气管道的冰，不仅形态与一般的冰有所不同，甚至还可以被火点燃，而不是将火熄灭。这些输气管道里的“冰”，其实就是天然气水合物。
天然气是一种常用的燃料，主要成分是甲烷。天然气水合物又叫可燃冰，指水分子与甲烷等烃类分子在低温、高压条件下，通过范德华力相互作用，形成的结晶状的笼形固体络合物。其中，水分子借助于氢键形成结晶网格，网格中的孔穴内充满甲烷等烃分子。这种水合物具有十分可观的储载气体的能力，1米3的天然气水合物可转化为约164米3的甲烷气体。
1965年，天然气水合物的自然矿藏被首次发现于西西伯利亚的冻土带中。19世纪70年代前后，苏联和美国开始初步进行陆上可燃冰的开发。后来，大量天然气水合物在海底被发现，“国际深海钻探计划”证明了其矿藏的开发价值，并广泛开启国际合作进行勘探研究。目前，全球海域已经发现了几十处天然气水合物矿藏。
可燃冰的全球储量十分惊人，甚至超过现有石油、天然气储量的总和。且与传统化石燃料不同的是，可燃冰的燃烧几乎不产生任何残渣，造成的污染比煤或石油小得多，是十分理想的替代能源。
虽然可燃冰的储量极为丰富，但是稍微升温或减压就可能使其融化而释放出大量的甲烷气体，导致极其严重的温室效应（甲烷造成温室效应的能力是二氧化碳的25倍）。因此，在当今开采技术并不完善的情况下，包括我国在内的各个国家都对其开采持谨慎态度。目前，我国已宣布首次海域天然气水合物试采成功，在这一领域取得历史性突破。不久以后，天然气水合物可能会成 为我国的重要能源来源之一。
先进储能 ADVANCED ENERGY STORAGE
太阳能电池板每天发的电用不了怎么办？你需要存储能量。晚上没阳光，太阳能发电板不产电怎么办？你需要存储的能量来放电。从古至今，我们人类都有对能量的需求，近些年来的需求更是快速增长，我们的生活已经离不开储能。
存储能量简称储能，传统的储能方式，如莱顿瓶、储热、势能储能、铅酸电池等已远远不能满足现代社会生活生产的需要。人们迫切需要发展高密度、高效率的先进储能新方式。
目前人们已经开发出多种先进储能技术，主要分为物理储能（如抽水储能、压缩空气储能、飞轮储能等），化学储能（如铅酸电池、液流电池、钠硫电池、锂离子电池）和电磁储能（如超导电磁储能、超级电容器储能等）三大类。目前较成熟的大规模先进储能技术主要是：电池储能、超级电容器、相变材料、压缩空气、抽水储能等。
每种储能方式都有其适合的应用场合，抽水储能、压缩空气储能和电化学电池储能适合用于电力系统调峰（根据电网用电情况放电或者存电）、大型应急电源（医院、工厂等停电时的备用电源）、太阳能和风能并入电网等大规模、大容量的应用场合。电化学锂离子电池在移动设备，如手机、笔记本电脑，乃至电动汽车上都有广泛的应用。近些年来，我国的空气污染情况非常严重，对太阳能、风能等可再生能源并网的需求日益增高，这就需要储能系统对发电端和用电端起到有效平衡的作用，同时配备储能装置的新能源汽车也得到国家的大力支持。
储能技术的研究和发展引起了越来越多国家的重视。2016年，国家发改委、能源局下发了《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》。在先进储能方面，强调以储热/储冷（太阳能光热、分布式大容量储热）、物理储能（电网）、化学储能（可再生能源、电动汽车）为重点发展方向。
相信在不远的未来，我们便可以在蓝天白云下开着清洁能源汽车，用着超长续航的智能手机，晚上回家还可以使用在白天存储的电能看电影、办公、洗热水澡呢。
碳捕捉利用和封存 CARBON CAPTURE AND STORAGE
科学家预测，21世纪末全球平均气温将上升1.4～5.8℃，从而引发干旱和洪水、极地冰川融化、海平面上升等各种灾难。减少二氧化碳的排放则被认为是应对全球变暖的关键措施。在减排方面，虽然可再生能源利用技术很关键，但这是中长期的努力方向，现在技术还没有完全成熟。碳捕捉利用与封存技术则对短期内实现全球二氧化碳减排起着至关重要的作用。
碳捕捉利用与封存（CCS），指收集从点源污染（如火力发电厂）产生的二氧化碳，将它们运输至储存地点并长期与空气隔离的技术过程。此项技术的主要目的是防止在使用化石燃料过程中释放大量二氧化碳至大气层从而导致全球变暖及海洋酸化。二氧化碳捕获和封存技术在具体实践中分为碳捕获、碳封存两个步骤。
捕捉二氧化碳最有效的方法是从点源污染中直接收集，例如一些大型的火力发电厂、主要排放二氧化碳的行业等。从空气中收集二氧化碳亦可行但不实际，因为空气中的二氧化碳浓度低。燃烧煤炭时所产生的烟气含有高浓度的二氧化碳，大约是10%～15%，而天然气发电厂的烟气只含有5%～10%的二氧化碳。因此，在火力发电厂进行碳收集是更有效且符合成本效益的方法。
应用碳封存技术需要寻找到适宜封存二氧化碳并使其与大气完全隔绝的地质层。从地质学角度看，有三类地质层（油气田、煤层、盐水层）能用来埋存二氧化碳，其中最具吸引力的当属油气田。基于人们对产油层和产气层地质概况的深入了解，油气田已被证实可以容纳碳氢化合物。更重要的是，将二氧化碳回注油田能提高油田采收率达5%～15%，并可相应地延长油井生产寿命——这种“化腐朽为神奇”之术实际上已成功地帮助不少产量日减的油田得以增产延寿。
2008年9月，世界上第一个完整的碳捕获和存储技术示范项目在德国一家燃煤发电厂开始运转。与普通电厂相比，这家电厂能减少80%～90%的二氧化碳排放量。2012年8月6日，中国首个二氧化碳封存至地下盐水层的示范工程建成投产一年多来，已累计封存二氧化碳4万多吨，在此领域取得了突破性的进展。
（来源：科协改革进行时）
