中国科学院国家科学图书馆 科学研究动态监测快报 2013年1月1日第1期(总第183期 先进能源科技专辑 本期重点 2012年度国际能源科技发展态势综述 《 Nature》2012年度评论论文之能源反思 IEA报告预测到2017年煤炭几将成为最主要能源 安永公司总结中国光伏市场变化特点 ●丹麦开展8MW风力发电机测试工作 MIT《科技创业》杂志评述2012年度能源创新进展 斯坦福大学研发世界首块可粘贴式薄膜太阳电池 中国科学院高技术研究与发展局 中国科学院先进能源科技创新基地 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆武汉市武昌区小洪山西25号 邮编:430071电话:027-8719180电子邮件: jiance @mail. whlibaccn
中国科学院国家科学图书馆 科学研究动态监测快报 2013 年 1 月 1 日 第 1 期（总第 183 期） 先进能源科技专辑 本期重点 ● 2012 年度国际能源科技发展态势综述 ● 《Nature》2012 年度评论论文之能源反思 ● IEA 报告预测到 2017 年煤炭几将成为最主要能源 ● 安永公司总结中国光伏市场变化特点 ● 丹麦开展 8 MW 风力发电机测试工作 ● MIT《科技创业》杂志评述 2012 年度能源创新进展 ● 斯坦福大学研发世界首块可粘贴式薄膜太阳电池 中国科学院高技术 研究与发展局 中国科学院先进能源科技创新基地 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 ═══════════════════════════════════════ 中国科学院国家科学图书馆武汉分馆 武汉市武昌区小洪山西 25 号 邮编：430071 电话：027-87199180 电子邮件：jiance@mail.whlib.ac.cn
先进能源科技专辑 2013年第1期(总183期) 目录 特稿 2012年度国际能源科技发展态势综述 2 决策参考 《 Nature》2012年度评论论文之能源反思 IEA报告预测到2017年煤炭几将成为最主要能源… 欧盟提出加强智能电网网络安全措施 5678 美报告指岀增加蓄热能力可提高太阳能热发电业务价值 中国研究 安永公司评估中国太阳能光伏产业 项目计划 欧委会投资12亿欧元推动23项创新可再生能源项目 10 美能源部资助环境友好型页岩气开发 美能源部资助2000万美元发展CSP和化石燃料混合发电系统…13 波音公司研发混合动力飞机 13 能源装备 丹麦开展8MW风力发电机测试工作 科研前沿 MIT《科技创业》杂志评述2012年度能源创新进展 15 斯坦福大学研发世界首块可粘贴式薄膜太阳电池· 15 MIT研制石墨烯基纳米线柔性轻薄太阳电池 16 英研究人员开展锂空气电池碳阴极材料行为研究 17 美研究人员开发具有成本效益的天然气制乙烯工艺 17 能源资源 2011年全球油气储量和勘探开发支出均增长 18 专辑主编:张军 意见反馈: jiance@mail. whlibaccn 本期责编:李桂菊 出版日期:2013年1月1日
先进能源科技专辑 2013 年第 1 期（总 183 期） 目 录 特 稿 2012 年度国际能源科技发展态势综述 ·············································· 2 决策参考 《Nature》2012 年度评论论文之能源反思 ······································· 5 IEA 报告预测到 2017 年煤炭几将成为最主要能源·························· 6 欧盟提出加强智能电网网络安全措施··············································· 7 美报告指出增加蓄热能力可提高太阳能热发电业务价值················ 8 中国研究 安永公司评估中国太阳能光伏产业··················································· 9 项目计划 欧委会投资 12 亿欧元推动 23 项创新可再生能源项目·················· 10 美能源部资助环境友好型页岩气开发············································· 11 美能源部资助 2000 万美元发展 CSP 和化石燃料混合发电系统··· 13 波音公司研发混合动力飞机····························································· 13 能源装备 丹麦开展 8 MW 风力发电机测试工作············································· 14 科研前沿 MIT《科技创业》杂志评述 2012 年度能源创新进展 ···················· 15 斯坦福大学研发世界首块可粘贴式薄膜太阳电池·························· 15 MIT 研制石墨烯基纳米线柔性轻薄太阳电池································· 16 英研究人员开展锂空气电池碳阴极材料行为研究·························· 17 美研究人员开发具有成本效益的天然气制乙烯工艺······················ 17 能源资源 2011 年全球油气储量和勘探开发支出均增长 ································ 18 专辑主编：张 军 意见反馈：jiance@mail.whlib.ac.cn 本期责编：李桂菊 出版日期：2013 年 1 月 1 日
