“取之无禁,用之不竭”是我们对资源的理解,然而,随着地球资源的开采、使用量逐年提升,这种不加节制浪费资源的传统理念应当尽快摒弃。
回望历史,在没有“电”的世界,先辈们点烛夜读,烧柴烹饪,日晷计时,生活原始而又传统。而如今,因为有了科学家法拉第发明的电,现代人拥有了电灯、电视机、互联网、汽车、飞机......出行便利,工作高效,漆黑的夜晚也变得五彩斑斓,霓虹闪烁。我们切实享受着电力资源的快捷便利,却唯独忘了对电力资源的珍惜,无法想象更难以接受失去电的生活。说穿了,人类在改善生活的同时,也给自己挖了一个大陷阱……为了避免彻底失去电,也为了节约资源以免每日消耗燃烧化石等燃料毁灭地球,人类应当大力发展太阳能、风能等绿色能源。对此,您赞成吗?欢迎在评论区留下您的看法!
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氢能作为一种清洁能源,具有高能量密度、零排放等优点。通过电解水、天然气重整等方式制取氢气,可用于燃料电池汽车、储能系统等领域。氢能产业的发展,将有助于推动能源结构转型,实现绿色低碳的可持续发展。
如今传统的化石能源已经无法支撑人工智能的持续发展。因此,能源的转型速度将成为机器人及人工智能发展进程的重要影响因素。 Open AI创始人Sam Altman此前在一场公开活动上也表示:“人工智能的未来取决于清洁能源的突破。” 人工智能进入快车道后,生成式人工智能实现技术三级跳,从文本世界、多媒体世界再到物理世界,除了理解和处理图像、文本、视频、声音等多模态信息系外,还能感知真实环境参数,做到自主处理复杂指令和智能决策。在此背景下,人工智能对于能源的消耗也越来越多。 有研究表明,地球上的传统化石能源的可持续利用时间只有50-150年间。而人形机器人渗透到千家万户可能只需要3-5年的时间,未来大量的产品需求意味着会消耗更多的能源,传统能源的供需矛盾会越来越明显。 那么在传统能源不足的情况下,能源的转型就显得极为重要。目前采用清洁能源支撑人工智能发展也不是那么一帆风顺。人工智能需要稳定并且连续的电力供给,光电、风电等新能源的供给则具有明显的波动性、季节性和间歇性。梅子
人文精神与科学精神。 现在往往将“天人合一”解释为人类与自然的和谐相处,其实这是今人对这四个字赋予的新含义,并不符合这句话的原意。不过,在中国古代的哲人确不乏这方面的精辟见解。概括起来,都主张保持人类与自然的和谐,而不是对自然无限制的索取;认识到人类的局限,而不是将自然的意志强加于自然;注意自然界的休养生息,保持生态的自然平衡,才符合人类的根本利益;爱护人类,也爱护人类赖以生存的自然。但这些认识并没有成为人类的自觉行动。在相当长的一个历史阶段中,自然环境遭受的破坏越来越严重,而主要的破坏因素恰恰是人类的活动。原因何在?就是人类缺乏科学,不能掌握与自然相处的主动。在极其复杂的自然现象和自然规律面前,仅仅凭着一种善意、一种良知、一种观念,而不了解自然界的实际情况和基本规律,想和谐也和谐不了。原载《葛剑雄文集》
中国,有千百个逆袭的产业。光伏产业曾是西方世界垄断行业,2001年,中国产业界才知道光伏发电技术,伴随不断发力,4年之后,2005年,中国占到了全球市场的11%。 但是,光伏产业中的核心部件多晶硅料,需要99.99%以上的纯度,中国技术搞不定。看到中国市场的巨大商机,外国供应商一拥而上,将价格哄抬到2008年的400美元/公斤,拼命的赚暴利。 2008年,中国励精图治实现完全的技术突破,并在2015年将高纯度的多晶硅料制造了16.5万吨。 