2017年世界前沿科技发展态势及2018年展望——能源篇

全球技术地图

创新丨前沿丨科普丨资讯

能源领域

2017年态势总结

全球应对气候变化形势复杂

特朗普上台后，美国大力发展化石能源，签署“促进能源独立和经济增长”行政命令，退出《巴黎协定》，废除奥巴马政府“清洁能源计划”等系列抑制气候变化的法案，使全球应对气候变化形势变得复杂。然而，英、德、法、日等国表示将继续根据《巴黎协定》落实全球应对气候变化对策。法、英政府相继宣布将在2040年前停止销售汽油车、柴油车，以治理空气污染。印、俄发表联合声明，将广泛使用天然气。

全球能源转型大势所趋

非政府组织“21世纪可再生能源政策网络”发布的全球未来可再生能源报告指出，越来越多的国家在向可再生能源转型，可再生能源在未来将占主导地位。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，以到2030年将可再生能源占比提升至20%。俄罗斯宣布启动一项1900兆瓦的可再生能源项目招标。澳大利亚宣布建立澳洲首个海上风电场;印度批准印度可再生能源开发署进行IPO上市，以资助更多可再生能源项目。

能源国际合作不断加强

世界能源供需格局不断变化，能源安全形势变得十分复杂，各国继续加强能源领域合作。美国不断推进能源出口，与墨西哥加强能源安全、市场一体化、核能等领域合作，与印度、韩国、波兰等国达成天然气出口协议。印、德签署能源合作、绿色走廊等框架下的技术合作协议，以改善印度可再生能源并网基础设施。俄罗斯协助菲律宾、巴拉圭、柬埔寨等国开展核能研究，并与日本联合开展放射性核废物管理技术研究。

小型模块化反应堆发展迅猛

小型模块化反应堆(SMR)因其较高的安全性能、操作灵活性、电网适应性等优点，受到越来越多的关注。全球多个核电大国推进SMR技术开发部署。美国 Nuscale Power公司提交首个SMR商业电厂设计认证审查申请。加拿大监管机构收到4种小堆设计，并启动了首个SMR示范堆的一般选址和取证程序。俄罗斯将协助菲律宾开展关于在陆上或近海建造SMR的可行性研究。英国政府承诺通过竞争探索SMR的潜力，评估开发、商业化和资助SMR技术的市场利益。

电动汽车电池续航技术频现突破

电池充电及续航技术成为多国研发热点，其技术突破将推动电动汽车产业加速发展。以色列Storedot公司研发出“超快速充电”电动汽车电池，可在5分钟内完成充电，并支持汽车续航约483千米德国弗劳恩霍夫应用研究促进协会研制出一种超级电池，体积不变，可使电动汽车续航达100千米。美国菲斯克公司研发的固态电池可使电动汽车续航804千米，充电仅需1分钟。韩国光州科学技术院和美国麻省理工学院合作研发出使电动车续航能力提高1倍的新型锂电池。

能源设施安全受多重因素威胁

目前越来越多的能源基础设施互通互联，除极端气候或自然灾害带来的安全风险外，网络攻击也成为能源安全的隐患之一。美国土安全部联合联邦调查局发布警报称，核能等关键基础设施已成为黑客主要攻击目标。荷兰研究人员表示光伏发电的逆变器系统也存在被黑客攻克进而关闭的风险，一旦大面积关闭，欧洲或将面临电力瘫痪。西班牙国家数字安全中心数据显示，西班牙中央电网、核电站、水电站等核心基础设施不断受到网络黑客攻击，仅2017年一季度就高达247次。

2018年趋势展望

未来能源趋向绿色、低碳

欧盟科研创新资助计划“地平线2020”2018-2020年度支出方案中，“低碳和适应气候变化的未来”领域将获33亿欧元预算，按年度工作计划，可再生能源、能效建筑、电动运输和储存方案4个清洁能源领域的项目将获22亿欧元拨款。俄能源部宣布支持设立远东联邦区可再生能源发展基金，并将制订具体建议。英国将投入2800万英镑资助可再生能源创新、智慧能源系统创新、低碳工业创新、核能创新等能源创新项目，作为能源创新计划(2016-2021年)的一部分。2018年，能源将继续向着低碳化、绿色、高效方向发展。

可控核聚变技术研究前景向好

英国原子能管理局宣布与国际热核实验堆项目合作，未来5年将建造一座价值1000万欧元的核聚变中心。日本核聚变科学研究所启动以等离子体高性能化为目的的氘实验，拟实现核聚变发电。美国三阿尔法能源公司的“诺曼”核聚变反应堆取得巨大进展，首次在堆芯获得保持时间足够长、温度足够高的等离子体。2018年全球主要核电大国将继续推进该技术发展和商业化进程，可控核聚变研究前景向好。

区块链技术在能源领域应用前景广阔

美国能源部提出“基于区块链技术的能源系统新概念”，探索区块链技术在管理电网方面的应用。英国石油公司和荷兰壳牌领衔的财团将开发一个针对能源大宗商品交易的区块链数字平台，预计在2018年底投入运营。澳大利亚政府将提供257万澳元以支持一个应用区块链技术的光伏和用水两年试点项目。区块链技术具有去中心化存储、信息高度透明等优势，能实现能源的数字化、分布式精准管理，将对未来能源市场产生巨大影响。

储能推动可再生能源应用

国际市场研究机构IS Markit报告显示，未来储能市场将得到迅速发展，到2022年，全球联网储能市场规模将达28吉瓦。为支持储能产业发展，英国政府同意下调太阳能蓄电池增值税。澳大利亚将修建全球最大的太阳能发电和电池储能系统。美国特斯拉公司在澳大利亚建成世界最大锂电池储能系统，以储存法国企业的风力发电厂电能。日本软银与三菱拟合作建造日本最大规模的太阳能配储能项目，预计于2018年4月开始建造。储能产业的发展将有效提高可再生能源系统稳定性和并网率，大规模扩大可再生能源发电份额。

智能电网逐渐完善

市场调研咨询公司 Research and Markets报告显示，印度未来10年将在智能计量、配电自动化、电池储能及其他智能电网领域投资约449亿美元。西欧到2027年拟投资1337亿美元用于智能电网基础设施，到2020年，67%的西欧国家将部署智能电网。英国华威大学开发出新型智能电网系统，能将电动汽车电池的剩余电量输送回电网。随着各国进一步加强智能电网的投资及技术研发，未来智能电网将大力提升清洁能源和可再生能源占比，使电力系统更加智能、绿色、高效。2018年，更加完善的智能电网将助力能源供应安全以及清洁可持续能源系统的建设。