火狐电竞能源技术是当今最重要和最活跃的技术创新领域之一。在油气、氢能、储能、核聚变能源等领域可能会出现颠覆性新技术，无论哪种颠覆性技术出现，都将极大地改变世界能源供需格局。

能源技术的发展将深刻影响未来能源格局，因此能源发展前景的预测对于国家政策制定和企业战略规划具有重要意义。文章在分析能源现状和发展趋势的基础上，总结了能源转型的“五化”，包括多元化、低碳化、分散化、数字化和全球化，并指出了中国与中国的经贸摩擦。美国自 2016 年以来石油价格的新变化特征和人工智能技术应用，并就未来能源领域科技发展趋势提出了低成本技术、信息技术和颠覆性技术三个方面，以为我国积极应对能源转型，部署未来能源技术提供了一点参考。

在现代社会，能源、食物和水是人类生存的三大必需品。能源关系到人类社会的整体发展，与国内生产总值（GDP）密切相关。

火狐电竞能源发展前景预测对于国家政策制定和企业战略规划具有重要意义。能源技术的发展将深刻影响未来的能源格局。 “科技决定能源未来，科技创造未来能源”。为此，各国高度重视能源科技发展，制定了能源战略规划，如美国的“综合能源战略”、欧盟的“2050年能源技术路线图”、日本《2030年能源与环境创新战略》。

我国《能源技术革命创新行动计划（2016-2030年）》提出，到2030年，建成适应国情的完整能源技术创新体系，能源技术整体水平达到国际先进水平水平，以支持我国能源产业与生态环境协调可持续发展，实现迈入世界能源技术强国行列的目标。

规划部署15个重点领域，即：煤炭无害化开采技术、非常规油气与深海油气开发技术、煤炭清洁高效利用技术、二氧化碳捕集、利用与封存技术、先进核能能源技术、乏燃料后处理与高放废物安全处理处置技术、太阳能高效利用技术、大型风电技术、氢能与燃料电池技术、生物质、海洋、地热能利用技术、高-高效燃气轮机技术、先进储能技术、现代电网关键技术、能源互联网技术、节能增效技术等，全面探讨了我国能源技术体系的未来发展。

火狐电竞2015年，中国工程院启动重大咨询项目“我国能源技术革命体系战略研究”，涵盖核能、风能、太阳能、储能、油气、煤炭、水能、生物质能、智能电网和能源电网。围绕九大能源技术领域开展研究，制定了前瞻性技术（2020）、创新技术（2030）和颠覆性技术（2050）三阶段能源技术路线图。

近年来，在资源和环境的双重约束下，以及能源技术的进步，新能源成本迅速降低，清洁低碳能源加速转型已成为全球发展趋势。能源转型不仅伴随着产业结构的调整，也是推动能源科技进步的重要动力。科技进步与能源转型相互促进，正在深刻改变能源发展前景。

本文是在科技部、国家能源局、国家自然科学局参与“十四五”规划过程中对当前能源现状及发展趋势的分析近两年立国之战和2035年战略研究。对能源领域未来科技发展趋势的三方面思考和判断，有望为我国积极应对提供一点参考能源转型和部署未来能源技术。

1能源现状及发展趋势

1.1 状态

2019年全球能源消耗总量达到1.38.62亿吨油当量；其中，石油44.7亿吨油当量，煤炭38.3亿吨油当量，天然气34.3亿吨油当量，化石能源占比 84.62%[4]，比 2010 年下降 2 个百分点。同时，天然气发展迅速。 2019年消费量6.是1965年的35倍，占比从15%提高到24.7%。更清洁的天然气替代了大量的石油和煤炭。

1.2 发展趋势

对于未来能源发展趋势，我们重点分析2016年以来的“变”与“不变”，坚守“不变”，在“变”中调整。

过去10年，全球能源发展的主要趋势没有改变。

①对于未来能源需求增长，全球多家知名研究机构都做出了预测：可再生能源和天然气将成为未来全球能源需求增长的主要来源，“低碳化”和“多元化”是未来能源需求增长的主要来源。未来的能源。重要的发展趋势和特点。随着太阳能、风能、地热能、海洋能、储能等新能源的快速发展中国能源现状，能源正从过去的煤炭、油气、电力等资源集中供应向集中和“去中心化”能源。

