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世界能源領(lǐng)域前沿技術(shù)發(fā)展綜述

   2018-08-16 《能源情報(bào)研究》 23010
核心提示:隨著新一輪工業(yè)革命興起,應(yīng)對(duì)氣候變化達(dá)成全球共識(shí),能源技術(shù)成為引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)變革、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的源動(dòng)力。目前,世界主要
隨著新一輪工業(yè)革命興起,應(yīng)對(duì)氣候變化達(dá)成全球共識(shí),能源技術(shù)成為引領(lǐng)能源產(chǎn)業(yè)變革、實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展的源動(dòng)力。目前,世界主要國(guó)家和地區(qū)均把能源技術(shù)視為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的突破口,從能源戰(zhàn)略的高度制定各種能源技術(shù)規(guī)劃、采取行動(dòng)加快能源科技創(chuàng)新,以增強(qiáng)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),能源技術(shù)開(kāi)發(fā)的最新動(dòng)態(tài)也預(yù)示著未來(lái)全球能源發(fā)展趨勢(shì)。



世界主要國(guó)家能源技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略布局

1.歐盟:升級(jí)版戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃開(kāi)展研究與創(chuàng)新優(yōu)先行動(dòng)

早在上世紀(jì)70年代,歐盟的前身——歐共體委員會(huì)推出了《1977~1980年歐洲共同體科技政策指南》,標(biāo)志著歐洲統(tǒng)一的科技研發(fā)合作戰(zhàn)略形成。1983年,歐共體為協(xié)調(diào)成員國(guó)科技政策,搭建歐洲企業(yè)間合作平臺(tái),加強(qiáng)在高技術(shù)領(lǐng)域的商業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力,推出了第一個(gè)《技術(shù)研發(fā)框架計(jì)劃》。進(jìn)入21世紀(jì),隨著能源、環(huán)境問(wèn)題的凸顯,歐盟依托科技框架計(jì)劃加強(qiáng)了能源技術(shù)研發(fā),尤其是2007~2013年執(zhí)行的歐盟第七科技框架計(jì)劃(FP7)將能源列為獨(dú)立的優(yōu)先領(lǐng)域,目標(biāo)就是要優(yōu)化能源結(jié)構(gòu),提高能源效率,應(yīng)對(duì)能源供應(yīng)安全和氣候變化,提高歐洲工業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

2008年,歐盟實(shí)施的《歐洲戰(zhàn)略性能源技術(shù)規(guī)劃》是歐盟指導(dǎo)能源技術(shù)發(fā)展的戰(zhàn)略性文件,體現(xiàn)了當(dāng)時(shí)歐盟對(duì)能源技術(shù)發(fā)展的新認(rèn)識(shí)和新判斷。2013年12月,歐盟出臺(tái)了《Horizon2020研究創(chuàng)新計(jì)劃(H2020)》。H2020是歐洲最大的研究創(chuàng)新計(jì)劃,經(jīng)費(fèi)近800億歐元,時(shí)間跨度從2014年到2020年,主要涉及生物技術(shù)、能源、環(huán)境與氣候變化等領(lǐng)域?!禜2020能源規(guī)劃》是其中的重要組成部分,體現(xiàn)了歐盟對(duì)能源技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的最新認(rèn)識(shí)和理念。

2014年新一屆歐盟委員會(huì)上臺(tái)后全面實(shí)施能源聯(lián)盟戰(zhàn)略,旨在全面提升歐洲能源體系抵御能源、氣候及經(jīng)濟(jì)安全風(fēng)險(xiǎn)的能力。2015年9月,歐盟委員會(huì)公布了升級(jí)版的《歐盟戰(zhàn)略能源技術(shù)計(jì)劃》,這一計(jì)劃改變以往單純從技術(shù)維度來(lái)規(guī)劃發(fā)展的方式,而是將能源系統(tǒng)視為一個(gè)整體來(lái)聚焦轉(zhuǎn)型面臨的若干關(guān)鍵挑戰(zhàn)與目標(biāo),以應(yīng)用為導(dǎo)向打造能源科技創(chuàng)新全價(jià)值鏈,圍繞可再生能源、智能能源系統(tǒng)、能效和可持續(xù)交通四個(gè)核心優(yōu)先領(lǐng)域以及碳捕集與封存和核能兩個(gè)適用于部分成員國(guó)的特定領(lǐng)域,開(kāi)展十大研究與創(chuàng)新優(yōu)先行動(dòng),包括:開(kāi)發(fā)高性能可再生能源技術(shù)及系統(tǒng)集成,降低可再生能源關(guān)鍵技術(shù)成本,開(kāi)發(fā)智能房屋技術(shù)與服務(wù),提高能源系統(tǒng)靈活性、安全性和智能化,開(kāi)發(fā)和應(yīng)用低能耗建筑新材料與技術(shù)。

2.美國(guó):保持可再生能源產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的世界領(lǐng)先地位

過(guò)去的十幾年間,非常規(guī)油氣生產(chǎn)技術(shù)的突破扭轉(zhuǎn)了美國(guó)幾十年本土油氣產(chǎn)量下降的趨勢(shì)。為了復(fù)蘇美國(guó)經(jīng)濟(jì)、應(yīng)對(duì)能源安全和氣候變化,實(shí)現(xiàn)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型,推進(jìn)美國(guó)能源獨(dú)立進(jìn)程,奧巴馬政府自2009年上臺(tái)后,便高舉“能源獨(dú)立”旗幟,出臺(tái)一系列新能源政策和戰(zhàn)略計(jì)劃,掀起了一場(chǎng)自美國(guó)成立以來(lái)最大規(guī)模的能源革命。在推動(dòng)美國(guó)能源革命進(jìn)程當(dāng)中,奧巴馬政府從戰(zhàn)略到戰(zhàn)術(shù)層面有四大重點(diǎn)舉措:首先,發(fā)布《未來(lái)能源安全藍(lán)圖》,明確美國(guó)未來(lái)20年的能源發(fā)展目標(biāo),強(qiáng)調(diào)通過(guò)安全有序地?cái)U(kuò)大國(guó)內(nèi)油氣資源生產(chǎn)、充分發(fā)揮清潔能源潛力和大力推動(dòng)科技創(chuàng)新等工作來(lái)保障美國(guó)能源安全;其次,推行《全面能源戰(zhàn)略》,變革美國(guó)能源體系,中心目標(biāo)是開(kāi)發(fā)和部署低碳技術(shù),為清潔能源未來(lái)發(fā)展奠定基礎(chǔ),并在經(jīng)濟(jì)和國(guó)家安全方面帶來(lái)顯著效益;第三,出臺(tái)清潔電力計(jì)劃,全面推動(dòng)燃煤電廠減排,擴(kuò)大可再生能源發(fā)展,進(jìn)一步促進(jìn)美國(guó)電力乃至能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)整;第四,推動(dòng)能源科技體制機(jī)制改革,降低能源創(chuàng)新全價(jià)值鏈成本。

此次革命提出基礎(chǔ)科學(xué)與應(yīng)用能源研發(fā)融合的戰(zhàn)略指導(dǎo)思想,設(shè)立了三個(gè)能源研發(fā)平臺(tái)和機(jī)構(gòu)(先進(jìn)能源研究計(jì)劃署、能源前沿研究中心和能源創(chuàng)新中心),有效整合產(chǎn)學(xué)研各方資源,支持變革性能源技術(shù)開(kāi)發(fā),確保美國(guó)搶占新能源技術(shù)戰(zhàn)略制高點(diǎn)。得益于奧巴馬時(shí)期推出的各項(xiàng)能源戰(zhàn)略,美國(guó)能源結(jié)構(gòu)發(fā)生了顯著變化,已成功由傳統(tǒng)的能源進(jìn)口大國(guó)轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉闯隹趪?guó)。

2014年5月,美國(guó)總統(tǒng)行政辦公室對(duì)外發(fā)布了《全方位能源戰(zhàn)略——通向經(jīng)濟(jì)可持續(xù)增長(zhǎng)之路》的報(bào)告。在能源技術(shù)領(lǐng)域,報(bào)告將發(fā)展低碳技術(shù)、為清潔能源未來(lái)發(fā)展奠基作為能源戰(zhàn)略支點(diǎn),在展望未來(lái)清潔發(fā)展目標(biāo)時(shí),特別強(qiáng)調(diào)美國(guó)要在可再生能源技術(shù)上取得領(lǐng)先。

2017年3月,以總統(tǒng)特朗普為首的新一屆美國(guó)政府推出了《美國(guó)優(yōu)先能源計(jì)劃》。該計(jì)劃延續(xù)了美國(guó)追求能源獨(dú)立的基本思想,致力于降低能源成本,最大化利用國(guó)內(nèi)能源資源,尤其是傳統(tǒng)的化石燃料。新政府更傾向于傳統(tǒng)能源,特朗普能源政策框架中,油氣、煤炭等傳統(tǒng)能源地位突出。但能源產(chǎn)業(yè)作為美國(guó)立國(guó)之本,保持可再生能源產(chǎn)業(yè)和技術(shù)的世界領(lǐng)先地位,仍是美政府的重要政策選擇。

