今年秋冬，你是不是感覺天空比往年藍了一些？

不需要懷疑。政府與企業(yè)在能源轉(zhuǎn)型上的努力讓藍天得以持續(xù)。

今年社科院發(fā)布的《世界能源藍皮書：世界能源發(fā)展報告》指出，全球能源正在向高效、清潔、多元化的特征方向加速轉(zhuǎn)型推進，全球能源供需格局正進入深刻調(diào)整的階段。

在這樣的背景下，無污染，可再生，智能化這三個方向成為未來能源的發(fā)展重點。目前世界范圍內(nèi)已有許多可以落地的前沿技術(shù)。無所不能通過采訪產(chǎn)業(yè)、學界的各位專家學者，梳理出能源業(yè)內(nèi)大咖眼中的未來能源，揭秘能源發(fā)展的最新走向。

天然氣，能源清潔化的主力軍

隨著《巴黎協(xié)定》提出將本世紀全球平均氣溫上升幅度控制在2攝氏度以內(nèi)的目標，能源的無污染化成為各個國家、企業(yè)都在探尋的轉(zhuǎn)型方向。“無污染”最通俗地理解便是“去碳化”，降低二氧化碳、粉塵顆粒排放量，減少對煤炭的依賴。

天然氣作為世界公認的繼煤和石油之后儲存最豐富、易于開采的技術(shù)成熟的清潔能源，成為了世界各國和能源企業(yè)清潔能源的首選。天然氣燃燒生成H2O+ CO2，燃氣電廠幾乎無粉塵（即PM2.5）排放，SO2排放低，以及經(jīng)低氮燃燒器和煙氣脫硝裝置后氮氧化物排放也很低，并且CO2排放僅是燃煤電廠一半左右。

當前，全球的天然氣需求持續(xù)上升。2017年全球天然氣需求增長3%，是2010年以來增幅最高的一年。對中國來說，2017年我國全年天然氣消費量約2,352億立方米，同比增長17%，增速重回兩位數(shù)，增量超過340億立方米，刷新我國天然氣消費增量歷史。

天然氣專家楊建紅稱，到2019年，中國將成為世界上最大的天然氣進口國，引領(lǐng)亞洲新興天然氣市場增長。

天然氣進口，必然涉及遠距離傳輸。在遠距離傳輸中，天然氣管道運輸最為經(jīng)濟，但缺點在于容易受到地理條件限制。另一種運輸形式——液化天然氣（LNG）才是跨洲貿(mào)易的主體。目前 LNG多是在岸上加工完成，由LNG船運輸。相較于LNG，已經(jīng)有一種更具經(jīng)濟性的技術(shù)被研發(fā)了出來——浮式液化天然氣裝置（FLNG）。FLNG通過系泊系統(tǒng)定位于海上，具有開采、處理、液化、儲存和裝卸天然氣的功能，通過與LNG船搭配使用，實現(xiàn)海上氣田開采和天然氣運輸。

在FLNG技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用上，殼牌的Prelude FLNG是目前最大的海上浮式裝置。殼牌專家告訴無所不能記者，通過浮式裝置，天然氣可以直接在海上平臺裝載，被冷卻到零下162攝氏度、成為體積驟縮600倍的液化天然氣，可從浮動設(shè)施轉(zhuǎn)移到特定的運輸工具，方便運輸?shù)绞澜绺鲊?與相同規(guī)模的岸上LNG工廠相比，F(xiàn)LNG投資減少20%，建設(shè)工期縮短25%。

相較于常規(guī)天然氣，非常規(guī)天然氣市場在未來空間更大。全球致密氣、煤層氣和頁巖氣 3 類非常規(guī)天然氣可采資源量約 920萬億立方米，水合物天然氣可采資源量2,000～3,000萬億立方米，是常規(guī)氣的 8 倍以上。儲量雖然豐富，但非常規(guī)天然氣開采難度很大。至 2016 年底，非常規(guī)氣累積探明可采儲量約16萬億立方米， 探明率不足1%。以水合物天然氣（可燃冰）為例，美國和日本計劃分別在2015年和2018年實現(xiàn)商業(yè)化開采，但受制于技術(shù)和成本等其他原因，兩國商業(yè)化開采可燃冰的時間都已經(jīng)延遲到2025年左右。

2017年6月9日，廣東省珠海市東南320千米的南海神狐海域，圖為從水深1,266米海底以下203-277米進行試采天然氣水合物

可燃冰在深海的凍土和淤泥層中均有分布。一旦技術(shù)處理不當，可能引發(fā)海底滑坡和更大的災(zāi)害。低水溫、高水壓和海上惡劣的環(huán)境都增加了深水作業(yè)開采難度。在深海不僅有可燃冰，更有石油儲備。面對巨量的能源資源，企業(yè)們在為深水作業(yè)積極探索。

以殼牌為例，針對低水溫難題，通過將二元醇液體注入管道，稀釋管道中的水分，防止其變成類似冰的水合物阻礙海洋油氣的流動。當海下油氣田的壓力不足以將其推向上方的平臺時，殼牌通過遙控潛艇在海床上安裝了6臺1,500馬力的電動泵，在石油抽至到地面之前得以將天然氣從中分離出來，很好地解決了這些問題。

