能源,不光是现代工业领域的血液,也是人们日常生活得以继续的基础。千百年来,人类主要依靠化石能源维系,目前也是如此。但化石能源总有耗尽的一天。那么,什么可以接替化石,未来能够为人类提供清洁、可持续的能源?
现在,世界上大部分国家都将发展新能源技术看作引领新一轮能源革命的突破口,看作科技创新的重要开端,新能源技术正以前所未有的速度加快迭代。风能、太阳能、生物质能……哪种新能源最受科技界青睐?
实现能源变革、打造未来能源体系的重要媒介之一——氢能,是以后能源体系里面重要的降碳二次能源,制氢、储氢以及氢能的输送和利用研究热度都在快速增长。其中,最先受到关注的氢燃料电池或氢发动机可以变革传统交通工具,解决交通燃油消费带来的城市大气污染和脱碳问题。
太阳能燃料技术的创新,或将快速降低人们对化石燃料的依赖,目前零碳太阳能燃料技术研发是科研界高度关注的焦点,太阳能燃料研究的发文量和关注度都位居前列,表明人类持续追求利用可持续的自然资源(水、二氧化碳)和能源(太阳能),以求通过更为生态、高效的转化机制获得绿色燃料。
储能技术是现代能源体系建设重要组成,可再生能源发电、智能电网和分布式多能互补系统、电动汽车均为各国电力系统低碳转型的重点方向,而储能技术是实现上述领域变革必不可少的技术支撑,是未来能源系统具备柔性、包容性和平衡功能的软链接关键节点。
随着储能技术在能源生产、消费以及低碳智慧转型中的广泛应用,提高储能电池的安全性、能量密度、容量规模、续航能力、服役寿命以及降低电池成本的需求越来越迫切。
在能源需求不断增加,电气化趋势越来越凸显的背景下,未来全球将加快形成以石油、天然气、煤炭、可再生能源为主的多元化能源结构,并在21世纪中叶完成向以非化石能源为主的能源结构转型。因此,虽然分能源品种的能源技术创新依然重要,但多种能源融合的集成组合、融合匹配、智慧运维、供需双向互动、多网互动等系统技术的突破也显得尤为重要和迫切。
在全球实现碳中和情景下,能源系统将具有多元、智慧、安全、柔韧的基本属性,这意味着能源互联网技术、智慧能源系统技术等研究的重要性凸显,应用基础研究、应用性技术研发将持续受到关注。
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