近日，第一屆泛能源大數(shù)據(jù)學(xué)術(shù)研討會在青島召開，研討會由中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心主辦，這是泛能源大數(shù)據(jù)理論問世以來第一次圍繞該主題展開學(xué)術(shù)研討。

與會專家、企業(yè)高管對泛能源大數(shù)據(jù)的科研和應(yīng)用前景給予了充分肯定。會上簽署了科研合作、項目合作、成果轉(zhuǎn)化、人才培養(yǎng)等9項合作備忘錄。

泛能源大數(shù)據(jù)理論（EEBD，Extended Energy Big Data）的問世吸引了多學(xué)科科研人員的關(guān)注，該理論由中國工程院院士謝克昌、青島能源所研究員田亞峻團隊首創(chuàng)。為此，《中國科學(xué)報》專訪了泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心主任田亞峻。

《中國科學(xué)報》：泛能源大數(shù)據(jù)作為創(chuàng)新理論，是如何應(yīng)運而生的？

田亞峻：從2011年開始，在謝克昌院士的帶領(lǐng)下，我們從事國家能源戰(zhàn)略研究，2013年提出用大數(shù)據(jù)的手段解決在發(fā)展中遇到的各種能源問題，譬如決策的“顧此失彼”“合成謬誤”等。在此基礎(chǔ)上，我們注意到，傳統(tǒng)的關(guān)于能源的研究方法與理論并不能全面地描述能源廣泛關(guān)聯(lián)現(xiàn)代社會的客觀現(xiàn)實。能源被譽為“現(xiàn)代社會的血液”，經(jīng)濟、社會、政治、生態(tài)、環(huán)境、氣候、安全、工程等維度都與能源有不同程度的密切聯(lián)系，這些聯(lián)系相互耦合，牽一發(fā)而動全身。這是一個以能源為中心的復(fù)雜關(guān)系體，只有深入洞察能源以及能源與這些維度之間的相互作用機理，才能完成能源高質(zhì)量轉(zhuǎn)型。

泛能源大數(shù)據(jù)理念的核心是不能孤立地看待能源以及能源各個維度出現(xiàn)的問題，解決能源問題需要跳出能源去研究能源。2020年，相關(guān)文章《能源大數(shù)據(jù)如何加速創(chuàng)新》發(fā)表在《能源評論》。迄今，泛能源大數(shù)據(jù)理論已經(jīng)形成較為自洽的初步論述：現(xiàn)代能源對社會、經(jīng)濟、生態(tài)、環(huán)境、氣候、國家安全、糧食、健康甚至政治等主要維度均有重要影響，處于關(guān)鍵核心；現(xiàn)代能源是聯(lián)系現(xiàn)代社會諸多維度的共同節(jié)點，任一維度的變化都能夠通過能源傳導(dǎo)到其他維度；通過研究現(xiàn)代能源與諸多維度、維度間的內(nèi)在關(guān)系，可以揭示現(xiàn)代社會運行的內(nèi)在規(guī)律；大數(shù)據(jù)、人工智能等先進技術(shù)手段有助于揭示以上關(guān)系。

可見，泛能源大數(shù)據(jù)打破了狹義的能源邊界，將現(xiàn)代社會主要活動因素以能源為中心聯(lián)為一體，囊括了現(xiàn)代社會活動的主要信息，蘊藏著現(xiàn)代社會運行的密碼，通過挖掘和研究探索泛能源大數(shù)據(jù)，可為破解在社會發(fā)展中遇到的能源問題以及能源革命、永續(xù)發(fā)展提供智慧方案，具有廣闊的研究和應(yīng)用前景。

泛能源大數(shù)據(jù)理論的根本優(yōu)勢在于具有廣泛性與一般性，而這恰是基礎(chǔ)理論追求的東西，中國工程院院士陳清泉、黃維和均對該理念的原創(chuàng)性給予了充分肯定。國務(wù)院發(fā)展研究中心2021年發(fā)布的一篇題為《探索泛能源大數(shù)據(jù)發(fā)展，有效服務(wù)“雙碳”戰(zhàn)略》的調(diào)查研究報告，肯定了泛能源大數(shù)據(jù)的科學(xué)性。

《中國科學(xué)報》：你來到青島建設(shè)泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心的契機和初衷是什么？