2017年6月,美國(guó)“能源周”期間,特朗普提出“能源主導(dǎo)”戰(zhàn)略新思路,即將能源作為一種重要戰(zhàn)略資源,擴(kuò)大能源出口,在實(shí)現(xiàn)能源獨(dú)立的同時(shí)謀求世界能源霸主的發(fā)展之路。未來(lái),特朗普政府對(duì)美國(guó)能源技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的政策引導(dǎo)和調(diào)節(jié)還有待觀察。

3.日本:從“低碳化”邁向“脫碳化”實(shí)現(xiàn)能源轉(zhuǎn)型

日本是能源消費(fèi)大國(guó),同時(shí)其傳統(tǒng)能源的資源量十分有限。日本政府發(fā)布的能源與環(huán)境創(chuàng)新發(fā)展戰(zhàn)略(NESTI2050)主要目標(biāo)是推動(dòng)低碳能源的發(fā)展,節(jié)能和減少溫室氣體排放的創(chuàng)新技術(shù)是日本能源技術(shù)優(yōu)先發(fā)展的重要方向。

2010年6月,日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布以“保護(hù)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)”為主題的《能源戰(zhàn)略計(jì)劃》,強(qiáng)調(diào)大力發(fā)展核能,構(gòu)建以核電為主的低碳電源。隨著世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展和能源格局的變動(dòng),日本對(duì)本國(guó)的能源戰(zhàn)略不斷作出調(diào)整。在經(jīng)過(guò)福島核事故之后,日本在能源科技發(fā)展重點(diǎn)上有較大調(diào)整,于2014年修訂了《能源戰(zhàn)略計(jì)劃》,以“3E+S”(能源安全保障、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境適宜性原則和安全)為能源政策基礎(chǔ),構(gòu)筑“多層次、多樣化的柔性能源供應(yīng)結(jié)構(gòu)”。指出未來(lái)發(fā)展方向是壓縮核電發(fā)展,舉政府之力加快發(fā)展可再生能源,以期創(chuàng)造新的產(chǎn)業(yè)。

2016年4月,日本相繼公布了能源中期和長(zhǎng)期戰(zhàn)略方案:一份是經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省發(fā)布、面向2030年產(chǎn)業(yè)改革的《能源革新戰(zhàn)略》,從政策改革和技術(shù)開(kāi)發(fā)兩方面推行新舉措,確定了節(jié)能挖潛、擴(kuò)大可再生能源和構(gòu)建新型能源供給系統(tǒng)這三大改革主題,以實(shí)現(xiàn)能源結(jié)構(gòu)優(yōu)化升級(jí),構(gòu)建可再生能源與節(jié)能融合型新能源產(chǎn)業(yè);另一份是日本政府綜合科技創(chuàng)新會(huì)議發(fā)布、面向2050年技術(shù)前沿的《能源環(huán)境技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略》,主旨是強(qiáng)化政府引導(dǎo)下的研發(fā)體制,通過(guò)創(chuàng)新引領(lǐng)世界,保證日本開(kāi)發(fā)的顛覆性能源技術(shù)廣泛普及,實(shí)現(xiàn)到2050年全球溫室氣體排放減半和構(gòu)建新型能源系統(tǒng)的目標(biāo)。技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略確定了日本將要重點(diǎn)推進(jìn)的五大技術(shù)創(chuàng)新領(lǐng)域,包括:利用大數(shù)據(jù)分析、人工智能、先進(jìn)傳感和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)構(gòu)建智能能源集成管理系統(tǒng),通過(guò)創(chuàng)新制造工藝和先進(jìn)材料開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)深度節(jié)能,新一代蓄電池和氫能制備、儲(chǔ)存與應(yīng)用,新一代光伏發(fā)電和地?zé)岚l(fā)電技術(shù),以及二氧化碳固定與有效利用。

2017年12月,日本發(fā)布《氫能基本戰(zhàn)略》,規(guī)劃新能源汽車(chē)和氫能發(fā)展目標(biāo),加速推進(jìn)氫能社會(huì)構(gòu)建,實(shí)現(xiàn)能源供給多元化以提高能源自給率。

2018年7月3日,日本政府公布了最新制定的“第5次能源基本計(jì)劃”,提出了日本能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的新目標(biāo)、新路徑和新方向,這是一份面向2030年以及2050年的日本能源中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃的政策指南和行動(dòng)綱領(lǐng)。而此次制定能源政策的指導(dǎo)思想,則提出了“3E+S”升級(jí)版的新理念。在環(huán)保性方面,溫室氣體排放2030年要比2013年削減26%,到2050年則要削減80%,實(shí)現(xiàn)從“低碳化”邁向“脫碳化”的新目標(biāo)。

4.德國(guó):將可再生能源、能效、儲(chǔ)能、電網(wǎng)技術(shù)作為戰(zhàn)略優(yōu)先推進(jìn)領(lǐng)域

德國(guó)一貫堅(jiān)持以可再生能源為主導(dǎo)的能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型,經(jīng)過(guò)多年的政策激勵(lì)和研發(fā)支持,在可再生能源技術(shù)和裝備制造方面的實(shí)力位居世界前列。福島核事故后,德國(guó)政府率先提出了全面棄核的能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,把可再生能源和能效作為兩大支柱,并以法律形式明確了可再生能源發(fā)展的中長(zhǎng)期目標(biāo),到2050年可再生能源電力占比要達(dá)到80%。在科技層面為支持能源轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,2011年實(shí)施的第六次能源研究計(jì)劃將可再生能源、能效、儲(chǔ)能、電網(wǎng)技術(shù)作為戰(zhàn)略優(yōu)先推進(jìn)領(lǐng)域。而為了從系統(tǒng)層面推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型解決方案,德國(guó)聯(lián)邦教研部于2016年4月公布了未來(lái)10年投資4億歐元“哥白尼計(jì)劃”的具體方案,這是德國(guó)為促進(jìn)能源轉(zhuǎn)型開(kāi)展的最大規(guī)模的科研資助行動(dòng),來(lái)自德國(guó)230家學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界機(jī)構(gòu)將參與其中,著重關(guān)注四大重點(diǎn)方向,每個(gè)方向均組建一個(gè)產(chǎn)學(xué)研聯(lián)盟集成優(yōu)勢(shì)力量攻關(guān),包括:新的智慧電網(wǎng)架構(gòu),轉(zhuǎn)化儲(chǔ)存可再生能源過(guò)剩電力,高效工業(yè)過(guò)程和技術(shù)以適應(yīng)波動(dòng)性電力供給,以及加強(qiáng)能源系統(tǒng)集成創(chuàng)新。

德國(guó)政府不僅重視可再生能源技術(shù)研發(fā)創(chuàng)新工作,還非常重視給予可再生能源發(fā)展堅(jiān)實(shí)的法律制度保障,為此于2000年通過(guò)了著名的《可再生能源法》(EEG-2000)。隨著德國(guó)可再生能源發(fā)展的情況變化,其對(duì)《可再生能源法》不斷進(jìn)行修訂和完善。最新出臺(tái)的《可再生能源法》2017版(EEG-2017)對(duì)先前法案內(nèi)容進(jìn)行了全面修訂,主要包括:控制可再生能源年度裝機(jī)容量增長(zhǎng)目標(biāo),補(bǔ)貼重點(diǎn)側(cè)重于更加經(jīng)濟(jì)有效的可再生能源類型(如陸上風(fēng)電和光伏),實(shí)施上網(wǎng)電價(jià)遞減率與年度新增裝機(jī)容量掛鉤的靈活限額機(jī)制,調(diào)整上網(wǎng)電價(jià)遞減周期等等,采用招投標(biāo)模式來(lái)確定可再生電力的補(bǔ)貼額度。這表明德國(guó)可再生能源的發(fā)展從過(guò)去的全面促進(jìn)和吸引投資階段轉(zhuǎn)變到重點(diǎn)扶持、引導(dǎo)投資和成本控制新階段。

5.俄羅斯:明確燃料動(dòng)力綜合體發(fā)展方向

《俄羅斯2035年前能源戰(zhàn)略草案》和《俄羅斯聯(lián)邦科技發(fā)展戰(zhàn)略》中明確了俄羅斯燃料動(dòng)力綜合體的技術(shù)發(fā)展方向。俄羅斯燃料動(dòng)力綜合體一方面致力于提高傳統(tǒng)能源的效率,另一方面努力打造新型能源,其中包括可再生能源、節(jié)能、分布式發(fā)電、智能電網(wǎng)等。這兩個(gè)方面在《俄羅斯燃料動(dòng)力綜合體領(lǐng)域2035年前科技發(fā)展預(yù)測(cè)》中有詳細(xì)的描述。當(dāng)然,該科技發(fā)展預(yù)測(cè)最為重視的還是傳統(tǒng)能源技術(shù),畢竟,傳統(tǒng)能源在俄羅斯經(jīng)濟(jì)中的地位舉足輕重。