本期概要 本刊《2012年度国际能源科技发展态势综述》:世界能源结构正在转向绿 色低碳高效多元的新能源体系,使得转型过程中所面临的化石能源清洁高效利 用、新能源低成本高效开发、基础设施升级改造等科技问题得以凸显。研究发 展新能源和低碳技术,实施科技创新是保障能源安全、改善能源结构、实现节 能减排和保护环境的重要手段。2012年太阳能、风能、核能、化石能源洁净利 用等领域科技发展进步显著。本刊编辑部经过集体会商推出年度能源科技发展 态势综述特稿,对过去一年的重要动向进行总结,请专家学者指正。 《№ ature》评论文章讨论2012年核能、非常规天然气发展形势及一些清洁 能源行业面临的问题:日本福岛核事故在2012年继续对能源政策产生着影响 日本2012年9月公布的《能源环境创新战略》中提出了到2030年代实现无核 化的目标。欧盟对其成员国140多座反应堆的压力测试结果是需要广泛采取安 全性升级措施。一些国家积极开发非常规油气资源,美国10%的发电装机容量 已从煤炭转移到天然气,但新资源的开发也存在环境隐忧。如电动汽车等新的 清洁能源行业自身也面临着不成熟的问题 国际能源署(IEA)《中期煤炭市场报告》指出,煤炭在全球能源结构中的 份额将持续增长,到2017年左右几乎将超过石油成为全球最主要的能源来源 报告主要结论包括:除美国外,煤炭需求的增长随处可见;虽然煤炭需求增长 正在放缓,但是煤炭在全球能源结构中所占份额仍在增加;中国已经成为世界 上最大的煤炭进口国;印尼已成为世界上最大的煤炭出口国;欧洲的煤炭复兴 只是暂时的;受廉价天然气的影响,美囯煤炭走下坡路;印度对煤炭市场的影 响力增强;澳大利亚将恢复其作为最大煤炭出口国的地位;已有足够的处于规 划和进展阶段的投资计划来确保供应,但不确定因素将会影响其中一些计划的 实施。 麻省理工学院《科技创业》杂志评述2012年度能源创新进展:页岩气革命 的爆发使得可再生能源的进展相形见绌,并且在接下来数年时间可再生能源的 影响也很难与页岩气相比。页岩气对可再生能源带来的负面影响体现在:由于 廉价天然气的充足供应,曾致力于开发生物燃料等技术的一些公司转向开发天 然气制燃料技术;并且天然气的成本优势也使得可再生能源更难与之竞争。太 阳能、电动汽车等遭受了挫折:许多光伏企业破产,电动汽车销量不及预期, 曾经风光的电池制造商A123公司也申请破产将遭收购。但好消息是:混合动 力汽车技术取得较大进展,现已有利可图;传统内燃机技术有了较大改进,相 比于电动汽车将对未来十年的化石燃料消费产生更大影响;有更多的新兴光伏 企业投身于技术创新。但技术发展的步伐仍显较慢,如可再生能源间歇性问题 尚有待解决,诸多新技术的商业化前景和现实成本有待验证。 安永公司国家可再生能源投资吸引力报告总结中国光伏市场变化特点:太 阳能产业发展重点从制造转向开发,中国正在试图通过加大国内需求来应对产 能的过剩和价格的持续走低;政府支持方向可能将从太阳能电池板制造商转向 开发商;分布式太阳能光伏发展势头强劲,政府和电网公司给予政策和并网支 持;贸易战争依旧继续,中囯开始针对欧盟和美国的双反调查发起反击
1 本期概要 本刊《2012 年度国际能源科技发展态势综述》：世界能源结构正在转向绿 色低碳高效多元的新能源体系，使得转型过程中所面临的化石能源清洁高效利 用、新能源低成本高效开发、基础设施升级改造等科技问题得以凸显。研究发 展新能源和低碳技术，实施科技创新是保障能源安全、改善能源结构、实现节 能减排和保护环境的重要手段。2012 年太阳能、风能、核能、化石能源洁净利 用等领域科技发展进步显著。本刊编辑部经过集体会商推出年度能源科技发展 态势综述特稿，对过去一年的重要动向进行总结，请专家学者指正。 《Nature》评论文章讨论 2012 年核能、非常规天然气发展形势及一些清洁 能源行业面临的问题：日本福岛核事故在 2012 年继续对能源政策产生着影响。 日本 2012 年 9 月公布的《能源环境创新战略》中提出了到 2030 年代实现无核 化的目标。欧盟对其成员国 140 多座反应堆的压力测试结果是需要广泛采取安 全性升级措施。一些国家积极开发非常规油气资源，美国 10%的发电装机容量 已从煤炭转移到天然气，但新资源的开发也存在环境隐忧。如电动汽车等新的 清洁能源行业自身也面临着不成熟的问题。 国际能源署（IEA）《中期煤炭市场报告》指出，煤炭在全球能源结构中的 份额将持续增长，到 2017 年左右几乎将超过石油成为全球最主要的能源来源： 报告主要结论包括：除美国外，煤炭需求的增长随处可见；虽然煤炭需求增长 正在放缓，但是煤炭在全球能源结构中所占份额仍在增加；中国已经成为世界 上最大的煤炭进口国；印尼已成为世界上最大的煤炭出口国；欧洲的煤炭复兴 只是暂时的；受廉价天然气的影响，美国煤炭走下坡路；印度对煤炭市场的影 响力增强；澳大利亚将恢复其作为最大煤炭出口国的地位；已有足够的处于规 划和进展阶段的投资计划来确保供应，但不确定因素将会影响其中一些计划的 实施。 麻省理工学院《科技创业》杂志评述 2012 年度能源创新进展：页岩气革命 的爆发使得可再生能源的进展相形见绌，并且在接下来数年时间可再生能源的 影响也很难与页岩气相比。页岩气对可再生能源带来的负面影响体现在：由于 廉价天然气的充足供应，曾致力于开发生物燃料等技术的一些公司转向开发天 然气制燃料技术；并且天然气的成本优势也使得可再生能源更难与之竞争。太 阳能、电动汽车等遭受了挫折：许多光伏企业破产，电动汽车销量不及预期， 曾经风光的电池制造商 A123 公司也申请破产将遭收购。但好消息是：混合动 力汽车技术取得较大进展，现已有利可图；传统内燃机技术有了较大改进，相 比于电动汽车将对未来十年的化石燃料消费产生更大影响；有更多的新兴光伏 企业投身于技术创新。但技术发展的步伐仍显较慢，如可再生能源间歇性问题 尚有待解决，诸多新技术的商业化前景和现实成本有待验证。 安永公司国家可再生能源投资吸引力报告总结中国光伏市场变化特点：太 阳能产业发展重点从制造转向开发，中国正在试图通过加大国内需求来应对产 能的过剩和价格的持续走低；政府支持方向可能将从太阳能电池板制造商转向 开发商；分布式太阳能光伏发展势头强劲，政府和电网公司给予政策和并网支 持；贸易战争依旧继续，中国开始针对欧盟和美国的双反调查发起反击