国际价格瞬间崩溃,价格直接下降到1/20,跌破20美元/公斤。 而对应的中国硅片占到全球产量80%; 电池片占到全球产量62%; 太阳能面板占到全球产量76%; 全球资本欲哭无泪。2023年中国的光伏新增装机量将达到194-210GWdc,目前预测占据全球总量的45%。 看到这个数据,中国很失落,居然还是没有超过外国,还落后外国10个百分点,但没关系,也就是3年的时间我们就可以稳超。 因为我们是未来全球的新能源中心。 中国,号称西方资本暴利的粉碎机,将他们的技术封锁砸得稀烂,让全球70亿人受益,享受到了物美价优的产品和服务。 光伏只是很常见的一个故事,从云计算、大数据、人工智能到家电、手机,到工程设备、机械制造.....几乎所有的产业,都是如此。一个坏土豆
未来,能源结构将迅速向电力、合成燃料和氢转变,到2035年将占全球能源结构的32%,到2050年将占50%。 在COP26之前,共有64个国家承诺或立法在未来几十年内实现净零排放。电气化和可再生能源有助于实现净零承诺,包括太阳能、风能、水力能源和其他可再生能源;核能;氢能;可持续燃料以及电动汽车充电等。 受影响的行业有:农业;汽车和装配;航空、旅游和物流;化工;建筑和建筑材料;电力、天然气和公共事业;金属和采矿;石油和天然气;房地产。
能源领域。 中国的第三大全球机遇是能源创新。中国目前已经成为可再生能源领域的全球领导者之一,而且还在对可再生能源领域投资。无论从中国国内还是全球商业长远机遇的角度而言,这一举措都将产生丰厚的回报。 知易行难。中国现在需要找到常规能源和新能源技术的平衡点,这是一个不小的挑战。我们也需要更多类型的能源,在满足能源需求的同时实现温室气体减排。 中国在这方面能开展的另一项工作就是引领下一代核能技术的发展。下一代核技术将更加安全、廉价,并能克服目前核技术面临的许多困难。我投资的泰拉能源公司正与中国核工业集团公司以及其他中国企业合作,将这一设想变为现实。(比尔·盖茨)
21世纪的第一个10年,中国就提出人类命运共同体这个宏大的概念。 中国之所以底气十足站在人类命运的高度提出这个概念,是因为中国在应用科技树上达到的高度,将深刻改变人类的命运。 第一颗科技树:光伏。光伏严格来说不算中国人发明,但真正将光伏在应用端推广到全世界的,还要数中国。我们都知道,太阳能是人类取之不尽用之不竭的可再生能源。 光伏给人类创造了一种越过一级和二级能源,直接向地球上一切能量的总源泉(太阳)索取能量的捷径: 光能直接转化为电能。 而且相比化石燃料,使用光伏发电可以做到完全零排放,是不折不扣的清洁能源。 既然光伏那么好,那么以前为什么不大力推广呢? 很简单,成本。 太阳能虽然不要钱,但光伏设备是要钱的,成本中占比最大的,还要是光伏多晶硅电池片生产成本。 2000年之后,多晶硅原料一直在100美元/公斤的价格波动,2008年甚至达到500美元/公斤的价格顶点,这就导致成本的极大增加。 这种价格直接反映在了发电成本上,以光伏设备寿命20年来计算,每度电的发电成本竟然达到了1-2元/度。 要知道,中国民用电价也才5毛左右一度,你发这一块多钱的电,谁来用? 所以成本问题不解决,光伏毫无前途可言。 这时候,中国开始了国家推广光伏的金太阳工程。 中国是一个十几亿人口的大市场,这个需求一旦起来,那可不得了。 在经济学领域,有一个词叫规模经济,又称“规模利益”(scale merit): 是指在一定的产量范围内,随着产量的增加,平均成本不断降低的规律。 中国光伏产量上去之后,光伏组件价格那是哗哗往下掉。 单晶硅菜花料最低已经低至120元/KG,这意味着光伏组件价格节后将跌至1.3元/W! 