②随着各种信息技术在能源领域的应用，特别是“数字化”技术的应用，不同能源类型之间的壁垒逐渐被打破，也成为未来的一大发展趋势。在能源行业，“能源问题没有一个国家可以幸免”，“科技无国界”已成为大家的共识。

③全球能源互联网概念的提出和全球能源互联网发展合作组织的成立，是能源“国际化”的重要标志。美国著名学者杰里米·里夫金在其著作《第三次工业革命》中首先提出了能源互联网的愿景，引起了国内外的广泛关注。 2015年9月26日，中国国家主席习近平在联合国发展峰会上发表重要讲话，提出探索构建全球能源互联网，推动以清洁绿色方式满足全球电力需求。创新。能源科技国际合作日益广泛和深入。投资100亿美元的国际热核实验堆（ITER）项目就是一个典型案例。低碳化、多元化、去中心化、数字化和全球化将是未来能源发展的主要方向。

在充分了解这些“不变”特征的同时，识别变化的特征和发展趋势是关键。

①2018年以来，美国将中国确定为竞争对手，特朗普政府挑起中美经贸摩擦。此后，美国要求与中国科技脱钩甚至完全脱钩的呼声越来越高。这是中国科技面临的重大挑战，包括能源科技领域。我们要破除幻想中国能源现状，早做准备，坚持以我为主、开放合作的原则，加大自主研发力度。

②新冠肺炎疫情和油价战的影响叠加，对油价造成了很大的打压。 2020年3月至2020年4月，国际油价一路下跌。 4月20日，美国西德克萨斯中质原油（WTI）期货价格跌至-37.3美元/桶，创历史新高。首先！未来油价低于每桶60美元是大概率事件。

③人工智能、区块链等技术的快速发展将深刻影响未来能源的发展，并在一定程度上改变能源格局和商业业态。颠覆性技术始终伴随着人类技术进步的历史，具有不可预测的属性。只有准确把握这些发展趋势，才有可能对能源技术未来的发展趋势做出更准确的判断。

2低成本技术将是企业的核心竞争力

1967年，美国石油地质学家哈伯特建立了“钟形”模型，用于预测油田的累计产量和最终可采储量。此后，石油峰值论盛行，石油资源稀缺性被过分强调。在此背景下，获取更多油气储量已成为大多数石油公司尤其是大型国际石油公司的重要战略目标之一。这是一个“资源为王”的时代。

美国“页岩革命”的成功打消了人们对油气资源稀缺的担忧。根据美国能源信息署（EIA）的评估结果，全球石油和天然气技术可采资源总量分别高达 33570 亿桶和 648 万亿立方米[7]，油气资源不再稀缺。此外，由于太阳能和风能的利用，能源已成为可再生、取之不尽、用之不竭的能源。谁拥有技术中国能源现状，谁就拥有能源。这是一个“科技为王”的时代。

在“技术为王”的时代，获取能源资源的成本或效率是成败的关键，因此发展低成本技术是未来的重要趋势。近年来，可再生能源的快速发展得益于其成本的大幅降低。 2018 年公用事业规模光伏的加权平均平准化电力成本 (LCOE) 比 2010 年低 77%，陆上风电也下降了 35%。美国能源信息署预测，2022年后美国风电和太阳能项目的LCOE将低于燃气发电[9]。在集中式可再生能源发电成本大幅降低、发展迅速的同时，分散式发电的发展也在加快。根据光伏协会公布的数据，2018年我国新增分布式光伏装机容量2320万千瓦，占比52.7%，首次超过集中式光伏；这一势头在2019年继续保持，小型户用分布式光伏占比接近一半。

低成本可再生能源技术是能源技术发展的重点领域。太阳能和风能是未来可再生能源的中流砥柱，降低成本、提高技术成熟度、构建合适的商业模式是可再生能源未来的发展方向。在风能领域，未来技术发展方向主要包括大功率风力发电机组整机设计、风力发电机组运维及故障诊断、大功率无线高空风力发电技术等。电力传输。在太阳能领域，要重点发展太阳能热发电、薄膜电池技术、太阳能制氢技术、可穿戴柔性便携式太阳能电池技术等。

