隨著越來越多的國家和企業(yè)開始重視低碳發(fā)展,綠色創(chuàng)新成為2017年的一個(gè)重要關(guān)鍵詞。
同時(shí),隨著可再生能源價(jià)格持續(xù)下降,交通和能源領(lǐng)域持續(xù)推進(jìn)技術(shù)變革,以及全球?qū)λ芰衔廴镜葐栴}的關(guān)注,六項(xiàng)可持續(xù)性的創(chuàng)新技術(shù)將會(huì)在2018年實(shí)現(xiàn)突破:深海風(fēng)電、低碳航空燃料、生物塑料、氫燃料、虛擬電廠,以及區(qū)塊鏈與能源行業(yè)的融合。
1.深海風(fēng)電
風(fēng)能是一種已經(jīng)成熟的可再生能源,但這并不能阻止創(chuàng)新者繼續(xù)挖掘其在深海領(lǐng)域的潛力。
全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電場于2017年10月開始向蘇格蘭電網(wǎng)輸送電力,并利用創(chuàng)新的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)為約2萬戶家庭提供電力。
這個(gè)距阿伯丁郡彼得黑德(Peterhead)沿岸25公里處的30MW風(fēng)電項(xiàng)目,使用錨鏈固定在海床,以保持渦輪發(fā)電機(jī)直立。
該項(xiàng)目由挪威國家石油公司與阿聯(lián)酋阿布扎比能源公司Masdar合作運(yùn)營,預(yù)計(jì)每年可產(chǎn)生約135GWh的可再生電力。此外,挪威國家石油公司正在與美國的夏威夷和加利福尼亞州政府,以及日本和韓國進(jìn)行項(xiàng)目合作協(xié)商。
荷蘭電網(wǎng)運(yùn)營商TenneT則希望將漂浮式風(fēng)電場的概念再向前推進(jìn)一步。該公司最近公布了利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在北海建立人造能源島的計(jì)劃。該研究強(qiáng)調(diào),風(fēng)電場島嶼將比傳統(tǒng)風(fēng)電場和電力電纜便宜數(shù)十億英鎊。
深海資源豐富,潛力巨大,例如潮汐能等其它創(chuàng)新的海洋能源系統(tǒng),可能會(huì)在2018年引起巨大的波瀾。
2.低碳航空燃料
雖然汽車多樣化的發(fā)展正在遠(yuǎn)離對汽油和柴油的依賴,但2015年的《巴黎協(xié)定》沒有針對各國航空業(yè)劃定明確的責(zé)任和義務(wù),而航空業(yè)卻聯(lián)合起來形成了自己的全球協(xié)議,未來的成功可能取決于低碳燃料的發(fā)展和加速應(yīng)用。
該領(lǐng)域正在進(jìn)行一項(xiàng)跨行業(yè)測試,與另一個(gè)碳密集型行業(yè)的合作可能會(huì)有非常樂觀的前景。
目前,新西蘭清潔技術(shù)公司LanzaTech開發(fā)了一種可以減少高達(dá)70%的排放的燃料,并與全球眾多鋼鐵企業(yè)建立了合作伙伴關(guān)系,包括中國的寶武鋼鐵和首鋼集團(tuán)。
現(xiàn)在,科學(xué)家們可以用微生物將碳轉(zhuǎn)化為乙醇這種低碳航空燃料,并且可以滿足航空業(yè)全球五分之一的需求。如果鋼鐵行業(yè)的氣體用于生產(chǎn)乙醇,全球二氧化碳排放量可能會(huì)減少約1.5億噸。
LanzaTech公司已經(jīng)向維珍航空供應(yīng)該種燃料,而全球最大的鋼鐵生產(chǎn)商安賽樂米塔爾(ArcelorMittal)正在比利時(shí)根特(Ghent)的鋼鐵廠建立一個(gè)耗資8700萬歐元的試驗(yàn)工廠,用于乙醇燃料的商業(yè)化生產(chǎn)。報(bào)告顯示,每生產(chǎn)一噸乙醇,碳排放量可減少2.3噸。
3.生物塑料
在過去幾年中,內(nèi)燃機(jī)對環(huán)境污染的惡化為電動(dòng)車的興起鋪平了道路,而塑料行業(yè)也正在經(jīng)歷類似的過程。
盡管各國政府和企業(yè)都采取了一些動(dòng)作,將塑料資源轉(zhuǎn)向?yàn)檠h(huán)經(jīng)濟(jì),但短期內(nèi),還需要一個(gè)替代品。
