如何把握清洁能源转型重点?专家:聚焦AI应用与材料创新
我国在清洁能源领域已稳居全球第一梯队,光伏、风电、动力电池等产业优势明显,但同时也面临能源系统灵活性的挑战、关键矿物供应的风险和长周期技术商业化的难题。处在能源转型的战略机遇期,如何把握新型能源领域未来发展重点?3月25日,在2026中关村论坛平行论坛——工程科技创新论坛上,多位业内专家给出了答案:运用人工智能(AI)加速与能源深度融合、利用材料创新推动发展。
专家指出,从全球能源趋势来看,全球能源转型已成大势。据国际能源署统计,2024年世界能源占比中,化石能源占据80%,清洁能源占20%;在世界电力来源占比中,清洁能源占比将达40%。
中国工程院外籍院士、东南大学机械工程学院教授、芬兰瑞典工程院院士彼得·大卫·路德表示,世界碳排放量可能开始趋于平稳,虽然化石燃料将长期处于主导地位,但因清洁型电力需求增长和电气化进程加快,风能、太阳能等清洁能源在全球范围内将加速发展。到2050年,清洁能源可能将主导大部分的工业生产。
能源发展趋势已反映到全球能源投资中。2025年全球清洁能源投资达2.3万亿美元,约占能源总投资的2/3;其中,用于电力供应的清洁能源投资高达1.3万亿美元,超过化石能源;而且,中国约有0.8万亿美元清洁能源投资,在清洁能源发展方面发挥重要作用。彼得指出,未来清洁能源投资将飞速增长,到2030年预计增长2.5倍。
然而,相比基于化石燃料的集中式电力系统,依赖天气的太阳能、风能等分散式清洁能源供应是间歇性、不可控的。对此,AI被寄予厚望。
彼得认为,随着清洁能源在电力系统中所占比例的提升,灵活性及能量存储技术正逐渐成为平衡供需的关键所在,而AI在优化能量存储与需求管理方面可发挥重要作用。AI能够通过数据收集精准分析能源需求,构建数据模型,参与能源调配的决策,可以提高能源利用效率。他进一步解释:“在终端使用环节提高能源效率节约能源,可以降低能源链中对燃料、供应灵活性等方面的需求,同时也有助于促进清洁能源电力的整合。”
中国工程院院长李晓红也认为,AI与能源深度融合,能源材料设计、综合能源系统调控、数字孪生装备等为代表的新型能源技术涌现,正推动能源体系向清洁化、智能化和高效化转型。中国工程院外籍院士、英国皇家工程院院士、曼彻斯特大学荣休教授康斯坦丁诺斯·苏蒂斯展望道:“能源系统是极其复杂的,运用AI能够帮助我们更好地向清洁能源转型,届时,或许我们将不再依赖传统的化石燃料系统。”
利用材料创新推动能源领域多元化发展成为另一重点。
彼得认为,能源创新需以材料为基础,利用其他材料来推动能源技术发展,有助于解决资源稀缺的问题。例如,钠离子电池正作为一种解决方案崭露头角,有望替代使用关键材料的锂离子电池;将氢气与其他物质结合生产成合成燃料,既能满足航空航天等高端制造行业对能源的需求,还能使能源系统更稳定。
开发新技术时,应重点考虑从技术创新到产业化落地的可行性。彼得举例说,氢气作为合成燃料,仍需大幅削减成本,才能实现规模化推广。有数据显示,仅计算制氢成本,单位质量绿氢成本约15.23元/千克,已逼近规模化应用的关键节点,但在工程实践中成本会被迅速拉高,目前生产侧绿氢成本约26元/千克,制约了产业的规模化发展。
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