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2017年世界前沿科技發(fā)展態(tài)勢(shì)及2018年展望——能源篇

 全球技術(shù)地圖 2020-11-02

全球技術(shù)地圖

創(chuàng)新丨前沿丨科普丨資訊

能源領(lǐng)域

2017年態(tài)勢(shì)總結(jié)

全球應(yīng)對(duì)氣候變化形勢(shì)復(fù)雜

特朗普上臺(tái)后,,美國(guó)大力發(fā)展化石能源,簽署“促進(jìn)能源獨(dú)立和經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)”行政命令,,退出《巴黎協(xié)定》,,廢除奧巴馬政府“清潔能源計(jì)劃”等系列抑制氣候變化的法案,使全球應(yīng)對(duì)氣候變化形勢(shì)變得復(fù)雜,。然而,,英、德,、法,、日等國(guó)表示將繼續(xù)根據(jù)《巴黎協(xié)定》落實(shí)全球應(yīng)對(duì)氣候變化對(duì)策。法,、英政府相繼宣布將在2040年前停止銷售汽油車,、柴油車,以治理空氣污染,。印,、俄發(fā)表聯(lián)合聲明,將廣泛使用天然氣,。

全球能源轉(zhuǎn)型大勢(shì)所趨

非政府組織“21世紀(jì)可再生能源政策網(wǎng)絡(luò)”發(fā)布的全球未來可再生能源報(bào)告指出,,越來越多的國(guó)家在向可再生能源轉(zhuǎn)型,可再生能源在未來將占主導(dǎo)地位,。韓國(guó)政府將制定利用更多天然氣和可再生能源的能源路線圖,,以到2030年將可再生能源占比提升至20%。俄羅斯宣布啟動(dòng)一項(xiàng)1900兆瓦的可再生能源項(xiàng)目招標(biāo)。澳大利亞宣布建立澳洲首個(gè)海上風(fēng)電場(chǎng);印度批準(zhǔn)印度可再生能源開發(fā)署進(jìn)行IPO上市,,以資助更多可再生能源項(xiàng)目,。

能源國(guó)際合作不斷加強(qiáng)

世界能源供需格局不斷變化,能源安全形勢(shì)變得十分復(fù)雜,,各國(guó)繼續(xù)加強(qiáng)能源領(lǐng)域合作,。美國(guó)不斷推進(jìn)能源出口,與墨西哥加強(qiáng)能源安全,、市場(chǎng)一體化,、核能等領(lǐng)域合作,與印度,、韓國(guó),、波蘭等國(guó)達(dá)成天然氣出口協(xié)議。印,、德簽署能源合作,、綠色走廊等框架下的技術(shù)合作協(xié)議,以改善印度可再生能源并網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,。俄羅斯協(xié)助菲律賓,、巴拉圭、柬埔寨等國(guó)開展核能研究,,并與日本聯(lián)合開展放射性核廢物管理技術(shù)研究,。

小型模塊化反應(yīng)堆發(fā)展迅猛

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),,受到越來越多的關(guān)注。全球多個(gè)核電大國(guó)推進(jìn)SMR技術(shù)開發(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)助菲律賓開展關(guān)于在陸上或近海建造SMR的可行性研究,。英國(guó)政府承諾通過競(jìng)爭(zhēng)探索SMR的潛力,評(píng)估開發(fā),、商業(yè)化和資助SMR技術(shù)的市場(chǎng)利益,。

電動(dòng)汽車電池續(xù)航技術(shù)頻現(xiàn)突破

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)汽車電池,,可在5分鐘內(nèi)完成充電,并支持汽車?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?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?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?yán)m(xù)航能力提高1倍的新型鋰電池,。

