《未来能源之路》课程作业.docx

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目录

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15054摘要 3

14627一、球能源发展格局现状 4

14893二、能源的未来发展之技术进步 5

246761、中和目标下电化学储能技术进展及展望 5

228912、漂浮式风电技术的展望 5

133753、绿色能源技术在航运领域的应用现状 5

30523三、能源与政策 6

10991、政策推动清洁能源发展 6

106872、碳定价对可再生能源持续发展的影响 6

10086四、总结 7

10392参考文献 8

一、球能源发展格局现状

石油、煤炭、天然气是全球三大主要能源。从储量上看，中东是全球油气资源最丰富的地区，美国、俄罗斯、澳大利亚的煤炭储量位居世界前三。从供给上看，美国和中东是全球石油的主要生产地，中国是全球煤炭的主要生产地，美国、俄罗斯和伊朗是全球三大天然气生产国。

美国既是石油生产大国，也是第二大能源消耗大国。其主要能源基本能够自给自足，能源生产能力强劲、储备充足。拜登政府持续推进脱碳政策以减少化石燃料消耗，并大力投资推广清洁能源，包括可再生能源电力、二氧化碳地下储存、电动汽车制造、核能发电和可持续航空燃料等多个方面。预计未来美国在天然气、石油、太阳能和风能的消费占比将持续增加。俄罗斯是第三大传统能源储备大国，能源消费相对均衡，同时也是石油和煤炭出口大国。俄罗斯政府着重创造可再生能源的发展条件，提高可再生能源的应用占比，并在2035年能源战略中明确提出将增加能源出口和收入，并扩大天然气基础设施，以确保国家能源系统的弹性［3］。

欧盟紧扣可持续发展主题制定和部署了一系列科技政策与能源战略，积极采取措施提高可再生能源在整个能源结构中的比例，提高能源效率：如通过推动热泵等节能设备的普及来加快实现节能目标；通过减少天然气、原油和煤炭的进口量，改用液化天然气替代，并开辟新的能源进口国来促进能源多元化发展；通过扩大太阳能光伏的规模、加大风力发电和可再生氢的产能来加速清洁能源普及等。英国绿色清洁能源发展态势良好，风能、太阳能和生物质能发电技术快速发展。2019年英国的可再生能源发电量占比从2010年的7%提高到超过三分之一。通过加快引进风电、核电、光伏、低碳氢能来实现英国对进口化石燃料的依赖，加强长期能源安全。到2030年，预计英国天然气总消耗量将比2020年减少40%以上，力争2050年实现低碳清洁电力系统［4］。

在变幻莫测的国际局势下，世界各国对未来能源发展的战略布局部署对其能源安全及能源结构转型具有重要意义。

二、能源的未来发展之技术进步

1、中和目标下电化学储能技术进展及展望

电化学储能基于电化学过程,主要利用氧化还原反应进行能量存储与转换,具有快速响应、选址灵活的特性,在功率型、能量型、容量型储能领域均具有突出优势。与飞轮储能相比,功率型电化学储能技术的响应速度快、能量转换效率高、空载损耗小。与压缩空气储能相比,能量/容量型电化学储能技术的能量密度高、转换效率高、扩展性强。《“十四五”新型储能发展实施方案》提出了新型储能核心技术装备攻关的重点方向:开展锂离子电池和液流电池等技术的百兆瓦级规模应用研究;集中攻关和推动钠离子电池、兆瓦级超级电容器等技术的示范;研发固态锂电池、液态金属、金属空气电池等新一代高能量密度储能技术。面向碳中和战略目标,电化学储能对推动能源清洁化转型起到了关键作用。在解决大规模可再生能源并网引发的电力系统不稳定的问题上,电化学储能因具有出力精准、响应迅速快的特性逐步应用于电力系统的各个环节,为保障稳定的电力供应提供了重要支撑。

2、漂浮式风电技术的展望

中国独特的海洋环境、港口码头状况和风电产业链情况,无法简单地复制国际的漂浮式风电商业化项目和技术,因此要借鉴国外成熟的漂浮式风电商业发展模式,结合国内漂浮式风电发展行情特点,量身定制符合本土特点的发展策略,探索并发掘更适宜中国深远海漂浮式风电技术发展路径。中国风电的发展面临许多的问题如研究大容量漂浮式风力发电机组，研究低成本漂浮式风电基础平台等，但随着技术的不断进步,未来海上风电场址布局将逐渐由近海向深远海转变,开发建设规模也由单台漂浮式风电逐步跨越发展成为漂浮式风电场。这种发展模式不仅能够更好地利用海上风能资源,还能够推动风电产业的规模化建设和发展模式升级。

3、绿色能源技术在航运领域的应用现状

在航运碳中和的发展背景下，航运船舶逐渐向“绿色能源化”转型发展，航运绿色能源技术在未来的发展趋势具有以下2特点。

（1）氢燃料目前具有最成熟的燃料电池技术，但不具备大规模生产能力，内燃机技术有待进一步研发，储存及设备改造成本高昂。同时受制于氢燃料自身低能量密度的特点，难以满足远洋航运的需求。但基于氨或甲