能源转型的登月计划:4位CEO解读将改变我们世界的创新

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  • IPCC最新报告指出,我们需要大幅减少化石燃料的使用,才能将气温升幅控制在1.5°C以内。

  • 要实现这一目标,到2030年需要在转型技术领域投入超过35万亿美元。

  • 四位处于能源转型前沿的CEO接受了世界经济论坛采访,介绍了其公司正在开展的创新工作。

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要有任何机会将全球平均气温升幅控制在1.5°C以内,我们需要“大幅减少化石燃料的总体使用,最大限度减少未经减排处理的化石燃料使用,并在剩余的化石燃料系统中采用碳捕获与封存技术。”这是政府间气候变化专门委员会(IPCC)最新报告的结论。

这需要全球每年在能源转型技术上投资超过5万亿美元——是2022年创纪录的1.3万亿美元投资的四倍多——国际可再生能源机构(IRENA)的研究发现如此。到2030年,转型技术的累计投资额必须达到35万亿美元。

为加快能源转型,到2050年可再生能源投资需要如何增长。Image: IRENA

全球各地的企业正在开创能源生产和输送的新方式,以助力实现《巴黎协定》目标。

世界经济论坛近期召开了首届先进能源解决方案会议,该社群旨在加快清洁燃料、氢能和新型核能等能源解决方案的部署。

我们采访了四位引领绿色未来转型的企业领导者。

电动汽车充电

全球各国越来越多地推出逐步淘汰内燃机的目标,以降低温室气体排放。但电动汽车充电基础设施是否已经到位,足以支持这一转型?人们是否正在转换?

Blink Charging是电动汽车(EV)充电设备及联网电动汽车充电服务的领先所有者、运营商和提供商。

Blink Charging创始人、执行董事长兼首席执行官Michael Farkas表示,公司目前已进入第14个年头,但要充分发挥电动汽车的潜力,仍有很长的路要走:“当你审视已部署的充电站数量规模,以及道路上电动汽车的数量,再看看我们到2030年、2050年及以后应该达到的水平,就会发现我们甚至还只是触及了皮毛。

“目前全球已部署的有效充电桩约有几百万个。一些估计认为,从现在到2040年,可能需要部署多达4.5亿个充电桩。”

世界经济论坛如何推动清洁能源转型?

能源与材料中心汇聚各方领袖,共同理解重塑能源、材料和工业体系的复杂转型。该中心提供一个平台,用以探讨能源安全、可负担性与可持续性如何相互交织。

该中心通过跨价值链和跨地区的合作,开辟共享路径,帮助合作伙伴围绕切实可行的解决方案达成一致,以实现安全、低碳和公平的转型。

了解该中心的工作

他表示,人们早期担心的“续航焦虑”——即电动汽车在抵达目的地前耗尽电量的恐惧——在很大程度上是没有根据的,这种担忧本会阻碍人们转向电动汽车。

“在一开始,这无疑是一个主要顾虑,也确实阻碍了增长。但如今人们随处可见越来越多的充电站。现在已有相应的商业模式和硬件,真正让人们能够跨国驾驶。因此我认为,它现在对普及的阻碍已不如以前那么大。

“目前新上市的汽车单次充电可行驶超过600英里,这远超任何人单次出行的需求。现在的问题是,消费者是否想要这些车辆?请看看与电动汽车类似的一项技术的消费者接受度——你们最近的一个产品是平板电视。有多少人在购买了第一台平板电视后,又回头购买了显像管电视?”

“任何驾驶过电动汽车的人都会意识到,按每英里计算,燃料成本要低得多。电动汽车也无需变速箱油和刹车油来维护车辆。从车队运营商的角度来看,比较运营电动汽车与内燃机汽车的成本,其合理性十分明显。因此,全球正看到大量车队转向电动汽车,因为这为它们节省了大量燃料和维护费用。”

推动航空业绿色化

航空业约占全球二氧化碳排放量的2.5%——该行业的目标是到2050年实现净零排放。该行业的目标是到2050年实现净零排放。那么有哪些可选方案呢?

Theye Veen是SkyNRG的联合创始人兼首席商务官,该公司是全球领先的可持续航空燃料解决方案供应商。

“可持续航空燃料基本上是煤油(化石煤油)的替代品,但它是由废食用油和其他生物废料等材料制成的,可用作燃料。”

目前,全球使用的航空燃油中,可持续燃料占比不足0.1%——Veen表示,这一状况需要改变。

“可持续燃料比化石燃料更昂贵,因此还需要通过政策法规的强制要求来改变这一状况,以营造公平的竞争环境。

“今天交付的飞机将在未来40年内持续飞行,这也是该行业变化不那么快的一个重要原因。”

航空业的全球二氧化碳排放量。Image: Our World in Data

燃料的生产需要哪些原料?