目前，天然氣在交通運輸和居民供暖用電等方面發(fā)揮作用。交通方面，天然氣以CNG、LNG形式作為燃料；建筑方面，天然氣冷熱電三聯(lián)供，提供低碳電力。在全新技術(shù)的驅(qū)動下，以天然氣為代表的清潔能源必將在未來的發(fā)揮越來越大的作用。

氫燃料車，可再生能源的明星應(yīng)用

與無污染相伴，“可再生”是新能源的另一個重要特性。一般可再生資源是指那些經(jīng)過使用、消耗后，仍能在一定周期內(nèi)重復形成的、或具有自我更新的與復原的特性，可持續(xù)被利用的一類自然資源或非自然資源。

在可再生能源這個范疇中，氫能無疑是當下的焦點明星，是目前最有前景的可再生能源之一。氫是宇宙中分布最廣泛的物質(zhì)，它構(gòu)成了宇宙質(zhì)量的75%，因此一度被稱為人類的終極能源。如把海水中的氫全部提取出來，將是地球上所有化石燃料熱量的9,000 倍。

氫可由化石能源轉(zhuǎn)化或者裂解而來，也可以由電力和水轉(zhuǎn)化而來?，F(xiàn)有的氫電解設(shè)施，其電解槽可以在幾秒鐘內(nèi)達到高達6兆瓦的最大容量，使其非常適用于可再生能源發(fā)電系統(tǒng)的快速變化的輸出。同時，氫的燃燒效率非常高，只要在汽油中加入4%的氫氣，就可使內(nèi)燃機節(jié)油40%。氫燃燒的產(chǎn)物為水，是世界上最干凈的能源。

氫燃料排放產(chǎn)物為水

目前最有前景的應(yīng)用場景在于用于汽車的燃料電池技術(shù)發(fā)電，因其使用過程中不產(chǎn)生污染物，比電力易儲存等特點而備受青睞。 特別是以豐田、本田為代表的日本汽車企業(yè)對氫燃料的努力研發(fā)，讓氫燃料車的前景進一步被世界所認可。

殼牌在北美啟動了零排放氫燃料電池貨運項目。通過建立區(qū)域內(nèi)加氫站網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)該地區(qū)的氫燃料貨運卡車，實現(xiàn)當?shù)刎涍\卡車零碳排放的目標。同時，該基礎(chǔ)設(shè)施的布局很好地結(jié)合了當?shù)氐乩憝h(huán)境，覆蓋了港口與內(nèi)地。

但氫燃料在商業(yè)應(yīng)用上還存在諸多難點。

一方面在于氫氣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)難以建設(shè)。殼牌專家指出，氫燃料電池車一個難點在于氫燃料電池車輛需要有相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)施為其提供氫氣供應(yīng)網(wǎng)絡(luò)，才能更好地實現(xiàn)批量應(yīng)用。而由于加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施的不完全，許多應(yīng)用產(chǎn)品很難投入大批量的生產(chǎn)使用。加氫站需要壓縮機、高壓儲氫瓶和氫氣加注機等諸多核心設(shè)備。而這些設(shè)備需要極高的技術(shù)要求。國家信息中心信息化和產(chǎn)業(yè)發(fā)展部汽車產(chǎn)業(yè)處處長李偉利指出，這些設(shè)備對于中國來說都還在外采階段。

另一方面，氫燃料電池成本高企。李偉利向記者表達了類似觀點。他指出，氫燃料車目前的電池燃料成本還太高，離大規(guī)模商業(yè)化還有距離。在目前的應(yīng)用上，氫能主要集中在物流車和大巴車，小型汽車應(yīng)用較少。 “我們在用液電處理氫和氧，但是最終還要把它聚變，再化學反應(yīng)…….是不是能到那樣的社會，現(xiàn)在都不好說，部分城市和區(qū)域是可行的。日本規(guī)劃了兩個目標，一個基礎(chǔ)場景也得到2050年才能成，即使技術(shù)進步的也要到2040年才有大規(guī)模應(yīng)用的可能。”

北汽新能源的氫燃料客車

數(shù)字化軟件助力能源智能優(yōu)化

未來的能源系統(tǒng)普遍被認為是以電力系統(tǒng)為核心或者紐帶的能源系統(tǒng)，是一個綜合的能源系統(tǒng)。這一系統(tǒng)的發(fā)展趨勢就是智能化。

華北電力大學教授、能源互聯(lián)網(wǎng)專家曾鳴向無所不能記者表示，所謂能源智能化就是通過一系列物理信息技術(shù)，來支撐、實現(xiàn)對原來的能源系統(tǒng)的優(yōu)化。既有系統(tǒng)設(shè)計時規(guī)劃層面優(yōu)化，也有運行層面的優(yōu)化。在優(yōu)化成本的同時，努力提高能源的使用效率。