2009年,可口可樂成為第一家使用可再生塑料的飲料公司,在全球40個(gè)國家和地區(qū)推出了超過400億罐產(chǎn)品,這一舉措已經(jīng)減少了36.5萬噸碳排放。目前,該公司已經(jīng)推出了第二版由100%植物原料制成的塑料瓶。
最近,杜邦公司的一項(xiàng)新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)100%可再生包裝。正是由于可口可樂等公司的需求,推動(dòng)了生物塑料的快速發(fā)展。
在其他地方,瑞典家具零售商宜家也正在嘗試用蘑菇制成的可降解的環(huán)保包裝材料代替聚苯乙烯。該技術(shù)來自美國Ecovative公司,該包裝可以在幾周內(nèi)就完成自然分解,而聚苯乙烯材料需要數(shù)千年才能降解。
4.氫燃料
如果2017年是電動(dòng)汽車年,那么2018年可能是氫燃料電池的機(jī)會(huì)。因?yàn)?,對零排放的樂觀態(tài)度席卷整個(gè)交通運(yùn)輸業(yè),而隨著電動(dòng)汽車的成本和基礎(chǔ)設(shè)施要求不斷降低,氫能源或許會(huì)在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。
在2017年,許多案例都表明,那些具有前瞻性的公司將氫技術(shù)看作是低碳行動(dòng)中一個(gè)可行方案。例如,韓國現(xiàn)代汽車發(fā)布了將于今年上市的新型氫燃料電池概念車FE(Future Eco),該車也是現(xiàn)代汽車在2020年前推出的14款新型環(huán)保車型之一。
現(xiàn)代汽車是氫能理事會(huì)的一員,氫能理事會(huì)將在未來五年承諾投入107億美元用于氫能項(xiàng)目。石油巨人殼牌公司是另一位理事會(huì)成員,在最近幾個(gè)月興建了三個(gè)英國自主品牌的加氫站。
在更具創(chuàng)新性的水平上,英國氫燃料電池制造商CGON推出了新的氫添加劑技術(shù),據(jù)報(bào)道,該技術(shù)可以使傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的碳排放降低80%,使車輛燃油效率提高20%。
近年來,隨著燃料電池出貨量增長三分之二,2018年氫燃料技術(shù)可能會(huì)像過去兩年的電動(dòng)汽車那樣爆發(fā)。
5.虛擬發(fā)電廠
技術(shù)能源市場上起著日益重要的作用??稍偕茉匆巡⑷腚娋W(wǎng),電池技術(shù)的興起則意味著企業(yè)現(xiàn)在可以儲(chǔ)存剩余能量。
據(jù)預(yù)測,到2026年,全球能源存儲(chǔ)和可再生能源一體化(ESRI)的市場規(guī)模將超過230億美元,而基于云計(jì)算的技術(shù)則可以帶來更大的收益。
虛擬電廠是基于云端的控制系統(tǒng),基于分布式能源(如太陽能系統(tǒng)和使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器的電池存儲(chǔ)系統(tǒng))的生產(chǎn)數(shù)據(jù)而運(yùn)行。一旦數(shù)據(jù)收集完成后,虛擬電廠可以管理可靠的電力來源,并選擇時(shí)間向社區(qū)或電網(wǎng)供電。
根據(jù)P&S市場研究公司的預(yù)測,到2023年,這些控制系統(tǒng)的全球潛力可能會(huì)達(dá)到近12億美元。
英國政府一直熱衷于走在這一領(lǐng)域的最前沿。例如,電池開發(fā)商Moixa獲得政府資助,以擴(kuò)大其靈活的能源平臺(tái),并將第三方電池和電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;虛擬電廠”。
隨著英國可再生能源供應(yīng)商Anesco宣布將建造一個(gè)185MW的能源存儲(chǔ)組合,英國最大的能源存儲(chǔ)組合將在2018年年底投入運(yùn)行。
能源大數(shù)據(jù)分析初創(chuàng)公司LimeJump負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的商業(yè)化運(yùn)營與管理,該項(xiàng)目將已經(jīng)列入Limejump的虛擬電廠運(yùn)行的各種存儲(chǔ)項(xiàng)目。