特稿 2012年度国际能源科技发展态势综述 受到资源约束(包括资源储量耗减、地缘政治失稳)、环境影响(包括气候变化、 环境污染)、科学认知与技术进步等因素的推动,世界能源结构正在转向绿色低碳髙 效多元的新能源体系,使得转型过程中所面临的化石能源清洁高效利用、新能源低 成本高效开发、基础设施升级改造等科技问题得以凸显。研究发展新能源和低碳技 术,实施科技创新是保障能源安全、改善能源结构、实现节能减排和保护环境的重 要手段。美欧日等发达国家和地区基于对上述问题的认知,不断加强科技投入力度, 期望通过能源领域的科技创新改造现有的能源结构,推动新型能源产业的增长,占 据能源科技制高点。 1低碳能源高效低成本发展趋势 能源结构向低碳和近零排放的演化,使得发展包括太阳能、风能、核能技术等 在内的低碳能源供应系统成为全球能源领域的一个重要方向,这方面的科技发展重 点集中在解决低碳能源利用的高效性、稳定性、经济性和安全性, 太阳能是地球上可利用的存量最多的能源资源,但其能源密度较低并且具有间 歇性,使得当前大规模利用的成本和技术难度较高。需要解决的关键科学问题包括: 可见光乃至太阳宽光谱高效吸收、光诱导电子转移和电荷高效分离、认识电荷高效 传输和长寿命的规律、光生电子空穴高效参与化学反应和引入电路系统。由此涉及 到新型捕光材料合成、新型光-电转化体系设计、新型光-热-电转化体系设计、新型 催化转化体系设计等核心技术开发,并利用超快光谱表征与理论计算手段作为支撑。 目前的研究热点和趋势集中在:(1)开发高质量低维纳米光伏材料和优化器件结构 设计,实现太阳光谱全谱高效吸收,提高转换效率。如美国国家可再生能源实验室 通过控制纳米结构中载流子再结合,开发几乎能响应全太阳光谱的黑硅太阳电池 达到此类型太阳电池182%的效率纪录;斯坦福大学利用碳纳米管和富勒烯作为吸 光层材料,石墨烯和单壁碳纳米管作为电极材料,制成全球首块全碳太阳电池,吸 收红外光,可与传统太阳电池串联对全太阳光谱加以利用;夏普公司通过优化电池 结构,其聚光和非聚光型IV族化合物三结太阳电池均创造了最高转化效率纪录, 分别达到435%和377%。(2)提高有机太阳电池的效率和稳定性,设计和合成宽 吸收和高迁移率有机光伏材料。如美日联合研究团队将窄带隙共轭聚合物材料与 P3HT:IC60BA体系进行有效能级匹配,制成叠层有机太阳电池,实现了10.6%的转 换效率纪录;东京大学制出全球最薄最轻的有机太阳电池,厚度仅约19μm,最大 曲率半径为35μm,甚至可缠绕在头发上。(3)自然界光合作用PSI系统反应机理 2
2 特稿 2012 年度国际能源科技发展态势综述 受到资源约束（包括资源储量耗减、地缘政治失稳）、环境影响（包括气候变化、 环境污染）、科学认知与技术进步等因素的推动，世界能源结构正在转向绿色低碳高 效多元的新能源体系，使得转型过程中所面临的化石能源清洁高效利用、新能源低 成本高效开发、基础设施升级改造等科技问题得以凸显。研究发展新能源和低碳技 术，实施科技创新是保障能源安全、改善能源结构、实现节能减排和保护环境的重 要手段。美欧日等发达国家和地区基于对上述问题的认知，不断加强科技投入力度， 期望通过能源领域的科技创新改造现有的能源结构，推动新型能源产业的增长，占 据能源科技制高点。 1 低碳能源高效低成本发展趋势 能源结构向低碳和近零排放的演化，使得发展包括太阳能、风能、核能技术等 在内的低碳能源供应系统成为全球能源领域的一个重要方向，这方面的科技发展重 点集中在解决低碳能源利用的高效性、稳定性、经济性和安全性。 太阳能是地球上可利用的存量最多的能源资源，但其能源密度较低并且具有间 歇性，使得当前大规模利用的成本和技术难度较高。需要解决的关键科学问题包括： 可见光乃至太阳宽光谱高效吸收、光诱导电子转移和电荷高效分离、认识电荷高效 传输和长寿命的规律、光生电子/空穴高效参与化学反应和引入电路系统。由此涉及 到新型捕光材料合成、新型光-电转化体系设计、新型光-热-电转化体系设计、新型 催化转化体系设计等核心技术开发，并利用超快光谱表征与理论计算手段作为支撑。 目前的研究热点和趋势集中在：（1）开发高质量低维纳米光伏材料和优化器件结构 设计，实现太阳光谱全谱高效吸收，提高转换效率。如美国国家可再生能源实验室 通过控制纳米结构中载流子再结合，开发几乎能响应全太阳光谱的黑硅太阳电池， 达到此类型太阳电池 18.2%的效率纪录；斯坦福大学利用碳纳米管和富勒烯作为吸 光层材料，石墨烯和单壁碳纳米管作为电极材料，制成全球首块全碳太阳电池，吸 收红外光，可与传统太阳电池串联对全太阳光谱加以利用；夏普公司通过优化电池 结构，其聚光和非聚光型 III-V 族化合物三结太阳电池均创造了最高转化效率纪录， 分别达到 43.5%和 37.7%。（2）提高有机太阳电池的效率和稳定性，设计和合成宽 吸收和高迁移率有机光伏材料。如美日联合研究团队将窄带隙共轭聚合物材料与 P3HT: IC60BA 体系进行有效能级匹配，制成叠层有机太阳电池，实现了 10.6%的转 换效率纪录；东京大学制出全球最薄最轻的有机太阳电池，厚度仅约 1.9 μm，最大 曲率半径为 35 μm，甚至可缠绕在头发上。（3）自然界光合作用 PSII 系统反应机理
研究,廉价高效光催化剂开发,广谱范围吸光电极开发。如美欧研究团队利用超短 Ⅹ射线脉冲首次获得室温下光合系统Ⅱ中放氧复合体分子结构的微晶体解析图像, 奠定研究光合反应中间体形成过程的基础;瑞典皇家理工学院硏制出钌基光分解水 分子催化剂,每秒进行300次光合作用,创造人工光合作用新纪录。 风能资源分布范围广、能量密度相对较低且具有一定的不稳定性,涉及到的基 础研究对象包括风能资源评估硏究、风电机组硏究、风电并网研究以及近海风电研 究等。目前集中在更大单机功率的海上风力涡轮机的研发,重点是轻型高强度、高 疲劳寿命片层叶片材料和风机支撑结构,浮体式系统是较热门的研究方向,如日本 在3月份实施了浮体式海上风电场实证研究项目,而英国和美国在4月份启动了大 型浮体式风电机组合作开发计划。此外,创新结构的风力涡轮机设计也受到重视, 如美国桑迪亚国家实验室开展了近海风电应用的新型垂直轴风力涡轮机研究,着力 解决弯曲叶片、转子设计和气动制动系统挑战;挪威 Sway Turbine公司10月份发布 的10MW海上风力涡轮机设计,最大特点是如同自行车车轮式的轮辐式直驱永磁发 电机置于风机的中心,直接将叶片、叶片支撑结构和发电机耦合起来,使得在保证 结构强度的同时设备更轻,性能也得以提高。 核能是能量密度最高的能源类型,并且可以大规模提供无CO排放的电力,其 科技发展旨在解决核安全与监管、燃料循环利用与废料处置、水堆高参数发展、能 的梯级利用等关键问题。