这是啥概念呢? 意味着光伏发电成本将低于水电,成为发电成本最低的能源! 低到什么程度? 2021年6月22日,四川甘孜州一个光伏电站招投标,最后中标价为每度0.1476元! 一毛四分钱! 只有水电入网价格的一半! 就这居然还有利润! 你要是电力企业,你会选择投资光伏,还是投资水电和火电? 这样就形成了一个越投资光伏电站,成本越低,电价越便宜的产业趋势。 光伏发电价格的白菜化,带来的意义可不仅仅是低碳环保那么简单,而是可能撬动整个世界能源格局。一方面,可以让人类社会逐步摆脱对化石能源的依赖,形成对电力的依赖。 当下的世界面对两个严峻挑战:气候变化和能源安全,这两者都与化石能源有关。 气候变化很容易理解,最近几年,是不是感觉异常气候变多了? 事实证明,地球大气系统正在发生复杂的变化,包括气温升高、极端天气增加、海平面上升等。温室气体的增加是导致气候变化的主要原因之一。(作者花猫哥哥)
1.微生物燃料电池(Microbial Fuel Cells) 微生物燃料电池是一种利用微生物将有机物中的化学能直接转化成电能的装置。微生物燃料电池就像任何标准燃料电池一样,由一个质子交换膜隔开的阳极室和阴极室组成。细菌生长繁殖形成密集的细胞聚集体(生物膜),粘附在微生物燃料电池的阳极上。细菌作为活性生物催化剂替代了昂贵的过渡金属催化剂,通过氧化有机底物产生二氧化碳、质子和电子。质子通过微生物燃料电池传导到阴极室,电子通过外部电路从阳极流向阴极,从而产生电能。 细菌在空气、土壤、植物、藻类、动物和灰尘中无处不在,也存在于城市、制造业和农业废弃物中。废弃物可以通过微生物燃料电池转化为清洁能源。由于微生物燃料电池的效率低、成本高,微生物燃料电池技术仍处于发展阶段。 微生物燃料电池的最大优势是它可以通过处理废弃物和清洁能源减少对环境的污染。该技术仍然面临障碍,大规模的研究工作是必然的。 2.熔盐反应堆(Molten Salt Reactors) 熔盐反应堆是采用溶有易裂变材料且处于熔融状态下的熔盐作为核燃料的反应堆,它是以非常热的氯化物或氟化物形式存在的熔盐混合物。液态熔盐既可以作为产生热量的燃料,也可以作为将热量输送到发电机的冷却剂。理论上这使得汽水分离再热器的设计比采用固体燃料和水冷却剂的常规核反应堆更简单、更安全。 熔盐反应堆在上世纪50年代和60年代在美国橡树岭国家实验室研发,但到了70年代,由于一些非技术因素的原因被中止。随着材料及零部件技术发展,液态氟化钍反应堆研发复苏,全球包括法国、美国、印度及中国正在开展液态氟化钍反应堆研发设计,尤其是在日本核电事故后,各方的关注热度上升。 熔盐反应堆的支持者称其本质上是安全、可持续和高效的。与传统反应堆不同的是,固态燃料棒的熔化会导致不受控制的裂变,并产生灾难性的影响,熔盐反应堆是按设计熔化的。此外,研究表明,钍基熔盐反应堆技术可以对放射性废物进行热燃烧,从而缓解核储存问题。 中国斥资220亿元人民币在甘肃武威建造两座熔盐核反应堆原型,这些反应堆被设计成熔盐反应堆技术的试验台,目前正在测试中。使用钍作为主要燃料具有经济意义,中国拥有世界上最大的钍元素储量。 在寻求清洁、高效的能源过程中,熔盐反应堆面临可再生能源和聚变反应堆等新兴技术的竞争。
人工光合作用(Artificial Photosynthesis) 人工光合作用是模拟光合作用的自然过程,将阳光、水和二氧化碳转化为碳水化合物和氧气的化学过程。在燃料消耗和二氧化碳含量产生的背景下,既能降低二氧化碳含量又能发电的人工光合作用是该领域研究的重点。人工光合作用成本较低,大大减少对化石燃料的使用和需求。