能源轉型究竟需要怎樣的技術?
「能源轉型」
一直以來,用于能源生產和消費的技術都具有重要意義。不僅如此,當今能源技術對全球經濟和環境都極為關鍵。
為此,2018《BP技術展望》(以下簡稱《展望》)于9月4日在京發布,《展望》著眼于中國、歐洲和北美三大區域,并圍繞著能源效率、數字技術、可再生能源、能量儲存和脫碳天然氣五個BP認為技術可以起到行業顛覆性作用的領域進行深度分析與探討。
01、《展望》的核心
實際上,《BP技術展望》誕生的時間尚短,但是其在技術方面涵蓋的領域卻在迅速擴大與完善。2015年首次發布的《展望》主要對一系列燃料進行了長期價格假設,而本版則以2050年為時間節點將研究推進到更加深入的層次。
BP首席執行官戴德利在《展望》中指出,2018年《展望》在重申了第一版諸多見解的同時,還對那些進步比三年前預期更快的技術提供了新的重要見解。例如,電動汽車和自動駕駛汽車的增長潛力得到了更加詳細的挖掘,風能和太陽能發電的競爭力與日俱增,而電池的成本正在迅速下降。此外,《展望》還強調了諸多不確定性和未知因素,包括人工智能、機器人和自動化在內的數字技術必然會繼續發揮深遠影響。
技術進步可貢獻將全球氣溫上升控制在2℃以內所需碳排放減量的逾70%,但分析表明仍需進一步加快減排進程,其速度應比當前預測趨勢更快。包括可再生電力資源、混合動力電車、電動汽車和數字化創新在內的許多必要技術都在繼續發展,然而分析有力地證明,如果沒有碳排放定價等重要的政策干預,將無法實現這樣一個未來,本分析還表明許多潛在技術結構是可以實現的,同時確定了電力部門或將是脫碳成本最低的行業。
分析表明,隨著發電機技術的進步以及在經濟規模效益的驅動下,陸上風能的成本將持續迅速下降。到2050年,陸上風能將成為許多地區最具經濟性的電力來源。太陽能的能源效率亦在提升,預計在許多情況下將具備競爭力。當風能和太陽能的發電量占發電總量的40%以上時,預計需要利用不菲的成本來應對他們的間歇性,解決方案包括儲存和釋放能源、管理需求、以天然氣、煤炭或核能作為后備能源。太陽能無法在夜間獲取,因而比風能需要更高的整合成本。
電動汽車和混合動力汽車預計將在2050年成為汽車構成中的重要組成部分。到2050年電動汽車蓄電池的成本預計將降至今天的四分之一。大部分車輛預計將實現無人駕駛,而汽車共享和共享出行可能改變汽車購買習慣并有可能改變燃料消費方式。液化天然氣對卡車和部分船舶而言,預計將成為一種有吸引力的燃料。生物燃料和碳抵消對航空業而言的是切實可行的解決方案,可幫助該行業實現碳排放目標。
02、挑戰與變革
當今社會面臨著雙重挑戰——既要滿足日益增長的能源需求,也要同時減少溫室氣體排放,空氣質量和水污染等問題也有待解決。
《展望》指出,這一困境可通過以下方式加以破解:盡可能高效地利用能源進而減少能源總消費,即節能;向低碳、零碳甚至負碳能源過渡,即能源轉型。能源轉型包括使用可再生能源或核能,也包括在發電領域用天然氣替代煤炭,因為天然氣發電的碳排放量僅為燃煤發電的一半。
從可再生能源發電的角度來看,在技術進步和政策支持的共同作用下,可再生能源發電(尤其是風能和太陽能)正在迅速發展。分析表明,2050年以前,可再生能源的增長速度將加速,在條件允許的情況下,風能預計將成為本《展望》覆蓋的地區中最低價的新增電力來源,太陽能也將具有較強的競爭力。
從儲能行業的發展來看,電池是能量儲存的選項之一。電池技術在鉛酸電池數十年的統治之后,正在經歷重大的變革。鋰離子電池正迅速發展,鑒于鋰離子對于電動汽車的重要作用,預計電動汽車的成本將被拉低。其他新興技術包括金屬空氣電池、固態電池和液流電池的,電網級電池將為電力系統的能量儲存提供更多選項。
▲BP首席技術官大衛·艾頓
就油氣方面的發展前景,記者對BP首席技術官大衛·艾頓進行了采訪,他表示BP業務的主要關注點一直都是油氣,未來也將繼續加大投入不斷完善在油氣方面的業務。并指出驅動煉化領域變革的三個主要因素:首先是發動機方面技術的變化,包括尺寸、注入技術、燃料選擇等;其次是數據分析技術和人工智能技術的發展,實現全流程的優化;此外則是碳技術的使用,以更低廉的成本去捕捉或存儲碳。
大衛·艾頓還指出,BP在未來的戰略重點將集中于以下幾個方面:一是降低碳排放并已經有相關項目進行支持;二是希望能夠實現電動汽車的發展,在基礎設施及電池等方面做出貢獻,把充電的時間大大降低;三是希望能夠通過合資或其他方式進一步參與有關市場的開發,增加可再生能源的產能。
責任編輯:仁德財
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