2011年日本福岛核事故之后,核能安全性研究成为全球核 能业界的重点,集中在提高核反应堆严重事故防御能力和固有安全性能方面,包括 开发更加完备的风险评估方法、先进的仪控技术、非能动安全系统、以及严重事故 应急设备等。同时以小型模块式反应堆为代表的先进核能技术也受到了重视,以增 强公众对核能和平利用的信心和可接受程度。美国能源部在3月份提出了投资4.5 亿美元资助小型模块式反应堆设计开发,旨在2022年实现商业化。 作为新一代能量转换装置,燃料电池在交通运输、分布式发电等领域具有广阔 的应用前景,目前的研究热点集中在:(1)高效固体氧化物燃料电池(SOFC)联 合循环发电系统开发。如三菱重工在6月开展SOFC、燃气轮机、蒸汽轮机组成的 燃料电池联合循环发电系统基础技术硏究,旨在实现70%以上的发电效率。(2)开 发低成本小型SOFC高活性电极材料。如美国西北太平洋国家实验室结合微通道换 热、外部蒸汽重整和燃料循环技术开发了效率髙达57%的小型SOFC系统:哈佛大 学采用低温运行和使用铂和纳米结构氧化钒双层阳极,研发小型超薄SOFC,既可 发电,也可存储电化学能量。(3)揭示高效非贵金属催化剂反应机制,开发碳纳米 管和石墨烯等有机催化剂材料。如加州理工学院通过添加一组钴配位体,利用核磁 共振光谱观察到形成三价钴氢化物这一关键的化学中间体,明确了钻催化剂分子工 作机制,为开发更好的催化剂奠定了基础;瑞典Umea大学开发基于氮掺杂碳纳米 3
3 研究，廉价高效光催化剂开发，广谱范围吸光电极开发。如美欧研究团队利用超短 X 射线脉冲首次获得室温下光合系统 II 中放氧复合体分子结构的微晶体解析图像， 奠定研究光合反应中间体形成过程的基础；瑞典皇家理工学院研制出钌基光分解水 分子催化剂，每秒进行 300 次光合作用，创造人工光合作用新纪录。 风能资源分布范围广、能量密度相对较低且具有一定的不稳定性，涉及到的基 础研究对象包括风能资源评估研究、风电机组研究、风电并网研究以及近海风电研 究等。目前集中在更大单机功率的海上风力涡轮机的研发，重点是轻型高强度、高 疲劳寿命片层叶片材料和风机支撑结构，浮体式系统是较热门的研究方向，如日本 在 3 月份实施了浮体式海上风电场实证研究项目，而英国和美国在 4 月份启动了大 型浮体式风电机组合作开发计划。此外，创新结构的风力涡轮机设计也受到重视， 如美国桑迪亚国家实验室开展了近海风电应用的新型垂直轴风力涡轮机研究，着力 解决弯曲叶片、转子设计和气动制动系统挑战；挪威 Sway Turbine 公司 10 月份发布 的 10 MW 海上风力涡轮机设计，最大特点是如同自行车车轮式的轮辐式直驱永磁发 电机置于风机的中心，直接将叶片、叶片支撑结构和发电机耦合起来，使得在保证 结构强度的同时设备更轻，性能也得以提高。 核能是能量密度最高的能源类型，并且可以大规模提供无 CO2 排放的电力，其 科技发展旨在解决核安全与监管、燃料循环利用与废料处置、水堆高参数发展、能 的梯级利用等关键问题。2011 年日本福岛核事故之后，核能安全性研究成为全球核 能业界的重点，集中在提高核反应堆严重事故防御能力和固有安全性能方面，包括 开发更加完备的风险评估方法、先进的仪控技术、非能动安全系统、以及严重事故 应急设备等。同时以小型模块式反应堆为代表的先进核能技术也受到了重视，以增 强公众对核能和平利用的信心和可接受程度。美国能源部在 3 月份提出了投资 4.5 亿美元资助小型模块式反应堆设计开发，旨在 2022 年实现商业化。 作为新一代能量转换装置，燃料电池在交通运输、分布式发电等领域具有广阔 的应用前景，目前的研究热点集中在：（1）高效固体氧化物燃料电池（SOFC）联 合循环发电系统开发。如三菱重工在 6 月开展 SOFC、燃气轮机、蒸汽轮机组成的 燃料电池联合循环发电系统基础技术研究，旨在实现 70%以上的发电效率。（2）开 发低成本小型 SOFC 高活性电极材料。如美国西北太平洋国家实验室结合微通道换 热、外部蒸汽重整和燃料循环技术开发了效率高达 57%的小型 SOFC 系统；哈佛大 学采用低温运行和使用铂和纳米结构氧化钒双层阳极，研发小型超薄 SOFC，既可 发电，也可存储电化学能量。（3）揭示高效非贵金属催化剂反应机制，开发碳纳米 管和石墨烯等有机催化剂材料。如加州理工学院通过添加一组钴配位体，利用核磁 共振光谱观察到形成三价钴氢化物这一关键的化学中间体，明确了钴催化剂分子工 作机制，为开发更好的催化剂奠定了基础；瑞典 Umeå 大学开发基于氮掺杂碳纳米
管的全有机催化剂,效果超过具有其他原子缺陷的碳纳米管材料,还可通过简单的 热处理来提高催化效率。 2化石能源高效清洁利用发展趋势 化石能源在未来世界范围内的能源供给中仍将占据主要地位,必须通过其清洁 利用和高效转换途径来应对当前能源消费的诸多挑战。目前的关注重点是洁净煤能 源利用与转换、天然气分布式能源系统、动力装备(高参数燃气轮机及联合循环发 电系统)以页岩气为代表的非常规油气勘探开发。碳捕集与封存技术是化石能源减 排新的发展方向。从目前的发展趋势来看,捕集环节(燃前捕集、富氧燃烧、燃后 捕集)还需要进一步提高技术的经济性,关键问题是如何将CO2从其他气体中经济 地分离出来;封存环节还处于示范或商业化应用初期阶段;整体来看碳捕集与封存 技术尚缺乏大规模一体化应用的经验,美、欧、澳等国家和地区正在通过实施大规 模示范项目进行各项技术的试验,以验证其可行性 3能源基础设施升级改造发展趋势 电力基础设施是全球价值最高的物质设施,也是可以最大限度实现能源效率提 高的平台,其升级改造的重点集中在智能电网建设和储能设施发展。智能电网要解 决的关键问题是实现电网自愈,互动,安全,高电能质量,多元电源,市场协调, 资产优化及高效运行。涉及到的关键技术包括:系统广域监测和控制、信息和通信 技术融合、可再生能源和分布式发电的整合、输电增强应用、配电管理/自动化、先 进计量基础设施、电动汽车充电基础设施、客户端系统。美、欧根据自身能源资源 禀赋、社会经济发展规划、科学技术水平及电力市场的发展阶段制定了各具特色的 智能电网发展重点。美国更加关注电力网络基础架构的升级更新,同时最大限度地 利用信息技术,实现系统智能对人工的替代,其在2月份发布的《智能电网互操作 性技术框架与路线图20版》提出智能电网技术和服务部署的八个优先领域是:需 求响应和消费者能源效率、广域情景感知、储能、电动交通、网络通信、先进量测 基础设施、配电网管理和网络安全。欧洲智能电网建设则更加关注可再生能源和分 布式电源的接入,并带动整个行业发展模式的转变,其3月份发布的《至2035年的 智能电网战略硏究议程》提出六个优先研发示范方向是:分布式储能系统、实时能 源消费计量和系统状态监测系统、电网建模技术、通信技术、大规模可再生能源电 力并入输电网的保护系统和法律框架和社会-经济激励等非技术问题 储能是智能电网的最重要使能技术之一,并且将之与可再生能源发电技术相结 合,不仅可以提高系统的稳定性、改善电能品质,还可以提高资源的利用率,成为 目前能源科技界的关注焦点。要解决的关键问题在于増强和提高储能器件的能量密 度、功率密度、响应时间、储能效率、循环性能、经济性、可靠性等。电化学储能 因其适用范围广、储能密度高、容量大,是储能领域的主要研究方向,美国能源部
