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碳中和背景下的颠覆性能源技术究竟有什么?

2023-10-8 15:09

来源: 宏春观察 作者: zhou5605

等离激元技术


等离激元人工光合技术,可以将二氧化碳转化为能源,变废为宝,破解气候变化和能源枯竭魔咒,气候变化与能源枯竭由双输变双赢,不仅解决了二氧化碳的排放问题,使二氧化碳也不再成为负担,还可以将二氧化碳直接转化为能源,开辟了新的二氧化碳减排和制能的路线。

类似的颠覆性能源技术突破还有一些,这里不再一一列举了。

几点小结

简要总结我国能源领域颠覆性技术突破,应该是科学家的事情,对于我们这些做政策咨询的研究人员而言,难免挂一漏万,没有提到的请不必介意。

需要特别提出的是,颠覆性能源技术突破,应当具备以下一些特征:

一是要改变传统的碳-氢(C-H)技术路线与技术思路,否则难以做到不排放二氧化碳;

二是颠覆性能源技术可能在很早以前就已经被科学家提出,但在工程技术上没有得到实现,或商业化的前景存在不确定性;

三是颠覆性能源技术,应当覆盖能源发现、开发利用、转化、利用(特别是温度对口和梯级利用)的全过程;

四是作为一种特殊形态的能的应用,微波能得到国内外的高度重视,我国应当加快技术研发和推广应用的力度,占领制高点。

2020年,20国部长级能源会议提出,实现碳中和目标的一半技术还没有开发出来。

我国应当发挥集中力量办大事的制度优势,发现并抓住机遇,攻克尽可能多的颠覆性能源技术,为我国的碳达峰碳中和铺就符合中国国情的新路径。

此外,本人对国内外一些专家推崇的CCS(CCUS)技术并不看好,不仅是因为成本高(本人今年参观了位于成都的二氧化碳捕获中欧合作项目,捕获一吨二氧化碳的成本在100元以上,还不包括运输、储存),还是存在泄漏、没有那么多的空间可以储存等问题。

为什么西方人只是“嘴上说说的事情”,我国就当真了呢?

难道这也成了利益驱动?

我们不得而知。



附:产业革命及其主要标志

人所皆知,产业革命与技术革命密切相关。而每次产业革命的出现都是以颠覆性技术开始的。人们熟知的产业革命、重要事件及其主要标志有以下一些:

第一次工业革命:以蒸汽机为标志,能源以煤炭为主:

1733年 约翰·凯伊发明了飞梭

1765年 詹姆斯·哈格里夫斯 珍妮纺纱机(揭开了工业革命的序幕)

1769年 詹姆斯·瓦特改良钮可门的蒸汽机为“单动式蒸汽机”

1782年 瓦特改良蒸汽机为“联动式蒸汽机”,1785年投入使用

1807年 富尔顿 造出用蒸汽机做动力的轮船

1814年 史蒂芬孙发明蒸汽机车

第二次工业革命:以电器的广泛应用为标志,油气成为主要能源。

1866年,德国人西门子制成了发电机;到19世纪70年代,可用发电机问世。

电器开始用于代替机器,成为补充和取代以蒸汽机为动力的新能源。电灯、电车、电影放映机相继问世,人类进入了“电气时代”。

其次是内燃机的创新和使用。

19世纪70年代,以煤气和汽油为燃料的内燃机相继诞生,90年代柴油机创制成功。内燃机的发明解决了交通工具的发动机问题。80年代德国人本茨等人成功地制造出由内燃机驱动的汽车,内燃汽车、远洋轮船、飞机等也得到了迅速发展。内燃机的发明,推动了石油开采业的发展和石油化工工业的生产。

科学技术的进步带动了电讯事业的发展。

19世纪70年代,美国人贝尔发明了电话,

19世纪90年代,意大利人马可尼试验无线电报取得了成功。

第三次技术革命

从技术进步角度看,包括三方面:一是空间技术的利用和发展。

1957年,苏联发射世界上第一颗人造地球卫星,开创了空间技术发展的新纪元。

1961年,苏联宇航员加加林在乘坐飞船率先进入太空。

1969年,美国实现了人类登月的梦想。

70年代以来,空间活动由近地空间为主转向飞出太阳系。

二是原子能技术的利用和发展。

1945年,美国成功地试制原子弹后。

1949年,苏联也试爆原子弹成功。

1952年,美国又试制成功氢弹。

1953年~1964年间,英国、法国和中国相继试制核武器成功。

三是电子计算机技术的利用和发展。

40年代后期的电子管计算机为第一代计算机。

1959年,出现晶体管计算机,运算速度每秒在100万次以上。

1964年达到300万次。

1978年的计算机每秒可运算1.5亿次。

80年代发展为智能计算机。

也有人从动力系统、主要能源、交通工具角度来划分三次产业革命:

动力系统:蒸汽机→内燃机、电动机

主要能源:煤炭→石油、电力

交通工具:火车(蒸汽机车)→汽车、飞机

德国提出工业4.0,主要是按工业发展阶段划分的:

工业1.0是蒸汽机时代

工业2.0是电气化时代

工业3.0是信息化时代

工业4.0是智能化时代

工业4.0九大技术支柱包括:工业物联网、云计算、工业大数据、工业机器人、3D打印、知识工作自动化、工业网络安全、虚拟现实和人工智能

那么,无论是三次产业革命还是工业4.0,什么是主要能源呢?从实际看,答案五花八门;各国的能源构成情况不同,专家的归纳也不相同:


有人认为是新能源可再生能源,

有人认为是天然气,

有人认为是核能

……

由于能源消费变化的周期与产业规模的发展周期并不完全吻合,所以本随笔没有在相应的地方标注主要能源类型。
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