能源設(shè)施安全受多重因素威脅

目前越來越多的能源基礎(chǔ)設(shè)施互通互聯(lián),除極端氣候或自然災(zāi)害帶來的安全風(fēng)險(xiǎn)外,,網(wǎng)絡(luò)攻擊也成為能源安全的隱患之一,。美國(guó)土安全部聯(lián)合聯(lián)邦調(diào)查局發(fā)布警報(bào)稱,核能等關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施已成為黑客主要攻擊目標(biāo),。荷蘭研究人員表示光伏發(fā)電的逆變器系統(tǒng)也存在被黑客攻克進(jìn)而關(guān)閉的風(fēng)險(xiǎn),一旦大面積關(guān)閉,,歐洲或?qū)⒚媾R電力癱瘓,。西班牙國(guó)家數(shù)字安全中心數(shù)據(jù)顯示,西班牙中央電網(wǎng),、核電站,、水電站等核心基礎(chǔ)設(shè)施不斷受到網(wǎng)絡(luò)黑客攻擊,僅2017年一季度就高達(dá)247次,。

2018年趨勢(shì)展望

未來能源趨向綠色,、低碳

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”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。2018年,,能源將繼續(xù)向著低碳化,、綠色、高效方向發(fā)展,。

可控核聚變技術(shù)研究前景向好

英國(guó)原子能管理局宣布與國(guó)際熱核實(shí)驗(yàn)堆項(xiàng)目合作,,未來5年將建造一座價(jià)值1000萬歐元的核聚變中心。日本核聚變科學(xué)研究所啟動(dòng)以等離子體高性能化為目的的氘實(shí)驗(yàn),,擬實(shí)現(xiàn)核聚變發(fā)電,。美國(guó)三阿爾法能源公司的“諾曼”核聚變反應(yīng)堆取得巨大進(jìn)展,首次在堆芯獲得保持時(shí)間足夠長(zhǎng)、溫度足夠高的等離子體,。2018年全球主要核電大國(guó)將繼續(xù)推進(jìn)該技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化進(jìn)程,,可控核聚變研究前景向好。

區(qū)塊鏈技術(shù)在能源領(lǐng)域應(yīng)用前景廣闊

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,。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)未來能源市場(chǎng)產(chǎn)生巨大影響,。

儲(chǔ)能推動(dòng)可再生能源應(yīng)用

國(guó)際市場(chǎng)研究機(jī)構(gòu)IS Markit報(bào)告顯示,,未來儲(chǔ)能市場(chǎng)將得到迅速發(fā)展,到2022年,,全球聯(lián)網(wǎng)儲(chǔ)能市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)28吉瓦,。為支持儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)發(fā)展,英國(guó)政府同意下調(diào)太陽能蓄電池增值稅,。澳大利亞將修建全球最大的太陽能發(fā)電和電池儲(chǔ)能系統(tǒng),。美國(guó)特斯拉公司在澳大利亞建成世界最大鋰電池儲(chǔ)能系統(tǒng),以儲(chǔ)存法國(guó)企業(yè)的風(fēng)力發(fā)電廠電能,。日本軟銀與三菱擬合作建造日本最大規(guī)模的太陽能配儲(chǔ)能項(xiàng)目,,預(yù)計(jì)于2018年4月開始建造。儲(chǔ)能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有效提高可再生能源系統(tǒng)穩(wěn)定性和并網(wǎng)率,,大規(guī)模擴(kuò)大可再生能源發(fā)電份額,。

智能電網(wǎng)逐漸完善

市場(chǎng)調(diào)研咨詢公司 Research and Markets報(bào)告顯示,印度未來10年將在智能計(jì)量,、配電自動(dòng)化,、電池儲(chǔ)能及其他智能電網(wǎng)領(lǐng)域投資約449億美元。西歐到2027年擬投資1337億美元用于智能電網(wǎng)基礎(chǔ)設(shè)施,,到2020年,,67%的西歐國(guó)家將部署智能電網(wǎng)。英國(guó)華威大學(xué)開發(fā)出新型智能電網(wǎng)系統(tǒng),,能將電動(dòng)汽車電池的剩余電量輸送回電網(wǎng),。隨著各國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)智能電網(wǎng)的投資及技術(shù)研發(fā),未來智能電網(wǎng)將大力提升清潔能源和可再生能源占比,,使電力系統(tǒng)更加智能,、綠色,、高效。2018年,,更加完善的智能電網(wǎng)將助力能源供應(yīng)安全以及清潔可持續(xù)能源系統(tǒng)的建設(shè),。

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