6.區(qū)塊鏈應(yīng)用
區(qū)塊鏈被認(rèn)為是世界上最安全的數(shù)字記賬技術(shù),而世界各地的人們也終于開始了解它的潛力。
在去年11月份的COP23會(huì)議上,聯(lián)合國Hack4Climate活動(dòng)(一個(gè)氣候/區(qū)塊鏈黑客馬拉松活動(dòng))呼吁國際開發(fā)商把重點(diǎn)放在區(qū)塊鏈影響環(huán)境領(lǐng)域的五個(gè)主要方面:碳排放的識(shí)別和跟蹤、碳定價(jià)、可持續(xù)土地利用、可持續(xù)交通和分布式能源。
聯(lián)合國和商業(yè)界對這項(xiàng)技術(shù)很感興趣,因?yàn)樗哂凶詣?dòng)化交易的能力。作為一個(gè)數(shù)字總賬,區(qū)塊鏈創(chuàng)建了一個(gè)可驗(yàn)證的審計(jì)線索,可用于任何交易,這也是影響可持續(xù)發(fā)展的重要方面。
區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用在林業(yè)、漁業(yè)、碳計(jì)算和能源等眾多領(lǐng)域,并在某些領(lǐng)域已經(jīng)開始應(yīng)用。
2017年,雀巢、聯(lián)合利華和沃爾瑪?shù)裙九cIBM合作,共同探討全球食品供應(yīng)鏈如何從區(qū)塊鏈技術(shù)中受益。英國百年連鎖超市Sainsbury’s和聯(lián)合利華也在試行這項(xiàng)技術(shù),以改善供應(yīng)鏈中的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
還有創(chuàng)業(yè)公司利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行廢舊塑料回收的活動(dòng),以減少海洋污染。
雖然區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用仍然存在技術(shù)障礙,但是它將從識(shí)別“血鉆”到采購可持續(xù)木材等各方面,在應(yīng)用市場中扎根,而其在能源行業(yè)的應(yīng)用也將持續(xù)推進(jìn)。
同時(shí),隨著可再生能源價(jià)格持續(xù)下降,交通和能源領(lǐng)域持續(xù)推進(jìn)技術(shù)變革,以及全球?qū)λ芰衔廴镜葐栴}的關(guān)注,六項(xiàng)可持續(xù)性的創(chuàng)新技術(shù)將會(huì)在2018年實(shí)現(xiàn)突破:深海風(fēng)電、低碳航空燃料、生物塑料、氫燃料、虛擬電廠,以及區(qū)塊鏈與能源行業(yè)的融合。
1.深海風(fēng)電
風(fēng)能是一種已經(jīng)成熟的可再生能源,但這并不能阻止創(chuàng)新者繼續(xù)挖掘其在深海領(lǐng)域的潛力。
全球首個(gè)漂浮式海上風(fēng)電場于2017年10月開始向蘇格蘭電網(wǎng)輸送電力,并利用創(chuàng)新的電池存儲(chǔ)系統(tǒng)為約2萬戶家庭提供電力。
這個(gè)距阿伯丁郡彼得黑德(Peterhead)沿岸25公里處的30MW風(fēng)電項(xiàng)目,使用錨鏈固定在海床,以保持渦輪發(fā)電機(jī)直立。
該項(xiàng)目由挪威國家石油公司與阿聯(lián)酋阿布扎比能源公司Masdar合作運(yùn)營,預(yù)計(jì)每年可產(chǎn)生約135GWh的可再生電力。此外,挪威國家石油公司正在與美國的夏威夷和加利福尼亞州政府,以及日本和韓國進(jìn)行項(xiàng)目合作協(xié)商。
荷蘭電網(wǎng)運(yùn)營商TenneT則希望將漂浮式風(fēng)電場的概念再向前推進(jìn)一步。該公司最近公布了利用風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在北海建立人造能源島的計(jì)劃。該研究強(qiáng)調(diào),風(fēng)電場島嶼將比傳統(tǒng)風(fēng)電場和電力電纜便宜數(shù)十億英鎊。
