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型推進，全球能源供需格局正進入深刻調整的階段。

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。目前世界范圍內已有許多可以落地的前沿技術。無所不能通過采訪產業(yè)、學界的各位專家學者，梳理出能源業(yè)內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，已經有一種更具經濟性的技術被研發(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技術的開發(fā)與應用上，殼牌的PreludeFLNG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，可從浮動設施轉移到特定的運輸工具，方便運輸?shù)绞澜绺鲊Ｅc相同規(guī)模的岸上LNG工廠相比，F(xiàn)LNG投資減少20%，建設工期縮短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。一旦技術處理不當，可能引發(fā)海底滑坡和更大的災害。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，殼牌通過遙控特種在海床上安裝了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。在全新技術的驅動下，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過使用、消耗后，仍能在一定周期內重復形成的、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，它構成了宇宙質量的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。

氫可由化石能源轉化或者裂解而來，也可以由電力和水轉化而來。現(xiàn)有的氫電解設施，其電解槽可以在幾秒鐘內達到高達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，就可使內燃機節(jié)油40%。氫燃燒的產物為水，是世界上最干凈的能源。

氫燃料排放產物為水

目前最有前景的應用場景在于用于汽車的燃料電池技術發(fā)電，因其使用過程中不產生污染物，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)域內加氫站網絡，服務該地區(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，該基礎設施的布局很好地結合了當?shù)氐乩憝h(huán)境，覆蓋了港口與內地。

但氫燃料在商業(yè)應用上還存在諸多難點。

一方面在于氫氣供應網絡難以建設。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基礎設施為其提供氫氣供應網絡，才能更好地實現(xiàn)批量應用。而由于加氫站等基礎設施的不完全，許多應用產品很難投入大批量的生產使用。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備。而這些設備需要極高的技術要求。國家信息中心信息化和產業(yè)發(fā)展部汽車產業(yè)處處長李偉利指出，這些設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。在目前的應用上，氫能主要集中在物流車和大巴車，小型汽車應用較少。“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…….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，一個基礎場景也得到2050年才能成，即使技術進步的也要到2040年才有大規(guī)模應用的可能。”

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，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)網的連接和控制，通過物聯(lián)網的網絡基礎來實現(xiàn)清潔能源的綜合使用。

具體來說，目前智能化的技術包括了云、物聯(lián)網、數(shù)據分析、機器學習、人工智能、自動化、智能終端、增強現(xiàn)實等技術，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)務驅動使云成為數(shù)字化轉型的核心技術之一，行業(yè)云成為了當前云計算領域的焦點。IDC（國際數(shù)據公司）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應用，并且將在未來的兩三年內，啟用云來存儲數(shù)據。與“云計算”一樣，“云能源”同樣強調消費者主權、系統(tǒng)的服務功能，各類資源通過云整合和云管理，按照用戶需求提供服務，增加便利和效率、降低成本。

除了云技術，物聯(lián)網也是一種熱門應用。智能電網的應用以電力物聯(lián)網為代表。其核心是使用新一代的無線技術來采集各種智能終端的數(shù)據，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)內理解為一個面向泛能源行業(yè)的“安卓系統(tǒng)+APPStore”。目前已接入超過5,000萬臺設備，年數(shù)據處理量高達48PB，連接全球超過100GW的能源終端。主要應用于風電、太陽能、傳統(tǒng)電廠、儲能、園區(qū)與配網、電動汽車等六大領域，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)網場景的應用軟件，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。

EnOS?智能物聯(lián)網平臺的全球資產概況

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

當然，智能化在技術上的瓶頸依然存在。曾鳴表示，目前智能化在技術上的瓶頸主要是看信息物理技術能否有突破。以能源互聯(lián)網為例，當下網絡通信在電網設備上的覆蓋率不足仍是能源互聯(lián)網、智能電網發(fā)展的一大隱憂。到目前為止，全球大部分電網設備還處于無網絡連接狀態(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絡連接。此外，缺少配套政策支持，缺少明確的行業(yè)標準，以及ICT在能源領域的應用尚處于“拓荒期”等因素，均對能源互聯(lián)網的進一步發(fā)展構成掣肘。

如果說資源是過去能源安全的命脈，現(xiàn)在看來，技術將占據越來越重要的地位，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型的路徑上穩(wěn)步推進。以技術專家與先進企業(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，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。