《俄羅斯燃料動(dòng)力綜合體領(lǐng)域2035年前科技發(fā)展預(yù)測(cè)》中預(yù)設(shè)了三種全球能源發(fā)展情景,即化石能源新型情景(原油需求增速加快),化石能源低價(jià)情景(原油需求增速放緩)和能源革命情景(向低碳能源轉(zhuǎn)型)。在不同的預(yù)測(cè)情景下,俄羅斯對(duì)新型能源技術(shù)的需求也將有所不同。大多數(shù)新型能源技術(shù)(包括網(wǎng)絡(luò)蓄電池、氫燃料電池、數(shù)字電網(wǎng)技術(shù)等)都出現(xiàn)在能源革命情景當(dāng)中。該預(yù)測(cè)情景還對(duì)發(fā)展俄羅斯核電技術(shù)給予了特別的關(guān)注。與此同時(shí)也不難看出,俄羅斯燃料動(dòng)力綜合體對(duì)能源革命情景的技術(shù)準(zhǔn)備程度并不充分。

6.法國(guó):大力引進(jìn)氣候?qū)<?,用清潔能替代煤?br />
2015年,法國(guó)議會(huì)正式通過(guò)綠色增長(zhǎng)能源轉(zhuǎn)型法案,提出到2030年溫室氣體排放將比1990年降低40%,到2050年降低75%(同時(shí)能源消費(fèi)減半),降低化石燃料占比,控制核電裝機(jī)上限為63.2GW,可再生能源在能源結(jié)構(gòu)中占比達(dá)到32%。這一法案被視為謀劃法國(guó)能源戰(zhàn)略轉(zhuǎn)型的重大舉措,旨在讓該國(guó)更有效地應(yīng)對(duì)氣候變化,加強(qiáng)能源獨(dú)立性,更好地平衡不同的能源供應(yīng)來(lái)源。

2017年6月,在特朗普宣布美國(guó)退出《巴黎協(xié)定》幾個(gè)小時(shí)后,法國(guó)總統(tǒng)馬克龍便邀請(qǐng)心懷不滿的美國(guó)科學(xué)家搬到法國(guó):為每位科學(xué)家提供3至5年資助,總計(jì)150萬(wàn)歐元。在年底舉辦氣候峰會(huì)期間,法國(guó)還公布了一份獎(jiǎng)勵(lì)名單,為18名獲獎(jiǎng)氣候?qū)W家提供數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的歐元,資助他們?cè)诜▏?guó)從事研究。

除了加大引進(jìn)人才力度外,馬克龍計(jì)劃未來(lái)5年內(nèi)關(guān)閉法國(guó)所有燃煤電站,并停止發(fā)放碳?xì)浠衔锟碧皆S可證;維持目前的2030可再生能源目標(biāo),即清潔能源占比達(dá)32%;將減少安裝可再生能源項(xiàng)目的審批程序,支持智能電網(wǎng)和儲(chǔ)能;到2025年將核電占比降至50%,并關(guān)閉費(fèi)斯內(nèi)姆核電站。

7.英國(guó):注重空氣污染治理,明確淘汰煤電時(shí)間表

英國(guó)是最早提出“低碳經(jīng)濟(jì)”的國(guó)家,也是第一個(gè)實(shí)施“碳預(yù)算”的國(guó)家。早在2011年,英國(guó)政府就公布了《英國(guó)可再生能源路線圖》,闡述了加快英國(guó)可再生能源部署和利用的全面行動(dòng)計(jì)劃,確定了到2020年可再生能源滿足英國(guó)15%能源需求的發(fā)展目標(biāo)。2017年10月,英國(guó)商業(yè)、能源和工業(yè)戰(zhàn)略部(BEIS)發(fā)布《低碳發(fā)展戰(zhàn)略》報(bào)告,闡述了英國(guó)如何在削減碳排放以應(yīng)對(duì)氣候變化的同時(shí)推動(dòng)經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長(zhǎng),為英國(guó)低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展描繪藍(lán)圖。2017年9月18日,英國(guó)首相特雷莎•梅宣布,英國(guó)將在2025年之前淘汰煤電,這是英國(guó)政府首次明確提出淘汰煤電的時(shí)間表。

2018年是英國(guó)《氣候變化法案》生效以來(lái)的第10年,2018年6月28日,英國(guó)氣候變化委員會(huì)發(fā)布題為《減少英國(guó)排放——2018年向議會(huì)提交的進(jìn)展報(bào)告》的報(bào)告,評(píng)估了2017年英國(guó)的溫室氣體減排進(jìn)展,總結(jié)英國(guó)過(guò)去10年應(yīng)對(duì)氣候變化的成就與經(jīng)驗(yàn)。報(bào)告指出,英國(guó)政府必須吸取過(guò)去10年的教訓(xùn),才能實(shí)現(xiàn)其2020年和2030年的法定減排目標(biāo)。除非現(xiàn)在立即采取行動(dòng),否則公眾將面臨昂貴的低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型成本。

8.韓國(guó):“去核電”成標(biāo)志性重大調(diào)整

韓國(guó)新政府“去核電”政策成為近年來(lái)能源和產(chǎn)業(yè)政策標(biāo)志性的重大調(diào)整,計(jì)劃終止所有新的核電站建設(shè)計(jì)劃,也不再批準(zhǔn)延期運(yùn)行現(xiàn)有核電站。政府還發(fā)表了核能五年計(jì)劃,將核能技術(shù)的發(fā)展重點(diǎn)轉(zhuǎn)到核電站安全運(yùn)行和拆解技術(shù)等領(lǐng)域。本屆總統(tǒng)任期期滿前計(jì)劃至少關(guān)閉10所老舊火電站,并將對(duì)煤電和核電征收環(huán)保稅,以支持更加清潔的天然氣以及水電和太陽(yáng)能等可再生能源。

此外,韓國(guó)電力公社正式對(duì)軟銀的超級(jí)電網(wǎng)計(jì)劃表示支持,認(rèn)為該計(jì)劃能夠幫助東北亞國(guó)家分享能源供應(yīng),提升電力體系的安全性和運(yùn)作效率。

9.其他主要國(guó)家:積極制定相應(yīng)的低碳能源科技戰(zhàn)略

新發(fā)展和新技術(shù)已經(jīng)加快能源行業(yè)的轉(zhuǎn)變速度,對(duì)氣候變化的擔(dān)憂成為向低碳經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的促進(jìn)因素,推進(jìn)綠色低碳技術(shù)創(chuàng)新、發(fā)展以可再生能源為主的現(xiàn)代能源體系已經(jīng)成為國(guó)際社會(huì)的共識(shí)。除了上述主要國(guó)家和地區(qū),世界其他國(guó)家也積極制定相應(yīng)的低碳能源科技戰(zhàn)略。

加拿大是北美主要海洋國(guó)家,擁有世界上最長(zhǎng)的海岸線,蘊(yùn)含豐富的海洋資源。2011年,加拿大發(fā)布了《加拿大海洋可再生能源技術(shù)路線圖》,提出海洋能源發(fā)展的中長(zhǎng)期階段目標(biāo),以及實(shí)現(xiàn)目標(biāo)的具體技術(shù)途徑和促進(jìn)條件,以保持加拿大在海洋能源領(lǐng)域的領(lǐng)先地位,為加拿大創(chuàng)造全新的經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)點(diǎn)。

作為全球主要原油生產(chǎn)國(guó),沙特阿拉伯在國(guó)家科學(xué)、技術(shù)和創(chuàng)新計(jì)劃(Maarifah)中確定了國(guó)家技術(shù)長(zhǎng)期發(fā)展方向,并將“能源”、“石油和天然氣”、“油氣化工”納入到11項(xiàng)國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)規(guī)劃當(dāng)中。沙特燃料動(dòng)力綜合體能源規(guī)劃明確將能源作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的引擎,將能效技術(shù)、節(jié)能技術(shù)、減少對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響(包括發(fā)展可再生能源)作為優(yōu)先發(fā)展的技術(shù)方向。其中,石油和天然氣規(guī)劃、油氣化工規(guī)劃更是對(duì)所有技術(shù)環(huán)節(jié)進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明。沙特阿卜杜拉國(guó)王科技城(KACST)還為每項(xiàng)技術(shù)規(guī)劃制定了五年期的實(shí)施計(jì)劃。

巴西政府強(qiáng)調(diào)金磚國(guó)家在能源領(lǐng)域的互補(bǔ)性,目前巴西已成為中國(guó)十大原油供應(yīng)國(guó)之一。同時(shí),巴西認(rèn)為金磚國(guó)家在低碳減排領(lǐng)域潛力巨大,在資金、技術(shù)領(lǐng)域共同關(guān)切很多。政府承諾在能效、可再生能源、林業(yè)、農(nóng)業(yè)和工業(yè)等領(lǐng)域采取有效政策和措施,積極應(yīng)對(duì)氣候變化挑戰(zhàn),并計(jì)劃在國(guó)家能源結(jié)構(gòu)中增加可再生能源的比重。巴西力爭(zhēng)到2019年生物能源年產(chǎn)量達(dá)到640億升。水電開(kāi)發(fā)潛力約2.59億千瓦,發(fā)展空間巨大。

