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新能源技術的研發戰略重點

來源：瞭望 | 0評論 | 4581查看 | 2012-06-25 15:40:08

　　金融危機爆發后，美、歐、日等經濟體紛紛將新能源的發展放在重要的戰略地位，各國相繼出臺能源政策，欲搶占新能源發展和第三次工業革命的先機。

　　面對日益嚴峻的能源危機和環境危機，美、歐、日等在注重提高傳統能源能效、發展可再生能源的同時，均把新能源技術與產業作為戰略突破口，希望盡快形成新增長點以應對目前的金融危機。此外，以電動汽車為龍頭的電動機械的研發，以節能減排為中心的先進能源文化日益成為新能源領域的熱點。

　　高安全性核能：新能源研發重點

　　由于石油、煤炭、天然氣等傳統能源在未來面臨枯竭，研發從根本上替代傳統能源的新能源是世界各國和國際社會的重大攻關項目，其中核能成為研發重點。

　　但由于現有的核電技術采用的是核裂變原理，其安全性存在較大隱患，自2011年3月日本福島第一核電站發生嚴重核泄漏事故以來，全世界對核電安全給予高度重視，導致核電發展速度放緩。安全性較高的受控核聚變技術成為核能研發的重中之重。

　　目前受控核聚變領域的研發重點有二：一是利用氫同位素為原料，二是利用氦-3為原料。前者是主要方向，但實現的技術難度較大。2007年10月，中國與歐盟、印度、日本、韓國、俄羅斯、美國等合作的“人造太陽”項目(國際熱核聚變實驗堆)在法國啟動。如果這一項目獲得成功，受控核聚變得以實現，那么人類將獲得安全、清潔、低廉、取之不盡的能源，核電安全危機乃至能源危機將有可能成為歷史。

　　氦-3是一種被公認的高效、清潔、安全的核聚變原料。據估計，100噸氦-3就可提供目前全世界一年的能源使用量。但氦-3在地球上的儲量極少，不具有開發價值，但在月球土壤中卻含有上百萬噸氦-3。因此，到月球開采氦—3成為世界航天大國的重要目標。

　　提高能效和發展可再生能源

　　目前來看，受控核聚變技術仍未取得實質性突破，且很難預計何時取得重大突破。在這種情況下，世界各國積極采取措施提高能效、發展可再生能源，以延緩能源危機，減少環境污染。

　　一、提高傳統能源能效。據國際能源署提供的數據，目前全世界發電量中近69%來自煤炭、天然氣和石油等傳統能源，可再生能源發電占近18%，核電占14%。因可再生能源發電成本較高，技術較復雜，加上核電發展受阻，傳統能源發電仍為能源供應主要途徑。在世界范圍內節能減排的呼聲下，提高傳統能源的發電效率是今后各國努力的方向。

　　二、發展可再生能源。這種能源的優點是清潔、安全、儲量豐富，基本可以滿足需要，目前的不足是成本高昂。德國政府2011年5月30日宣布，將于2022年前關閉所有核電廠，這項決定使德國成為首個放棄核能的主要工業大國。德國之所以敢于放棄核能，很重要的原因是發展可再生能源基本可滿足其需要。德國不僅能夠負擔發展可再生能源的高昂成本，而且通過產業化和技術的發展可大大降低成本。據德國風能協會發布的研究結果，在德國陸地上全力發展風力發電可以滿足德國電力需求的65%。

　　三、推廣智能能源。智能能源技術是近年來興起的利用傳感技術、計算機和通信技術等合理安排能源生產、輸送和使用等環節的新技術，利用它可大大減少能源消耗，提高能源使用效率。在智能能源技術中，智能電網技術已獲初步進展。據國際能源署預測，廣泛使用智能電網技術每年節約的能源相當于全世界每年原油產量的約10%。