深海資源豐富,潛力巨大,例如潮汐能等其它創(chuàng)新的海洋能源系統(tǒng),可能會(huì)在2018年引起巨大的波瀾。
2.低碳航空燃料
雖然汽車多樣化的發(fā)展正在遠(yuǎn)離對汽油和柴油的依賴,但2015年的《巴黎協(xié)定》沒有針對各國航空業(yè)劃定明確的責(zé)任和義務(wù),而航空業(yè)卻聯(lián)合起來形成了自己的全球協(xié)議,未來的成功可能取決于低碳燃料的發(fā)展和加速應(yīng)用。
該領(lǐng)域正在進(jìn)行一項(xiàng)跨行業(yè)測試,與另一個(gè)碳密集型行業(yè)的合作可能會(huì)有非常樂觀的前景。
目前,新西蘭清潔技術(shù)公司LanzaTech開發(fā)了一種可以減少高達(dá)70%的排放的燃料,并與全球眾多鋼鐵企業(yè)建立了合作伙伴關(guān)系,包括中國的寶武鋼鐵和首鋼集團(tuán)。
現(xiàn)在,科學(xué)家們可以用微生物將碳轉(zhuǎn)化為乙醇這種低碳航空燃料,并且可以滿足航空業(yè)全球五分之一的需求。如果鋼鐵行業(yè)的氣體用于生產(chǎn)乙醇,全球二氧化碳排放量可能會(huì)減少約1.5億噸。
LanzaTech公司已經(jīng)向維珍航空供應(yīng)該種燃料,而全球最大的鋼鐵生產(chǎn)商安賽樂米塔爾(ArcelorMittal)正在比利時(shí)根特(Ghent)的鋼鐵廠建立一個(gè)耗資8700萬歐元的試驗(yàn)工廠,用于乙醇燃料的商業(yè)化生產(chǎn)。報(bào)告顯示,每生產(chǎn)一噸乙醇,碳排放量可減少2.3噸。
3.生物塑料
在過去幾年中,內(nèi)燃機(jī)對環(huán)境污染的惡化為電動(dòng)車的興起鋪平了道路,而塑料行業(yè)也正在經(jīng)歷類似的過程。
盡管各國政府和企業(yè)都采取了一些動(dòng)作,將塑料資源轉(zhuǎn)向?yàn)檠h(huán)經(jīng)濟(jì),但短期內(nèi),還需要一個(gè)替代品。
2009年,可口可樂成為第一家使用可再生塑料的飲料公司,在全球40個(gè)國家和地區(qū)推出了超過400億罐產(chǎn)品,這一舉措已經(jīng)減少了36.5萬噸碳排放。目前,該公司已經(jīng)推出了第二版由100%植物原料制成的塑料瓶。
最近,杜邦公司的一項(xiàng)新技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)100%可再生包裝。正是由于可口可樂等公司的需求,推動(dòng)了生物塑料的快速發(fā)展。
在其他地方,瑞典家具零售商宜家也正在嘗試用蘑菇制成的可降解的環(huán)保包裝材料代替聚苯乙烯。該技術(shù)來自美國Ecovative公司,該包裝可以在幾周內(nèi)就完成自然分解,而聚苯乙烯材料需要數(shù)千年才能降解。
4.氫燃料
如果2017年是電動(dòng)汽車年,那么2018年可能是氫燃料電池的機(jī)會(huì)。因?yàn)?,對零排放的樂觀態(tài)度席卷整個(gè)交通運(yùn)輸業(yè),而隨著電動(dòng)汽車的成本和基礎(chǔ)設(shè)施要求不斷降低,氫能源或許會(huì)在市場上占據(jù)主導(dǎo)地位。
在2017年,許多案例都表明,那些具有前瞻性的公司將氫技術(shù)看作是低碳行動(dòng)中一個(gè)可行方案。例如,韓國現(xiàn)代汽車發(fā)布了將于今年上市的新型氫燃料電池概念車FE(Future Eco),該車也是現(xiàn)代汽車在2020年前推出的14款新型環(huán)保車型之一。
現(xiàn)代汽車是氫能理事會(huì)的一員,氫能理事會(huì)將在未來五年承諾投入107億美元用于氫能項(xiàng)目。石油巨人殼牌公司是另一位理事會(huì)成員,在最近幾個(gè)月興建了三個(gè)英國自主品牌的加氫站。
在更具創(chuàng)新性的水平上,英國氫燃料電池制造商CGON推出了新的氫添加劑技術(shù),據(jù)報(bào)道,該技術(shù)可以使傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的碳排放降低80%,使車輛燃油效率提高20%。
