科技前沿——能源技术

本文摘要：新能源一般是指在新技术基础上加以开发使用的可再生能源，包罗太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、海浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋外貌与深层之间的热循环等；此外，另有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛使用的煤炭、石油、天然气、水能等能源，称为通例能源。随着通例能源的有限性以及情况问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越获得各国的重视。 随着新一轮工业革命兴起，应对气候变化告竣全球共识，能源技术成为引领能源工业厘革、实现创新驱动生长的源动力。

新能源一般是指在新技术基础上加以开发使用的可再生能源，包罗太阳能、生物质能、水能、风能、地热能、海浪能、洋流能和潮汐能，以及海洋外貌与深层之间的热循环等；此外，另有氢能、沼气、酒精、甲醇等，而已经广泛使用的煤炭、石油、天然气、水能等能源，称为通例能源。随着通例能源的有限性以及情况问题的日益突出，以环保和可再生为特质的新能源越来越获得各国的重视。

随着新一轮工业革命兴起，应对气候变化告竣全球共识，能源技术成为引领能源工业厘革、实现创新驱动生长的源动力。现在，世界主要国家和地域均把能源技术视为新一轮科技革命和工业革命的突破口，从能源战略的高度制定种种能源技术计划、接纳行动加速能源科技创新，以增强国际竞争力。

同时，能源技术开发的最新动态也预示着未来全球能源生长趋势。未来，能源将继续向着低碳化、绿色、高效偏向生长。

欧盟科研创新资助计划“地平线2020”2018 ～ 2020 年度支出方案中，“低碳和适应气候变化的未来”领域将获 33 亿欧元预算，按年度事情计划，可再生能源、能效修建、电动运输和储存方案 4个清洁能源领域的项目将获 22 亿欧元拨款。俄能源部宣布支持设立远东联邦区可再生能源生长基金，并将制订详细建议。

英国将投入 2800 万英镑资助可再生能源创新、智慧能源系统创新、低碳工业创新、核能创新等能源创新项目，作为能源创新计划 (2016 ～ 2021年 )的一部门。特朗普政府宣布退出巴黎协定，全球应对气候变化形势变得扑朔迷离，但全球能源领域转型已是局势所趋，绿色能源技术、低碳能源技术一定是未来生长主要偏向。

小型模块化反映堆 (SMR)因其较高的宁静性能、操作灵活性、电网适应性等优点，受到越来越多的关注。全球多个核电大国推进 SMR技术开发部署。美国Nuscale Power公司提交首个 SMR商业电厂设计认证审查申请。

加拿大羁系机构启动了首个 SMR示范堆的一般选址和取证法式。俄罗斯将协助菲律宾开展关于在陆上或近海制作 SMR的可行性研究。俄罗斯原子能团体所属“光线”科学生产团结公司研发出基于热电子发射效应原理的小型核电站，具有宁静可靠、不需维护、可恒久运行等特点，可作为独立电源为偏远地域重要设施供电。

英国政府答应通过竞争探索 SMR的潜力，评估开发、商业化和资助 SMR技术的市场利益。2018年 7月 3日，日本政府宣布了最新制定的“第 5次能源基本计划”，提出以后将开发具有宁静性、经济性和灵活性优势的堆型，小型模块化堆将是日本未来开发的重要选项。区块链技术具有去中心化存储、信息高度透明等优势，能实现能源的数字化、漫衍式精准治理，将对未来能源市场发生庞大影响。

美国能源部提出“基于区块链技术的能源系统新观点”，探索区块链技术在治理电网方面的应用。英国石油公司和荷兰壳牌领衔的财团将开发一个针对能源大宗商品生意业务的区块链数字平台。澳大利亚政府将提供 257 万澳元以支持一个应用区块链技术的光伏和用水两年试点项目。麦肯锡公司在一份陈诉中指出，区块链是继蒸汽机、电力、信息和互联网科技之后现在最有潜力触发第 5轮颠覆性革命浪潮的焦点技术，对于石油和天然气这样一个漫衍广泛、庞大庞大的行业，区块链技术的黄金期正在到来。

近年来，能源行业努力实施“互联网 +”战略，全面提升行业信息化、智能化水平，充实使用现代信息通信技术、控制技术，实现智能设备状态监测和信息收集，引发新型作业方式和用能服务模式。随着各种能源业务的快速增长，电网设备、电力终端、用电客户迫切需要通过最新的通信技术及系统支撑，满足发作式增长的通信需求。

5G技术将支持能源领域基础设施的智能化，并支持双向能源分配和新的商业模式，以提高生产、交付、使用和协调有限的能源资源的效率。可再生能源、电网通信、智能电网等领域将成为 5G在全球能源行业的重点应用场景。

欧盟特别注重 5G与行业的充实融合，在《关于 5G架构的看法》白皮书中提出，5G网络架构应具备为汽车、能源、食品、农业、医疗、教育等垂直行业提供定制化专网组网服务的能力，5G技术与商业生态系统的对接，有利于 5G网络能够高效率、低成当地提供各种新兴业态服务。3D打印技术除了用在晶体硅太阳电池以外，也可以应用在薄膜电池上。如美国俄勒冈州立大学的研究者们使用 3D打印技术乐成地制造出了铜铟镓硒 (CIGS)薄膜太阳电池，节约了 90%的原质料。

麻省理工学院(MIT)则通过一台特制 3D打印机将薄膜太阳电池印刷到纸张上，这种电池现在可提供 1.5% ～ 2%的电池效率。3D打印技术不仅能打印出分辨力高、导电性好的栅线，而且能够降低生产成本，可以和高方阻发射极完美联合并应用于各种太阳电池新技术。海内外都在努力研究及应用推广该技术，因此，3D打印技术应用于太阳能电池的制造工艺将是局势所趋，这一技术也会带来太阳能电池质量和效率的大幅提高。

已往几十年，全球能源一直被少数国家的少数寡头企业所垄断。其他国家要么接受现实，依靠能源入口；要么努力成为寡头中的一员。以页岩油气、光伏发电为代表的新技术能源终结了这一局势。对新技术而言，“漫衍式”取代了“集中式”，“矩阵式”取代了“单点式”。

从事能源开发使用的企业越来越轻量化。单个企业设立的目的，可能仅仅是满足四周区域的能源需求。大规模的集中开发、调配依然存在，但重要性将会逐步削弱。

随着能源企业的轻量化、区域化，全球能源供应格式的多极化趋势将进一步生长，逐步出现出扁平化、离散化的特点。由此带来的在订价机制、国际能源协作等方面的厘革，必将十分显著。

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