4 管的全有机催化剂，效果超过具有其他原子缺陷的碳纳米管材料，还可通过简单的 热处理来提高催化效率。 2 化石能源高效清洁利用发展趋势 化石能源在未来世界范围内的能源供给中仍将占据主要地位，必须通过其清洁 利用和高效转换途径来应对当前能源消费的诸多挑战。目前的关注重点是洁净煤能 源利用与转换、天然气分布式能源系统、动力装备（高参数燃气轮机及联合循环发 电系统）、以页岩气为代表的非常规油气勘探开发。碳捕集与封存技术是化石能源减 排新的发展方向。从目前的发展趋势来看，捕集环节（燃前捕集、富氧燃烧、燃后 捕集）还需要进一步提高技术的经济性，关键问题是如何将 CO2 从其他气体中经济 地分离出来；封存环节还处于示范或商业化应用初期阶段；整体来看碳捕集与封存 技术尚缺乏大规模一体化应用的经验，美、欧、澳等国家和地区正在通过实施大规 模示范项目进行各项技术的试验，以验证其可行性。 3 能源基础设施升级改造发展趋势 电力基础设施是全球价值最高的物质设施，也是可以最大限度实现能源效率提 高的平台，其升级改造的重点集中在智能电网建设和储能设施发展。智能电网要解 决的关键问题是实现电网自愈，互动，安全，高电能质量，多元电源，市场协调， 资产优化及高效运行。涉及到的关键技术包括：系统广域监测和控制、信息和通信 技术融合、可再生能源和分布式发电的整合、输电增强应用、配电管理/自动化、先 进计量基础设施、电动汽车充电基础设施、客户端系统。美、欧根据自身能源资源 禀赋、社会经济发展规划、科学技术水平及电力市场的发展阶段制定了各具特色的 智能电网发展重点。美国更加关注电力网络基础架构的升级更新，同时最大限度地 利用信息技术，实现系统智能对人工的替代，其在 2 月份发布的《智能电网互操作 性技术框架与路线图 2.0 版》提出智能电网技术和服务部署的八个优先领域是：需 求响应和消费者能源效率、广域情景感知、储能、电动交通、网络通信、先进量测 基础设施、配电网管理和网络安全。欧洲智能电网建设则更加关注可再生能源和分 布式电源的接入，并带动整个行业发展模式的转变，其 3 月份发布的《至 2035 年的 智能电网战略研究议程》提出六个优先研发示范方向是：分布式储能系统、实时能 源消费计量和系统状态监测系统、电网建模技术、通信技术、大规模可再生能源电 力并入输电网的保护系统和法律框架和社会-经济激励等非技术问题。 储能是智能电网的最重要使能技术之一，并且将之与可再生能源发电技术相结 合，不仅可以提高系统的稳定性、改善电能品质，还可以提高资源的利用率，成为 目前能源科技界的关注焦点。要解决的关键问题在于增强和提高储能器件的能量密 度、功率密度、响应时间、储能效率、循环性能、经济性、可靠性等。电化学储能 因其适用范围广、储能密度高、容量大，是储能领域的主要研究方向，美国能源部
将在未来5年投资约12亿美元建设电池与储能创新中心,关注于交通和电网规模 电化学储能的新材料、设备、系统以及新方法研发;日本也提出将储能电池扶持为 战略性产业,发展电力行业大规模储能电池和车用电池。目前的研究热点和趋势在 于:(1)高容量锂离子电池电极材料设计开发。如美国 Envia Systems公司使用固溶 体类富锰阴极材料和SiC基阳极材料,实现400 )Wh/kg能量密度纪录,并硏发成功 45Ah层压型电池单元;伦斯勒理工学院利用有瑕疵的石墨烯纸作为锂离子电池阳 极,相比传统石墨电极充放电速度快10倍。(2)利用传感等实时监测和先进电源管 理技术解决锂电池安全性问题。美国将投入3000万美元开发先进的传感和控制技 术,大幅提高电池的安全性、性能和寿命;德国也计划投入3600万欧元研发提高锂 离子电池的安全性,研究将关注优化电池化学、新的半导体传感器材料、测试方法 和安全性模型等。(3)深入认识锂空电池充放电化学反应过程,开发性质稳定的电 解质,优化设计电极结构,实现实用化。IBM公司联合日本旭化成和中央玻璃公司 实施一次充电能行驶约500英里(800公里)的锂空电池项目,关注创新膜技术 新型电解液和高性能添加剂研发:英国圣安德鲁斯大学采用二甲基亚砜电解质和多 孔金薄膜电极,成功实现了较好循环,且基本可逆,在100次充放电循环后锂空电 池容量仍能保持95%,Li2O2的氧化动力学比传统碳电极快约10倍。(4)超级电容 器复合电极材料开发。如法英美联合硏究团队通过计算模拟,首次研究了多孔碳电 极吸附离子液体的分子级储能机制;加州大学洛杉机分校利用光刻DVD激光处理 开发出高性能石墨烯基超级电容器。 (武汉分馆能源情报研究组) 决策参考 《 Nature》2012年度评论论文之能源反思 2012年12月20日出版的《Nwe》杂志发表《366天:2012评论》一文1,对 2012年发生的与科学相关的重要事件进行了回顾,其中一节专门提到了能源问题。 综述指出,日本福岛核事故在2012年继续对能源政策产生着影响。日本2012 年9月公布的《能源环境创新战略》中提出了到2030年代实现无核化的目标,5月 日本将最后一座反应堆进行关闭维护,7月又重新启动了两座,但这一举措也面临 着不断扩大的公众抗议声浪。欧盟对其成员国140多座反应堆进行了压力测试,结 论是需要广泛采取安全性升级措施。美国核能监管委员会为一座采用激光进行铀浓 缩的核燃料工厂发放了许可证,有人担忧这种技术可能被恐怖分子利用。 Richard Van Noorden. 366 days: 2012 in review. Nature, 2012, 492(7429): 324-327