挪威是歐洲經(jīng)濟(jì)區(qū)的成員國(guó),其能源技術(shù)優(yōu)先發(fā)展方向與歐盟十分相似。挪威國(guó)家新能源技術(shù)研發(fā)、示范和商業(yè)化戰(zhàn)略(Energi21)將新型可再生能源(太陽(yáng)能發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電)、水電、能效、提高能源系統(tǒng)靈活性,以及碳捕集和存儲(chǔ)(尤其是在燃?xì)獍l(fā)電領(lǐng)域)技術(shù)作為重點(diǎn)。同時(shí),挪威在歐洲境外擁有不少油氣資源。因此,挪威能源技術(shù)發(fā)展必須要滿足其大陸架開(kāi)發(fā)的需求,并維護(hù)其油氣生產(chǎn)商的利益。為了發(fā)展油氣技術(shù),挪威專門(mén)制定了21世紀(jì)油氣戰(zhàn)略,內(nèi)容涵蓋石油和天然氣勘探、開(kāi)采、加工、運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)環(huán)節(jié),并將北極地區(qū)油氣田的開(kāi)發(fā)和環(huán)境保護(hù)作為重點(diǎn)。



2017年世界能源技術(shù)發(fā)展回顧與總結(jié)

1.核聚變研究取得重大突破

核聚變能源產(chǎn)生過(guò)程不污染環(huán)境、不產(chǎn)生放射性核廢料、安全性高、清潔且資源無(wú)限,被視為人類可持續(xù)發(fā)展的最理想的新能源。而想要將核聚變的能量真正利用起來(lái),就必須對(duì)核聚變的速度和規(guī)模進(jìn)行控制,實(shí)現(xiàn)能量持續(xù)、輸出平穩(wěn)。為此,科學(xué)家正努力研究如何實(shí)現(xiàn)可控核聚變。美歐中核聚變實(shí)驗(yàn)裝置持續(xù)創(chuàng)造紀(jì)錄,穩(wěn)步推進(jìn)受控核聚變的實(shí)現(xiàn)。2016年3月,德國(guó)馬普學(xué)會(huì)等離子體物理研究所建造的世界最大仿星器聚變裝置W7-X成功產(chǎn)出首個(gè)氫等離子體,正式啟動(dòng)科學(xué)實(shí)驗(yàn);10月,麻省理工學(xué)院Alcator C-Mod核聚變反應(yīng)堆裝置在最后一次實(shí)驗(yàn)中,等離子體壓強(qiáng)首次突破2個(gè)大氣壓達(dá)到2.05個(gè)大氣壓,對(duì)應(yīng)的溫度達(dá)到3500萬(wàn)攝氏度;2017年7月,中國(guó)科學(xué)院等離子體物理研究所全超導(dǎo)托卡馬克EAST實(shí)現(xiàn)了101.2秒穩(wěn)態(tài)長(zhǎng)脈沖高約束等離子體運(yùn)行,創(chuàng)造了新的世界紀(jì)錄,EAST成為了世界上第一個(gè)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)態(tài)高約束模式運(yùn)行持續(xù)時(shí)間達(dá)到百秒量級(jí)的托卡馬克核聚變實(shí)驗(yàn)裝置。2017年11月,美國(guó)桑迪亞國(guó)家實(shí)驗(yàn)室開(kāi)啟氘—氚受控核聚變實(shí)驗(yàn),標(biāo)志著美核聚變研究進(jìn)入全新階段。

2.電化學(xué)儲(chǔ)能成為電網(wǎng)應(yīng)用儲(chǔ)能技術(shù)解決新能源接入的首選方案

2016年5月,斯坦福大學(xué)William C. Chueh教授課題組牽頭的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)了一種全新的“同步液態(tài)掃描透射X射線顯微成像(STXM)”技術(shù),借助該技術(shù)研究人員首次在介觀尺度實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池充放電過(guò)程中單個(gè)納米顆?;顒?dòng)行為的原位實(shí)時(shí)觀測(cè)和成像;2017年2月,勞倫斯伯克利國(guó)家實(shí)驗(yàn)室利用集成X射線譜的全場(chǎng)透射顯微成像技術(shù)(FF-TXM-XANES)首次在納米尺度實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰離子電池充放電循環(huán)過(guò)程中鋰錳鎳氧(LiMn1.5Ni0.5O4,LMNO)正極材料相變過(guò)程的詳細(xì)觀測(cè)研究,揭露了脫鋰過(guò)程中LMNO電極相轉(zhuǎn)變機(jī)制;5月,瑞士保羅謝爾研究所研究團(tuán)隊(duì)利用X射線技術(shù)首次實(shí)現(xiàn)對(duì)鋰硫電池放電中間產(chǎn)物的直接觀測(cè),對(duì)鋰硫電池反應(yīng)機(jī)理有了進(jìn)一步的深入認(rèn)識(shí),為設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)高性能鋰硫電池提供了重要的科學(xué)理論參考。

3.鈣鈦礦太陽(yáng)電池技術(shù)新成果層出不窮

鈣鈦礦太陽(yáng)能電池由敏化太陽(yáng)能電池改進(jìn)發(fā)展而來(lái),具備更加清潔、便于應(yīng)用、制造成本低和效率高等顯著優(yōu)點(diǎn)。韓國(guó)科學(xué)家通過(guò)改進(jìn)鈣鈦礦太陽(yáng)能電池金屬鹵化物吸光材料的制造方法,使這種類型太陽(yáng)能電池的能量轉(zhuǎn)化效率達(dá)到22.1%,而此前這類電池轉(zhuǎn)化效率的最高紀(jì)錄是20.1%。瑞士洛桑聯(lián)邦理工學(xué)院研發(fā)出新型鈣鈦礦太陽(yáng)電池的轉(zhuǎn)換效率達(dá)到21.02%,創(chuàng)造新的世界紀(jì)錄。斯坦福大學(xué)、麻省理工學(xué)院、英國(guó)牛津大學(xué)、德國(guó)亥姆霍茲柏林材料與能源中心、瑞士聯(lián)邦材料科學(xué)與技術(shù)研究所均報(bào)道了鈣鈦礦與硅電池或銅銦鎵硒電池構(gòu)建疊層電池的研究成果,通過(guò)帶隙匹配提高太陽(yáng)光譜的吸收利用率,期望實(shí)現(xiàn)30%的轉(zhuǎn)換效率。針對(duì)新一代太陽(yáng)能電池“鈣鈦礦太陽(yáng)電池”材料,東京大學(xué)先端科學(xué)技術(shù)研究中心的科研人員,通過(guò)添加地球上較多存在的鉀元素,實(shí)現(xiàn)了結(jié)晶構(gòu)造的穩(wěn)定性,在不使用銣等稀有金屬的前提下,實(shí)現(xiàn)了20.5%的高轉(zhuǎn)換效率。此外,韓國(guó)淑明女子大學(xué)化工生命工學(xué)部的崔京民教授和樸民宇教授的研究團(tuán)隊(duì)采用低溫工藝開(kāi)發(fā)出高效柔性光伏電池。此項(xiàng)研究利用了鈦基金屬有機(jī)骨架材料,開(kāi)發(fā)出的鈣鈦礦型柔性光伏電池具有新型的金屬氧化物電子傳輸層。

4.3D打印燃?xì)廨啓C(jī)葉片獲突破

增材制造技術(shù)是通過(guò)CAD設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)采用材料逐層累加的方法制造實(shí)體零件的技術(shù),相對(duì)于傳統(tǒng)的材料去除(切削加工)技術(shù),是一種“自上而下”材料累加的制造方法,也被稱為“3D打印技術(shù)”。國(guó)際上增材制造經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展,美國(guó)已經(jīng)成為增材制造領(lǐng)先的國(guó)家,3D打印技術(shù)不斷融入人們的生活,在能源、醫(yī)療、建筑、教育等領(lǐng)域大量應(yīng)用,催生許多新的產(chǎn)業(yè)。

2017年世界柴油機(jī)巨頭曼柴油機(jī)與透平公司正在將通過(guò)增材制造(3D打印)的零件裝配在燃?xì)廨啓C(jī)中,而這個(gè)零件是燃?xì)廨啓C(jī)上結(jié)構(gòu)復(fù)雜的渦輪靜葉(噴嘴),這是全世界首例將如此復(fù)雜的3D打印零件用在燃?xì)廨啓C(jī)批產(chǎn)中。美國(guó)通用電氣(GE)公司宣布其最大的燃?xì)廨啓C(jī)9HA.02可以以64%的效能運(yùn)行,打破了能源行業(yè)的記錄,其中最大的功勞應(yīng)歸于3D打印,GE用3D打印為渦輪機(jī)制造了多個(gè)部件。

2017年2月,西門(mén)子公司成功完成對(duì)3D打印燃?xì)廨啓C(jī)葉片的滿負(fù)荷測(cè)試,這些發(fā)電用的燃?xì)廨啓C(jī)葉片是由英國(guó)的MaterialsSolutions公司通過(guò)3D打印生產(chǎn)的,其燃?xì)廨啓C(jī)轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘13,000轉(zhuǎn),工作溫度超過(guò)1250攝氏度(2282華氏度),葉片被安裝在功率為13兆瓦(MW)的西門(mén)子SGT-400工業(yè)燃?xì)廨啓C(jī)上。

