近年来,随着能源自主和低碳转型成为全球关注的核心议题,欧盟国家,尤其是德国,提出了在交通领域发展电子燃料(E-Fuels)的战略构想。综述了E-Fuels的概念、物理特性及生产流程,详细分析了其生命周期的碳排放及生产成本。研究表明,E-Fuels在欧盟能源转型中具有提升能源自主性、支持现有汽车产业、保持经济稳定以及参与碳市场交易的重要作用。然而,E-Fuels也面临高昂的生产成本和较低的能源转换效率等挑战。通过总结欧盟当前E-Fuels产业的发展现状,分析了非政府企业联盟为推动该产业所采取的积极举措,同时介绍欧盟官方对E-Fuels的中立立场。进一步探讨了E-Fuels与混合动力汽车协同发展的潜在路径。最后,展望了中国在E-Fuels领域的未来发展机遇,提出了以创新为驱动、因地制宜发展、兼容多种技术路线的建议,以期为中国能源转型提供参考和借鉴。
重点分析了固态储氢、有机液态储氢、甲醇储氢和氨储氢等多种新型储运氢技术特点、发展现状、经济成本及关键技术瓶颈,探讨了其未来发展方向,并横向对比了不同氢储运技术的经济性水平与应用前景。当前,固态储氢技术已在部分领域实现示范应用,但其大规模产业化仍面临高成本和高能耗等挑战。有机液态储氢技术虽然操作便捷,但受限于脱氢温度高、释氢速率低及对贵金属催化剂的依赖。绿色甲醇和绿氨储氢技术在能耗、安全性和经济性方面仍存在一定制约。不同储运技术各具优势与局限,需要综合考虑氢储运量、运输距离、安全性、碳排放及具体应用场景,以确定最优的技术路径和应用方案。
清洁能源转型是一项应对全球气候变化,牵动全球供应链的工程,而关键矿产则是实现净零碳排放目标和发展清洁能源技术不可缺少的物质基础。在沙特试图摆脱对石油经济依赖的前提下,如何保障能源转型过程中所亟需的关键矿产供给、快速发展清洁能源产业是沙特调整经济结构多元化、实现“2030愿景”的重点。当前,中国“一带一路”倡议与沙特“2030愿景”目标高度契合,双方在清洁能源领域合作可以充分实现资源禀赋互补、技术经验共享、产业市场互通。因此,应在社会、供应链等多维度下梳理和分析中沙两国在清洁能源领域的合作基础与发展潜力,在双方的利益视角下提出合作建议,推动沙特能源转型、促进沙特“2030愿景”实现的同时,进一步释放双方资源共享、技术创新、市场开拓等潜力,推进中国与沙特周边地区建立合作伙伴关系,构建“一带一路”中国国际合作发展新格局。
在碳中和的大环境下,氢能源拥有巨大市场潜力,能否实现液化天然气一样的海上运输规模,成为制约其广泛应用的关键因素,液氢运输船的研制显得尤为迫切。通过检索全球液氢运输船领域的专利文献,采用定量与定性相结合的方法分析专利发展路径,全面展现液氢运输船领域的技术创新态势;聚焦船舶总体设计、液氢储罐设计、液货处理系统研发、液氢动力系统研究等关键技术,从专利布局的角度研究技术发展路径,在技术创新、专利布局、专利风险3个方面提出发展建议,应重点围绕液氢运输船布置、液氢储罐设计、液氢蒸发气体处理等问题开展技术创新。同时,加快在液氢运输船的船型结构、储罐型式(多种类型)、机舱布置方案及再液化系统(含制冷剂的选择)等关键技术方向的专利布局,并在技术方案成熟应用之前,完成所有具有潜在应用可能性的技术方案的专利保护。
随着风、光伏发电在中国的快速发展,其调峰、消纳和储能问题日益尖锐。调峰离不开煤电,而煤电的低碳化改造主要依靠生物质能;提出了当前物理和电化学储能方式远不能满足风、光伏发电大容量、长时段储能的需要,而生物质是天然的物质化储能物。依靠电能,可以通过气化与合成转化出可长时段储存和方便长距离运输的各种气、液态生物质能;又能在需要为风、光伏发电调峰和调频时,随时驱动蒸气轮机发电。是就地、就近消纳风、光伏发电和长时储能的理想途径。此外,生物质气化技术的突破,又为发展类似现代煤化工和石油化工,但碳排放为零的“生物质化工”提供前提,能生产出多种化石基化学品的替代物。可再生能源和合成材料是生物质新的重要利用方向,准确定位的生物质应用将在中国的能源转型中起到越来越重要的作用。