田亞峻：2020年1月，山東能源研究院在青島正式成立，時任山東能源研究院院長、青島能源所所長劉中民院士代表研究所向我們遞出了橄欖枝。他站在國家角度認為，泛能源大數(shù)據(jù)的理念和方向面向國家重大戰(zhàn)略需求和世界能源科技前沿，與我國“雙碳”戰(zhàn)略及信息技術(shù)革命的發(fā)展高度吻合。

“求知為國盛”一直是我多年潛心研修的動力，我意識到這是服務(wù)國家重大需求、知識報國的最佳契機，2021年3月從北京低碳清潔能源研究院離職后，我入職青島能源所，開始組建泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心。2021年9月29日，時任山東省副省長凌文院士、青島市人民政府副秘書長夏正啟，謝克昌院士、劉中民院士共同為中心揭牌，這讓我倍感振奮。

《中國科學(xué)報》：你對于泛能源大數(shù)據(jù)理論的發(fā)展有何設(shè)計與思考？

田亞峻：泛能源大數(shù)據(jù)是開放的體系，在知識體系上實現(xiàn)了自然科學(xué)與社會科學(xué)的融合，在方法論上支持多學(xué)科交叉研究，在范式上可耦合大數(shù)據(jù)及人工智能新范式，因此具有非常廣闊的研究前景。

首先，我們要按照泛能源大數(shù)據(jù)的理念，構(gòu)建以能源為中心，包括全部能源、覆蓋能源全生命周期鏈條、關(guān)聯(lián)主要經(jīng)濟社會維度、跨越一定時空的泛能源大數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)體系；應(yīng)用包括大數(shù)據(jù)、人工智能等在內(nèi)的數(shù)據(jù)分析挖掘手段揭示能源各階段、能源與其他維度、其他維度間的內(nèi)在聯(lián)系，形成由理論體系、技術(shù)體系、標準體系、平臺體系構(gòu)成的智慧系統(tǒng)，并將其應(yīng)用到智慧管理、智慧治理、智慧能源等領(lǐng)域。

泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心由智慧系統(tǒng)組、智慧管理組、智慧治理組以及數(shù)據(jù)技術(shù)服務(wù)組四大研究組群構(gòu)成，確定了11個研究方向。

中心已經(jīng)開發(fā)了能源空間管理應(yīng)用研究技術(shù)（ESMART）平臺，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了來自數(shù)百萬企業(yè)涉及能源從生產(chǎn)到消費的數(shù)據(jù)數(shù)十億條，為研究泛能源大數(shù)據(jù)體系中能源與多維度間的相互作用機理、多重作用的耦合機理、擾動在泛能源大數(shù)據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的傳遞規(guī)律、泛能源大數(shù)據(jù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中的涌現(xiàn)機理以及泛能源大數(shù)據(jù)大模型等基礎(chǔ)科學(xué)問題奠定了堅實基礎(chǔ)。

《中國科學(xué)報》：泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心成立兩年來主要做了哪些工作？

田亞峻：中心成立兩年來積極推動應(yīng)用落地，中心積極申請并執(zhí)行科技部、中國工程院、青島市政府、企業(yè)等科研項目20余個，服務(wù)于政府、企業(yè)、園區(qū)。

團隊成功完成了中國工程院與山東地方合作的“山東能源高質(zhì)量發(fā)展戰(zhàn)略研究”，研究成果得到山東省領(lǐng)導(dǎo)的批示；中心為當?shù)卣推髽I(yè)提供碳核算、碳預(yù)算、碳監(jiān)管、碳預(yù)測、碳預(yù)警以及智慧決策和系統(tǒng)解決方案的咨詢，得到了青島市相關(guān)部門的肯定。2023年3月26日，中心發(fā)布了《現(xiàn)代能源體系指數(shù)藍皮書2022》，首次以定量的方式評估了我國現(xiàn)代能源體系建設(shè)的進程，在社會上引起了廣泛關(guān)注，多家媒體競相報道。

針對國家重大需求，中心積極創(chuàng)新，提出了適合中國國情的足跡計算方法——GIS-LCA。它是將傳統(tǒng)LCA映射于空間的一種核算方法論，適合中國國土幅員遼闊、差異巨大的國情。該方法能兼容目前采用的由歐盟制定的包括碳足跡在內(nèi)的碳核算體系，并且能識別碳排放在空間上的多少，能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品、服務(wù)、組織在供應(yīng)鏈上的精細區(qū)分，為碳溯源、綠色供應(yīng)鏈設(shè)計、碳中和等提供具體的解決方案，達到兼容并超越的效果。該方法的成功推廣與應(yīng)用，有助于提高中國在碳排放領(lǐng)域的國際話語權(quán)。