油气田的低成本技术也是能源技术发展的重点。到2050年，油气在一次能源消费结构中的比重将保持在50%左右，这已成为行业共识。在近期储量增长最快的深水油气田，浮式天然气生产加工液化储卸一体化平台（FLNG）和海底生产设备的应用，加上结构的不断优化，生产成本可以降低到 50 美元以下的桶。页岩油气是未来增储上产的又一重要领域。 2012-2016年，美国页岩油开发均衡油价整体下降50%，其中技术进步贡献了1/3的降幅[.

低成本油气技术有很多发展方向。 ①在物探方面，主要包括智能高效采集技术、基于深度学习的物探数据自动处理与解释技术、物探全过程智能管理技术。 ②钻完井工程方面，主要包括精准定向的智能自动化钻完井技术、钻完井工程地质一体化与井筒完整性技术、智能压裂装备与技术、智能机器人压裂施工技术等。 ③在油气田生产经营中，主要包括基于大数据和深度学习的新一代人工智能油田技术、石油行业智能云网络平台技术、人工智能机器人技术。

3 信息技术将重塑能源未来

当前，世界正在经历第四次工业革命，信息技术日新月异，大数据、人工智能、区块链等技术发展迅速。这些新兴科技为能源产业的发展创造了机遇，它们与能源产业的深度融合是获取低成本技术的重要途径。低成本技术将改变世界能源格局，从而重塑未来的能源行业。

能源行业是最早受益于数字化的行业之一。电厂、煤矿、油气田长期以来都采用计算机等信息技术来提高自动化和管理水平。现在，数字电厂、数字矿山、数字油田、数字炼油厂等概念被提出，大大提高了劳动生产率。降低了劳动力成本。当前和未来的时期是从数字化到智能化的时代。智能电厂、矿山、油田、炼油厂将进一步优化生产流程，精简机构和人员——以工厂“无人化管理”为基本模式，将极大地改变行业生态。

信息技术正在从更广更深的层面重新配置能源系统。从生产端到消费端，数字化将系统地改变能源的整个产业链和生态系统，使整个产业链的各个环节有机结合，从而大大提高能源利用效率。华为、阿里巴巴、腾讯、谷歌、特斯拉等新兴科技公司纷纷在能源领域开展业务——通过大数据、人工智能等手段，提高整个系统的灵活性，从而大大提高能源效率，进而改变整个行业的产业链结构和商业模式[12]。

区块链技术将为能源行业注入新动力。区块链技术已广泛应用于能源领域，以原油为代表的能源交易平台、可再生电力点对点交易、电动汽车充电、电网资产管理、绿证追踪管理甚至虚拟能源等领域都有应用。货币。已经出现，将给能源领域带来更深刻的变化。

数字化转型将重塑油气行业。新一代人工智能技术在石油工业上游的全面集成创新应用，将产生新一代人工智能油田技术，实现油气行业传统工艺的升级优化和重组组织，大大降低油气行业成本，增强企业和油气的竞争力。行业继续生存的能力。

4 种颠覆性技术是未来能源的最大变数

能源技术是当今最重要和最活跃的技术创新领域之一。在油气、氢能、储能、核聚变能源等领域可能会出现颠覆性新技术，无论哪种颠覆性技术出现，都将极大地改变世界能源供需格局。

4.1油气田颠覆性技术

水平井多级清水压裂技术将实现页岩油气的经济高效开采。这种颠覆性技术将极大地改变全球能源格局。将物理和化学相结合的方法应用于低成熟度页岩油和稠油原位提质改造，可能是继“页岩革命”之后的又一次革命。一旦这项颠覆性技术成功，另一种巨大的油气资源将得到经济有效的开发利用。纳米技术和新材料也可能带来颠覆性的油气强化采油技术，例如地下纳米机器人驱油和地下油水分离技术。多用途激光工具与钻孔技术相结合，可能会颠覆传统的钻孔方式，即以激光熔化代替机械破岩，提高钻孔效率。