5.電動(dòng)汽車(chē)電池續(xù)航技術(shù)大幅提升

電池充電及續(xù)航技術(shù)成為多國(guó)研發(fā)熱點(diǎn),其技術(shù)突破將推動(dòng)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展。以色列Storedot公司研發(fā)出“超快速充電”電動(dòng)汽車(chē)電池,可在5分鐘內(nèi)完成充電,并支持汽車(chē)?yán)m(xù)航約483千米德國(guó)弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì)研制出一種超級(jí)電池,體積不變,可使電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航達(dá)100千米。美國(guó)菲斯克公司研發(fā)的固態(tài)電池可使電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航804千米,充電僅需1分鐘。韓國(guó)光州科學(xué)技術(shù)院和美國(guó)麻省理工學(xué)院合作研發(fā)出使電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航能力提高1倍的新型鋰電池。

6.氫燃料制取技術(shù)取得新進(jìn)展

氫能源是目前備受期待的新一代能源。進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái),氫能源的開(kāi)發(fā)利用逐步增多,發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)取得了一些新進(jìn)展。其中,日本氫能源研究啟動(dòng)早、發(fā)展快,在燃料電池和燃料電池車(chē)領(lǐng)域成績(jī)斐然,成為引領(lǐng)“終極環(huán)保車(chē)”的時(shí)代先鋒。從氫能與氫燃料電池全球發(fā)展的總體來(lái)看,歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家繼續(xù)加大研發(fā)投入和政策扶持,氫能與氫燃料電池在交通領(lǐng)域、固定式發(fā)電領(lǐng)域、通信基站備用電源領(lǐng)域和物料搬運(yùn)領(lǐng)域都顯示出市場(chǎng)化的跡象,氫燃料電池技術(shù)應(yīng)用總體已經(jīng)在商業(yè)化初期嶄露頭角。

日本九州大學(xué)發(fā)明了近紅外線領(lǐng)域的太陽(yáng)能制造氫氣的新方法。氫被認(rèn)為是下一代主要能源,利用太陽(yáng)能用水制造氫氣的方法最被看好。和以前利用光電效應(yīng)使物質(zhì)表面放出電子的研究方法不同,該研究利用了光驅(qū)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)原理。德國(guó)科學(xué)家簡(jiǎn)化了氫燃料制取和儲(chǔ)存的新工藝,將應(yīng)用于工業(yè)化儲(chǔ)氫和生產(chǎn),降低成本和能源消耗,對(duì)能源轉(zhuǎn)型具有重要意義。來(lái)自??巳卮髮W(xué)的可再生能源專家團(tuán)隊(duì)率先推出了一項(xiàng)新型光電極技術(shù),利用太陽(yáng)光生產(chǎn)氫氣,從而創(chuàng)造出清潔、廉價(jià)的燃料,可以為家庭和燃料電池車(chē)輛等提供能源。通過(guò)這種光解水的方法產(chǎn)生的氫燃料不僅會(huì)顯著降低碳排放,而且?guī)缀蹩梢詫?shí)現(xiàn)無(wú)限能源供應(yīng)。



2018年能源領(lǐng)域技術(shù)開(kāi)發(fā)最新動(dòng)態(tài)

1.電力技術(shù)

●美國(guó)NASA迷你核反應(yīng)爐“千瓦動(dòng)力”測(cè)試成功將用于月球與火星生活

在2017年12月美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署了“1號(hào)太空政策指令”,宣布美國(guó)將重返月球,并最終前往火星。美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)、洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室、美國(guó)能源部和其他一些團(tuán)體正在研發(fā)一種可以在旅途中可靠發(fā)電的迷你核反應(yīng)爐“千瓦動(dòng)力”(kilopower),在2017年11月開(kāi)始進(jìn)行全功率測(cè)試,并于2018年3月完成測(cè)試,整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程相當(dāng)順利,這將是核能技術(shù)的重要發(fā)展,因?yàn)樗鼘⒊蔀槲磥?lái)最重要的太空船原件,并安裝在月球或是火星基地上。洛斯阿拉莫斯國(guó)家實(shí)驗(yàn)室反應(yīng)堆設(shè)計(jì)總負(fù)責(zé)人表示,Kilopower系統(tǒng)是40多年來(lái)美國(guó)開(kāi)發(fā)的首個(gè)新型裂變反應(yīng)堆概念,而且最近的試驗(yàn)提供了寶貴的數(shù)據(jù)并有效評(píng)估了其基礎(chǔ)設(shè)施,接下來(lái)的18個(gè)月將會(huì)繼續(xù)測(cè)試,包括任務(wù)研究和風(fēng)險(xiǎn)分析等工作,并且希望能在2020年代的中期,將反應(yīng)爐送上太空。

●俄羅斯研發(fā)用血液中的葡萄糖獲取電力的方法

俄羅斯科學(xué)研究中心代表向俄媒表示,庫(kù)爾恰托夫研究所的學(xué)者研制出利用人血液中的葡萄糖獲取電力的方法,這將確保心臟起搏器的不間斷運(yùn)行。該研究所國(guó)家研究中心NVIS技術(shù)綜合體生物技術(shù)和生物能源部副主任巴維爾•戈托夫采夫介紹說(shuō),新方法可以從人體血液所含葡萄糖中獲得15微瓦至40微瓦的電流。這足夠保障一部現(xiàn)代心臟起搏器運(yùn)轉(zhuǎn),與此同時(shí),患者不會(huì)感到任何不適。目前,學(xué)者們計(jì)劃在動(dòng)物身上進(jìn)行這項(xiàng)新技術(shù)的生物實(shí)驗(yàn)。但即使取得成功,仍需10年左右的時(shí)間才能開(kāi)展臨床試驗(yàn)。

2.儲(chǔ)能技術(shù)

●新加坡研發(fā)電池新技術(shù) 10小時(shí)內(nèi)容量恢復(fù)至95%

新加坡南洋理工大學(xué)的科研人員成功研發(fā)一項(xiàng)新的電池技術(shù),該項(xiàng)技術(shù)不是改進(jìn)電池結(jié)構(gòu)、提升電池密度,而是針對(duì)用舊的老電池,號(hào)稱能讓鋰離子電池在10個(gè)小時(shí)內(nèi),恢復(fù)至95%的容量,等于“返老還童”。具體來(lái)說(shuō),這項(xiàng)新技術(shù)是在每個(gè)鋰離子電池中已有的兩電極間增加第三電極,從而將殘留的鋰離子從一極排出到另一極,去除影響電池性能的“雜質(zhì)”。因?yàn)樘烊粚傩韵拗?,鋰電池使用時(shí)間越長(zhǎng),容量就睡損失越明顯,一般300~500次充放電循環(huán)后就會(huì)損失15~20%的容量,而且無(wú)法逆轉(zhuǎn)。

但是新加坡南洋理工大學(xué) Yazami教授稱,他的發(fā)明可以讓老舊鋰電池很快恢復(fù)青春,而且每隔幾年就能在相同的電池上重復(fù)進(jìn)行恢復(fù)容量操作,既能延長(zhǎng)電池使用壽命,也有利于環(huán)保。這一發(fā)明已經(jīng)在智能手機(jī)上做了測(cè)試,不過(guò)對(duì)于電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的改變意義更加重大,因?yàn)橐话闳丝赡軙?huì)兩年換一部手機(jī),但汽車(chē)會(huì)用上十年以上。據(jù)悉,蘋(píng)果、三星和松下等產(chǎn)業(yè)巨頭都對(duì)這項(xiàng)發(fā)明興趣濃厚。

●研究人員發(fā)明生產(chǎn)出有史以來(lái)最高性能的倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池

在《科學(xué)》雜志的一項(xiàng)研究中,來(lái)自北京大學(xué)、薩里大學(xué),牛津大學(xué)和劍橋大學(xué)的一組研究人員詳細(xì)介紹了一種減少有害的非輻射復(fù)合過(guò)程的新方法,在該過(guò)程中鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的能量和效率都會(huì)降低。

該團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種稱為溶液二次生長(zhǎng)(SSG)的技術(shù),該技術(shù)將倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池的電壓提高了100毫伏,達(dá)到1.21伏的高電壓,同時(shí)不會(huì)影響太陽(yáng)能電池的質(zhì)量或通過(guò)器件的電流。他們?cè)谝慌_(tái)設(shè)備上測(cè)試了該技術(shù),測(cè)得了創(chuàng)記錄的20.9%的PCE,這是迄今為止記錄的倒置鈣鈦礦太陽(yáng)能電池最高認(rèn)證的PCE。

●德國(guó)科學(xué)家研制超級(jí)電池組汽車(chē)?yán)m(xù)航能力有望提高一倍

歐洲最大的應(yīng)用科學(xué)研究機(jī)構(gòu)——德國(guó)Fraunhofer-Gesellschaft(弗勞恩霍夫應(yīng)用研究促進(jìn)協(xié)會(huì))日前宣布,其研制出一種超級(jí)電池組,在不增加體積的前提下可提高電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航能力。該研究團(tuán)隊(duì)稱,以特斯拉Model S為例,其目前電池續(xù)航為540公里,若可使用該超級(jí)電池組,續(xù)航能力有望則有望提高一倍至1000公里左右。這種新型電池組名為EMBATT,該研究項(xiàng)目的經(jīng)理Mareike Wolter稱,這種新型電池組最大的技術(shù)突破是改變了電池內(nèi)部電極的形態(tài)。