5 将在未来 5 年投资约 1.2 亿美元建设电池与储能创新中心，关注于交通和电网规模 电化学储能的新材料、设备、系统以及新方法研发；日本也提出将储能电池扶持为 战略性产业，发展电力行业大规模储能电池和车用电池。目前的研究热点和趋势在 于：（1）高容量锂离子电池电极材料设计开发。如美国 Envia Systems 公司使用固溶 体类富锰阴极材料和 Si-C 基阳极材料，实现 400Wh/kg 能量密度纪录，并研发成功 45Ah 层压型电池单元；伦斯勒理工学院利用有瑕疵的石墨烯纸作为锂离子电池阳 极，相比传统石墨电极充放电速度快 10 倍。（2）利用传感等实时监测和先进电源管 理技术解决锂电池安全性问题。美国将投入 3000 万美元开发先进的传感和控制技 术，大幅提高电池的安全性、性能和寿命；德国也计划投入 3600 万欧元研发提高锂 离子电池的安全性，研究将关注优化电池化学、新的半导体传感器材料、测试方法 和安全性模型等。（3）深入认识锂空电池充放电化学反应过程，开发性质稳定的电 解质，优化设计电极结构，实现实用化。IBM 公司联合日本旭化成和中央玻璃公司 实施一次充电能行驶约 500 英里（800 公里）的锂空电池项目，关注创新膜技术、 新型电解液和高性能添加剂研发；英国圣安德鲁斯大学采用二甲基亚砜电解质和多 孔金薄膜电极，成功实现了较好循环，且基本可逆，在 100 次充放电循环后锂空电 池容量仍能保持 95%，Li2O2 的氧化动力学比传统碳电极快约 10 倍。（4）超级电容 器复合电极材料开发。如法英美联合研究团队通过计算模拟，首次研究了多孔碳电 极吸附离子液体的分子级储能机制；加州大学洛杉机分校利用光刻 DVD 激光处理 开发出高性能石墨烯基超级电容器。 （武汉分馆能源情报研究组） 决策参考 《Nature》2012 年度评论论文之能源反思 2012 年 12 月 20 日出版的《Nature》杂志发表《366 天：2012 评论》一文 1 综述指出，日本福岛核事故在 2012 年继续对能源政策产生着影响。日本 2012 年 9 月公布的《能源环境创新战略》中提出了到 2030 年代实现无核化的目标，5 月 日本将最后一座反应堆进行关闭维护，7 月又重新启动了两座，但这一举措也面临 着不断扩大的公众抗议声浪。欧盟对其成员国 140 多座反应堆进行了压力测试，结 论是需要广泛采取安全性升级措施。美国核能监管委员会为一座采用激光进行铀浓 缩的核燃料工厂发放了许可证，有人担忧这种技术可能被恐怖分子利用。 ，对 2012 年发生的与科学相关的重要事件进行了回顾，其中一节专门提到了能源问题。 1 Richard Van Noorden. 366 days: 2012 in review. Nature, 2012, 492 (7429): 324-327
一些国家积极开发非常规油气资源,美国制定了页岩气开采的法规,这个行业 发展迅猛,使得美国10%的发电装机容量从煤炭转移到天然气。根据国际能源署 IEA)的研究,美国到2020年将成为全球最大的石油生产国,到2035年将基本 实现能源自给。但新油藏的开发也存在隐忧,在钻井驳船因事故受损后,壳牌不得 不推迟在北极海域的采油计划;BP公司因2010年4月墨西哥湾“深水地平线”钻 井平台事故被罚款40亿美元。一些新的清洁能源行业自身也面临着问题:美国锂离 子电池制造企业A123公司10月份宣布破产,电动汽车市场发展依然受限 张军编译自http://www.nature.com/news/366-days-2012-in-review-1.12042 检索日期:2012年12月22日 IEA报告预测到2017年煤炭几将成为最主要能源 国际能源署(IEA)于12月17日发布《中期煤炭市场报告》指出,煤炭在全 球能源结构中的份额将持续增长,到2017年左右几乎将超过石油成为全球最主要的 能源来源。 尽管煤炭消费的增长速度将放缓,但到2017年左右全球煤炭消费量仍将达到 43.2亿吨石油当量,而届时石油的消费量大约为44亿旽油当量。IEA预计,除了美 国,其他地区的煤炭需求均将增长。在未来五年中国和印度将引领煤炭消费量的增 长。报告的主要结论包括: 除美国外,煤炭需求的增长随处可见。201l年煤炭发展延续了过去十年的趋势, 煤炭供应占全球一次能源供应増量的近一半。2011年煤炭需求增长4-3%(3.04亿 吨),仅中国的需求就增长了23亿吨。只有美国的煤炭需求量下降,原因既不是 政策驱动,也不是经济衰退,而是由于廉价的天然气供应 虽然煤炭需求增长正在放缓,但是煤炭在全球能源结构中的份额仍在增加,到 2017年左右煤炭几乎将超越石油成为世界上最大的能源来源,到那时全球每年大约 要比目前多消费12亿吨煤炭,超过了目前美国和俄罗斯年度煤炭消费总和。 中国已经成为世界上最大的煤炭进口国。2009年,中国首次成为煤炭净进口国。 2011年,中国又超过日本成为最大的煤炭进口国。2011年,中国(包括香港)进口 煤炭2.04亿吨,2012年还在继续增长。 印尼已成为世界上最大的煤炭出口国。非经合组织国家的重要性与日俱增,印 尼超过澳大利亚成为最大的煤炭出口国。2010年至2011年澳大利亚昆士兰州因洪 水煤炭出口受限,而印尼增长没有停止,出口超过3亿吨 欧洲的煤炭复兴只是暂时的。CO2价格较低,而天然气价格高企,加上来自美 国的煤炭供过于求,在欧洲发电行业煤炭比天然气有竞争力,导致煤炭消费增加 不过,随着可再生能源消费的增加,燃煤电厂的退役,天然气和煤炭价格的调整, 6