青域基金合伙人林霆告訴無所不能記者，過去以及現(xiàn)有的諸多能源形式都是孤立地在發(fā)展，但未來能源的趨勢一定是通過能源互聯(lián)網(wǎng)的連接和控制，通過物聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)來實現(xiàn)清潔能源的綜合使用。

具體來說，目前智能化的技術(shù)包括了云、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)分析、機器學習、人工智能、自動化、智能終端、增強現(xiàn)實等技術(shù)，它們共同組成了一個錯綜復雜的生態(tài)系統(tǒng)。

以云為例，現(xiàn)今，業(yè)務(wù)驅(qū)動使云成為數(shù)字化轉(zhuǎn)型的核心技術(shù)之一，行業(yè)云成為了當前云計算領(lǐng)域的焦點。IDC（國際數(shù)據(jù)公司）在2017的報告中顯示，電力公司中有23.7%使用了私有云，18%使用了公有云。整個電力行業(yè)正準備利用云計算來部署SaaS應(yīng)用，并且將在未來的兩三年內(nèi)，啟用云來存儲數(shù)據(jù)。與“云計算”一樣，“云能源”同樣強調(diào)消費者主權(quán)、系統(tǒng)的服務(wù)功能，各類資源通過云整合和云管理，按照用戶需求提供服務(wù)，增加便利和效率、降低成本。

除了云技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)也是一種熱門應(yīng)用。智能電網(wǎng)的應(yīng)用以電力物聯(lián)網(wǎng)為代表。其核心是使用新一代的無線技術(shù)來采集各種智能終端的數(shù)據(jù)，然后進行傳輸，并在統(tǒng)一的平臺上處理和分析，實現(xiàn)電力業(yè)務(wù)數(shù)字化和運營效率的提升。如智能抄表取代傳統(tǒng)的人工抄表，減少運維成本。

再如遠景的EnOS™平臺，被業(yè)內(nèi)理解為一個面向泛能源行業(yè)的“安卓系統(tǒng)+APP Store”。目前已接入超過5,000萬臺設(shè)備，年數(shù)據(jù)處理量高達48PB，連接全球超過100GW的能源終端。主要應(yīng)用于風電、太陽能、傳統(tǒng)電廠、儲能、園區(qū)與配網(wǎng)、電動汽車等六大領(lǐng)域，同時可以滿足第三方軟件公司平臺上定制開發(fā)適用各種未來能源物聯(lián)網(wǎng)場景的應(yīng)用軟件，實現(xiàn)對分布在全球、跨越發(fā)電端和用電端的能源資產(chǎn)實現(xiàn)實時匹配供需，幫助大型企業(yè)管理“分布式”的能源資產(chǎn)。

EnOS™智能物聯(lián)網(wǎng)平臺的全球資產(chǎn)概況

即使是在潤滑油這樣的傳統(tǒng)的細分領(lǐng)域中，也已經(jīng)有相應(yīng)的數(shù)字化產(chǎn)品開發(fā)了出來。作為線上線下一站式數(shù)字化技術(shù)服務(wù)平臺和全行業(yè)數(shù)字化應(yīng)用，“殼智匯”提供給工業(yè)客戶數(shù)字化、智能化、定制化的設(shè)備潤滑管理服務(wù)，可以為終端客戶建立完善的設(shè)備檔案，及時更新設(shè)備維保進度和客戶服務(wù)報告。

當然，智能化在技術(shù)上的瓶頸依然存在。曾鳴表示，目前智能化在技術(shù)上的瓶頸主要是看信息物理技術(shù)能否有突破。 以能源互聯(lián)網(wǎng)為例，當下網(wǎng)絡(luò)通信在電網(wǎng)設(shè)備上的覆蓋率不足仍是能源互聯(lián)網(wǎng)、智能電網(wǎng)發(fā)展的一大隱憂。到目前為止，全球大部分電網(wǎng)設(shè)備還處于無網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)，不能實現(xiàn)實時監(jiān)控與檢測，只有少量用于必要日常操作的網(wǎng)絡(luò)連接。此外，缺少配套政策支持，缺少明確的行業(yè)標準，以及ICT在能源領(lǐng)域的應(yīng)用尚處于“拓荒期”等因素，均對能源互聯(lián)網(wǎng)的進一步發(fā)展構(gòu)成掣肘。

如果說資源是過去能源安全的命脈，現(xiàn)在看來，技術(shù)將占據(jù)越來越重要的地位，正在成為能源安全的新命脈。能源作為驅(qū)動城市發(fā)展的動力，在智能化之后，聯(lián)動人們在消費的方方面面的信息化實踐，能更好的在城市體系中協(xié)同發(fā)展。

當今世界正在第三次能源轉(zhuǎn)型的路徑上穩(wěn)步推進。以技術(shù)專家與先進企業(yè)為代表的各方力量正努力以無污染、可再生、智能化為具體方向，落實推進先進技術(shù)，確保社會可持續(xù)發(fā)展。在可見的未來，人們將在一個更加高效、安全與清潔的城市能源系統(tǒng)中自在生活。