　　新能源應用關鍵：電動汽車研發

　　無論是核能，還是可再生能源，都要轉變成電能才能投入大規模應用。可以預見，未來靠燃燒石油、煤炭、天然氣直接提供動力的機會越來越少，電能將成為最直接應用的主要能源，因此，電動機取代內燃機是大勢所趨，電動汽車成為新能源應用的關鍵環節。

　　電動汽車具有無污染、噪聲低、能效高、結構簡單、使用維修方便等優點。目前，制約電動汽車的瓶頸是儲電系統，即電池的儲存量小、成本高，使得電動汽車一次充電后行駛里程與內燃機汽車相比還有較大差距，較高的成本也使得電動汽車推廣困難。不過，隨著科技進步，這些問題都會得到妥善解決。

　　此外，作為電動機械的代表，電動汽車對整個產業技術進步具有較強的引領作用。要實現電動汽車的大規模產業化，必須加強高性能低成本的儲電系統研發，以及電動機、速度控制、傳動、行駛、轉向、制動等系統研發。對于工業用電動汽車，如電動叉車等，還要研發出為完成作業而專門設置的工作系統，比如電動叉車的起升裝置、門架和貨叉等。電動汽車的這些技術取得突破后，可以應用到其他產業中。比如，歐盟把機器人作為未來重大技術及產業之一，研發機器人時就可以使用很多電動汽車的技術。

　　有鑒于此，世界各國加大了電動汽車的研發力度和國際合作，日本、德國、美國和中國等在這一領域都取得了較大進展。2011年11月17日，歐盟、美國和日本一致同意加快推動電動汽車國際標準的制定和應用，并在聯合國世界車輛法規協調論壇(UN/WP29)框架下密切合作，促進全球電動汽車相關技術標準和規范的協調一致。歐盟委員會指出，目前全球電動汽車產量較低，歐美日三方達成上述協議，有利于加快電動汽車的大規模推廣應用，降低電動汽車制造成本。

　　大力提倡先進的能源文化

　　要從根本上解決能源危機，除了促進能源技術研發和產業化之外，還要構建先進的能源文化。記者從2011年歐洲可持續能源周上了解到，能源文化是指大到一個國家甚至整個國際社會，小到一個城市、一個企業、一個機構、一個社區或一個家庭的所有成員與能源有關的所有觀念和行為方式的總和。先進的能源文化對于應對能源危機和環境危機、促進經濟發展和社會進步至關重要。

　　從目前國際上應對能源危機的舉措來看，先進的能源文化應包括能源為本、科技引領、人人共享、節能減排的基本理念。

　　能源為本，是指要認識到能源對于經濟增長、社會進步、保護環境的根本意義。聯合國秘書長潘基文4月16日在歐盟“人人享有可持續能源峰會”主旨講話中對此進行了強調。聯合國把2012年設立為“人人享有可持續能源國際年”，旨在提高對可持續能源、能源效率和可再生能源重要性的認識。

　　科技引領，即依靠科技創新徹底解決能源危機。目前，世界各國和國際社會采取的應對能源危機的根本措施都體現了科技創新的重大作用。

　　人人共享，指努力實現聯合國“人人享有可持續能源”計劃的目標：到2030年確保全球普及現代能源服務，將提高能效的速度加快一倍，將可再生能源在全球能源消耗中的比例提高一倍。

　　節能減徘，需要每個人以實際行動落實。據2011年歐洲可持續能源周提供的資料，戒除所有的不良能源消費習慣可以節能37.5%，僅僅讓家庭成員了解和掌握基本的節能知識，一個家庭就可以節能9%。

　　新能源技術與產業對于應對能源危機和環境危機，以及應對目前的經濟危機都具有重大意義，已經成為國際競爭制高點之一，美、歐、日等均將其作為戰略技術與產業。可以預見，新能源技術與產業在發展過程中，必然與信息技術、先進制造技術、航天技術等結合，同時融入先進的綠色文化，形成以新能源為核心的技術、產業和文化群，大力推動經濟發展和社會進步，改變人們的工作、生活和思維方式，實現生產力的一次新飛躍。

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