像特斯拉這樣的電動(dòng)汽車(chē),其電池板內(nèi)部是由大量圓柱形18650鋰電池連接而成,這樣的設(shè)計(jì)會(huì)出現(xiàn)很大空間浪費(fèi),而Fraunhofer-Gesellschaft的新型電池設(shè)計(jì)就是為了消除這種空間浪費(fèi)。所謂的18650型是一種電池的規(guī)格,是電子產(chǎn)品中比較常用的鋰電池,常在筆記本電腦的電池中作為電芯使用。該型號(hào)具體定義的法則指的是,電池直徑為18mm,長(zhǎng)度為65mm,圓柱體形的電池。特斯拉最新車(chē)型Model S具有100千瓦時(shí)的電池板,包含8000多節(jié)18650型鋰離子電池。

●美國(guó)研究出一種新的水基鋅電池稱可以替代鋰電池

美國(guó)馬里蘭大學(xué)、陸軍研究實(shí)驗(yàn)室和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院研究人員組成的研究小組,將傳統(tǒng)的鋅電池技術(shù)與水電池技術(shù)相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出了容量更大、安全性更高的可充電電池。他們使用新型的含水電解質(zhì),替代傳統(tǒng)鋰離子電池中使用的易燃有機(jī)電解質(zhì),大大提高了電池的安全性;而通過(guò)添加金屬鋅以及在電解液中添加鹽,則有效提高了電池的能量密度。

研究人員指出,鋅電池是一種安全且生產(chǎn)成本相對(duì)較低的電池,但能量密度低,壽命也短,因而并不完美。新型水基鋅電池則克服了傳統(tǒng)鋅電池的這些缺點(diǎn),不僅大大提高了電池的能量密度,電池壽命也延長(zhǎng)了許多。而與鋰電池相比,水基鋅電池不僅可在能量密度方面與其一較高下,而且安全得多,不會(huì)有爆炸或引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。

●以色列StoreDot公司研發(fā)閃充電池,充電只需幾分鐘

以色列StoreDot公司研發(fā)“閃充電池(flash batteries)”,一種可在數(shù)分鐘內(nèi)將電動(dòng)車(chē)充滿的鋰離子電池,將納米材料與新型有機(jī)化合物相結(jié)合,利用納米材料保護(hù)合成有機(jī)材料不膨脹和不分解,從而也消除了傳統(tǒng)充電電池存在的安全隱患,以這種獨(dú)特方法研發(fā)開(kāi)創(chuàng)性的充電電池材料。除了汽車(chē)用電池外,StoreDot為手機(jī)充電研發(fā)類似的電池技術(shù),該公司希望2019年前對(duì)該產(chǎn)品進(jìn)行商業(yè)化。StoreDot稱其電池產(chǎn)品環(huán)保,而且在充滿電后,電動(dòng)車(chē)可行駛300英里(約483公里)。

2018年英國(guó)石油公司對(duì)以色列初創(chuàng)公司StoreDot投資了2,000萬(wàn)美元,希望在運(yùn)營(yíng)中減少溫室氣體的排放。除了此次投資的BP之外,德國(guó)汽車(chē)制造商戴姆勒還是該初創(chuàng)公司的投資者,2017年9月向StoreDot投資了6,000萬(wàn)美元。

●韓國(guó)開(kāi)發(fā)出常溫液體金屬-空氣電池

韓國(guó)科學(xué)技術(shù)研究院(KIST)能源儲(chǔ)存研究團(tuán)隊(duì)在全球最早采用常溫液態(tài)的Ga/In共融化合物,成功開(kāi)發(fā)出金屬-空氣電池(air-cell)的全新陰極材料,有望替代現(xiàn)有的二次電池。此項(xiàng)研究成果實(shí)現(xiàn)了電極的高穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命,在確保高性能的同時(shí),還通過(guò)空間設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了自由變形,與復(fù)雜的納米工藝技術(shù)相比,通過(guò)簡(jiǎn)單的混合工藝就可以制造復(fù)雜金屬的電極,只需較低成本就可以完成高伸縮性和可變性的電極工藝,為了實(shí)現(xiàn)這一技術(shù)的后期推廣,目前正在進(jìn)行商用化技術(shù)的評(píng)價(jià)工作。此次研究開(kāi)發(fā)的電池技術(shù)有望成為第四次工業(yè)革命能量?jī)?chǔ)存系統(tǒng)的全新解決方案。

●研究人員打造新生物太陽(yáng)能電池技術(shù)陰雨天也可用

哥倫比亞大學(xué)的研究人員已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了一種新的廉價(jià)方式,借助細(xì)菌打造的太陽(yáng)能電池將陽(yáng)光轉(zhuǎn)變成能量。他們打造的這種太陽(yáng)能電池產(chǎn)生的電流比之前記錄的任何類似裝置都要強(qiáng),而且無(wú)論在強(qiáng)光和弱光環(huán)境下都同樣有效。項(xiàng)目負(fù)責(zé)人稱,這項(xiàng)研究的重點(diǎn)在于我們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)不會(huì)殺死細(xì)菌的過(guò)程,因此它們能夠無(wú)限期的制造生物染料。這種生物太陽(yáng)能電池技術(shù)也擁有著其它的潛在應(yīng)用,比如說(shuō)在采礦業(yè)、深海探索和其它低光照環(huán)境中等。

據(jù)加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)近日發(fā)布的一份新聞公報(bào),該校研究人員選擇讓天然色素保留在細(xì)菌內(nèi),他們通過(guò)基因工程技術(shù)改造大腸桿菌,使其大量產(chǎn)生番茄紅素。番茄紅素是一種賦予番茄橙紅色的色素,能特別有效地吸收光線并轉(zhuǎn)化為能量。據(jù)加拿大不列顛哥倫比亞大學(xué)近日發(fā)布的一份新聞公報(bào),該校研究人員選擇讓天然色素保留在細(xì)菌內(nèi),他們通過(guò)基因工程技術(shù)改造大腸桿菌,使其大量產(chǎn)生番茄紅素。番茄紅素是一種賦予番茄橙紅色的色素,能特別有效地吸收光線并轉(zhuǎn)化為能量。

3.其他技術(shù)

●瑞士生物沼氣直接甲烷化技術(shù)進(jìn)入實(shí)用階段

據(jù)瑞士保羅謝爾研究所(PSI)介紹,該所開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)獨(dú)有的生物沼氣直接甲烷化技術(shù),將氫氣直接加入生物沼氣中進(jìn)行甲烷化反應(yīng),使生物沼氣中的二氧化碳直接轉(zhuǎn)化為甲烷。經(jīng)過(guò)直接甲烷化處理的生物沼氣甲烷含量大大提高,質(zhì)量可滿足直接輸入天然氣管網(wǎng)的要求,不再需要經(jīng)過(guò)提純凈化處理環(huán)節(jié)。

為在實(shí)際應(yīng)用條件下驗(yàn)證該項(xiàng)技術(shù),瑞士保羅謝爾研究所與瑞士一家能源企業(yè)合作開(kāi)展驗(yàn)證和示范研究。將該項(xiàng)技術(shù)集成在一個(gè)集裝箱大小的代號(hào)為Cosma的示范裝置內(nèi),接入實(shí)際運(yùn)行的生物沼氣站進(jìn)行1000小時(shí)驗(yàn)證試驗(yàn),經(jīng)過(guò)甲烷化后的沼氣直接進(jìn)入天然氣管道,可滿足一個(gè)獨(dú)立家庭住宅的取暖和熱水供應(yīng)。試驗(yàn)取得成功,顯示了該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)具備進(jìn)入實(shí)際應(yīng)用的條件。該項(xiàng)成果日前獲得瑞士能源技術(shù)獎(jiǎng)。

●英國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)新方法用太陽(yáng)能殺死水污染物質(zhì)

最近,英國(guó)斯旺西大學(xué)的研究人員開(kāi)發(fā)出了一種新型的無(wú)毒物質(zhì),可以利用太陽(yáng)能將排放到水中的有害污染物無(wú)害化。據(jù)了解,目前每年大約有30萬(wàn)噸污染物被排放到水體中,而科學(xué)家開(kāi)發(fā)的這種新型物質(zhì),可以從水中去除燃料污染物,并且吸附率達(dá)到90%以上,比現(xiàn)有的吸附技術(shù)效果整整提高了10倍。這種混合物平時(shí)被保存在高壓密封的容器中,通過(guò)在微型氮化鉭顆粒表面生產(chǎn)的超級(jí)“納米氧化物”進(jìn)行合成。然后這種材料利用太陽(yáng)能提供的能力將污染物分解成更小、更無(wú)害的分子,而這一過(guò)程被稱為“光催化降解”。在去除有害的燃料之后,催化劑可以通過(guò)簡(jiǎn)單的方法從水中過(guò)濾出來(lái),然后重復(fù)使用。雖然通過(guò)光降解的方式已經(jīng)研究了幾十年,但是知道最近一段時(shí)間,研究人員才開(kāi)發(fā)出能夠真正吸收污染物的材料。之前雖然像二氧化鈦也能利用太陽(yáng)能分解染料,但是效率非常有限,因?yàn)榕c普通的太陽(yáng)光譜相比,它們紫外線這種能量更高的光線吸收率更好。如果未來(lái)這種材料能夠被大范圍的使用,那么新型材料將會(huì)大幅提升水體中污染物過(guò)濾的速度。



