为贯彻落实科学发展观，加快转变能源发展方式，用无限的科技潜力解决有限的能源和资源约束，2011年，国家能源局正式发布国家能源科技“十二五”规划，提出了“重大技术研究、重大技术装备、重大示范工程、技术创新平台”四位一体的科技创新体系，并依照体系建设的要求开展了一系列卓有成效的工作，显著提高了我国能源科技创新水平。
一是结合当前能的源形势和发展需求，开展了一批能源关键技术研发工作。组织中核、中广核及清华大学在总结和反馈3.11福岛核电事故经验教训的基础上，研究并开展了11个旨在提高我国在运和在建核电站安全技术水平和应对极端灾害叠加能力的科研项目；组织开展了700℃超超临界燃煤发电关键技术和设备研发及应用示范等13个制约我国当前及今后一段时期能源发展的应用技术研究及工程示范科研项目。
二是着力搭建自主创新研发平台，建设了一批国家能源研发中心(重点实验室)。组织评审认定了第三批21家国家能源研发中心(重点实验室)，总数达到60家，形成了基本覆盖主要能源技术领域的国家能源科技创新平台。先期已设立的国家能源研发中心在实验快堆临界和并网发电、风电并网技术与标准化、煤炭清洁转化及发电等重点领域取得重大技术突破。
三是加快构建能源行业标准化管理体系，发布了一批重点领域具有自主知识产权的行业标准。2011年组建了9个新的标准化技术委员会，发布372项能源行业标准，自国家能源局成立以来已累计发布1142项。在核电、风电、智能电网等重点能源领域分别开展了先进标准体系建设及重要标准研究制定工作，为促进行业健康有序发展起到了重要推动作用。同时，我国成功当选国际标准化组织(ISO)国际煤层气标准化技术委员会主席国和秘书国，大大增强了我国在能源标准化领域的国际话语权。
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