文章來源：學習時報 發布時間：2025-10-30
能源是經濟社會發展的重要物質基礎和動力源泉，也是推進碳達峰碳中和的主戰場。如何突破新能源儲運等瓶頸問題，實現風光發電、油氣氫氨醇的高效協同，是關系構建新型能源體系的戰略性問題，迫切需要能源行業堅持系統觀念，統籌油氣管網、電網等基礎設施，打造以新型能源“質能網”為重點的新型能源基礎設施，支撐新型能源體系加快構建，以能源新質生產力發展推進中國式現代化。
新型能源“質能網”的現實背景。黨的十八大以來，我國把促進新能源和清潔能源發展放在更加突出的位置，新型能源體系建設取得顯著成效，截至2024年底，非化石能源消費比重達到19.8%，風電光伏累計裝機并網14.1億千瓦，占全國發電裝機容量的42%。與此同時，也要清醒看到，我國能源發展仍面臨需求壓力巨大、供給制約較多、綠色低碳轉型任務艱巨等一系列挑戰，特別是隨著風光發電占比不斷提升，消納壓力持續凸顯，對我國新型能源體系建設構成多重挑戰，需要站在全局和戰略的高度，打破管網、電網等能源基礎設施發展邊界，規劃建設能量與物質靈活轉換調配的新型基礎設施，滿足高比例新能源消納、多樣化能源需求、多元化能源供給、安全穩定的用能需求，實現物質與能量跨形態轉換、跨時空調節、跨地域輸配，為我國經濟高質量發展提供穩固的能源保障。
著眼時間與空間兩個維度，打造新型能源“質能網”這一新型能源基礎設施，實現物質和能量之間的自由、高效、可持續轉換，可以推動可再生能源高效率、低成本運輸和儲存，支撐建成更高水平的新型能源體系。
新型能源“質能網”的定義。新型能源“質能網”是以物質載體（分子形式）與能量形態（電子形式）的協同轉換為核心，融合可再生能源開發、多元儲能、智能調度與跨域輸送的新型能源基礎設施網絡系統。新型能源“質能網”可以抽象成一個輸入—輸出模型。在供應側，根據資源稟賦、區域分布等情況，以物質流（油氣、氫、氨、醇等）和能源流（電能、化學能等）為輸入，通過多重轉換，滿足需求側多元靈活物質流和能量流需求。在資源稟賦、能源輸送網絡、多元儲能運行等約束下，實現物質流和能量流高效綜合利用的目標。
新型能源“質能網”的構成。新型能源“質能網”由轉換、儲運、調度三大子系統構成。一是轉換子系統。轉換子系統是新型能源“質能網”的核心組成部分，負責實現物質載體和能量形態四種方式的相互轉換。能—質轉換：將電能或熱能等能量形式轉化為物質載體中的化學能，進行“電子—分子”轉換，如利用風光電電解水制氫。質—質轉換：通過“分子—分子”轉換，重構物質載體的形態，如氫氣制成甲醇、氨，實現儲存密度與運輸便利性的提升。質—能轉換：通過“分子—電子”轉換，將物質載體中的化學能轉化為其他形式的能量，如天然氣通過燃燒轉化為電能。能—能轉換：通過“電子—電子”轉換，實現能量形態的轉化便于控制平衡，如通過電化學儲能等平抑穩定電能。二是儲運子系統。儲運子系統是新型能源“質能網”的物質載體和能量形式的傳輸通道，負責將能量和物質從供應端輸送到需求端，包括油氣管網、電網、存儲設施等。三是調度子系統。調度子系統是新型能源“質能網”的“大腦”和神經網絡，是能源基礎設施統一的調度平臺，負責協調轉換系統、儲運系統和應用系統的運行，實現能源的優化配置和高效利用，包括智能調度平臺、通信網絡、計量監測控制設備等。
新型能源“質能網”的特征。新型能源“質能網”作為一種新型能源基礎設施網絡系統，具有以下重要特征：一是質能轉換的系統性，突破傳統能源網絡單一發展格局，統籌“能量形態的流轉”與“物質載體的循環”，形成高度柔性多維轉換體系。二是全鏈融合的協同性，實現從能源生產、輸送、儲存到能源載體的全鏈條融合，形成一個高度協同的系統，從而撬動更為龐大的能源生產和消費市場。三是運行控制的智能性，借助先進的傳感、人工智能、通信和智能控制技術，對不同類型能源網絡進行智能化運行與協同優化控制。四是網絡結構的開放性，一個開放的、共用的多網融合系統，能夠與能量、物質有機銜接，形成多層次、多功能的網絡體系，增強能源系統整體韌性。五是生態運行的綠色性，實現規模化清潔能源開發、低碳化能源儲存輸送、高效化能源消費的全鏈路綠色整合，構建形成一個清潔、低碳的生態化運行系統。
新型能源“質能網”的發展建議。新型能源“質能網”作為“物質—能量”深度融合的新型能源基礎設施，其構建需突破傳統能源系統的單一維度局限，建立設施筑基、技術驅動、模式賦能、政策護航的四維協同體系。
一是推動新型能源基礎設施一體化規劃布局，充分發揮油氣基礎設施布局廣泛、功能完備、智能調控的優勢作用，依托數字化接口貫通全環節數據，實現能源生產端、轉換端、儲存端、輸運端基礎設施實時監測與協同調控。二是構建新型能源“質能網”理論與技術體系，研究能源—物質轉換機理、管網與電網的協同機制、管網與能源物質的適配優化路徑，持續加大研究攻關力度，以核心技術突破帶動成本下降、效益提升與產業發展。三是構建與新型能源基礎設施相配套的商業運營模式，以公平開放的管網服務為基礎，打通“轉換定制+儲運配送+數據監測+計量結算”全鏈條服務。四是加快構建市場規則、監管政策、標準法規體系，制定前瞻性、系統性的政策機制為其指引方向、保駕護航。
展望未來，新型能源“質能網”將在技術突破、系統協同與價值重構中釋放巨大潛力，支撐新型能源體系加快構建和高質量發展，更好實現“雙碳”目標、保障能源安全，為中國式現代化提供強勁動能。
【責任編輯：家正】