“可用的原料种类繁多,具体取决于技术。并非所有燃料的可持续生产方式都相同。第一代生物燃料使用棕榈油或大豆油等油类。废食用油等废油的产量,无法满足整个航空业的大规模需求。”Veen解释道。

“其他技术包括备受期待的绿色氢能、可大规模生产的合成燃料(利用氢和二氧化碳制成)。氢能飞机目前尚未实现,可能还需要40年。我们已经看到电动飞机的出现——10年后,我们可能会看到短途航班、乘客不多的运营。但对于未来20至30年的大规模长途航班而言,我们认为可持续航空燃料作为现有基础设施中化石燃料的直接替代品,是最佳解决方案。”

“越来越多的企业开始意识到自身的碳足迹。在过去三四年里,我们看到它们表态:‘我们希望员工乘坐使用可持续燃料的航班’——这非常令人鼓舞,因为它从需求端带来了另一股推动力。它们愿意承担风险并做出长期承诺,这使得商业计划和投资更具可行性。这正在推动该行业加速发展。”

以氢燃料电池引领的能源转型

氢能可以在绿色转型中发挥关键作用。国际能源署(IEA)估计,氢气及氢基燃料到本世纪中叶可减少多达60吉吨的二氧化碳排放。

Fuel Cell Energy是制造固定式燃料电池平台的全球领导者,通过燃料电池技术创新实现电力脱碳并生产氢气。

该公司总裁兼首席执行官Jason Few表示:“燃料电池的本质是利用化学反应发电。它们以燃料为原料,例如氢气或可再生天然气,与空气混合,并有效地将其重整为氢气。随后,利用氢气发电,整个过程无需燃烧燃料。

“传统发电会因燃烧燃料而引发环境问题,但燃料电池则是化学反应,不涉及燃料燃烧。”

美国40%的电力来自无碳能源
美国40%的电力来自无碳能源
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“可再生能源面临的挑战之一是其具有间歇性,输出并不稳定,而且我们无法控制其输入。何时有阳光或风,由大自然决定。但这些技术对能源转型非常重要。”

“行业当前需要做的,是稳定发电能力——而这目前依靠天然气、内燃机或燃煤电厂来实现。我们认为,最佳方式是利用氢气,将其作为储能手段,以稳定风能和太阳能的发电能力。你可以利用过剩的风能和太阳能,通过电解将电力和水转化为氢气并储存起来。随后,你可以逆向转化该氢气,实际发出电力。”

氢气还可用于交通运输,即制造燃料电池电动汽车,并有助于减少钢铁、水泥和玻璃制造等需要高温的难减排行业的碳排放。

“氢气是一种非常丰富的燃料,要实现脱碳,氢能必须成为其中的一部分。长时储能也必须成为其中的一部分。此外,由于许多行业的排放很难消除,碳捕获也必须成为其中的一部分,这样我们才能实现气候目标。”Few表示。

核能在能源转型中的作用

核电可以发挥作用,作为低排放电力来源,据国际能源署称,核电“可按需供电,以补充风能和太阳能等可再生能源在迈向净零排放电力系统转型中的主导作用”。

一家名为newcleo的公司正在开发一种颠覆性的新方法,从原子核中提取能量,该方法安全、清洁、可再生且在技术上易于实现。

newcleo创始人兼首席执行官Stefano Buono表示:“我们试图了解人们在担忧什么,以及为什么核能迄今未能成功——原因基本在于成本,当然还有对事故和核废料的恐惧。因此,我们正试图在新设计中解决这三个问题。

“我们使用的是核废料,主要是钚和铀,核工业已利用这些材料产生了比最初提取量更多的能量。另一个问题是成本。大型设施造价高昂。历史上,核电站为了控制成本而变得越来越大,但实际情况恰恰相反。因此,核能正在回归一种理念:制造非常小型、模块化、可批量生产的机组。”他解释道。

“当然,安全对核工业非常重要。在下一代核能技术中,你可以增强非能动安全性,使反应堆在任何条件下都能自动停机。

“核技术在35年间基本停滞不前。但期间进行了大量研究。因此,我们利用的是既有经验和研究成果。我们并没有发现任何新事物。我们不需要新技术,但需要将这些技术以全新的工业设计方式整合起来。”

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