2018年世界前沿科技发展态势及2019年趋势展望——能源篇
本文为春节专题文章——“年度科技发展态势总结与展望”的第四篇能源篇。
世界能源领域2018年发展态势
全球应对气候变化支持力度加大。尽管美国退出《巴黎协议》，但绝大多数国家或国际组织仍积极采取措施应对气候变化。欧盟发布新的长期战略，力争到2050年实现零温室气体排放。英国发布新电动汽车战略--《零排放之路》，为禁止燃油车销售制定详细计划。德国、日本、波兰、丹麦等国纷纷发布新能源战略，支持可再生能源发展。世界银行集团宣布未来五年投入2000亿美元用于支持各国实施气候行动。
国际油气市场形势复杂。世界能源供需格局不断变化，石油输出国组织“欧佩克”和以俄罗斯为首的产油国同盟达成协议，将显著削减石油产量以缓解全球石油供应过剩。特朗普政府发布“平价能源计划”，加大煤及石油天然气生产，并制裁产油国伊朗。在美国制裁压力之下，法国托塔尔公司、法国道达尔石油公司、英国石油公司等国际能源巨头纷纷退出伊朗项目。卡塔尔宣布于2019年1月1日起退出石油输出国组织“欧佩克”，将在一定程度上削弱“欧佩克”在国际石油市场的影响力。
小型模块化反应堆发展势头良好。全球多个核电大国正逐步实践和应用小型模块化反应堆技术（SMR），并将其列入本国核能发展战略。美国已提出小型反应堆是其占领核电技术制高点的新技术，并计划到2025年投入100亿美元来部署小型模块堆产能。俄罗斯首座浮动核电站“罗蒙诺索夫院士号” 由两座小型反应堆组成，发电量达70兆瓦，已首次实现持续链式反应。韩国SAMRT小堆、阿根廷CAREM小型堆等也都由概念设计阶段步入发展实践阶段。
电池储能备受关注，新技术层出不穷。在电动汽车的带动下，电池储能技术成为多国研发热点，新研究成果佳音频传。美国宾州州立大学通过一种新型的电池结构和充电策略，实现动力电池可在任何温度下的快速充电。英属哥伦比亚大学发明新生物太阳能电池技术，借助细菌可将阳光转变成能量。加州大学洛杉矶分校成功开发出一种高效的薄膜双层太阳能电池，其能量转化效率高达22.4%。美国与沙特合作开发出一种新集成太阳能液流电池设备，效率高达14.1％。英国剑桥大学圣约翰学院通过半人工光合作用，成功将阳光转化为燃料。
世界能源领域2019年趋势展望
全球能源供应呈多元化趋势。在国际能源格局动荡的背景下，各国都在不断调整能源供应结构，以期能源来源更多元化。法国计划到2035年将核反应堆发电量占比从目前的75%降至50%，以减少对核能的依赖并促进可再生能源发展。日本新“能源基本计划”确定在2030年之前将可再生能源、核能、煤炭、液化天然气的发电比例维持在20%-30%之间。波兰公布2040能源政策草案，计划大幅增加核电和可再生能源在能源结构中的比例，以不断降低对煤炭的依赖。韩国政府将制定利用更多天然气和可再生能源的能源路线图，以期到2030年将可再生能源占比提升至20%。
动力电池全球化竞争日益激烈。欧洲逐渐重视动力电池产业，中日韩进一步拓展国际市场。欧盟成立“欧盟动力电池联盟”，促进欧洲电池产业发展。德国化学巨头巴斯夫将建立首个锂电池负极材料生产基地，进军动力电池领域。瑞典初创企业Northvolt将与宝马集团和优美科共同建立电池全生命周期循环系统。中国宁德时代将在未来几年投资2.4亿欧元，在德国图林根州建立电池生产基地和智能制造技术研发中心。韩国LG化学计划在2023年前分阶段在中国工厂投入128亿元生产动力电池。日本松下将与美国电动汽车制造商特斯拉合作在中国投建超级电池工厂。2019年电池储能领域的竞争将愈发激烈。
先进核技术继续成为各国研究热点。麻省理工学院的报告认为，先进、非常规核反应堆将在2030年颠覆当前的核能行业。各国政府对先进核电技术的关注必将加快其投入使用进程。特朗普政府签署的《能源部研究与创新法案》、《核能创新能力法案》等将促进下一代核反应堆技术的发展，并在资金上大力支持新型核电技术的研发。欧盟明确小型堆发展目标，计划2030年前在欧洲投入使用。英国政府为核聚变项目提供资金支持并将开展先进核反应堆燃料关键项目研究。俄罗斯首座浮动核电站“罗蒙诺索夫院士”号将于2019年率先进入发电测试阶段。美国、英国、加拿大、日本等国将继续开展不同层次的小型模块化反应堆技术的研发合作。
研究所简介
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