中心開啟科研與產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化雙核驅(qū)動發(fā)展模式，與山西、內(nèi)蒙古、佛山、濱州、淄博等地就泛能源大數(shù)據(jù)的應(yīng)用積極推動項目合作，呈現(xiàn)出欣欣向榮的發(fā)展勢頭。

《中國科學(xué)報》：請你談?wù)勚行奈磥淼陌l(fā)展目標和建設(shè)展望。

田亞峻：中心的愿景是成為全球知名的泛能源大數(shù)據(jù)中心、研發(fā)與應(yīng)用創(chuàng)新中心以及高端智庫。

未來，中心將秉承創(chuàng)新的理念，積極探索泛能源大數(shù)據(jù)中所蘊含的知識，凝練發(fā)展泛能源大數(shù)據(jù)理論，努力在基礎(chǔ)理論方面作出貢獻。中心最終希望將理論、技術(shù)、標準、應(yīng)用結(jié)合，打造泛能源大數(shù)據(jù)大科學(xué)設(shè)施。中心將致力于發(fā)展成為交叉學(xué)科的研究典范，以泛能源大數(shù)據(jù)理論為基礎(chǔ)，為關(guān)聯(lián)能源的各維度學(xué)科領(lǐng)域培養(yǎng)交叉學(xué)科人才，逐步建立起以能源大數(shù)據(jù)為中心的數(shù)字聯(lián)盟、 產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟、學(xué)術(shù)聯(lián)盟，以大數(shù)據(jù)技術(shù)為新引擎，創(chuàng)新發(fā)展核心動力，為政府、企業(yè)、產(chǎn)業(yè)、行業(yè)、科技、教育的科學(xué)發(fā)展提供智慧方案。

《藍皮書》問世   “導(dǎo)航”現(xiàn)代能源體系建設(shè)    

能源是經(jīng)濟社會發(fā)展的基礎(chǔ)和動力，對國家繁榮發(fā)展、人民生活改善和社會長治久安至關(guān)重要。

日前，由中國工程院指導(dǎo)，中國科學(xué)院青島生物能源與過程研究所（以下簡稱青島能源所）、山東能源研究院主辦的《現(xiàn)代能源體系指數(shù)藍皮書2022》（以下簡稱《藍皮書》）發(fā)布會暨能源戰(zhàn)略論壇在青島舉辦，全國首份《藍皮書》與現(xiàn)代能源指數(shù)體系網(wǎng)絡(luò)平臺正式發(fā)布。

《藍皮書》以指數(shù)形式量化了我國現(xiàn)代能源體系建設(shè)進程，定位了我國現(xiàn)代能源體系在全球主要經(jīng)濟體中的建設(shè)水平，定量評價建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系的進程，全面展現(xiàn)我國推進能源革命的成效，反映能源發(fā)展中各種亟須改進的問題。

現(xiàn)代能源體系新“生機”

2022年3月，國家發(fā)展改革委、國家能源局印發(fā)《“十四五”現(xiàn)代能源體系規(guī)劃》。該規(guī)劃強調(diào)，加快構(gòu)建現(xiàn)代能源體系是保障國家能源安全，力爭如期實現(xiàn)碳達峰碳中和的內(nèi)在要求，也是推動實現(xiàn)經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的重要支撐；明確提出要加強對本規(guī)劃實施的組織、協(xié)調(diào)和督導(dǎo)，建立健全規(guī)劃實施監(jiān)測評估、考核監(jiān)督機制。

在此背景下，中國工程院啟動“推進現(xiàn)代能源體系建設(shè)進程評估及發(fā)展戰(zhàn)略研究”戰(zhàn)略咨詢研究項目，中國工程院院士謝克昌為項目負責(zé)人，中國工程院院士劉中民、陳勇為課題負責(zé)人。

該項目引入泛能源大數(shù)據(jù)理念，采用系統(tǒng)分析法構(gòu)建包含清潔、低碳、安全、高效四個維度的現(xiàn)代能源指標體系；據(jù)此開展國內(nèi)外橫向?qū)Ρ燃澳茉窗l(fā)展歷史縱向比較；對我國各省份建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系的進程進行定量評價。

