能源革命之低碳软实力：未来能源低碳转型的成效取决于10项关键前沿技术

  原标题：能源革命之低碳软实力：未来能源低碳转型的成效取决于10项关键前沿技术

  为确保未来全球能源结构符合《巴黎协定》设定的1.5摄氏度目标，能源系统将全方面进入加速转型和深度脱碳（即每年减少约8%的排放量）时期。近日，挪威船级社（DNV）发布《能源转型展望2021——技术进步报告》，给出了未来5年决定能源转型成效的10大关键技术。挪威船级社是为海事、油气和可再次生产的能源行业提供技术保障、供应链和数据管理服务的组织机构，是全球最大的船级社。DNV报告列举的能源转型10项关键前沿技术，涉及能源生产、运输和储存以及使用转换环节，可在能源脱碳链条进行前沿技术协同。

  海上浮式风力漩涡机能够得到海洋深水区上方丰富的风力资源。DNV报告认为，到2050年海上浮式风力发电将占世界电力的2%。由于用材和供应链还不成熟，海上浮式风电能源成本约为底部固定风力发电成本的2倍。通过政府政策激励和技术规模效应等因素推动，预计到2030年，两者成本差能缩小到15美元/兆瓦时。

  太阳能光伏是世界上发展最快的可再生电力能源。DNV报告预计，光伏发电会从2019年的8亿兆瓦时扩大30倍至2050年的220亿兆瓦时。

  晶体硅模块技术、薄膜模块技术和新型逆变器等新技术的出现，将逐步的提升光伏材料和元件质量，减少相关成本。新光伏技术的推动将使太阳能光伏发电成为未来10年最低成本电源。

  DNV报告认为，全球每年会产生超过20亿吨城市固体废弃物（MSW）。通过收集垃圾填埋气（LFG），可用于发电或进一步将其精制成生物甲烷。

  生物材料占城市固体废弃物的70%，这部分可采用沼气技术。印度在这方面推出了生物消化器技术。

  随着全球向低碳能源过渡，工业和私人消费能源从甲烷向氢气转移，并需要管道系统来运输低碳气体和二氧化碳。报告认为，在天然气管道基础设施上，通过修复而不是建设新管道能够大大减少项目风险和商业成本。二氧化碳管道需要确保管道处于最佳压力和温度范围。氢气管道设计的基本要求不锈钢结构、内涂层，需要耐腐蚀和安装过滤器。

  由于可再次生产的能源分散分布的特性，需要链接和整合可再次生产的能源电力系统，用到高压直流输电网技术（HVDC），这项技术的输电网络具有传输距离长、低损耗和高度控制的优势。HVDC系统有点对点直流输电、多终端直流输电、多终端高压直流电网保护3类集成系统。目前，构建这些系统的标准和指南仍然缺乏，真正操作经验很少。

  作为可再次生产的能源终端设施的重要组成部分，新型锂电池技术将重新进入便携式电子设备和电动汽车（EVs）的应用领域。新型电池技术增加了电池单位体积内的包含的能量，电子设备和电动车的电池使用持久性得到极大提升。锂电池技术改进的一种方法是将固态材料更换为液态电解质，使用硅更换石墨电极；另一种方法是利用锂金属原子直接相互覆盖形成电极。

  在过去10年，海上运输中使用燃料电池还处于起步阶段。DNV报告认为，固体氧化物燃料电池SOFC、质子交换膜燃料电池PEMFC和高温PEMFC（HT-PEMFC）是在海洋运输中最有前景的燃料电池技术，这些燃料电池类型的测试和评估已经在海洋运输项目中应用。新的核动力船舶应用了小型模块化反应堆（SMRs）,熔盐反应堆（MSRs）技术。

  预计到2050年，道路上运行的车辆将增加60%，电动汽车革命将是运输业脱碳的主要驱动力。

  DNV报告认为，未来5年内新能源乘用车电池的成本将低于80美元/千瓦时，平均车辆行驶里程高于600千米。未来5年，因充电器技术改进，直流电源充电器的作用明显地增加，预计车辆电网集成（V2G）服务将走出试验阶段。

  绿氢主要是通过电解产生，包括4种技术:碱性电解（AE）、阴离子交换膜（AEM）、固体氧化物电解（SOE）和质子交换膜（PEM）。

  其中，阴离子交换膜技术处于研发阶段；碱性电解和质子交换膜是发展最为成熟的绿氢技术；固体氧化物电解技术已达到商业化开发程度，但是成熟度不及碱性电解和质子交换膜，成本也较高。

  近年来，碳捕获和封存（CCS）技术从集中于化石燃料发电领域逐步覆盖到水泥、钢铁、冶炼、氢气和氨等产业领域。

  在主要的碳捕获封存技术中，通过直接空气捕获法（DAC)虽然快捷，但成本在600 美元/吨，而其他二氧化碳捕获技术成本在15 美元/吨至125美元/吨。

  【关于低碳软实力】邓正红在2012年8月出版的《低碳创新：绿色潮流下的获利方法》（科学出版社）一书中率先提出“低碳软实力”概念，并指出，“低碳革命孕育新的生产力，首先考虑的是生态生产力，就是低碳软实力。低碳软实力是驱动低碳经济发展的引擎，通过低碳价值创新，将产业生产力与生态生产力有机统一起来，达到经济、社会与生态的共赢。在这场世界性的革命中，最大的赢家是将经济、社会和生态三者有效结合起来。”邓正红在构建企业软实力理论之初就将“软实力”定义为“创造价值的能力”，并基于这一定义开展了一系列诸如企业软实力、城市软实力和国家软实力等的应用研究。何谓低碳软实力？遵循“软实力即创造价值的能力”的定义，低碳软实力即创造低碳价值的能力，具体来讲，就是以最低的成本、最低的资源和环境代价，创造最大的经济、社会和环境价值，持续获得高额、超额“碳金”。

  【作者简介】邓正红，中国软实力权威专家，长期从事软实力应用研究，创立企业软实力理论、软实力指数工具，第一个对软实力系统量化与价值评价，拥有基于企业、城市、国家之软实力指数与软实力价值评估计算一整套自主知识产权，誉为“中国软实力之父”。首创“低碳软实力”概念，独家发布企业（世界软实力500强）、城市（中国内地城市和地区软实力排序）和国家（全球软实力100强）三大软实力排行榜，国家电网《企业软实力丛书（核心价值、核心模式、核心实力）》总策划及撰稿人。18个月前精准预言2020年3月国际油价暴跌，参与国家能源局页岩油发展研究，为形成符合我国特色的页岩油发展思路提供了有益参考。出版《页岩战略：美联储在行动》《页岩战略Ⅱ：非常规变革》《页岩战略Ⅲ国家石油（突围低油价困局、减产联盟在行动、产油国地缘风险、原油史诗级）》《软实力：中国企业的破局之道》《巧实力：竞争环境下的聪明策略》《再造美国：美国核心利益产业的秘密重塑与软性扩张》《大国互联：上市与较量》《低碳创新：绿色潮流下的获利方法》《绿公司：低碳商机操作指南》等著作。返回搜狐，查看更加多