6 一些国家积极开发非常规油气资源，美国制定了页岩气开采的法规，这个行业 发展迅猛，使得美国 10%的发电装机容量从煤炭转移到天然气。根据国际能源署 （IEA）的研究，美国到 2020 年将成为全球最大的石油生产国，到 2035 年将基本 实现能源自给。但新油藏的开发也存在隐忧，在钻井驳船因事故受损后，壳牌不得 不推迟在北极海域的采油计划；BP 公司因 2010 年 4 月墨西哥湾“深水地平线”钻 井平台事故被罚款 40 亿美元。一些新的清洁能源行业自身也面临着问题：美国锂离 子电池制造企业 A123 公司 10 月份宣布破产，电动汽车市场发展依然受限。 张 军 编译自：http://www.nature.com/news/366-days-2012-in-review-1.12042 检索日期：2012 年 12 月 22 日 IEA 报告预测到 2017 年煤炭几将成为最主要能源 国际能源署（IEA）于 12 月 17 日发布《中期煤炭市场报告》指出，煤炭在全 球能源结构中的份额将持续增长，到 2017 年左右几乎将超过石油成为全球最主要的 能源来源。 尽管煤炭消费的增长速度将放缓，但到 2017 年左右全球煤炭消费量仍将达到 43.2 亿吨石油当量，而届时石油的消费量大约为 44 亿吨油当量。IEA 预计，除了美 国，其他地区的煤炭需求均将增长。在未来五年中国和印度将引领煤炭消费量的增 长。报告的主要结论包括： 除美国外，煤炭需求的增长随处可见。2011 年煤炭发展延续了过去十年的趋势， 煤炭供应占全球一次能源供应增量的近一半。2011 年煤炭需求增长 4.3%（3.04 亿 吨），仅中国的需求就增长了 2.33 亿吨。只有美国的煤炭需求量下降，原因既不是 政策驱动，也不是经济衰退，而是由于廉价的天然气供应。 虽然煤炭需求增长正在放缓，但是煤炭在全球能源结构中的份额仍在增加，到 2017 年左右煤炭几乎将超越石油成为世界上最大的能源来源，到那时全球每年大约 要比目前多消费 12 亿吨煤炭，超过了目前美国和俄罗斯年度煤炭消费总和。 中国已经成为世界上最大的煤炭进口国。2009 年，中国首次成为煤炭净进口国。 2011 年，中国又超过日本成为最大的煤炭进口国。2011 年，中国（包括香港）进口 煤炭 2.04 亿吨，2012 年还在继续增长。 印尼已成为世界上最大的煤炭出口国。非经合组织国家的重要性与日俱增，印 尼超过澳大利亚成为最大的煤炭出口国。2010 年至 2011 年澳大利亚昆士兰州因洪 水煤炭出口受限，而印尼增长没有停止，出口超过 3 亿吨。 欧洲的煤炭复兴只是暂时的。CO2 价格较低，而天然气价格高企，加上来自美 国的煤炭供过于求，在欧洲发电行业煤炭比天然气有竞争力，导致煤炭消费增加。 不过，随着可再生能源消费的增加，燃煤电厂的退役，天然气和煤炭价格的调整
欧洲大部分地区的煤炭消费将会减少。而由于土耳其的需求增长会抵消普遍的下降 趋势,因此到2017年欧洲煤炭需求可能比2011年多1000万吨煤当量。 美国煤炭走下坡路。由于美国天然气价格已低于2美元/百万英热单位(MBtu) 美国煤炭面临着激烈竞争。不过,近期的出口情况可以缓解美国煤炭生产商的困境, 需求下降将会导致煤矿的停工和关闭活动增加,特别是在高成本的阿巴拉契亚地区。 报告估计到2017年美国的煤炭需求将从2011年的697亿吨煤当量大幅下降至6亿 吨煤当量,美国的煤炭产量预计将从2011年的771亿吨煤当量下降到2017年的6.97 亿吨煤当量。 印度对煤炭市场的影响力增强。印度拥有丰富的煤炭储量,人口超过10亿,电 力短缺,目前是世界上最主要的能源贫困地区,今后印度会在促进煤炭消费方面发 挥作用。随着印度国内工业的发展,印度将成为最大的海运煤炭进口国,到2017年 进口煤炭约2.04亿吨煤当量,并且超过美国成为全球第二大煤炭消费国。 澳大利亚将恢复其作为最大煤炭出口国的地位。尽管存在着如劳动力成本上升 和国内货币汇率升高等问题,但澳大利亚将投入很大一部分资金来加强对基础设施 和矿山扩张的投资,以重新成为最大的煤炭出口国,到2017年左右煤炭出口量将达 到3.56亿吨煤当量,而届时印尼的出口量约为309亿吨。 已有足够的处于规划和进展阶段的投资计划来确保供应,但不确定因素将会影 响其中一些计划的实施。筹备中的计划能够实现每年约3亿吨的终端接收能力,以 及1.5亿吨(可能)至6亿吨(潜在)的矿山扩张能力,足以保障预测期内的煤炭 需求。但目前的低价格和经济增长的不确定性(特别是关系到中国时)将延缓和终 止部分投资 李桂菊编译自:htp// wwwIea. org/ newsroomandevents/news/2012 december/name,34467 en html 检索日期:2012年12月20日 欧盟提出加强智能电网网络安全措施 欧洲网络和信息安全机构( ENISA)12月19日发布报告指出,智能电网和智 能电表通过一系列数百万的互联节点来运行,很容易遭受攻击。而输电系统运营商 (TSO)从地区或国家层面来管理能源分配,因此需要采用最高水平的防御措施以 确保智能电网的安全。报告中提出了一系列的适当措施(见表1),帮助智能电网供 商来阻止任何潜在的威胁。 表1 ENISA提出的39种智能电网安全性措施 领域 安全措施 领域 安全措施 安全管信息安全性政策 事故响事故响应能力 理与风「信息安全性的组织 应及信漏洞评估 7
7 欧洲大部分地区的煤炭消费将会减少。而由于土耳其的需求增长会抵消普遍的下降 趋势，因此到 2017 年欧洲煤炭需求可能比 2011 年多 1000 万吨煤当量。 美国煤炭走下坡路。由于美国天然气价格已低于 2 美元/百万英热单位（MBtu）， 美国煤炭面临着激烈竞争。不过，近期的出口情况可以缓解美国煤炭生产商的困境， 需求下降将会导致煤矿的停工和关闭活动增加，特别是在高成本的阿巴拉契亚地区。 报告估计到 2017 年美国的煤炭需求将从 2011 年的 6.97 亿吨煤当量大幅下降至 6 亿 吨煤当量，美国的煤炭产量预计将从 2011 年的 7.71 亿吨煤当量下降到 2017 年的 6.97 亿吨煤当量。 印度对煤炭市场的影响力增强。印度拥有丰富的煤炭储量，人口超过 10 亿，电 力短缺，目前是世界上最主要的能源贫困地区，今后印度会在促进煤炭消费方面发 挥作用。随着印度国内工业的发展，印度将成为最大的海运煤炭进口国，到 2017 年 进口煤炭约 2.04 亿吨煤当量，并且超过美国成为全球第二大煤炭消费国。 澳大利亚将恢复其作为最大煤炭出口国的地位。尽管存在着如劳动力成本上升 和国内货币汇率升高等问题，但澳大利亚将投入很大一部分资金来加强对基础设施 和矿山扩张的投资，以重新成为最大的煤炭出口国，到 2017 年左右煤炭出口量将达 到 3.56 亿吨煤当量，而届时印尼的出口量约为 3.09 亿吨。 已有足够的处于规划和进展阶段的投资计划来确保供应，但不确定因素将会影 响其中一些计划的实施。