項目全面展現(xiàn)了我國推進能源革命的成效，并反映能源發(fā)展中存在的各種亟須改進的問題，對各省份乃至全國推進能源革命，建設(shè)清潔低碳、安全高效的能源體系具有重要指導(dǎo)意義。

“量體”才能“裁衣”

“開展該工作最重要的基礎(chǔ)是泛能源大數(shù)據(jù)理論和平臺。現(xiàn)代能源體系是實現(xiàn)碳達峰碳中和的基礎(chǔ)性工程，首要條件是保障國家能源安全。項目組將能源安全放在首位，它的分析權(quán)重占到30%，清潔、低碳和高效分別約占23%。”謝克昌介紹。

清潔是指任何一種能源從開發(fā)到利用的全過程中最大程度地減少對生態(tài)的破壞和環(huán)境的影響。從本質(zhì)上來講，能源生產(chǎn)和消費要采取整體的預(yù)防策略，減少或消除給人類和環(huán)境帶來的危害，同時考慮能源用戶的基本要求，使社會效益最大化。

在清潔方面，項目組采用了五項評價指標，分別是清潔能源消費總量占比、清潔能源生產(chǎn)總量占比、單位生產(chǎn)總值二氧化硫排放量、單位生產(chǎn)總值氮氧化合物排放量、單位生產(chǎn)總值顆粒物排放量。

低碳是指任何一種能源從生產(chǎn)和消費過程中最大程度地減少碳排放。項目組采用了八項評價指標，分別是二氧化碳人均排放量、單位能源消耗的二氧化碳排放量、單位生產(chǎn)總值二氧化碳排放量、單位工業(yè)增加值二氧化碳排放、非化石能源消費占比、非化石能源發(fā)電量比重、森林面積覆蓋率和人均森林蓄積量。

能源安全的重要性不言而喻，項目組采用了九項評價指標，分別為石油儲采比、天然氣儲采比、原煤儲采比、單位面積非化石能源的可開發(fā)量、煤炭生產(chǎn)量和消費量比值、天然氣生產(chǎn)量和消費量比值、石油生產(chǎn)量和消費量比值、電力生產(chǎn)量和消費量比值以及能源多樣性。

高效是指能源生產(chǎn)和消費過程中減少對能源資源的消耗，是保障國家能源能夠可持續(xù)發(fā)展的一項重要指標。項目組采用了單位生產(chǎn)總值能耗、能源消費彈性、電力占終端能源消費比重，以及供電煤耗和電力線損率五項評價指標。

“數(shù)據(jù)”中探“路徑”

隨著能源革命的不斷推進，我國現(xiàn)代能源建設(shè)水平穩(wěn)步提升，綜合指數(shù)從2010年的38.1提升至2020年的50.09，達到世界平均水平，建設(shè)成效顯著。

項目組從四個維度對我國現(xiàn)代能源體系進行了洞察。

全球主要經(jīng)濟體的 4 個維度指數(shù)（2020）

清潔指數(shù)呈快速上升趨勢，由2010年的8.26上升至2020年的55.75，年均增長率約18.96%，表明過去10年間我國能源清潔生產(chǎn)和利用成效突出。

低碳指數(shù)呈逐步上升趨勢，由2011年的24.51上升至2020年的30.95，年均增長率約2.63%，同期低碳指數(shù)增長速率要明顯低于清潔指數(shù)。

安全指數(shù)呈下降趨勢，由2010年的70.27下降至2020年的64.67，年均下降率約0.75%，主要受累于石油和天然氣的對外依存度不斷提升。

高效指數(shù)呈波動上升趨勢，總體上從2010 年的41.76 上升至2020 年的45.25，年均增長率約0.73%，同期高效指數(shù)增長速率要低于清潔指數(shù)和低碳指數(shù)。

通過四個維度的量化比較，我國在清潔維度取得了顯著進展，低碳維度、高效維度逐步向好，安全維度逐年下行。

項目組還對世界76個國家開展了指數(shù)橫向?qū)Ρ妊芯浚攸c分析我國與G7和G20的差別。結(jié)果表明，中國綜合指數(shù)世界排名第38，在G20成員國中排名第 14，整體處于世界主要經(jīng)濟體的中游水平。

中國清潔指數(shù)為 55.75，世界排名第 48，落后于 G7 等發(fā)達經(jīng)濟體，在 G20成員國中排名第11。盡管中國清潔維度進步顯著，但總體排名靠后。

