在未来100年内,人类能源技术将经历深刻变革,以适应可持续清洁能源时代的需求。以下是对这一变革路径及目标的预测
随着光伏等可再生能源技术的不断进步,电价有望进一步降低。网络上已有预测认为,光伏电价可能降至0.1元每度电以下,其他可再生能源电价也有望低于煤炭等化石能源。
电价的降低将刺激用电量的增长,预计未来用电量可能因电价降低50%而翻倍。
目前全球能源消耗总量约为180万亿度电,发电量约为28万亿度。未来,随着电力效率的提升,发电量可能超过60~100万亿度,即可满足100亿人类的能源需求。
然而,这一发电量仍远低于照射到地球的太阳能的千分之一。通过提升阳光利用率,如通过人类自主意愿的水循环等方式,有望实现更高的能源产出。
当人类掌握足够的能源,如年耗电量达到100万亿度以上,且能源技术(如高功率、星空体育登录高能量密度、高温能源)取得突破,或掌控能源技术的成本显著降低时,人类将有能力大规模向地球以外的空间扩张。
扩张的首要目标是低轨道空间站、月球和火星。这些新的人类居住环境开发将带动能源需求的进一步增长,预计年耗电量将达到200~400万亿度。
在开发月球和火星之前,人类将先大规模开发地球上的沙漠地带。从能源投入产出比来看,开发沙漠的收益远高于开发外太空。
短期内,人类应致力于提升化石燃料的利用效率,以拉长能源更替的过渡期,减小对社会造成的冲击。
同时,加快开发和提升新能源使用技术,特别是像核聚变这样的高密度能源技术和储能技术,以确保进入清洁能源时代后人类社会仍有高密度能源的支撑。
中长期目标则是实现能源技术的全面突破,推动人类向地球以外的空间扩张,建立新的人类居住环境。
综上所述,未来100年内人类能源技术的发展路径将是多元化的,既包括对传统能源的改进和优化,也包括对新能源技术的开发和突破。而发展目标则是实现能源的可持续利用和推动人类社会的全面发展。
《人类科技创新简史》作者董洁林关于能源大变局前景下的人类未来的观点摘要如下:
能源体系将向可持续清洁能源时代转变,以太阳能为主,辅以生物能、风能、水能、地热等。
能源体系变化将导致能源开采、加工和传输方式的变革,超大型发电站将逐渐消失,取而代之的是分散的小型发电厂。
人口分布将受能源成本和分布的影响,大城市可能因清洁能源难以支持其运行而减小规模。
运输业将发生显著变化,短途交通将更多依赖电动车等,长途运输则可能依赖电力驱动体系,如高铁,若无革命性便携高密度能源技术,长途船运和空运可能会萎缩。星空体育登录
经济将受到影响,可持续清洁能源的成本高于化石燃料,可能导致生产、物流、出行、照明等成本全面上升,高能耗的新科技也可能遇到发展“天花板”。
地表面积利用率将变化,陆地运输网络和电力网将更密集,人类需更好地利用海洋和空中资源。
人类应提升化石燃料利用效率,拉长能源更替过渡期,减小社会冲击,并尽快开发和提升新能源使用技术,特别是高密度能源技术和储能技术。
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