近年來,隨著燃料電池出貨量增長三分之二,2018年氫燃料技術(shù)可能會(huì)像過去兩年的電動(dòng)汽車那樣爆發(fā)。
5.虛擬發(fā)電廠
技術(shù)能源市場上起著日益重要的作用??稍偕茉匆巡⑷腚娋W(wǎng),電池技術(shù)的興起則意味著企業(yè)現(xiàn)在可以儲(chǔ)存剩余能量。
據(jù)預(yù)測,到2026年,全球能源存儲(chǔ)和可再生能源一體化(ESRI)的市場規(guī)模將超過230億美元,而基于云計(jì)算的技術(shù)則可以帶來更大的收益。
虛擬電廠是基于云端的控制系統(tǒng),基于分布式能源(如太陽能系統(tǒng)和使用物聯(lián)網(wǎng)傳感器的電池存儲(chǔ)系統(tǒng))的生產(chǎn)數(shù)據(jù)而運(yùn)行。一旦數(shù)據(jù)收集完成后,虛擬電廠可以管理可靠的電力來源,并選擇時(shí)間向社區(qū)或電網(wǎng)供電。
根據(jù)P&S市場研究公司的預(yù)測,到2023年,這些控制系統(tǒng)的全球潛力可能會(huì)達(dá)到近12億美元。
英國政府一直熱衷于走在這一領(lǐng)域的最前沿。例如,電池開發(fā)商Moixa獲得政府資助,以擴(kuò)大其靈活的能源平臺(tái),并將第三方電池和電動(dòng)汽車轉(zhuǎn)變?yōu)?ldquo;虛擬電廠”。
隨著英國可再生能源供應(yīng)商Anesco宣布將建造一個(gè)185MW的能源存儲(chǔ)組合,英國最大的能源存儲(chǔ)組合將在2018年年底投入運(yùn)行。
能源大數(shù)據(jù)分析初創(chuàng)公司LimeJump負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的商業(yè)化運(yùn)營與管理,該項(xiàng)目將已經(jīng)列入Limejump的虛擬電廠運(yùn)行的各種存儲(chǔ)項(xiàng)目。
6.區(qū)塊鏈應(yīng)用
區(qū)塊鏈被認(rèn)為是世界上最安全的數(shù)字記賬技術(shù),而世界各地的人們也終于開始了解它的潛力。
在去年11月份的COP23會(huì)議上,聯(lián)合國Hack4Climate活動(dòng)(一個(gè)氣候/區(qū)塊鏈黑客馬拉松活動(dòng))呼吁國際開發(fā)商把重點(diǎn)放在區(qū)塊鏈影響環(huán)境領(lǐng)域的五個(gè)主要方面:碳排放的識(shí)別和跟蹤、碳定價(jià)、可持續(xù)土地利用、可持續(xù)交通和分布式能源。
聯(lián)合國和商業(yè)界對這項(xiàng)技術(shù)很感興趣,因?yàn)樗哂凶詣?dòng)化交易的能力。作為一個(gè)數(shù)字總賬,區(qū)塊鏈創(chuàng)建了一個(gè)可驗(yàn)證的審計(jì)線索,可用于任何交易,這也是影響可持續(xù)發(fā)展的重要方面。
區(qū)塊鏈技術(shù)可以應(yīng)用在林業(yè)、漁業(yè)、碳計(jì)算和能源等眾多領(lǐng)域,并在某些領(lǐng)域已經(jīng)開始應(yīng)用。
2017年,雀巢、聯(lián)合利華和沃爾瑪?shù)裙九cIBM合作,共同探討全球食品供應(yīng)鏈如何從區(qū)塊鏈技術(shù)中受益。英國百年連鎖超市Sainsbury’s和聯(lián)合利華也在試行這項(xiàng)技術(shù),以改善供應(yīng)鏈中的可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展。
還有創(chuàng)業(yè)公司利用區(qū)塊鏈技術(shù)進(jìn)行廢舊塑料回收的活動(dòng),以減少海洋污染。
雖然區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用仍然存在技術(shù)障礙,但是它將從識(shí)別“血鉆”到采購可持續(xù)木材等各方面,在應(yīng)用市場中扎根,而其在能源行業(yè)的應(yīng)用也將持續(xù)推進(jìn)。