中國低碳指數(shù)為 30.95，世界排名第56，明顯落后于 G7 等發(fā)達經(jīng)濟體，在G20成員國中排名第17。中國的低碳指標在四類指標中最低，包含的各項指標均未超過50分。

中國安全指數(shù)為 64.67，世界排名第 16，明顯領(lǐng)先于G7等發(fā)達經(jīng)濟體，在 G20成員國中排名第 7，中國的安全指標在四類指標中最高，所包含的大部分指標均超過50分，煤炭對于我國能源安全的貢獻最大，但是對于低碳卻是不利因素，我國當前低碳和安全矛盾尖銳。

中國高效指數(shù)為45.25，世界排名第 42，明顯落后于 G7 等發(fā)達經(jīng)濟體，在G20成員國中排名第 14。這主要歸因于能源強度與發(fā)達國家水平相差較大，節(jié)能增效是我國建設(shè)現(xiàn)代能源體系的關(guān)鍵所在。

項目組對我國各省份現(xiàn)代能源體系建設(shè)進程進行了評估與對比。

清潔指數(shù)呈南高北低態(tài)勢，北京最高為88.6，內(nèi)蒙古最低為17.1；低碳指數(shù)整體偏低，僅四川、云南、廣東、福建和浙江超過50分；安全指數(shù)呈北高南低態(tài)勢，與我國資源稟賦情況一致，新疆最高為76.4，北京最低為17.9；高效指數(shù)整體較高，北京高達87.4，說明我國電氣化程度顯著上升。

從現(xiàn)代能源體系指數(shù)看，四川最高66.4分；超過50分的有11個省份；低于40分的有4個，分別為寧夏、內(nèi)蒙古、山西和遼寧。

“一些省份對國家能源貢獻大，但經(jīng)濟相對落后，生態(tài)環(huán)境相對脆弱。因此，能源革命、能源體系建設(shè)、低碳轉(zhuǎn)型都不能一刀切。”謝克昌指出。

建設(shè)現(xiàn)代能源體系需全社會行動

項目組從橫向和縱向、國際和國內(nèi)不同視野出發(fā)，提出了如下政策建議：要科學(xué)構(gòu)建現(xiàn)代能源體系的評價體系和國家指數(shù)目標；要統(tǒng)籌制定各省份的指數(shù)發(fā)展目標，精準推進現(xiàn)代能源體系建設(shè)；要建立現(xiàn)代能源體系建設(shè)的動態(tài)統(tǒng)計和監(jiān)督考核體系；要節(jié)能優(yōu)先，及時修訂提升能效標準，壓減不合理能源需求。我國能源需求量大，是第一大能源生產(chǎn)國，也是第一大消費國，能源安全的形勢嚴峻，要做好資源和產(chǎn)能儲備。煤炭是不可再生資源，在釋放優(yōu)質(zhì)產(chǎn)能的同時，科學(xué)規(guī)劃煤炭產(chǎn)能“紅線”，建設(shè)全國統(tǒng)一的能源大市場，全方位加快能源應(yīng)急儲備能力建設(shè)。同時，做好技術(shù)儲備，支持能源領(lǐng)域的科技創(chuàng)新。

山東省科協(xié)主席、中國工程院院士凌文評價道：“《藍皮書》對推動我國能源領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)調(diào)整、提高能源效率、促進綠色低碳高效安全現(xiàn)代能源體系建設(shè)可持續(xù)發(fā)展具有重要的指導(dǎo)意義。”

中國工程院院士、中國礦業(yè)大學(xué)（北京）校長葛世榮高度肯定《藍皮書》，他指出，建設(shè)中國式現(xiàn)代化強國需要中國式現(xiàn)代化能源體系支撐、中國式能源戰(zhàn)略保障，因此現(xiàn)代能源體系指數(shù)的建立極為重要。

青島能源所泛能源大數(shù)據(jù)與戰(zhàn)略研究中心主任田亞峻向《中國科學(xué)報》表示，為了讓全社會了解我國現(xiàn)代能源體系的建設(shè)進程、參與現(xiàn)代能源體系的建設(shè)，為國家和地區(qū)的現(xiàn)代能源體系建設(shè)提供量化指導(dǎo)，項目組將研究成果通過《藍皮書》形式，向全社會分享，對“導(dǎo)航”我國現(xiàn)代能源體系建設(shè)，助力我國能源革命、“雙碳”戰(zhàn)略乃至新型能源體系建設(shè)具有重要意義。