全球能源技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

1.綠色、低碳能源技術(shù)必然是未來(lái)發(fā)展主要方向

2018年,能源將繼續(xù)向著低碳化、綠色、高效方向發(fā)展。歐盟科研創(chuàng)新資助計(jì)劃“地平線2020”2018-2020年度支出方案中,“低碳和適應(yīng)氣候變化的未來(lái)”領(lǐng)域?qū)@33億歐元預(yù)算,按年度工作計(jì)劃,可再生能源、能效建筑、電動(dòng)運(yùn)輸和儲(chǔ)存方案4個(gè)清潔能源領(lǐng)域的項(xiàng)目將獲22億歐元撥款。俄能源部宣布支持設(shè)立遠(yuǎn)東聯(lián)邦區(qū)可再生能源發(fā)展基金,并將制訂具體建議。英國(guó)將投入2800萬(wàn)英鎊資助可再生能源創(chuàng)新、智慧能源系統(tǒng)創(chuàng)新、低碳工業(yè)創(chuàng)新、核能創(chuàng)新等能源創(chuàng)新項(xiàng)目,作為能源創(chuàng)新計(jì)劃(2016~2021年)的一部分。特朗普政府宣布退出巴黎協(xié)定,全球應(yīng)對(duì)氣候變化形勢(shì)變得撲朔迷離,但全球能源領(lǐng)域轉(zhuǎn)型已是大勢(shì)所趨,綠色能源技術(shù)、低碳能源技術(shù)必然是未來(lái)發(fā)展主要方向。

2.小型模塊化反應(yīng)堆開(kāi)啟核能新時(shí)代

小型模塊化反應(yīng)堆(SMR)因其較高的安全性能、操作靈活性、電網(wǎng)適應(yīng)性等優(yōu)點(diǎn),受到越來(lái)越多的關(guān)注。全球多個(gè)核電大國(guó)推進(jìn)SMR技術(shù)開(kāi)發(fā)部署。美國(guó) Nuscale Power公司提交首個(gè)SMR商業(yè)電廠設(shè)計(jì)認(rèn)證審查申請(qǐng)。加拿大監(jiān)管機(jī)構(gòu)收到4種小堆設(shè)計(jì),并啟動(dòng)了首個(gè)SMR示范堆的一般選址和取證程序。俄羅斯將協(xié)助菲律賓開(kāi)展關(guān)于在陸上或近海建造SMR的可行性研究。俄羅斯原子能集團(tuán)所屬“光線”科學(xué)生產(chǎn)聯(lián)合公司研發(fā)出基于熱電子發(fā)射效應(yīng)原理的小型核電站,具有安全可靠、不需維護(hù)、可長(zhǎng)期運(yùn)行等特點(diǎn),可作為獨(dú)立電源為偏遠(yuǎn)地區(qū)重要設(shè)施供電。英國(guó)政府承諾通過(guò)競(jìng)爭(zhēng)探索SMR的潛力,評(píng)估開(kāi)發(fā)、商業(yè)化和資助SMR技術(shù)的市場(chǎng)利益。2018年7月3日,日本政府公布了最新制定的“第5次能源基本計(jì)劃”,提出今后將開(kāi)發(fā)具有安全性、經(jīng)濟(jì)性和機(jī)動(dòng)性優(yōu)勢(shì)的堆型,小型模塊化堆將是日本未來(lái)開(kāi)發(fā)的重要選項(xiàng)。

3.能源區(qū)塊鏈領(lǐng)域前景廣闊

區(qū)塊鏈技術(shù)具有去中心化存儲(chǔ)、信息高度透明等優(yōu)勢(shì),能實(shí)現(xiàn)能源的數(shù)字化、分布式精準(zhǔn)管理,將對(duì)未來(lái)能源市場(chǎng)產(chǎn)生巨大影響。美國(guó)能源部提出“基于區(qū)塊鏈技術(shù)的能源系統(tǒng)新概念”,探索區(qū)塊鏈技術(shù)在管理電網(wǎng)方面的應(yīng)用。英國(guó)石油公司和荷蘭殼牌領(lǐng)銜的財(cái)團(tuán)將開(kāi)發(fā)一個(gè)針對(duì)能源大宗商品交易的區(qū)塊鏈數(shù)字平臺(tái),預(yù)計(jì)在2018年底投入運(yùn)營(yíng)。澳大利亞政府將提供257萬(wàn)澳元以支持一個(gè)應(yīng)用區(qū)塊鏈技術(shù)的光伏和用水兩年試點(diǎn)項(xiàng)目。麥肯錫公司在一份報(bào)告中指出,區(qū)塊鏈?zhǔn)抢^蒸汽機(jī)、電力、信息和互聯(lián)網(wǎng)科技之后目前最有潛力觸發(fā)第5輪顛覆性革命浪潮的核心技術(shù),對(duì)于石油和天然氣這樣一個(gè)分布廣泛、復(fù)雜龐大的行業(yè),區(qū)塊鏈技術(shù)的黃金期正在到來(lái)。

4.電池儲(chǔ)能將發(fā)揮重要作用

儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)作為能源結(jié)構(gòu)調(diào)整的支撐產(chǎn)業(yè)和關(guān)鍵推手,在傳統(tǒng)發(fā)電、輸配電、電力需求側(cè)、輔助服務(wù)、新能源接入等不同領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)際可再生能源署(IRENA)2017年發(fā)布的《電力存儲(chǔ)和可再生能源:成本和市場(chǎng)研究報(bào)告(2030)》稱,到2030年,如果能源系統(tǒng)的可再生能源份額翻番,全球儲(chǔ)能容量將增加三倍。報(bào)告在基本預(yù)測(cè)情景中提出,到2030年,全球儲(chǔ)能裝機(jī)將在2017年基礎(chǔ)上增長(zhǎng)42%~68%,如果可再生能源增長(zhǎng)強(qiáng)勁,那么儲(chǔ)能裝機(jī)增長(zhǎng)幅度將達(dá)到155%~227%。電池儲(chǔ)能將在改變儲(chǔ)能裝機(jī)結(jié)構(gòu)中發(fā)揮重要作用。此外,電池生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展還直接決定了電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展前景,可以在尖峰負(fù)荷時(shí)段的電力能源系統(tǒng)中起到電源的作用。儲(chǔ)能技術(shù)的快速發(fā)展將給能源系統(tǒng)帶來(lái)顯著變化,同時(shí),在化石燃料需求上會(huì)造成一定的影響,畢竟,儲(chǔ)能將越來(lái)越多地取代火電,在電力能源系統(tǒng)中發(fā)揮強(qiáng)大的電源調(diào)節(jié)能力。

5.未來(lái)5G與能源的深度融合

近年來(lái),能源行業(yè)積極實(shí)施“互聯(lián)網(wǎng)+”戰(zhàn)略,全面提升行業(yè)信息化、智能化水平,充分利用現(xiàn)代信息通信技術(shù)、控制技術(shù),實(shí)現(xiàn)智能設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)和信息收集,激發(fā)新型作業(yè)方式和用能服務(wù)模式。隨著各類能源業(yè)務(wù)的快速增長(zhǎng),電網(wǎng)設(shè)備、電力終端、用電客戶迫切需要通過(guò)最新的通信技術(shù)及系統(tǒng)支撐,滿足爆發(fā)式增長(zhǎng)的通信需求。5G技術(shù)將支持能源領(lǐng)域基礎(chǔ)設(shè)施的智能化,并支持雙向能源分配和新的商業(yè)模式,以提高生產(chǎn)、交付、使用和協(xié)調(diào)有限的能源資源的效率??稍偕茉?、電動(dòng)汽車(chē)、電網(wǎng)通信、智能電網(wǎng)等領(lǐng)域?qū)⒊蔀?G在全球能源行業(yè)的重點(diǎn)應(yīng)用場(chǎng)景。歐盟特別注重5G與行業(yè)的充分融合,在《關(guān)于5G架構(gòu)的觀點(diǎn)》白皮書(shū)中提出5G網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)應(yīng)具備為汽車(chē)、能源、食品、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療、教育等垂直行業(yè)提供定制化專網(wǎng)組網(wǎng)服務(wù)的能力,5G技術(shù)與商業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的對(duì)接,有利于5G網(wǎng)絡(luò)能夠高效率、低成本地提供各類新興業(yè)態(tài)服務(wù)。

