2014年全球能源领域研发投资增长4.8%,达到220亿美元,其中美国增长1.7%,达到70亿美元。生物燃料、合成材料、能源转换、混合系统、燃料电池、光伏和风轮机是该领域技术开发的主要方向。倡导绿色发展、加强技术创新、保障能源安全和应对全球气候变化成为全球能源发展的主流,许多国家提出了以发展可再生能源为核心目标的能源转型战略。电池储能、先进煤电等能源技术的应用取得突出进展,将可能在未来能源战略转型中发挥作用。储能已成新一轮能源竞争核心,突破储能技术不仅可推进太阳能、风能利用及智能电网建设,还可极大促进新能源汽车发展。
1.重要趋势
美国2014财年在能源与气候变化领域研发预算增幅相对突出,体现了奥巴马在其第二任期内继续发展清洁能源产业、推动能源独立和应对气候变化的决心和努力。美国2014年能源与气候变化的研发重点包括:可再生能源、新能源汽车、清洁煤技术、先进制造、建筑节能及气候变化等。2014年6月,美国能源部(DOE)公布第二轮能源前沿研究项目资助计划,总额为l亿美元,主要涉及能源生产、存储及利用等领域,涉及太阳能、电能储存、碳捕获和封存、材料和化学设计、生物科学和极端环境等基础研究。欧盟委员会7月宣布向18个创新型可再生能源项目和一个碳捕捉与储存项目投资10亿欧元,以期掌握更多应对气候变化的新手段。这些项目覆盖了生物能源、太阳能、地热、风能、海洋能源、智能电网以及碳捕捉与储存等技术。欧盟希望这些项目能推动欧盟范围内可再生能源、碳捕捉与储存等领域的示范技术发展。
2.重大进展
(1)受控核聚变研究首次实现能量总增益。2月12日美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室研究人员在《自然》杂志网络版上报告说,他们在实验中先将极少量的氢同位素核燃料均匀地裹在一个直径2毫米的球状颗粒上,核燃料的厚度仅相当于一根头发丝,然后将小球装入一个微型“胶囊”。研究人员利用激光将“胶囊”迅速加热到比太阳还高的温度,使其内部发生剧烈爆炸,最终释放出的能量超出了整个实验所投入的能量,首次在完成“点火”时实现了能量“盈余”。受控核聚变是人类安全利用核能的终极目标,这项发现标志着核聚变能源将步入新时代。
(2)欧美太阳能开发技术研究取得突破。欧洲s0LAR—JET研发团队,利用太阳光线提供的高温能量,以水和二氧化碳作为原材料,致力于“太阳能”燃油的研制生产,在世界上首次成功实现实验室规模的可再生燃油全过程生产,其产品完全符合欧盟的飞机和汽车燃油标准。欧洲POLYS()L研发团队研发出全聚合物(all_polymer)材料生产的太阳能集热装置,聚合物较低的原材料价格及生产工艺成本。
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