英国UKRI发布《推动清洁能源革命》报告
5月9日,英国国家科研与创新署(UKRI)发布《推动清洁能源革命》报告[1],概述英国科学与技术基础设施理事会(STFC)将清洁能源战略或规划变为现实,推动英国可持续未来创新的发展路径。
1、研究核心方向与技术突破。①能源储存创新。STFC通过研发钠离子等新型储能技术,以解决可再生能源发电的间歇性问题。钠离子电池作为锂电池的替代品,可获取更丰富的原材料,降低对稀缺资源的依赖,为可持续能源储存提供了新的解决方案。②绿氨技术。STFC通过使用“间歇性可再生能源氨合成装置”(ASPIRE)、“可再生能源氨充电”(REACH)、“高压氨裂解装置”(HPAC)等项目,推动英国将绿氨作为大规模能源储存和传输的媒介,降低化石能源依赖,并探索氨在交通和电力中的应用。③核聚变与裂变。STFC与英国原子能管理局(UKAEA)合作,推动惯性约束聚变技术的发展,旨在实现无限的清洁能源。同时,STFC还致力于核裂变技术进步,包括培训核工业人才并推动检测仪器开发,以增强核安全和基础设施。④人工智能技术与数字化。STFC利用人工智能技术优化核聚变反应堆设计,加速碳捕集材料的开发,并提高能源管理效率。
2、合作网络与生态构建。①联合政府、学术界和企业。STFC与政府、学术界和企业紧密合作,形成核能科技集群,共同推动清洁能源技术发展。例如,通过哈威尔能源技术集群,促进了90个组织之间的合作,涵盖核能、氢能、电池技术等领域。②创建“满足基础设施需求的联合分析系统”(JASMIN)平台。该平台是全球独特的超级数据集群,支持气候数据分析,为研究人员提供储存和计算设施,推动气候科学研究,为气候政策制定者提供科学依据。③STFC通过培训下一代能源科学家和工程师,以及推动催化、燃料电池、电池技术等领域的研究,以应对技能短缺和技术部署缓慢方面的挑战。
3、可持续战略与成果转化。①遵循可持续发展战略。STFC遵循UKRI的可持续发展战略,致力于打造长期运营的可持续环境。通过战略实施计划和环境可持续性战略,推动变革性能源技术发展,同时降低研究和运营过程的碳足迹。②研发零功耗可调光学(ZEPTO)磁体,为粒子加速器提供了一种可持续的替代方案,同时可以降低运行成本和碳足迹。ZEPTO磁体标志着向更可持续的粒子加速器技术迈出重要一步。
4、经济与社会影响。①能源研究投资。近年来,UKRI在能源研究上的投资超过10亿英镑(约合97亿元人民币),这些投资为英国带来了显著的收入和就业机会。②衍生企业营收和岗位创造。例如,衍生企业通过利用STFC的研究成果,在2019年创造了2890万英镑营收,同时创造了180个岗位,为英国经济做出了积极贡献。
5、未来挑战与行动重点。①加速储能技术部署。面对可再生能源发电的间歇性问题,需要进一步加速储能技术部署,以平衡电网负荷,确保能源供应的稳定性。②突破聚变工程化瓶颈。尽管核聚变技术具有巨大潜力,但其工程化应用仍面临诸多挑战。需要持续投入研发,突破工程化瓶颈,推动聚变能源的实际应用。③扩大绿氨应用。推动绿氨在重工业和航运等领域的应用,降低化石能源依赖,同时降低碳排放。④解决核能领域技能缺口。针对核能领域技能短缺问题,需要加强相关教育和培训,培养更多专业人才,支持核能技术的持续发展。⑤深化人工智能技术在电网优化与材料设计的融合创新。继续探索人工智能技术在电网优化及材料设计等领域的应用,通过融合创新,提高能源利用效率等方式,推动清洁能源技术进步。
(刘莉娜)
[1] Driving the Clean Energy Revolution. https://www.ukri.org/publications/driving-the-clean-energy-revolution/