行业分析
位于北伊罗戈斯省的 Burgos 风电场是菲律宾最大的 风电场 。 图片来源: Entrari711 – 个人作品, 遵循 CC BY-SA 4.0 知识共享许可协议, https:// commons. wikimedia. org / w / index. php? curid = 104872464
储存
能源转型中有两大薄弱环节, 就是电网系 统和储存 。 很多现役的电网系统, 并非针对基荷 电力和间歇式电力同时存在而设计 。 为避免发生 停电, 需要对它们进行升级改造 。 不仅如此, 由
于太阳能和风能具有间歇性, 相应的储存技术必 须更好更高效 。 蓄电池高度依赖锂元素, 但这种 物质也有多种缺点: 储量有限 、 易燃, 开采过程 中碳足迹较大 。 电动汽车生产商们开始转向钠离 子电池, 中国甚至还制造了钠离子电池驱动的火 车 。 其它正在开发的储电方式包括氢气 、 重力或 熔盐 。 熔盐储能是聚光太阳能发电的关键环节 。 名为 Hyme 的一家丹麦小公司开发了一种熔盐电 池, 能够储存一吉瓦时电能—— 足够给十万户家 庭供电十小时, 储存效率最高可达 90 % 。 它是将 氢氧化物盐加热到 600 ℃ 熔融状态, 然后用热熔 盐产生蒸汽并提供热量或发电 。 该系统需要用到 泵和换热器 。
含有镍, 就能提高耐腐蚀性能和机械强度, 而这 些优点都是海上风电设施需要的 。 数十年来, 不 锈钢一直被用于制造潮汐发电站的涡轮叶片, 但 也可以选用复合材料和碳钢 。 1966 年, 法国北部 Rance 地区滨海的潮汐发电站就已经采用了马氏 体不锈钢 。 美国国家可再生能源实验室( NREL) 正在开发一种结构桁梁 3D 打印技术, 产品可用于 制造轴流式潮汐涡轮机的叶片 。 由于强度和耐腐 蚀性能都很出色, 而且适用于 Meltio 线材激光 3D 打印工艺, 316L 不锈钢被选中作为打印材料 。 不 锈钢( 尤其是超级双相不锈钢) 、 钛合金和镍基 合金( 比如 625 合金), 都是制造地热发电设施 不可缺少的材料, 因为地热发电涉及高温 、 压力 波动和酸性流体, 属于严酷工况 。
总结
写此文时, 欧洲遭受着高温困扰, 世界各地 都有火灾和洪灾发生 。 应对全球变暖的设想有很 多, 但实施力度远远不够 。 具体的障碍主要是人 和政治的因素, 而非技术 。 如果施政不当, 未来 新一届美国政府可能轻易就将前一届政府取得的 成绩抹杀 。
参考资料 1. https:// www. carbonbrief. org / analysis-cleanenergy-just-put-chinas-co2-emissions-intoreverse-for-first-time / 2. Global Climate and Energy Outlook, IEA, 2024( https:// www. iea. org / reports / world-energyoutlook-2024); Statistical Review of World Energy, Energy Institute, 2025( https:// www. energyinst. org / statistical-review). 3. https:// www. iea. org / energy-system / renewables / solar-pv.
材料
能源转型使业界对一些关键矿物资源的需 求上升, 不仅是锂和钴, 还包括其它一些稀土金 属元素 。 中国在稀土领域仍占据主导地位 。 镍目 前是供大于求, 但由于电池需要用镍, 而且镍基 合金和某些等级的不锈钢都要用到它, 因此需求 可能会保持高位 。 水电设施 、 太阳能电池板框架 和紧固件都要用到不锈钢, 镍基合金可用于聚光 太阳能发电站的熔盐输送管道系统 。 不锈钢如果
俯瞰甘肃敦煌市的某座太阳能熔盐发电站 。 图片来源: Dreamstime 图库
流体控制采购指南 53