4.2 氢能技术

氢能技术在能源领域产生颠覆性影响的关键在于低成本、高性能的氢燃料电池技术和低成本、高效率的工业制氢技术。近年来，世界各国都认识到氢能作为二次能源在能源转型中的重要性。很多国家都高度重视氢能产业的发展，将氢能产业提升到国家能源战略的高度，制定了氢能发展。战略，并出台扶持政策以促进其发展[13]。一旦石墨烯、纳米超材料等新材料电解制氢技术取得重大突破，氢燃料将有可能大规模甚至完全替代化石燃料。随着新材料聚合物电解质膜燃料电池技术的成熟和相关基础设施的完善中国能源现状，氢动力汽车、火车和轮船将取代燃料汽车成为主要交通工具。欧洲开展了多项将氢气与天然气管道混合的实验项目，为氢气产业的大规模发展做准备[14]。

4.3 储能技术

储能技术被称为“能源革命的支撑技术”，将在多方面发挥重要作用。

①对于电力系统，储能可以为电网提供调峰调频、削峰填谷、黑启动、需求响应支持等多种服务，提高灵活性、经济性和安全性传统电力系统。

②在可再生能源发展方面，储能可显着提升风电和太阳能发电的消纳水平，支持分布式电源和微电网。随着分布式光伏、小型生物质能、天然气冷热电联供、燃料电池等分布式能源技术以及储能、数字化等相关技术的日益成熟，分布式能源也将获得更快速的发展。

③在交通方面，储能将在能源互联和包括新能源汽车在内的智能交通网络融合中发挥关键作用。对能源行业具有潜在颠覆性的是基于新材料的新型电池储能技术，例如石墨烯超级电容器、碳纳米材料自存储设备和超导电磁储能技术。如果低成本、高效率的储能技术出现并大规模商业化应用，将极大地推动可再生能源的发展，使新能源汽车能够大规模甚至完全替代燃油汽车。

4.4种可控核聚变技术

核聚变能是人类理想中的终极能源，具有诸多优势。可控核聚变主要有两种技术方案，即磁约束聚变（MFC）和惯性约束聚变（IFC）。

目前，世界上有许多与核聚变相关的研究项目，如国际热核实验堆（ITER）项目、美国国家点火装置（NIF）、美国悬浮偶极子实验（LDX）、美国Z-IFE装置、美国劳伦斯维尔等离子体物理研究项目、美国FRX-L研究项目、加拿大通用聚变、欧洲高功率激光能量研究（HiPER）计划和德国Wendelstein7-X等。中国于2007年正式加入ITER计划，并且也在大力推进国内聚变科技的研究。我国已顺利完成聚变工程实验堆（CFETR）的概念设计，目前正在进行工程设计。

中国环流器2号甲（HL-2A）和全超导托卡马克聚变实验（EAST）等大型科学装置也相继建成，多项物理实验研究成果居世界前列. HL-2A在国内首次实​​现了偏滤器配置放电和高约束模式运行。 2017年7月，EAST在全球首次实现高约束运行，连续释放5000万度等离子体101.2秒，再次刷新磁约束核聚变研究世界纪录。

5 个结论

随着减排和环保形势日益严峻，在新能源、智能化等技术进步和成本快速降低的推动下，全球能源已被多元化、低碳化、去中心化、数字化和全球化的趋势所驱动。加速转型的方向正在进入能源转型发展时代。

同时，中美经贸摩擦、沙特与俄罗斯的油价战、新冠肺炎疫情，让能源未来的发展充满了不确定性。新能源技术和新商业模式将改变传统能源供应模式中国能源现状，综合能源服务将逐渐成为主流。新能源、天然气等清洁能源将满足未来大部分新能源需求，能源体系也将发生结构性变化。

火狐电竞低成本技术将成为未来能源技术发展的主流，人工智能等信息技术将重塑能源未来。未来，油气、氢能、储能、核聚变能等领域可能出现颠覆性新技术，从根本上改变未来能源格局。准确把握能源技术发展趋势，对于引导科技创新方向、制定国家能源政策和企业战略转型具有重要意义。