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2018年即将爆发的六种可持续创新技术

北极蚊子 2018-1-8 10:33

随着越来越多的国家和企业开始重视低碳发展,绿色创新成为2017年的一个重要关键词。

同时,随着可再生能源价格持续下降,交通和能源领域持续推进技术变革,以及全球对塑料污染等问题的关注,六项可持续性的创新技术将会在2018年实现突破:深海风电、低碳航空燃料、生物塑料、氢燃料、虚拟电厂,以及区块链与能源行业的融合。

1.深海风电

风能是一种已经成熟的可再生能源,但这并不能阻止创新者继续挖掘其在深海领域的潜力。

全球首个漂浮式海上风电场于2017年10月开始向苏格兰电网输送电力,并利用创新的电池存储系统为约2万户家庭提供电力。

这个距阿伯丁郡彼得黑德(Peterhead)沿岸25公里处的30MW风电项目,使用锚链固定在海床,以保持涡轮发电机直立。

该项目由挪威国家石油公司与阿联酋阿布扎比能源公司Masdar合作运营,预计每年可产生约135GWh的可再生电力。此外,挪威国家石油公司正在与美国的夏威夷和加利福尼亚州政府,以及日本和韩国进行项目合作协商。

荷兰电网运营商TenneT则希望将漂浮式风电场的概念再向前推进一步。该公司最近公布了利用风力发电机组在北海建立人造能源岛的计划。该研究强调,风电场岛屿将比传统风电场和电力电缆便宜数十亿英镑。

深海资源丰富,潜力巨大,例如潮汐能等其它创新的海洋能源系统,可能会在2018年引起巨大的波澜。

2.低碳航空燃料

虽然汽车多样化的发展正在远离对汽油和柴油的依赖,但2015年的《巴黎协定》没有针对各国航空业划定明确的责任和义务,而航空业却联合起来形成了自己的全球协议,未来的成功可能取决于低碳燃料的发展和加速应用。

该领域正在进行一项跨行业测试,与另一个碳密集型行业的合作可能会有非常乐观的前景。

目前,新西兰清洁技术公司LanzaTech开发了一种可以减少高达70%的排放的燃料,并与全球众多钢铁企业建立了合作伙伴关系,包括中国的宝武钢铁和首钢集团。

现在,科学家们可以用微生物将碳转化为乙醇这种低碳航空燃料,并且可以满足航空业全球五分之一的需求。如果钢铁行业的气体用于生产乙醇,全球二氧化碳排放量可能会减少约1.5亿吨。

LanzaTech公司已经向维珍航空供应该种燃料,而全球最大的钢铁生产商安赛乐米塔尔(ArcelorMittal)正在比利时根特(Ghent)的钢铁厂建立一个耗资8700万欧元的试验工厂,用于乙醇燃料的商业化生产。报告显示,每生产一吨乙醇,碳排放量可减少2.3吨。

3.生物塑料

在过去几年中,内燃机对环境污染的恶化为电动车的兴起铺平了道路,而塑料行业也正在经历类似的过程。

尽管各国政府和企业都采取了一些动作,将塑料资源转向为循环经济,但短期内,还需要一个替代品。

2009年,可口可乐成为第一家使用可再生塑料的饮料公司,在全球40个国家和地区推出了超过400亿罐产品,这一举措已经减少了36.5万吨碳排放。目前,该公司已经推出了第二版由100%植物原料制成的塑料瓶。

最近,杜邦公司的一项新技术可以实现100%可再生包装。正是由于可口可乐等公司的需求,推动了生物塑料的快速发展。

在其他地方,瑞典家具零售商宜家也正在尝试用蘑菇制成的可降解的环保包装材料代替聚苯乙烯。该技术来自美国Ecovative公司,该包装可以在几周内就完成自然分解,而聚苯乙烯材料需要数千年才能降解。

4.氢燃料

如果2017年是电动汽车年,那么2018年可能是氢燃料电池的机会。因为,对零排放的乐观态度席卷整个交通运输业,而随着电动汽车的成本和基础设施要求不断降低,氢能源或许会在市场上占据主导地位。

在2017年,许多案例都表明,那些具有前瞻性的公司将氢技术看作是低碳行动中一个可行方案。例如,韩国现代汽车发布了将于今年上市的新型氢燃料电池概念车FE(Future Eco),该车也是现代汽车在2020年前推出的14款新型环保车型之一。

现代汽车是氢能理事会的一员,氢能理事会将在未来五年承诺投入107亿美元用于氢能项目。石油巨人壳牌公司是另一位理事会成员,在最近几个月兴建了三个英国自主品牌的加氢站。

在更具创新性的水平上,英国氢燃料电池制造商CGON推出了新的氢添加剂技术,据报道,该技术可以使传统发动机的碳排放降低80%,使车辆燃油效率提高20%。

近年来,随着燃料电池出货量增长三分之二,2018年氢燃料技术可能会像过去两年的电动汽车那样爆发。

5.虚拟发电厂

技术能源市场上起着日益重要的作用。可再生能源已并入电网,电池技术的兴起则意味着企业现在可以储存剩余能量。

据预测,到2026年,全球能源存储和可再生能源一体化(ESRI)的市场规模将超过230亿美元,而基于云计算的技术则可以带来更大的收益。

虚拟电厂是基于云端的控制系统,基于分布式能源(如太阳能系统和使用物联网传感器的电池存储系统)的生产数据而运行。一旦数据收集完成后,虚拟电厂可以管理可靠的电力来源,并选择时间向社区或电网供电。

根据P&S市场研究公司的预测,到2023年,这些控制系统的全球潜力可能会达到近12亿美元。

英国政府一直热衷于走在这一领域的最前沿。例如,电池开发商Moixa获得政府资助,以扩大其灵活的能源平台,并将第三方电池和电动汽车转变为“虚拟电厂”。

随着英国可再生能源供应商Anesco宣布将建造一个185MW的能源存储组合,英国最大的能源存储组合将在2018年年底投入运行。

能源大数据分析初创公司LimeJump负责该项目的商业化运营与管理,该项目将已经列入Limejump的虚拟电厂运行的各种存储项目。

6.区块链应用

区块链被认为是世界上最安全的数字记账技术,而世界各地的人们也终于开始了解它的潜力。

在去年11月份的COP23会议上,联合国Hack4Climate活动(一个气候/区块链黑客马拉松活动)呼吁国际开发商把重点放在区块链影响环境领域的五个主要方面:碳排放的识别和跟踪、碳定价、可持续土地利用、可持续交通和分布式能源。

联合国和商业界对这项技术很感兴趣,因为它具有自动化交易的能力。作为一个数字总账,区块链创建了一个可验证的审计线索,可用于任何交易,这也是影响可持续发展的重要方面。

区块链技术可以应用在林业、渔业、碳计算和能源等众多领域,并在某些领域已经开始应用。

2017年,雀巢、联合利华和沃尔玛等公司与IBM合作,共同探讨全球食品供应链如何从区块链技术中受益。英国百年连锁超市Sainsbury’s和联合利华也在试行这项技术,以改善供应链中的可持续农业发展。

还有创业公司利用区块链技术进行废旧塑料回收的活动,以减少海洋污染。

虽然区块链技术的应用仍然存在技术障碍,但是它将从识别“血钻”到采购可持续木材等各方面,在应用市场中扎根,而其在能源行业的应用也将持续推进。

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