筹备中的计划能够实现每年约 3 亿吨的终端接收能力，以 及 1.5 亿吨（可能）至 6 亿吨（潜在）的矿山扩张能力，足以保障预测期内的煤炭 需求。但目前的低价格和经济增长的不确定性（特别是关系到中国时）将延缓和终 止部分投资。 李桂菊 编译自：http://www.iea.org/newsroomandevents/news/2012/december/name,34467,en.html 检索日期：2012 年 12 月 20 日 欧盟提出加强智能电网网络安全措施 欧洲网络和信息安全机构（ENISA）12 月 19 日发布报告指出，智能电网和智 能电表通过一系列数百万的互联节点来运行，很容易遭受攻击。而输电系统运营商 （TSO）从地区或国家层面来管理能源分配，因此需要采用最高水平的防御措施以 确保智能电网的安全。报告中提出了一系列的适当措施（见表 1），帮助智能电网供 应商来阻止任何潜在的威胁。 表 1 ENISA 提出的 39 种智能电网安全性措施 领域 安全措施 领域 安全措施 安全管 理与风 信息安全性政策 事故响 应及信 事故响应能力 信息安全性的组织 漏洞评估
险管理信息安全性程序 息知识漏洞处理 风险管理框架 共享与当局和安全利益团体的联 风险评估 审计和[审计能力 风险应对计划 问责制智能电网信息系统的监控 第三方第三方协议 审计信息的保护 管理监控第三方服务和根据预先确定运营能运营能力扩展 的接受标准确认方案 力的扩 智能电安全性需求分析和规范 必要的通信服务 网组件智能电网组件/系统目录 物理安物理安全性 的安全智能电网组件系统安全结构管理全性物理访问记录和监控 生命周智能电网组件/系统的维护 第三方的物理安全 期程序智能电网组件/系统的软件固件升信息系|数据安全 和运用级 统安全 程序[智能电网组件系统的处理 账号管理 智能电网组件/系统的安全测试 合理的访问控制 员工安员工筛选 安全的远程访问 全、意识员工变动 信息系统的信息安全性 和培训安全和提高意识方案 媒介处理 安全培训和员工认证 网络安安全的网络隔离 「安全的网络交 报告中提到,提供技术指导以了解智能电网的网络和服务至关重要,这方面的 故障对网络安全有很大的社会影响。如果攻击一个输电系统运营商,整个城市将会 处在黑暗当中,处于“无政府状态”。因此,采取这些措施的目的就是为了提高智能 电网系统的网络安全。 报告参见http://www.enisa.europaeu/activities/resilience-and-ciip/ critical-infrastructure-and-services/smart-grids-and-smar t-metering/appr opriate-security-measures-for-smart-grids/at-download/fullReport 李桂菊编译自:htp:/www.euractiv.com/energy/eu-agency-proposes-security-meas-news-516804 检索日期:2012年12月25日 美报告指出增加蓄热能力可提高太阳能热发电业务价值 12月20日,美国能源部国家可再生能源实验室(NREL)发布报告指出,聚光 太阳能热发电(CSP)增加蓄热能力将会给优化电力公司的电力结构带来巨大效益, 在可再生能源占比较高(34%)的情景中,具有6小时蓄热能力的CSP能够降低夜 晚高峰净负荷,相比于光伏发电,可为电力公司增加每兆瓦时35.8美元的容量值和 业务价值,相比于无蓄热能力的CSP价值要更高。 研究人员利用传统电力公司规划工具生产成本模型来单独评价带有蓄热和不带 8
8 险管理 信息安全性程序 息知识 共享 漏洞处理 风险管理框架 与当局和安全利益团体的联 系 风险评估 审计和 问责制 审计能力 风险应对计划 智能电网信息系统的监控 第三方 管理 第三方协议 审计信息的保护 监控第三方服务和根据预先确定 的接受标准确认方案 运营能 力的扩 展 运营能力扩展 智能电 网组件 的安全 生命周 期程序 和运用 程序 安全性需求分析和规范 必要的通信服务 智能电网组件/系统目录 物理安 全性 物理安全性 智能电网组件/系统安全结构管理 物理访问记录和监控 智能电网组件/系统的维护 第三方的物理安全 智能电网组件/系统的软件/固件升 级 信 息 系 统安全 性 数据安全 智能电网组件/系统的处理 账号管理 智能电网组件/系统的安全测试 合理的访问控制 员工安 全、意识 和培训 员工筛选 安全的远程访问 员工变动 信息系统的信息安全性 安全和提高意识方案 媒介处理 安全培训和员工认证 网络安 全 安全的网络隔离 安全的网络交流 报告中提到，提供技术指导以了解智能电网的网络和服务至关重要，这方面的 故障对网络安全有很大的社会影响。如果攻击一个输电系统运营商，整个城市将会 处在黑暗当中，处于“无政府状态”。因此，采取这些措施的目的就是为了提高智能 电网系统的网络安全。 报告参见：http://www.enisa.europa.eu/activities/Resilience-and-CIIP/ critical-infrastructure-and-services/smart-grids-and-smart-metering/appr opriate-security-measures-for-smart-grids/at_download/fullReport。 李桂菊 编译自：http://www.euractiv.com/energy/eu-agency-proposes-security-meas-news-516804 检索日期：2012 年 12 月 25 日 美报告指出增加蓄热能力可提高太阳能热发电业务价值 12 月 20 日，美国能源部国家可再生能源实验室（NREL）发布报告指出，聚光 太阳能热发电（CSP）增加蓄热能力将会给优化电力公司的电力结构带来巨大效益。 在可再生能源占比较高（34%）的情景中，具有 6 小时蓄热能力的 CSP 能够降低夜 晚高峰净负荷，相比于光伏发电，可为电力公司增加每兆瓦时 35.8 美元的容量值和 业务价值，相比于无蓄热能力的 CSP 价值要更高。 研究人员利用传统电力公司规划工具生产成本模型来单独评价带有蓄热和不带