6.3D打印技術(shù)應(yīng)用于太陽(yáng)能電池的制造工藝

3D打印技術(shù)除了用在晶體硅太陽(yáng)電池以外,也可以應(yīng)用在薄膜電池上。如美國(guó)俄勒岡州立大學(xué)的研究者們使用3D打印技術(shù)成功地制造出了銅銦鎵硒(CIGS)薄膜太陽(yáng)電池,節(jié)約了90%的原材料。麻省理工學(xué)院(MIT)則通過(guò)一臺(tái)特制3D打印機(jī)將薄膜太陽(yáng)電池印刷到紙張上,這種電池目前可提供1.5%~2%的電池效率。3D打印技術(shù)不僅能打印出分辨力高、導(dǎo)電性好的柵線,而且能夠降低生產(chǎn)成本,可以和高方阻發(fā)射極完美結(jié)合并應(yīng)用于各類太陽(yáng)電池新技術(shù)。國(guó)內(nèi)外都在積極研究及應(yīng)用推廣該技術(shù)的發(fā)展,因此,3D打印技術(shù)應(yīng)用于太陽(yáng)能電池的制造工藝將是大勢(shì)所趨,這一技術(shù)也會(huì)帶來(lái)太陽(yáng)能電池質(zhì)量和效率的大幅提高。



啟示與建議

1.突破核心技術(shù),打造新一代電力系統(tǒng)

以可再生能源逐步替代化石能源,實(shí)現(xiàn)可再生能源等清潔能源在一次能源生產(chǎn)和消費(fèi)中占更大份額,推動(dòng)能源轉(zhuǎn)型,建設(shè)清潔低碳、安全高效的新一代能源系統(tǒng),是我國(guó)能源革命的主要目標(biāo)。非化石能源在一次能源消費(fèi)中占比是我國(guó)能源轉(zhuǎn)型的主要指標(biāo)。一次能源消費(fèi)中非化石能源主要來(lái)自一次電力(水電、風(fēng)電、太陽(yáng)能發(fā)電等可再生能源電力以及核電等)。大幅提高非化石能源電力占比,形成非化石能源為主的電源結(jié)構(gòu),是電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型的重要標(biāo)志。當(dāng)前,突破高比例可再生能源、高比例電力電子裝備接入電網(wǎng),多能互補(bǔ)綜合能源以及信息物理深度融合智能化電網(wǎng)等技術(shù),是建設(shè)新一代電力系統(tǒng)的關(guān)鍵。

2.不斷壯大清潔能源產(chǎn)業(yè),推動(dòng)綠色能源發(fā)展

應(yīng)對(duì)氣候變化,清潔能源扮演著舉足輕重的角色。加快水電、核電、風(fēng)電、光伏等清潔能源替代迫在眉睫。國(guó)際能源署預(yù)測(cè),在未來(lái)5年內(nèi),中國(guó)將持續(xù)引領(lǐng)全球清潔能源發(fā)展。當(dāng)前,我國(guó)已成為全球最大的可再生能源生產(chǎn)國(guó)和應(yīng)用國(guó),水電、風(fēng)電、光伏裝機(jī)規(guī)模多年保持全球領(lǐng)先,核電在建規(guī)模也居世界首位。綠色低碳是能源技術(shù)創(chuàng)新的主要方向,集中在傳統(tǒng)化石能源清潔高效利用、新能源大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用、核能安全利用、能源互聯(lián)網(wǎng)和大規(guī)模儲(chǔ)能以及先進(jìn)能源裝備及關(guān)鍵材料等重點(diǎn)領(lǐng)域。

根據(jù)國(guó)家能源局研究制定的《2018年能源工作指導(dǎo)意見(jiàn)》,2018年將統(tǒng)籌優(yōu)化水電開(kāi)發(fā)利用,穩(wěn)妥推進(jìn)核電發(fā)展,穩(wěn)步發(fā)展風(fēng)電和太陽(yáng)能發(fā)電,積極發(fā)展生物質(zhì)能等新能源,有序推進(jìn)天然氣利用。同時(shí),加快傳統(tǒng)能源清潔高效開(kāi)發(fā)利用。指導(dǎo)意見(jiàn)明確,2018年全國(guó)能源消費(fèi)總量控制在45.5億噸標(biāo)準(zhǔn)煤左右。2018年將著力解決清潔能源消納問(wèn)題,增強(qiáng)油氣儲(chǔ)備應(yīng)急能力;積極發(fā)展新興能源產(chǎn)業(yè),推動(dòng)能源生產(chǎn)消費(fèi)新模式、新業(yè)態(tài)發(fā)展壯大,實(shí)施能源系統(tǒng)人工智能、大數(shù)據(jù)應(yīng)用等創(chuàng)新行動(dòng),推廣智能化生產(chǎn)、儲(chǔ)運(yùn)和用能設(shè)施。2018年我國(guó)將加快能源綠色發(fā)展,進(jìn)一步壯大清潔能源產(chǎn)業(yè)。

3.加大研究力量,建立有效激勵(lì)機(jī)制

近年來(lái),我國(guó)能源科技創(chuàng)新能力和技術(shù)裝備自主化水平顯著提升,建設(shè)了一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的重大能源技術(shù)示范工程。智能電網(wǎng)和多種儲(chǔ)能技術(shù)快速發(fā)展,陸上風(fēng)電、海上風(fēng)電、光伏發(fā)電、光熱發(fā)電、纖維素乙醇等關(guān)鍵技術(shù)均取得重要突破。一系列具備國(guó)際先進(jìn)水平的重大能源示范工程成果標(biāo)志著我國(guó)能源科技水平得到了跨越式發(fā)展。但與世界能源科技強(qiáng)國(guó)和引領(lǐng)能源革命的要求相比,還有較大的差距,主要體現(xiàn)在核心技術(shù)缺乏,高端能源裝備依賴進(jìn)口;產(chǎn)學(xué)研結(jié)合不夠緊密,創(chuàng)新活動(dòng)與產(chǎn)業(yè)需求脫節(jié);以及創(chuàng)新體制機(jī)制不夠完善,人才培養(yǎng)、管理和激勵(lì)制度有待改進(jìn)等幾方面。因此推動(dòng)能源技術(shù)革命已經(jīng)迫在眉睫,必須大力推進(jìn)能源技術(shù)創(chuàng)新,縮小與國(guó)際先進(jìn)水平差距,強(qiáng)調(diào)自主研發(fā)與技術(shù)引進(jìn)相結(jié)合。

4.明確能源科技發(fā)展戰(zhàn)略的優(yōu)先方向與路線

能源技術(shù)是決定全球能源未來(lái)的重要因素之一,能源技術(shù)的發(fā)展方向更是關(guān)系能源戰(zhàn)略全局的關(guān)鍵棋子。把握世界能源科技綠色低碳、智能、高效、多元的發(fā)展方向,合理規(guī)劃建設(shè)清潔低碳、安全高效現(xiàn)代能源體系的中長(zhǎng)期愿景和目標(biāo),建立有雄心和穩(wěn)定的政策環(huán)境,把戰(zhàn)略接續(xù)油氣資源開(kāi)發(fā)、化石能源清潔高效利用、分布式能源和智能電網(wǎng)、先進(jìn)安全核能、規(guī)?;稍偕茉醋鳛閼?zhàn)略優(yōu)先方向,適時(shí)更新中長(zhǎng)期發(fā)展戰(zhàn)略和行動(dòng)計(jì)劃,并利用技術(shù)和產(chǎn)業(yè)路線圖指導(dǎo)技術(shù)研發(fā)和產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新。

5.大數(shù)據(jù)背景下推動(dòng)能源行業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型

在+智能時(shí)代,云、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能、自動(dòng)化、智能終端、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)等技術(shù)組成錯(cuò)綜復(fù)雜的生態(tài)系統(tǒng)。技術(shù)不僅是提升效率的工具,還是能源行業(yè)成功的業(yè)務(wù)戰(zhàn)略與未來(lái)收入增長(zhǎng)的基石。在大數(shù)據(jù)時(shí)代,能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型已然大勢(shì)所趨。能源行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型,就是發(fā)展數(shù)字能源,即利用數(shù)字技術(shù),引導(dǎo)能量有序流動(dòng),構(gòu)筑更高效、更清潔、更經(jīng)濟(jì)、更安全的現(xiàn)代能源體系。

據(jù)調(diào)查,72%的能源公司已經(jīng)更新了老舊的IT應(yīng)用,剩下的28%計(jì)劃在未來(lái)一年內(nèi)完成這一工作。由此可見(jiàn),能源行業(yè)是技術(shù)投資最活躍的行業(yè)之一。以電力行業(yè)為例,許多國(guó)家和地區(qū)在不斷推進(jìn)電力系統(tǒng)轉(zhuǎn)型,其程度不亞于一場(chǎng)技術(shù)革命。數(shù)字化的智能電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)了更高效的電力輸送,在尼日利亞,智慧電網(wǎng)減少了30%的線路損耗,不僅帶來(lái)顯著的經(jīng)濟(jì)效益,更造福千家萬(wàn)戶,創(chuàng)造出巨大的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn):

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[4]NASA completes full-power tests of small, portable nuclear reactor. https://www.engadget.com/2018/05/02/nasa-completes-full-power-tests-small-nuclear-reactor/,2018-05-02.

[5]Технологическиеприоритетывроссийскойизарубежнойэнергетике.http://energo-cis.ru/news/tehnologicheskie_prioritety_v/?year=2017.pdf. 
 
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