四、發(fā)展趨勢
當下,全球能源轉型提速,能源系統(tǒng)逐步向低碳化、清潔化、分散化和智能化方向發(fā)展。未來,低成本可再生技術將成為能源科技發(fā)展的主流,能源數(shù)字技術將成為引領能源產(chǎn)業(yè)變革、實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展的驅動力。儲能、氫能、先進核能等前瞻性、顛覆性技術將從根本上改變能源世界的圖景。
(一)可再生能源技術成本仍呈下降趨勢
在“技術為王”的時代,獲取能源資源的成本或效率是決定成敗之關鍵所在,因此發(fā)展低成本技術是未來重要趨勢。近年來,隨著太陽能、風能等非傳統(tǒng)可再生能源技術水平提高、成本下降,世界多國和地區(qū)都加快了可再生能源發(fā)展的步伐。據(jù)彭博新能源財經(jīng)(BNEF)發(fā)布的2019年《新能源市場長期展望》,可再生能源目前是全球三分之二地區(qū)最便宜的新建電源。到2030年,其成本將在全球大部分地區(qū)低于已建火電,由于風電、太陽能和儲能技術成本的大幅下降,到2050年全球近一半的電力將由這兩種快速發(fā)展的可再生能源供給。太陽能和風能是未來可再生能源的主體,低成本可再生能源技術是能源科技發(fā)展的重點領域。
(二)數(shù)字技術將加速能源轉型
隨著各種信息化技術在能源領域中的應用,“數(shù)字化”技術逐步打破了不同能源品種間的壁壘,成為未來的一大發(fā)展趨勢。數(shù)字技術(如傳感器、超級計算、人工智能、大數(shù)據(jù)分析等)具有強大的變革推動力,能夠提升整個能源系統(tǒng)效率,使能源供應和消費變得更安全、更可靠和更具成本效益。例如,在石油勘探領域智能機器人的應用,將解禁全球之前大量無法開采或者高成本開采的油氣田,全球能源可開采量將發(fā)生巨大變化。智能化電網(wǎng)系統(tǒng)的應用發(fā)展將實現(xiàn)對電力系統(tǒng)實時監(jiān)測、分析、分配和決策等,實現(xiàn)電力分配、使用的效率最大化。區(qū)塊鏈技術已經(jīng)被愈加廣泛地應用,在以原油為代表的能源交易平臺、可再生電力的點對點交易、電動汽車充電、電網(wǎng)資產(chǎn)管理、綠證追蹤管理甚至虛擬能源貨幣等領域都已嶄露頭角,這將會給能源領域帶來更深刻的變化。
IEA在《數(shù)字化和能源》預測,數(shù)字技術的大規(guī)模應用將使油氣生產(chǎn)成本減少10%~20%,使全球油氣技術可采儲量提高5%,頁巖氣有望獲得最大收益。僅在歐盟,增加存儲和數(shù)字化需求響應就可以在2040年將太陽能光伏發(fā)電和風力發(fā)電的削減率從7%降至1.6%,從而到2040年減少3000萬噸二氧化碳排放。與此同時,數(shù)字化還可以使碳捕獲和儲存等特定的清潔能源技術受益。
(三)新興技術將重塑能源未來
當前,以新興能源技術為代表的新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革正在興起,在油氣、儲能、氫能、先進核能等領域,新的顛覆性技術不斷涌現(xiàn)。其中,油服公司的技術創(chuàng)新尤為活躍,新技術、新工具、新裝備以及一體化的解決方案不斷推出。大規(guī)模儲能系統(tǒng)的應用,使得能源轉換與利用更加高效,實現(xiàn)能源的時空平移,以解決能源在生產(chǎn)、傳輸以及使用環(huán)節(jié)的不同步性等問題。隨著氫能和燃料電池關鍵技術的逐步突破,各國爭相將發(fā)展氫能產(chǎn)業(yè)提升到國家能源戰(zhàn)略高度,大力推進氫能產(chǎn)業(yè)鏈布局與技術創(chuàng)新。目前,包括物理儲能、電化學儲能、儲熱、儲氫等在內的多種儲能技術類型,在新能源并網(wǎng)、電動汽車、智能電網(wǎng)、微電網(wǎng)、分布式能源系統(tǒng)、家庭儲能系統(tǒng)、無電地區(qū)供電工程等不同應用場景下,展露出巨大的發(fā)展?jié)摿,市場前景非常廣闊。在核能領域,確?沙掷m(xù)性、安全性、經(jīng)濟性和防核擴散能力的先進技術是研發(fā)的重點,主要研究方向包括開發(fā)固有安全特性的第四代反應堆系統(tǒng)、燃料循環(huán)利用及廢料嬗變堆技術,以及核聚變示范堆的設計與實現(xiàn)。此外,各類新興技術將對現(xiàn)有的能源市場帶來深遠影響,例如先進材料的開發(fā)可以顯著提高電池性能等。
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